Технология PCB - элементы и сварные точки для пайки пластин PCB

Пайка PCB является важным процессом сборки электронных продуктов. Качество сварки непосредственно влияет на производительность электронных цепей и электронных приборов.

Отличное качество пайки может обеспечить хорошую стабильность и надежность для схемы. Неэффективные методы пайки могут привести к повреждению элементов, вызвать большие трудности при проведении испытания и иногда оставить скрытые опасности, которые влияют на надежность электронного оборудования.

1.  Классификация и характеристики Сварка  пластыря

Сварка, как правило, подразделяется на три категории: термосварка, контактная сварка и паялка.

(1) термосварка: относится к методу нагрева сварного соединения до расплавленного состояния в процессе сварки и завершения сварки без применения давления. Такие, как дуговая сварка, газовая сварка и т.д.

(2) контактная сварка: в процессе сварки на сварку должно быть наложено давление (с подогревом или без) для завершения сварки. Такие, как ультразвуковая сварка, импульсная сварка, фрикционная сварка и т.д.

(3) пайка: так называемая "пайка" в процессе установки электронных продуктов является своего рода мягкой пайкой, в основном с использованием сплава низкой температуры плавления материалов, таких как олово и свинец в качестве пайки, поэтому она обычно называется "пайка ".

2.  Принцип сварки плат

Пайка электронных схем кажется простой. Это, кажется, просто процесс объединения расплавленного пайка и металла сварки (основной металл), но его микроскопический механизм очень сложный, который включает в себя физику, химию, материаловедение, электричество и т.д. Знакомы с основной теорией сварки, можем ли мы знать различные проблемы сварки и справиться с ними свободно, чтобы улучшить сварочное качество сварочных соединений.

Так называемая сварка — это процесс, при котором сварочный припашник и сварочный металл нагреваются одновременно до оптимальной температуры, а расплавленный припашник заполняет разрыв между металлом и образует комбинацию металлического сплава с ним. С микроскопической точки зрения сварка включает два процесса: Один-процесс смачивания, а другой-процесс диффузии.

(1)  Смачивание (боковой поток)

Также известный как смачивание, это означает, что расплавленный паяльник образует однородный, гладкий, непрерывный и плотно прилипший слой на металлической поверхности.

Степень смачивания определяется главным образом чистотой поверхности сварки и поверхностным натяжением паяльника.

Металлическая поверхность выглядит относительно гладкой, но под микроскопом есть бесчисленные неровности, зерновые границы и шрамы. Пайка увлажняется и распыляется капиллярным действием вдоль ударов и шрамов на этих поверхностях, поэтому пайка должна обеспечивать поток пайки.

Процесс подачи обычно состоит в Том, что розин удаляет оксидную пленку спереди, и за ней следует присадка, так что смачивание в основном является расплавленным присадкой, проходящим по бокам вдоль поверхности объекта.

(2) Рассеивание (вертикальный поток)

Наряду с феноменом смачивания, при котором расплавленный сосуд распространяется на поверхность, на которой он должен быть покрыт, сосуд распространяется на твердый металл. Например, при пайке медных деталей с использованием тонистого свинца в процессе пайки происходит поверхностная диффузия, граничная диффузия зерна и внутригранулированная диффузия. Свинец в оловянных добавках участвует только в поверхностной диффузии, в то время как атомы олова и меса рассеивают друг друга, что представляет собой селективную диффузию, определяемую свойствами различных металлов. Именно из-за этой диффузии на стыке между ними образуется новый сплав, так что пайка и сварка прочно соединены.

(3)  Металлургическое соединение

В результате диффузии слой сплава образуется на стыке атомов олова и медного металла, который должен быть сварен, образуя тем самым крепкий сосуд. Возьмем в качестве примера паяльные медные детали из тонистого свинца. При низкой температуре (250~300 градусов цельсия), Cu3Sn и Cu6Sn5 будут сформированы на стыке меди и пайки. Если температура превышает 300 градусов цельсия, в дополнение к этим сплавам, будут также образованы интерметаллические соединения, такие как Cu31Sn8. Толщина интерфейса соединения паяльника варьируется в зависимости от температуры и времени пайки, как правило, от 3~10 МКМ.

3.  Элементы Сварка  плат

(1)  Свариваемость сварочного основного металла

Так называемая паяльность означает, что жидкий паяльник и основной металл должны быть способны растворять друг друга, то есть между двумя типами атомов должно быть хорошее сходство. Степень взаимного плавления двух разных металлов зависит от атомного радиуса, их положения в периодической таблице и типа кристалла. В дополнение к металлическим материалам, содержащим большое количество хрома и алюминиевых сплавов, которые не легко растворимы друг в друге, большинство из них взаимно растворимы с другими металлическими материалами. В целях повышения паяемости обычно применяются такие меры, как оловянное покрытие и серебряное покрытие поверхности.

(2)  Чистота сварочных деталей

Поверхность паяльника и основного металла должна быть "чистой ", где" чистой "означает, что между паяльником и базовым металлом не существует оксидного слоя, не говоря уже о загрязнении. Когда между паяльником и сварным металлом находится оксид или грязь, это препятствует свободному рассеиванию расплавленного атома металла и не приводит к смачиванию. Одной из основных причин "виртуальной пайки" является окисление составляющих штырьков или ПХД.

(3)  Удельный вес потока

Поток может уничтожить оксидную пленку, очистить паяльную поверхность и сделать паяльные соединения гладкими и яркими. Поток в электронной сборке, как правило, розин.

(4)  Температура и время пайки 

Лучшая температура пайки 250 ° c, а самая низкая температура пайки 240 ° c. Температура слишком низкая, чтобы легко сформировать холодные суставы. При превышении 260oC качество суставов ухудшится. Время сварки: требуется 2~3 с, чтобы завершить два процесса смачивания и диффузии, и 1 с завершает только 35% из двух процессов смачивания и диффузии. Как правило, время сварки IC и triode меньше 3 секунд, а время сварки других компонентов 4~5 секунд.

(5)  Метод сварки 

Метод и процедура сварки очень важны.

4.  Стандарт качества штампов патч PCB

(1)  Хорошая электрическая характеристика

Высококачественные пайдерные соединения должны сделать пайдер и поверхность металлической детали слоем из твердого сплава, чтобы обеспечить хорошую электрическую проводимость. Просто штабелирование пайки на поверхность металлической детали для создания виртуального сварного шва является табу при сварке.

(2)  Имеет определенную механическую прочность

Электронное оборудование иногда должно работать в вибрационной среде. Для того чтобы сварочное соединение не ослабло или не упало, оно должно иметь определенную механическую прочность. Прочность олова и свинца в оловянном пайке относительно низкая. Для увеличения прочности паяльная поверхность может быть увеличена по мере необходимости. Или компоненты провода и провода загибаются, скручиваются и подключаются к контактам перед сваркой.

(3)  Количество пайки на суставах пайки должно быть соответствующим

Слишком небольшое количество деталей на суставах не только снижает механическую прочность, но и приводит к раннему выходу из строя суставов; Слишком большое количество пайки на суставах пайки увеличит стоимость и легко вызовет разрыв суставов (короткое замыкание), а также скроет дефекты пайки. Таким образом, количество пайки на подошвах должно быть соответствующим. При пайке печатной платы, она наиболее подходит, когда пайщик заполняет подушки и распространяется в форме юбки.

(4)  Поверхность паяльных соединений должна быть светлой и однородной

Поверхность хорошего сустава должна быть светлой и однородной по цвету. Это объясняется главным образом тем, что тонкая пленка, образуемая смолой, которая не полностью испаряется в потоке, покрывает поверхность соединений паяльника, что может предотвратить окисление поверхности соединений паяльника.

(5)  Суставы пайщиков не должны иметь загорелок и пористостей

На поверхности сочлененных суставов имеются запорные и проемы, которые не только непривычны, но и наносят вред электронным изделиям, особенно в высоковольтной части цепи, что приводит к резкой разрядке и повреждению электронного оборудования.

(6)  Совместная поверхность присадки должна быть чистой

Если грязь на поверхности сочлененных соединений не удаляется вовремя, кислотные вещества разъедают провода, контакты и печатные схемы ПХД, а поглощение влаги вызывает утечку или даже короткое замыкание, что создает серьезную скрытую опасность.