PCB-Neuigkeiten - Grundkenntnisse und Fertigkeiten des manuellen Schweißens von SMT-Produkten

Mit der rasanten Entwicklung der Elektroniktechnik, dem Fortschritt der Elektronikindustrie und den kontinuierlichen Veränderungen der Komponentenverpackungsformen ist die manuelle Löttechnik wieder zu einem neuen Thema in der Elektronikindustrie geworden.

In den 1970er Jahren, Chipverpackung im Grunde genommen DIP Verpackung. Damals, Diese Verpackungsform war geeignet für PCB (printed circuit board) perforation mounting, und war bequemer für Verkabelung und Betrieb. Ende der 1970er und frühen 1980er Jahre, das Personal der elektronischen Technologie begann, auf die Entwicklung von smt Technologie außerhalb des Landes. Anfang und Mitte der 1980er Jahre, habe vorgestellt smt Produktionslinien in großem Maßstab. Seit Beginn des 21.Jahrhunderts, die Einführung des chinesischen smt hat sich stark beschleunigt. Obwohl China smt/EMS-Industrie hat eine rasche Entwicklung erreicht, es gibt noch viele Probleme objektiv.

Als Verpackung von smt elektronische Komponenten beschleunigt, Der ursprüngliche Inline-Typ wird in Flat-Mount-Typ geändert, und das Anschlusskabel wird auch ersetzt durch FPC Softboard. Der Komponentenwiderstand und die Kapazität haben 1206 bestanden, 0805, 0603, und 0402. bis 0201 Flat Mount Typ, BGA Paket verwendet Bluetooth Technologie, Das zeigt ausnahmslos, daß die Entwicklung der Elektronik in Richtung Miniaturisierung und Miniaturisierung verlaufen ist., und die Schwierigkeit des manuellen Lötens hat auch zugenommen. Schäden an Bauteilen, oder schlechtes Schweißen verursachen, So müssen unsere manuellen Frontschweißer ein bestimmtes Verständnis des Schweißprinzips haben, Schweißverfahren, Schweißverfahren, Bewertung der Schweißqualität, und elektronische Fundamente.

Eins, welding foundation

Hand Soldering: Refers to using the soldering iron tip as the main heat source and other manual equipment to manually heat the solder and the soldered parts (such as component pin solder ends, Pads, Drähte, etc.) for soldering/oder Demontage Der Schweißprozess/Betrieb. Es ist eine grundlegende und effektive Montagemethode für die Herstellung elektronischer Produkte.

1. Benetzung: Das geschmolzene Lot breitet sich auf der Oberfläche des zu lötenden Grundmaterials aus, um eine Haftschicht zu bilden.

Es gibt viele Beispiele dafür in der Natur. Zum Beispiel, wenn ein Tropfen Wasser auf eine saubere Glasplatte tropft, Der Wassertropfen kann vollständig auf der Glasplatte verteilt werden. Zur Zeit, Es kann gesagt werden, dass das Wasser die Glasplatte vollständig benetzt; wenn der Tropfen ein Tropfen Öl ist, der Öltropfen bildet eine Kugel, und es wird sich ausbreiten. Zur Zeit, Es kann gesagt werden, dass der Öltropfen die Glasplatte benetzen kann; wenn ein Tropfen Quecksilber fällt, Das Quecksilber bildet eine Kugel und rollt auf der Glasplatte. Es zeigt, dass Quecksilber das Glas nicht benetzt. Die Benetzung und Ausbreitung des Grundmaterials durch das Lot ist gleich. Wenn das Lot auf dem Pad ohne Flussmittel geschmolzen wird, Das Lot rollt kugelförmig auf dem Pad, das ist, Der Zusammenhalt des Lots ist größer als die Haftung des Lots auf dem Pad. Zur Zeit, das Lot benetzt das Pad nicht; bei Zugabe des Flussmittels, Das Lot breitet sich auf dem Pad aus, Das bedeutet, dass der Zusammenhalt des Lots kleiner ist als die Haftung des Lots auf dem Pad zu diesem Zeitpunkt, so kann das Lot auf dem Pad benetzt werden. Nass und ausgebreitet.

2. Benetzungswinkel: bezieht sich auf den Winkel zwischen der Schnittstelle zwischen dem Lot und dem Basismetall und der Tangente der Lotoberfläche, nachdem das Lot geschmolzen ist, also known as the contact angle

3. Diffusion: Mit dem Fortschritt der Benetzung, Das Interdiffusionsphänomen zwischen dem Lot und den Metallatomen des Basismetalls beginnt zu treten. Normalerweise befinden sich Atome in einem Zustand thermischer Schwingung im Gittergitter, sobald die Temperatur steigt. Die verstärkte atomare Aktivität bewirkt, dass die Atome im geschmolzenen Lot und das Basismetall die Kontaktfläche in das Gittergitter des anderen überqueren. Die Bewegungsgeschwindigkeit und Anzahl der Atome werden durch die Heiztemperatur und -zeit bestimmt.

2. The role of flux

The word flux (FLUX) comes from the Latin word "Flow in Soldering".

The main functions of flux are:

1. Remove oxides

To achieve a good solder joint, Das zu schweißende Objekt muss eine völlig oxidfreie Oberfläche haben, aber sobald das Metall der Luft ausgesetzt ist, eine Oxidschicht wird gebildet. Die Oxidschicht kann nicht mit herkömmlichen Lösungsmitteln gereinigt werden. Zur Zeit, auf Flussmittel angewiesen sein muss. Es spielt eine chemische Rolle mit der Oxidschicht. Nachdem das Flussmittel die Oxidschicht entfernt hat, Die saubere Oberfläche des Lots kann mit dem Lot kombiniert werden.

There are several kinds of chemical projection of flux and oxide:

A, interact with each other to form three kinds of substances;

B, the oxide is directly peeled off by the flux;

C. Die beiden oben genannten Reaktionen koexistieren.

2. Prevent re-oxidation

When the flux is removing the oxide reaction, Es muss ein Schutzfilm gebildet werden, um zu verhindern, dass die Oberfläche des gelöteten Gegenstandes wieder oxidiert wird, bis es das Lot berührt.. Daher, Das Flussmittel muss hohen Temperaturen standhalten können, und zersetzt sich nicht oder verdampft bei der Temperatur der Lötvorgänge. Wenn es zerfällt, es bildet lösemittelunlösliche Stoffe, die schwer mit Lösungsmitteln zu reinigen sind.

3, reduce the surface tension of the material being welded

During the soldering process, Das Lot befindet sich grundsätzlich in einem flüssigen Zustand, während sich die Bauteilstifte oder -pads in einem festen Zustand befinden. Wenn die beiden Stoffe in Kontakt sind, Die Oberflächenspannung der flüssigen Substanz führt direkt dazu, dass die Kontaktfläche der beiden Substanzen abnimmt. Unsere oberflächliche Verallgemeinerung dieses Phänomens ist "schlechte Zinnflüssigkeit" oder "kleine Expansionsrate".. Die Existenz dieses Phänomens betrifft das Gebiet, Volumen oder Form der Legierungsbildung. Was zu diesem Zeitpunkt benötigt wird, ist die Rolle des "Tensids" im Fluss. "Tensid" bezieht sich in der Regel auf einen Stoff, der die Oberflächenspannung anderer Stoffe bei sehr geringer Konzentration deutlich reduzieren kann. Es hat zwei Moleküle an beiden Enden. Eine Gruppenstruktur, Ein Ende ist hydrophil und ölig und das andere Ende ist lipophil und wasserabweisend. Es zeigt sich an seiner externen Leistung. Es besteht aus lösemittellöslichen und lösemittelunlöslichen Teilen. Diese beiden Teile befinden sich an den beiden Enden des Moleküls, Die asymmetrische Struktur, Seine Fähigkeit, die Oberflächenspannung signifikant zu reduzieren, wird durch diese spezielle Struktur genau bestimmt.

Die Menge an Tensid im Flussmittel ist sehr gering, aber der Effekt ist sehr wichtig. Es reduziert die "Oberflächenspannung des zu schweißenden Materials", die eine starke Benetzungswirkung zeigt, die sicherstellen kann, dass sich die Zinnflüssigkeit im geschweißten Objekt befindet. Die Oberfläche dehnt sich sanft aus, Ströme, Einweichungen, etc. Allgemein, Kugeln der Lötstelle, Falschlöten, Schärfen und andere ähnliche Defekte sind auf unzureichende Oberflächenaktivität zurückzuführen, und dieser Grund ist nicht unbedingt, weil die Menge des Flusses "Tensid" zugefügt ist zu klein, aber es kann auch im Produktionsprozess sein. Verursachte seine Zersetzung, Fehler, etc., dadurch die Oberflächenaktivität stark reduziert.

Drei, the structure of the soldering iron

(1) Handle (2) Electric heater (3) Soldering iron tip (4) Temperature control system

The role of each part:

Soldering iron handle--Provide a comfortable and safe handle for the operator.

Umwandlung elektrischer Heizung/elektrischer Heizung, zur Wärmeversorgung der Lötkolbenspitze.

Lötkolbenspitze nimmt Wärmeenergie auf und speichert sie, und überträgt die zum Löten erforderliche thermische Energie oder Temperatur schnell und effektiv an die gewünschte Lötstelle.

Temperaturregelungssystem – zur Steuerung der Lötkolbenspitze, um die erforderliche Löttemperatur zu erreichen und ihre Stabilität zu erhalten.

Characteristics and parameters of electric soldering iron

1. Input electric power (power consumption) 6. Soldering iron tip leakage voltage

2, elektrothermische Umwandlungsrate 7, electrical insulation resistance

3, Wärmekapazität 8, service life

4. Hohe Löttemperatur 9. Operation and maintainability

5. Aufwärmrate 10. Price

The basic principle of the selection of soldering iron tip

1. The thickness or mass (ie weight) of the soldering iron tip should match the required heat capacity or soldering temperature of the soldered area.

2. The geometry of the soldering iron tip (especially its head) should be suitable for the spatial orientation to be welded.

3. Die Geometrie der Spitze der Lötkolbenspitze sollte die Kontaktfläche mit der geschweißten Stelle groß machen.

4. The handle of the tip of the soldering iron should match the body of the soldering iron used (that is, the inner or outer diameter of the handle should fit properly with the body of the soldering iron without looseness).

5. The service life of the soldering iron tip should be long (such as high temperature resistance, Korrosionsbeständigkeit, nicht leicht zu tragen, etc.) and the price is appropriate.

Vier, welding temperature and time

1. Manual soldering temperature and time

1) The manual soldering temperature is the temperature required for the soldering iron tip and the welded part to contact each other and form a solder joint (that is, the temperature that can be actually obtained at the solder joint or is specifically called "welding temperature"). Allgemein, Die Temperatur ist nicht höher als die Schmelzpunkttemperatur des Zinnmaterials selbst, was 38°C oder 100°F ist.

2) The manual soldering time refers to the time required for the soldering iron tip and the part to be welded to contact each other and forming a solder joint (that is, the time that the soldering iron tip stays at the soldering place or specifically called "welding time"). Allgemein, Es sollte innerhalb von 1 bis 5 Sekunden gesteuert werden.

Welding time selection:

1～2 seconds: small solder joints, wärmeempfindliche Bauteile, Chipkomponenten (such as resistors, capacitors), etc.

2～3 Sekunden: mittlere Lötstellen, auf Papier- oder Glasfaserbasis PCB Bretter, Steckverbinder, Mehrpolige Montagevorrichtungen, Zinn-Emaille und Drähte, etc.

3～5 Sekunden: große Lötstellen, auf Glasfaserbasis PCB Bretter, große Lötflächen oder schnelle Wärmeableitung, geschirmte Drähte oder dicke Drähte, etc.

2, solder wire diameter selection:

0.8～1.0mm: kleine Lötstellen, thermische Komponenten, chip components, Mehrpolige und kleine Montagevorrichtungen, etc.

1.0～1.2mm: mittlere Lötstellen, Steckverbinder, Mehrpolige Mittel- und Großteilmontagegeräte, Zinn-Emaille und Drähte, etc.

1.0 ～2.0mm: große Lötstellen, Zinn-Emaille, geschirmter Draht, große oder schnelle wärmeableitende Erdung, Verzinnen und Entlöten, etc.

Allgemein, Der Durchmesser des Lötdrahts sollte ungefähr gleich 1 sein/2 des Pads direkt.

Fünf, manual welding steps

A, five steps:

1. Preparation: Clean the tip of the soldering iron and dip it with thin tin

2, heating: the soldering iron tip heats the welded parts

3, send tin wire: supply tin wire for the corresponding weldment

4. Remove the tin wire: transfer the soldering iron tip and remove the tin wire

5. Remove the soldering iron tip: Wait and remove the soldering iron tip

B, two-point tinting method

1. Fügen Sie Lot zwischen der Lötkolbenspitze und dem Schweißteil hinzu, um eine Wärmebrücke zu bilden.

2. Bewegen Sie den Lötdraht auf die gegenüberliegende Seite der Lötkolbenspitze, weiter löten, und bei 45° nach Erreichen einer zufriedenstellenden Lötstelle verlassen.

Sechs, ten bad habits common in manual welding:

1. Excessive force (white spots are produced, Pads werden angehoben oder verformt, etc.)

2, the solder thermal bridge is not suitable (will produce cold solder joints and insufficient solder flow)

3. Wrong heating head size (If you choose too small a soldering iron tip: it will increase the soldering time, or cause cold solder joints and insufficient solder flow; choosing a too large soldering iron tip: it will damage the board and adjacent devices)

4, the humidity is too high (it will cause the pad to warp and damage the board)

5. Improper use of flux (will increase corrosion, and electron migration will promote the growth of metal whiskers)

6, transfer soldering (referring to plug-in components, which will cause poor wetting)

7, modified rewelding (increasing the growth of the intermetallic layer)