PCB Tecnico - Informazioni sugli elementi e giunti di saldatura della saldatura a patch PCB

La saldatura PCB è un processo importante nel processo di assemblaggio dei prodotti elettronici. La qualità della saldatura influisce direttamente sulle prestazioni dei circuiti elettronici e dei dispositivi elettronici.

L'eccellente qualità di saldatura può fornire una buona stabilità e affidabilità per il circuito. I metodi di saldatura inadeguati possono causare danni ai componenti, portare grandi difficoltà al test e talvolta lasciare pericoli nascosti che influenzano l'affidabilità delle apparecchiature elettroniche.

1. Classificazione e caratteristiche della saldatura patch PCB

La saldatura è generalmente divisa in tre categorie: saldatura a fusione, saldatura a contatto e brasatura.

Saldatura a fusione: si riferisce al metodo di riscaldamento del giunto di saldatura a uno stato fuso durante il processo di saldatura e completare la saldatura senza applicare pressione. Come saldatura ad arco, saldatura a gas, ecc.

Saldatura a contatto: Durante il processo di saldatura, la pressione (riscaldata o meno) deve essere applicata alla saldatura per completare la saldatura. Come saldatura ad ultrasuoni, saldatura a impulsi, saldatura ad attrito, ecc.

Saldatura: La cosiddetta "saldatura" nel processo di installazione dei prodotti elettronici è una sorta di saldatura morbida, principalmente utilizzando materiali legati a basso punto di fusione come stagno e piombo come saldatura, quindi è comunemente chiamata "saldatura".

In secondo luogo, il principio della saldatura a patch PCB

La saldatura dei circuiti elettronici sembra semplice. Sembra essere solo un processo di combinazione della saldatura fusa e del metallo da saldare (metallo comune), ma il suo meccanismo microscopico è molto complicato, che coinvolge la fisica, la chimica, la scienza dei materiali, l'elettricità, ecc. Familiare con la teoria di base della saldatura, possiamo conoscere i vari problemi nella saldatura e affrontarla liberamente, in modo da migliorare la qualità di saldatura dei giunti di saldatura.

La cosiddetta saldatura è un processo in cui la saldatura e il metallo da saldare vengono riscaldati alla temperatura ottimale allo stesso tempo, e la saldatura fusa riempie il divario tra il metallo e forma una combinazione di lega metallica con esso. Da un punto di vista microscopico, la saldatura comprende due processi: uno è il processo di bagnatura e l'altro è il processo di diffusione.

1. Bagnatura (flusso laterale)

Conosciuta anche come bagnatura, significa che la saldatura fusa forma uno strato di saldatura uniforme, liscio, continuo e saldamente aderente sulla superficie metallica.

Il grado di bagnatura è determinato principalmente dalla pulizia della superficie della saldatura e dalla tensione superficiale della saldatura.

La superficie metallica sembra relativamente liscia, ma al microscopio, ci sono innumerevoli irregolarità, limiti di grano e cicatrici. La saldatura è bagnata e diffusa da azione capillare lungo i dossi e cicatrici su queste superfici, in modo da saldare Dovrebbe far scorrere la saldatura.

Il processo di flusso è generalmente che la colofonia rimuove il film di ossido nella parte anteriore e la saldatura lo segue, quindi la bagnatura è fondamentalmente la saldatura fusa che scorre lateralmente lungo la superficie dell'oggetto.

2. Diffusione (flusso verticale)

Insieme al fenomeno di bagnatura in cui la saldatura fusa si diffonde sulla superficie da saldare, la saldatura si diffonde nel metallo solido. Ad esempio, quando si saldano parti di rame con saldatura stagno-piombo, ci sono diffusione superficiale, diffusione al limite del grano e diffusione intragranulare durante il processo di saldatura. Il piombo nella saldatura stagno-piombo partecipa solo alla diffusione superficiale, mentre gli atomi di stagno e macis si diffondono a vicenda, che è la diffusione selettiva determinata dalle proprietà dei diversi metalli. È proprio a causa di questa diffusione che si forma una nuova lega all'interfaccia tra i due, in modo che la saldatura e la saldatura siano saldamente combinati.

3. Legatura metallurgica

Come risultato della diffusione, alla giunzione degli atomi di stagno e del metallo di rame da saldare si forma uno strato di lega, formando così un forte giunto di saldatura. Prendiamo ad esempio parti di rame per saldatura stagno-piombo. In condizioni di bassa temperatura (250～300 gradi Celsius), Cu3Sn e Cu6Sn5 saranno formati all'interfaccia di rame e saldatura. Se la temperatura supera i 300 gradi Celsius, oltre a queste leghe, si formeranno anche composti intermetallici come Cu31Sn8. Lo spessore dell'interfaccia del giunto di saldatura varia con la temperatura e il tempo di saldatura, generalmente tra 3 ~ 10um.

Tre, gli elementi della saldatura a toppa PCB

1. La saldabilità del metallo base di saldatura

La cosiddetta saldabilità significa che la saldatura liquida e il metallo base dovrebbero essere in grado di dissolversi a vicenda, cioè ci deve essere una buona affinità tra i due tipi di atomi. Il grado di fusione reciproca di due metalli diversi dipende dal raggio atomico, dalla loro posizione nella tavola periodica e dal tipo di cristallo. Saldatura stagno-piombo, oltre ai materiali metallici contenenti una grande quantità di cromo e leghe di alluminio che non sono facilmente solubili l'una nell'altra, la maggior parte di loro sono reciprocamente solubili con altri materiali metallici. Per migliorare la saldabilità, sono generalmente adottate misure come la placcatura di stagno e la placcatura d'argento sulla superficie.

2. Pulizia delle parti di saldatura

La superficie della saldatura e del metallo base deve essere "pulita", dove "pulita" significa che non vi è strato di ossido tra la saldatura e il metallo base, figuriamoci inquinamento. Quando c'è ossido o sporcizia tra la saldatura e il metallo da saldare, ostacolerà la libera diffusione degli atomi di metallo fuso e non produrrà effetto bagnante. L'ossidazione dei pin dei componenti o dei pad PCB è uno dei motivi principali per la "saldatura virtuale".

3. Flux

Il flusso può distruggere il film di ossido, purificare la superficie di saldatura e rendere i giunti di saldatura lisci e luminosi. Il flusso nel montaggio elettronico è solitamente colofonia.

4. Temperatura e tempo di saldatura

La migliore temperatura di saldatura è 250±5oC e la temperatura di saldatura più bassa è 240oC. La temperatura è troppo bassa per formare facilmente giunti di saldatura a freddo. Sopra 260oC, la qualità dei giunti di saldatura si deteriorerà.

Tempo di saldatura: Ci vogliono 2~3S per completare i due processi di bagnatura e diffusione e 1S completa solo il 35% dei due processi di bagnatura e diffusione. Generalmente, il tempo di saldatura di IC e triode è inferiore a 3S e il tempo di saldatura di altri componenti è 4~5S.

5. Metodo di saldatura

Il metodo e la procedura di saldatura sono molto critici.

Quarto, lo standard di qualità dei giunti di saldatura patch PCB

1. Buona prestazione elettrica

I giunti saldatori di alta qualità dovrebbero rendere la saldatura e la superficie del pezzo metallico formare uno strato solido in lega per garantire una buona conducibilità elettrica. La semplice impilare la saldatura sulla superficie del pezzo metallico per formare una saldatura virtuale è un tabù nella saldatura.

2. Ha una certa resistenza meccanica

Le apparecchiature elettroniche a volte devono funzionare in un ambiente vibrante. Per evitare che la saldatura si sciolga o cada, il giunto di saldatura deve avere una certa resistenza meccanica. La forza di stagno e piombo nella saldatura stagno-piombo è relativamente bassa. Per aumentare la resistenza, la superficie di saldatura può essere aumentata secondo necessità. Oppure i cavi e i cavi dei componenti sono intrecciati, attorcigliati e agganciati ai contatti prima della saldatura.

3. La quantità di saldatura sui giunti di saldatura dovrebbe essere appropriata

Troppo poca saldatura sui giunti di saldatura non solo ridurrà la resistenza meccanica, ma causerà anche un guasto precoce dei giunti di saldatura; troppa saldatura sui giunti di saldatura aumenterà il costo e causerà facilmente il ponte dei giunti di saldatura (cortocircuito), e nasconderà anche i difetti di saldatura. Quindi la quantità di saldatura sui giunti di saldatura dovrebbe essere appropriata. Quando si salda un circuito stampato, è più adatto quando la saldatura riempie i pad e si diffonde a forma di gonna.

4. La superficie dei giunti di saldatura dovrebbe essere luminosa e uniforme

La superficie di un buon giunto di saldatura dovrebbe essere luminosa e uniforme di colore. Ciò è dovuto principalmente al fatto che il film sottile formato dal componente resina che non è completamente volatilizzato nel flusso copre la superficie dei giunti di saldatura, il che può impedire che la superficie dei giunti di saldatura si ossida.

5. I giunti di saldatura non dovrebbero avere sbavature e vuoti

Ci sono sbavature e lacune sulla superficie dei giunti di saldatura, che non sono solo sgradevoli, ma causano anche danni ai prodotti elettronici, specialmente nella parte del circuito ad alta tensione, che causeranno scariche acute e danneggiano le apparecchiature elettroniche.

6. la superficie del giunto di saldatura PCB deve essere pulita

Se lo sporco sulla superficie dei giunti di saldatura non viene rimosso in tempo, le sostanze acide corroderanno i cavi dei componenti, i contatti e i circuiti stampati PCB e l'assorbimento dell'umidità causerà perdite o addirittura bruciature di cortocircuito, che causeranno gravi pericoli nascosti.