Technologie PCB - À propos des éléments et des points de soudure de réparation PCB

Le soudage de PCB est un processus important dans le processus d'assemblage de produits électroniques. La qualité de la soudure affecte directement les performances des circuits électroniques et des dispositifs électroniques.

Une excellente qualité de soudage peut fournir une bonne stabilité et fiabilité au circuit. Une mauvaise méthode de soudage peut causer des dommages aux composants, causer de grandes difficultés aux tests et parfois laisser un danger caché qui affecte la fiabilité de l'électronique.

1. Classification et caractéristiques du soudage de réparation PCB

Le soudage est généralement divisé en trois catégories: le soudage par fusion, le soudage par contact et le brasage.

Soudage par fusion: désigne la méthode par laquelle un joint soudé est chauffé à l'état fondu pendant le processus de soudage et le soudage est terminé sans pression. Comme le soudage à l'arc, le soudage au gaz, etc.

Soudage par contact: pendant le processus de soudage, une pression (chauffée ou non) doit être appliquée sur la pièce à souder pour terminer le soudage. Tels que le soudage par ultrasons, le soudage par impulsions, le soudage par friction, etc.

Brasage: ce que l'on appelle « brasage» dans le processus d'installation de produits électroniques est un type de brasage doux qui utilise principalement de l'étain, du plomb et d'autres matériaux d'alliage à faible point de fusion comme brasure, d'où le nom commun de « brasage».

Deuxièmement, le principe de réparation de soudage PCB

Le soudage des circuits électroniques semble simple. Il semble qu'il s'agisse simplement d'un processus de fusion de la soudure et du métal à souder (métal de base), mais son mécanisme microscopique est très complexe et implique des connaissances en physique, chimie, science des matériaux, électricité, etc. Connaissant la théorie de base du soudage, il est possible de comprendre les différents problèmes de soudage et de les traiter librement, améliorant ainsi la qualité du soudage des points de soudure.

Le soudage est le processus par lequel la soudure et le métal à souder sont chauffés simultanément à une température optimale, la soudure fondue remplit les interstices entre les métaux et se combine avec elle pour former un alliage métallique.d'un point de vue microscopique, le soudage comprend deux processus: un processus de mouillage et un processus de diffusion.

1. Mouillage (écoulement latéral)

Également appelé mouillage, il se réfère à la soudure fondue formant une couche de soudure uniforme, lisse, continue et fermement adhérente sur une surface métallique.

Le degré de mouillage est principalement déterminé par la propreté de la surface de la soudure et la tension superficielle de la soudure.

La surface métallique semble relativement lisse, mais au microscope, il y a d'innombrables bosses, joints de grains et cicatrices. La soudure mouille et se propage par capillarité le long des bosses et des cicatrices sur ces surfaces, donc la soudure devrait permettre à la soudure de couler.

Le processus d'écoulement est généralement l'élimination du film d'oxyde précédent par la colophane, suivie de la soudure, de sorte que le mouillage est essentiellement la soudure fondue qui coule latéralement le long de la surface de l'objet.

2. Diffusion (flux vertical)

Avec le phénomène de mouillage par diffusion de la soudure fondue sur la surface à souder, la soudure diffuse dans le métal solide. Par exemple, lors du soudage de pièces en cuivre avec une soudure étain - plomb, il y a diffusion de surface, diffusion de joints de grains et diffusion intracristalline pendant le soudage. Le plomb dans la soudure étain - plomb ne participe qu'à la diffusion superficielle, tandis que les atomes d'étain et de méth diffusent l'un dans l'autre, une diffusion sélective déterminée par la nature des différents métaux. C'est grâce à cette diffusion qu'un nouvel alliage est formé à l'interface entre les deux, ce qui permet à la soudure et à la pièce de soudure de se lier fermement.

3. Liaison métallurgique

Le résultat de la diffusion est la formation d'une couche d'alliage à la jonction des atomes d'étain et du métal de cuivre à souder, formant ainsi un point de soudure solide. Prenons par exemple les pièces en cuivre brasées étain - plomb. À basse température (250½ 300 degrés Celsius), l'interface du cuivre et de la soudure formera cu3sn et cu6sn5. Si la température dépasse 300 degrés Celsius, en plus de ces alliages, des composés intermétalliques tels que cu31sn8 se formeront. L'épaisseur de l'interface du point de soudure varie avec la température et le temps de soudage, généralement entre 3 ~ 10um.

Iii. Éléments du soudage de réparation PCB

1. Soudabilité du matériau de base soudé

Par soudabilité, on entend que la soudure liquide et le métal de base doivent pouvoir se dissoudre l'un dans l'autre, c'est - à - dire qu'il doit y avoir une bonne affinité entre ces deux types d'atomes. Le degré de fusion mutuelle de deux métaux différents dépend du rayon atomique, de leur position dans le tableau périodique des éléments et du type de cristal. Les soudures étain - plomb, à l'exception des matériaux métalliques contenant beaucoup de chrome et des alliages d'aluminium qui ne se dissolvent pas facilement, se dissolvent principalement avec d'autres matériaux métalliques. Pour améliorer la soudabilité, des mesures telles que l'étamage de surface et le placage d'argent sont généralement utilisées.

2. Propreté des composants soudés

La surface de la soudure et du métal de base doit être "propre", où "propre" signifie qu'il n'y a pas de couche d'oxyde, et encore moins de contamination, entre la soudure et le métal de base. En présence d'oxydes ou de salissures entre la soudure et le métal à souder, la libre diffusion des atomes de métal en fusion est entravée et il n'y a pas d'effet mouillant. L'oxydation des broches d'éléments ou des plots de PCB est l'une des principales raisons du « soudage virtuel».

3. Flux de soudure

Le flux peut détruire le film d'oxyde, purifier la surface de soudure et rendre les points de soudure lisses et brillants. Le flux dans les composants électroniques est généralement de la colophane.

4. Température et temps de soudage

La température de soudage optimale est de 250 ± 5 degrés Celsius et la température de soudage minimale est de 240 degrés Celsius. La température est trop basse pour former facilement des points de soudure à froid. Au - dessus de 260 degrés Celsius, la qualité des points de soudure diminue.

Temps de soudage: les deux processus de mouillage et de diffusion nécessitent 2 ~ 3S pour terminer, 1S ne complète que 35% des deux processus de mouillage et de diffusion. Généralement, le temps de soudage de l'IC avec la triode est inférieur à 3S, le temps de soudage des autres composants est de 4 ~ 5S.

5. Méthode de soudage

Les méthodes et procédures de soudage sont très critiques.

Quatrièmement, norme de qualité pour les points de soudure de patch PCB

1. Bonne performance électrique

Les points de soudure de haute qualité doivent permettre à la soudure de former une couche d'alliage solide avec la surface de la pièce métallique pour assurer une bonne conductivité électrique. Le simple empilement de la soudure sur la surface de la pièce métallique pour former une soudure virtuelle est tabou en soudage.

2. Avec une certaine résistance mécanique

L'électronique doit parfois fonctionner dans un environnement vibrant. Pour éviter que les soudures ne se desserrent ou ne tombent, les points de soudure doivent avoir une certaine résistance mécanique. La force de l'étain et du plomb dans la soudure étain - plomb est relativement faible. Pour augmenter la résistance, la surface de soudure peut être augmentée au besoin. Alternativement, engagez, tordez et accrochez les fils et les conducteurs des composants sur les contacts avant de les souder.

3. La quantité de soudure sur le point de soudure doit être appropriée

Trop peu de soudure sur le point de soudure, non seulement réduira la résistance mécanique, mais entraînera également une défaillance précoce du point de soudure; Trop de soudure sur le point de soudure peut augmenter les coûts, facilement conduire à un pontage du point de soudure (court - circuit) et peut également masquer les défauts de soudage. Par conséquent, la quantité de soudure sur le point de soudure doit être appropriée. Ceci est le plus approprié lors du soudage d'une carte de circuit imprimé lorsque la soudure remplit les Plots et se disperse en jupe.

4. La surface du point de soudure doit être brillante et uniforme

La surface d'un bon point de soudure doit être brillante et de couleur uniforme. Ceci est principalement dû au fait que le film formé par les Constituents de la résine qui ne se volatilisent pas complètement dans le flux recouvre la surface du point de soudure, ce qui peut empêcher l'oxydation superficielle du point de soudure.

5. Les points de soudure ne devraient pas avoir de bavures et de vides

La surface du point de soudure a des bavures et des crevasses, non seulement n'est pas esthétique, mais présente également un danger pour les produits électroniques, en particulier dans la partie du circuit haute tension, peut provoquer une décharge violente et endommager l'électronique.

6. La surface du point de soudure PCB doit être propre

Si la saleté de la surface du point de soudure n'est pas enlevée à temps, les substances acides peuvent corroder les conducteurs d'éléments, les contacts et les circuits imprimés PCB, l'absorption d'humidité peut provoquer des fuites et même une combustion de court - circuit, ce qui peut créer un grave danger.