Progettazione PCB - Principio di saldatura PCBA e tecniche di saldatura manuale

La saldatura è una parte molto importante della lavorazione del PCBA. Sebbene l'attuale processo di saldatura automatica (SMT, Wave Soldeiring) sia stato molto comune, la saldatura manuale (Touchu up) non è ancora completamente evitata., Soprattutto nell'operazione di riparazione (riparazione) non può essere sostituita dalla saldatura automatica.

Il processo di saldatura manuale non qualificato non solo produrrà difetti di saldatura di qualità (saldatura a freddo, saldatura vuota, saldatura falsa, ponte, cortocircuito), con conseguente funzionamento anormale del circuito, più grave, può anche danneggiare i componenti elettronici durante la saldatura, o i componenti sono bruciati dopo l'accensione. Pertanto, come garantire che tutto il personale impegnato nella produzione elettronica comprenda i principi e i concetti della saldatura e li implementi può efficacemente garantire e migliorare la qualità della saldatura dei prodotti elettronici, ridurre la probabilità di prodotti difettosi e persino prolungare la vita del prodotto.

Perché dobbiamo saldare?

La funzione principale della saldatura è quella di collegare ogni componente elettronico indipendente per raggiungere lo scopo di comunicare segnali elettronici tra loro. Il secondo è quello di fissare il componente elettronico sul circuito stampato, altrimenti il componente elettronico cadrà se non si muove e non funzionerà.

L'immagine nella parte superiore dell'articolo è una vista trasversale del circuito stampato. Nella foto, possiamo vedere la relazione tra la saldatura, i cuscinetti di lamina di rame e i perni delle parti. I perni dei componenti sono collegati ai pad di lamina di rame del PCB mediante saldatura e i pad di lamina di rame sono collegati ad altri pin dei componenti, formando così un circuito elettronico completo.

Che cos'è la saldatura?

In poche parole, la saldatura consiste nell'aggiungere una saldatura metallica con un punto di fusione inferiore rispetto ai due metalli tra due metalli. Questa saldatura deve anche interagire con i due metalli per produrre una reazione chimica, e infine formare un metallo di interfaccia. Co-composto (IMC), che si combina tra loro.

Il metodo manuale di saldatura manuale è quello di utilizzare un "ferro" per riscaldare i due metalli allo stesso tempo e aggiungere saldatura per fonderli. La saldatura fusa penetra negli spazi tra i perni dei componenti elettronici e i cuscinetti di lamina di rame sul circuito stampato e li copre. Le due parti infine uniranno e solidificheranno le due parti insieme e serviranno da mezzo relè per la trasmissione del segnale elettrico.

Quindi ci sono tre requisiti per la saldatura:

Il punto di fusione dovrebbe essere basso. La temperatura non dovrebbe essere troppo alta per non trovare materiali su cui lavorare e la temperatura non dovrebbe essere inferiore alla temperatura di funzionamento e di conservazione dei prodotti elettronici.

Avere una certa conducibilità elettronica. Conduttore o semiconduttore.

Ha una certa resistenza alla saldatura e una certa resistenza agli urti.

Sulla base dei requisiti di cui sopra, l'attuale elaborazione PCBA utilizza generalmente "stagno" come lega di base come saldatura, quindi è chiamato "saldatura", mentre i perni e i circuiti stampati dei componenti elettronici sono quasi tutti fatti di materiale "rame" e metalli galvanizzati come nichel, stagno e argento sono i metalli più saldati sulla superficie.

L'uso della "lega" è quello di ridurre il punto di fusione della saldatura e può anche soddisfare le esigenze di varie saldature. Ad esempio, aggiungere una piccola quantità di "argento" è per ottenere una migliore bagnatura, rafforzare la forza del giunto di saldatura e migliorare la resistenza alla fatica. L'aggiunta di una piccola quantità di "rame" alla pasta di saldatura può migliorare la resistenza del giunto di saldatura e una piccola quantità di rame può anche ridurre la corrosione della saldatura sulla punta del saldatore.

In realtà è una domanda molto interessante sul perché il punto eutettico di due metalli con un alto punto di fusione sarà notevolmente ridotto dopo essere stati mescolati in un certo rapporto.

Principio della saldatura

Il principio della saldatura non ha nulla a che fare con esso: è utilizzare la "temperatura" per fondere la saldatura e collegare i componenti elettronici al circuito stampato. Quando la temperatura si raffredda al di sotto del punto di fusione, la saldatura si solidificherà e si connetterà insieme.

Tuttavia, la saldatura manuale non può essere completamente riscaldata come un forno a riflusso SMT, perché gli esseri umani non possono resistere a temperature così elevate, quindi una fonte di calore monopunto "saldatore elettrico" è progettata per riscaldare l'oggetto da saldare e la saldatura, che è efficiente in questo momento. La conduzione diventa molto importante.

La saldatura manuale utilizza il calore generato da un saldatore elettrico per riscaldare rapidamente i perni della parte e le pastiglie della lamina di rame ad una temperatura superiore al punto di fusione della saldatura, ma non così alta da fondere i componenti e il circuito stampato e quindi posizionare il filo di saldatura contro l'area riscaldata, Il filo di stagno solido originale si trasformerà naturalmente in liquido quando verrà a contatto con una temperatura superiore al punto di fusione e fluirà uniformemente tra e intorno l'intero giunto di saldatura e il perno. Quando il saldatore viene rimosso, la saldatura liquida senza fonte di calore si raffredderà naturalmente, quando la temperatura è inferiore al punto di fusione della saldatura, si solidificherà per completare il lavoro di saldatura.

Dalla descrizione di cui sopra, ci sono diverse precauzioni che richiedono particolare attenzione:

■Il miglior principio di riscaldamento elettrico del saldatore dovrebbe essere nel più breve tempo, con la temperatura più bassa per completare la migliore qualità di saldatura. Questo perché la maggior parte dei componenti elettronici e dei circuiti stampati non possono resistere a temperature eccessivamente elevate per lungo tempo, altrimenti potrebbe danneggiare i componenti elettronici o causare la rimozione dei cuscinetti di lamina di rame. Inoltre, riscaldare la saldatura per lungo tempo causerà anche il flusso nel filo di stagno per volatilizzare completamente e fallire, che influenzerà negativamente la qualità di saldatura.

La capacità termica del saldatore deve essere sufficiente. L'energia termica del saldatore viene convertita dall'elettricità, quindi la sua capacità termica è determinata dalla potenza di potenza. Maggiore è la potenza, maggiore è la capacità termica e migliore è la capacità di compensazione termica. Quando la testa del saldatore poggia sui componenti originariamente raffreddati e sui cuscinetti di lamina di rame, il calore inizia a traboccare nella parte inferiore. Il saldatore deve fornire continuamente e costantemente calore sufficiente per soddisfare la domanda di riscaldamento. Se il wattaggio è troppo piccolo, causerà La temperatura di riscaldamento è instabile o insufficiente, il che causa le carenze di saldatura falsa e saldatura vuota che non può essere saldata.

Alcuni cuscinetti di saldatura PCB sono collegati a una grande area di foglio di rame e non c'è alcun [rilievo termico] progettato. La loro velocità di assorbimento del calore è ancora più terrificante. In questo momento, oltre ad utilizzare un saldatore ad alta potenza, è necessario anche utilizzare una forma più grande. Punta del saldatore (punta), come una punta del saldatore tipo coltello, per aumentare la sua area di contatto e migliorare l'efficienza della conduzione del calore.

Che cosa è un buon effetto di saldatura?

Una buona saldatura permette alla saldatura di diffondersi gradualmente.

La superficie di saldatura e saldatura e i perni dei componenti dovrebbero presentare un arco naturale.

Buon effetto di saldatura

Come utilizzare correttamente un saldatore elettrico per saldare manualmente componenti elettronici al circuito stampato?

■Quando si salda con una punta del saldatore, si consiglia di utilizzare la punta del saldatore per riscaldare i cuscinetti di lamina di rame sul circuito stampato e i pin dei componenti elettronici per circa 1 o 2 secondi per riscaldare fino a una certa temperatura. È anche possibile alimentare una piccola quantità di saldatura allo stesso tempo. La punta della punta del saldatore può aumentare l'area di contatto tra la punta del saldatore e l'oggetto da saldare, in modo che l'energia termica possa essere trasferita più efficientemente alle pastiglie di lamina di rame e ai perni dei componenti elettronici.

■Aspetta che la temperatura dell'oggetto da saldare aumenti prima di alimentare una grande quantità di filo di stagno alla punta del saldatore, in modo da garantire che la saldatura si bagna davvero tra le pastiglie di lamina di rame e i perni che devono essere saldati, e persino li avvolga insieme.

Non alimentare tutta la saldatura alla testa del saldatore in una sola volta prima che la temperatura delle pastiglie e dei perni di rame sia aumentata. Ciò causerà troppa saldatura a traboccare in alcuni luoghi in cui la temperatura non è aumentata, il che causerà facilmente la saldatura., Falsa saldatura e altri fenomeni indesiderati.

Capacità manuali di saldatura PCB

■Quando la punta del saldatore tocca i pad del circuito stampato e i pin dei componenti, assicurarsi di completare la saldatura nel più breve tempo e quindi rimuovere la fonte di calore. Il punto di fusione del filo di stagno senza piombo SAC305 è 217˚C, mentre la temperatura di un saldatore generale scenderà tra 350～380˚C. L'alta temperatura e il riscaldamento locale lungo tempo sui giunti di saldatura possono facilmente danneggiare i componenti elettronici e i circuiti stampati. Non è un materiale metallico. Non sopporta, ma le parti in plastica e la colla non sopportano, e il coefficiente di espansione termica (CTE) del materiale deve essere considerato.

Dopo la saldatura con un saldatore elettrico, la punta del saldatore deve essere rapidamente rimossa dal luogo di saldatura. Se la rimozione è troppo lenta, si formerà la punta della saldatura. Questo perché la saldatura liquida si muoverà con la punta del saldatore ad alta temperatura. Quando la punta del saldatore lascia il giunto di saldatura per una certa distanza, la saldatura verrà estratta e formerà una punta di trafilatura. Rimuovere rapidamente la punta del saldatore Quando la saldatura è rotta, può promuovere la saldatura della punta a tornare al giunto di saldatura e la temperatura residua del giunto di saldatura può assorbire la saldatura di rimbalzo per formare un bellissimo arco.