O Lutowanie płytek drukowanych, Lutowanie jest niezbędnym procesem przy mocowaniu komponentów na PCB. Ma on znaczący wpływ na ogólną jakość i wydajność płytki PCB. Istnieją różne procesy lutowania, stopy lutownicze i techniki. Z tego powodu nierzadko proces ten może być przytłaczający dla początkujących, a nawet ekspertów.
Ten artykuł przedstawia przewodnik po lutowaniu PCB. Dowiesz się, jak wybrać najlepszy lut do płytek drukowanych, jakie są typowe problemy z PCB i jak ich unikać. Dowiesz się również o kulkach lutowniczych i jak je wykonać.
Lutowanie PCB
9 sposobów, aby wybrać najlepszy lut dla płyt obwodu
1. Lutowie na bazie ołowiu czy bezołowiowe?
Lutownice na bazie ołowiu są stopami składającymi się z cyny i ołowiu. Obecnie, spawy na bazie ołowiu nie są już konwencjonalne z powodu ryzyka zdrowotnego związanego z ich użyciem z powodu wdychania lub spożywania ołowiu.
W związku z tym większość organów normalizacyjnych sugeruje stosowanie lutów bezołowiowych. Niemniej jednak, luty bezołowiowe mają wysokie temperatury topnienia, więc praca z nimi jest dość wymagająca, ale zazwyczaj nie stanowi problemu.
2. W oparciu o zawartość chemiczną lutu
Stopy lutownicze na bazie ołowiu to stopy składające się z około 60 % cyny i 40 % ołowiu. Spawy na bazie ołowiu mają temperaturę topnienia pomiędzy 180 ºC - 190 ºC. Ponieważ PCB są wrażliwe na wysokie temperatury, podstawową funkcją cyny jest obniżenie temperatury topnienia stopu. Lut na bazie ołowiu jest najbardziej odpowiedni do stosowania w elektronice lotniczej i medycznej.
Lut bezołowiowy jest stopem składającym się z cyny i miedzi. Ma wyższą temperaturę topnienia niż spawy na bazie ołowiu. Chociaż skutkują one tworzeniem się wiskersów, nadal są idealne dla wielu elektroników ze względu na niskie ryzyko zdrowotne.
Druty lutownicze mają wydrążony rdzeń biegnący przez środek. W pustym rdzeniu znajduje się topnik chemiczny. Topnik jest substancją chemiczną, która zapobiega utlenianiu, gdy tlen w powietrzu reaguje z gorącym metalem. Topnik pomaga poprawić kontakt elektryczny i wsparcie mechaniczne w połączeniach lutowanych.
3. Koszt lutu
Luty bezołowiowe są zazwyczaj droższe niż spawy na bazie ołowiu ze względu na swoje pożądane właściwości, takie jak wytrzymałość. Niemniej jednak, nadal można osiągnąć te korzystne właściwości za pomocą lutów na bazie ołowiu. Można to osiągnąć poprzez pokrycie lutu srebrem i innymi związkami. Powłoka srebrna zapewnia większą wytrzymałość niż cyna.
4. Jaki powinien być prawidłowy wymiar?
Druty lutownicze występują w różnych średnicach, co jest określane przez numer gauge. Na przykład, numery pomiarowe 18, 20 i 21 odpowiadają średnicom 1,22 mm, 0,914 mm i 0,813 mm.
Istotne jest, aby znać odpowiednią szerokość drutu lutowniczego potrzebną przed przystąpieniem do pracy. Grube druty lutownicze pomagają szybko spawać większe połączenia, ale mogą być trudne, gdy są używane do mniejszych połączeń. Niemniej jednak, druty lutownicze o średnicy 0,711 mm są uważane za najlepszą opcję dla początkujących.
Również drut lutowniczy o średnicy 1,22 mm (wskaźnik 18) jest odpowiedni do płytek PDIP (Plastic Dual In-line Package) o rozstawie pinów 0,1 cala. Powinieneś używać mniejszych średnic drutu dla mniejszych płytek PCB.
5. Lutowanie w zależności od projektu
Różne projekty wymagają różnych rodzajów lutu. Niektóre rodzaje lutów nie stanowią zagrożenia dla zdrowia w określonych środowiskach, natomiast inne mogą być niebezpieczne w tym samym środowisku. Oto niektóre z lutów, których powinieneś używać w różnych środowiskach
Kiedy wybrać stopy lutownicze na bazie ołowiu
Chociaż toczyła się debata na temat zagrożeń dla zdrowia związanych z lutami na bazie ołowiu, nie ma wystarczających dowodów na poparcie tych twierdzeń. Stąd spawy na bazie ołowiu są najbardziej preferowanym wyborem w elektronice lotniczej i medycznej.
Stopy lutownicze bezołowiowe
Stopy lutownicze bezołowiowe zyskują na popularności w stosunku do konwencjonalnych lutów na bazie ołowiu. Są one stosowane w prawie wszystkich rodzajach elektroniki.
Zastosowanie amatorskie
Ze względu na wysoki koszt lutów na bazie ołowiu, początkujący i amatorzy mogą zdecydować się na standardowe spawanie Sn60Pb40.
Lut na bazie ołowiu stosowany w PCB
6. Jak wybrać lutownicę na podstawie produktu elektronicznego?
Kluczowe jest, aby przed wyborem lutu zwrócić również baczną uwagę na charakter produktu elektronicznego. Wybór niewłaściwych spoin może stanowić poważne wyzwanie, takie jak korozja i awaria spowodowana zmęczeniem. Na przykład, jeśli planujesz lutować pozłacane elementy, powinieneś wybrać 70Pb30. Zapewnia on wysoką odporność na zmęczenie podczas cykli termicznych.
7. Jaka jest idealna średnica lutu dla Ciebie?
Przed wyborem średnicy drutu lutowniczego, który ma być użyty w projekcie, musisz dobrze znać numery gauge. Numer gauge jest terminem branżowym używanym do opisania grubości drutów lutowniczych.
Duże liczby gauge dla drutów lutowniczych to 16, 18, 20, 21 i 22. Odpowiadają one 1,63 mm, 1,22 mm, 0,914 mm, 0,813 mm i 0,711 mm. Jak widać, im większy numer gauge, tym mniejsza średnica drutu.
Drut lutowniczy Gauge 22 jest odpowiedni do mniejszych płytek drukowanych, ponieważ piny są znacznie bliżej. Natomiast w przypadku starszych płytek drukowanych, które mają większe odstępy między pinami, należy użyć drutu lutowniczego o grubości 16.
8. Lut w naprawie płytek drukowanych
Podczas naprawy płytek drukowanych należy zwrócić uwagę na takie czynniki jak odstępy między pinami i opór cieplny. Zasadą jest, że do prawie każdej naprawy obwodów drukowanych można używać lutów bezołowiowych o małej średnicy. Cienkie druty pozwalają na zachowanie kontroli, co pozwala na wykonanie doskonałej pracy.
Circuit board repair Źródło:
9. Skup się na trwałości lutu
Stopy używane w lutownicy mają kluczową rolę, którą wykonuje. Zmniejsza on efekt korozyjny i poprawia właściwości elektryczne. Decyduje również o trwałości drutów lutowniczych (flux-cored). Stopy zawierające ponad 70% ołowiu pozostają użyteczne przez około dwa lata po wyprodukowaniu, podczas gdy inne stopy mają okres trwałości około trzech lat.
Lutowanie PCB - 15 typowych problemów z lutowaniem PCB, których należy unikać
Istnieje wiele błędów popełnianych podczas lutowania PCB; oto lista najczęstszych z nich. Musisz ich unikać, jeśli zależy Ci na uzyskaniu pożądanych i doskonałych wyników.
1. Mostki lutownicze Złe połączenia lutownicze.
Mostki lutownicze są najczęściej związane z mniejszymi i kompaktowymi komponentami podczas lutowania PCB. Problem ten pojawia się w wyniku niechcianych połączeń pomiędzy dwoma lub więcej stawami. Prowadzi to do zwarć, które ostatecznie uszkadzają komponenty.
Problem ten jest szczególnie trudny, ponieważ mostek może być zbyt mały i niezauważalny. Jeśli jednak uda Ci się znaleźć mostek, możesz szybko naprawić problem. Wystarczy stopić lut w środku za pomocą lutownicy i usunąć nadmiar lutu za pomocą przyssawki do lutu.
Mostek lutowniczy
2. Nadmierna ilość lutu
Początkujący szybko nakładają na pin tak dużo lutu, jak tylko mogą. Ten czyn jest częstym błędem, który prowadzi do nadmiernego gromadzenia się lutu na paznokciu i powoduje mostkowanie lutu.
Innym efektem ubocznym nadmiernej ilości lutu jest to, że uniemożliwia on prawidłowe zwilżenie zarówno kołka jak i podkładki. Najlepszym sposobem na uniknięcie tego problemu jest nałożenie wystarczającej ilości lutu, aby zwilżyć pad i pin podczas lutowania.
3. Kulkowanie lutu
Solder balling jest częstym problemem, który występuje podczas lutowania płytek drukowanych. Jak sama nazwa wskazuje, kulki lutownicze to kuliste żołnierzyki, które przylegają do płytki drukowanej.
Kulkowanie lutu występuje zazwyczaj podczas procesu rozpływu, gdy wybierzesz niewłaściwą temperaturę rozpływu. Występuje również, gdy w niektórych komponentach jest wilgoć. Powinieneś przyjąć prawidłowe procedury lutowania, aby uniknąć tego powszechnego błędu.
4. Zimne złącza
Zimne złącza oznaczają po prostu słabe połączenie pomiędzy komponentami a płytką PCB. Gdy temperatura lutowania jest zbyt niska, ten rodzaj wspólnej formy wystąpił, gdy nie pozwoliłeś lutownicy odpowiednio się rozgrzać. Nienadzorowana prowadzi do pęknięć i ostatecznie do awarii całego elementu.
5. Przegrzane złącza
Z kolei przegrzane złącza występują, gdy temperatury lutowania PCB są zbyt wysokie lub gdy lut nie płynie. To również powoduje awarię całego elementu, dlatego należy tego unikać.
6. Tombstoning
Tombstoning jest częstym problemem w lutowaniu PCB. Występuje, gdy element pasywny, taki jak rezystor, częściowo podnosi się z padu na jednym końcu. I jak sama nazwa wskazuje, przypomina to płyty, które często można spotkać na cmentarzu.
Problem ten pojawia się, gdy lut na jednym padzie nie zakończy procesu zwilżania. Aby uniknąć tego problemu, należy sprawdzić wymiary padów i zastosować lepsze wykończenie PCB.
Jednym ze sposobów uniknięcia tego problemu jest sprawdzenie wymiarów padów. Kiedy jeden wymiar pada jest większy niż drugi, zakończy proces moczenia szybciej, ponieważ dodatkowa miedź będzie działać jako radiator.
7. Niewystarczające zwilżenie
Zwilżenie to idealna sytuacja, w której lut nałożony na płytkę osiągnął stan płynny, dzięki czemu prawidłowo przylega do pada lub komponentu. Gdy ten proces nie jest wystarczający, lut nie będzie prawidłowo łączył się z elementem lub padem, co prowadzi do słabych połączeń.
Inżynierowie powodują to, gdy nie stosują wystarczającego ciepła do pióra i podkładki, lub gdy nie dają lutowi wystarczająco dużo czasu na przepływ. Czyszczenie płytki drukowanej i ogrzewanie zarówno padu, jak i pinu pomogłoby zapobiec temu problemowi.
8. Przerwy w lutowaniu
Lutowane pominięcia są nielutowane złącza montażu powierzchniowego. Występują one, gdy lut przeskakuje nad padem do montażu powierzchniowego, co powoduje, że obszar lub pad jest niepołączony. Zasadą jest, że należy unikać umieszczania nierównych rozmiarów padów dla komponentu SMD.
9. Podniesione pady
Jak sama nazwa wskazuje, uniesione pady występują, gdy pad komponentu podnosi się z płytki drukowanej. Jest to zwykle spowodowane próbą usunięcia części, która została błędnie przylutowana. Wysoka temperatura lutowania lub nadmierne siły na jednym z połączeń również prowadzą do uniesionych padów.
Te problemy sprawiają, że pad jest trudny do pracy, ponieważ staje się kruchy. Niektóre specyficzne płyty są podatne na ten problem, zwłaszcza te zaprojektowane z cienką warstwą miedzi.
10. Złącza lutowane (Solder Starved Joints)
Lutowane złącza to złącza, w których nie ma wystarczającej ilości lutu, co powoduje brak niezawodnego kontaktu elektrycznego. Jest to spowodowane niedostatecznym podgrzaniem lutu.
Chociaż takie złącze może nadal spełniać swoją funkcję, ma ono wadę w postaci słabszego złącza. Pęknięcia naprężeniowe będą się rozwijać z czasem, powodując awarię złącza. Aby rozwiązać ten problem, trzeba będzie ponownie podgrzać złącze.
11. Rozpryski lutu
Zastosowanie nadmiernej ilości topnika lub nieodpowiednie podgrzanie powoduje rozpryski lutu. Rozpryski lutu mogą prowadzić do przyklejania się kawałków lutu do masek lutowniczych w postaci rozprysków. Z reguły należy upewnić się, że powierzchnia PCB jest czysta przed lutowaniem. Czynność ta pomoże Ci zapobiec rozpryskom lutu.
12. Otwory po kołkach i otwory po wydmuchach
Problemy te powstają zazwyczaj podczas lutowania na fali i są łatwe do wykrycia, ponieważ pojawiają się jako dziury w złączach lutowniczych. Otwory te powstają, gdy nadmiar wilgoci nagromadzonej w płytce próbuje wydostać się przez cienką powłokę miedzianą.
Możesz uniknąć tego problemu poprzez wstępne podgrzanie płytki, ponieważ zapewni to, że wilgoć w niej zawarta ucieknie w postaci pary.
13. Flagi lutownicze
Solder flag występuje, gdy lut zbyt wolno spływa z lutownicy falowej. Problem ten jest ogólnie uważany za nieprawidłową wysokość lutu na płytce. Należy starać się unikać niekonsekwentnego nakładania topnika podczas lutowania PCB, aby zapobiec solder flag.
14. Kulkowanie lutu
Kulki lutu to kuliste kawałki lutu, które oddzieliły się od głównego korpusu tworzącego złącze. Powstaje w wyniku nadmiaru tlenków w paście lutowniczej.
Kulki lutownicze tworzą się, gdy powietrze lub para wodna, uwięzione w paście lutowniczej, ucieka i zamienia się w ciecz. Gdy proces ten zachodzi szybko, niewielka ilość płynnego lutu zabierze się ze złącza; dlatego po ostygnięciu powstaje kulka lutownicza. Bazując na doświadczeniu, należy unikać stosowania kulek o średnicy większej niż 0,13 mm.
Powinieneś również unikać przechowywania PCB w wilgotnym środowisku, ponieważ zapewni to, że PCB nie będzie zawierać wody. Zasadą jest, że powinieneś wysuszyć wszystkie PCB przed lutowaniem lub montażem i unikać stosowania zbyt dużej ilości topnika w paście lutowniczej.
15. Odbarwienie lutu
Ten problem zazwyczaj nie jest spowodowany przez inżyniera, ale przez producentów. Zazwyczaj występuje z powodu stosowania różnych materiałów topnikowych przez producentów. Wyższe temperatury podczas lutowania na fali mogą również powodować.
Jak zrobić dobrą kulkę lutowniczą do PCB
Co to jest kulka lutownicza?
Kulki lutownicze to kuliste elementy lutownicze, które łączą pakiety układów scalonych z płytami PCB. Zazwyczaj są one montowane na płytach ręcznie lub za pomocą urządzeń.
Nawet biorąc pod uwagę znaczenie kulek lutowniczych w PCB, pozostają one jednym z najczęstszych defektów w procesie montażu SMT. Wady kulek lutowniczych występują zazwyczaj podczas procesów rozpływu lub drukowania.
Kulka lutu
Kiedy kulki lutu są złą wiadomością dla PCB?
Zgodnie z doświadczeniem, należy unikać stosowania kulek lutu o średnicy większej niż 0,13 mm. Ponadto, istnieje przepis normy IPC A 610 dotyczący kulek lutowniczych. Zasada ta sugeruje, że kulki lutownicze mniejsze lub równe 0,13 mm mogą powodować wady.
Można omyłkowo stworzyć kulki lutownicze podczas lutowania ręcznego lub zautomatyzowanych procesów rozpływowych. Kiedy zorientujesz się, że kulka nie jest pokryta powłoką konformalną, możesz być pewien, że będzie ona powodować zmartwienia.
Norma IPC A 610 zaproponowała również prostą technikę określania, czy kulka lutu uwięzła. Wystarczy pogłaskać kulkę za pomocą pędzla i obserwować, czy pozostaje ona twarda na powierzchni. Jeśli tak, nie spowoduje to żadnej wady.
Zawór kulki lutowniczej
Podstawową funkcją zaworu kulowego do lutowania jest łączenie stosów chipów w płytce drukowanej. Do wykonania zaworu kulowego do lutowania potrzebne jest wyjątkowe narzędzie.
Jak przylutować zawór kulowy
Podczas lutowania zaworu kulowego będziesz potrzebował narzędzia do odbioru. Za pomocą ssania próżniowego urządzenie odbiera kulki lutownicze ze zbiornika z kulką fluidalną. Następnie urządzenie strzela strumieniem gazu, który wstrzykuje kulki lutownicze do podłoża.
Jak zrobić kulkę lutowniczą
Tworzenie kulki lutowniczej jest dość proste, o ile masz lut na bazie ołowiu lub bezołowiowy. Będziesz musiał wytworzyć stop lutowniczy w postaci arkusza lub drutu, a następnie pociąć je na drobne części lub drobiny. Zasadą jest, że należy zmniejszyć cewki i arkusz tak, że dają kulkę lutu o pożądanej średnicy, najlepiej jak 2 mm.
Twoim następnym krokiem będzie umieszczenie plamek w kolumnie zawierającej gorący olej. Ta procedura stopi te kawałki, pozostawiając ci kulki lutownicze. Następnie, wszystko, co musisz zrobić, to pozwolić orzechy do chłodzenia, umieszczając je w lepkiej cieczy.
Co powoduje kulki lutownicze podczas lutowania ręcznego?
Wyzwaniem nękającym większość inżynierów podczas lutowania ręcznego jest tworzenie niechcianych kulek lutowniczych. Poniżej znajduje się lista przyczyn tego zjawiska:
Wilgoć: Wilgoć obecna w paście lutowniczej może powodować kulki lutownicze.
Płytka drukowana: Powietrze, wilgoć i alkohol z procedur czyszczenia czasami powodują niechciane kulki lutownicze w płytkach drukowanych.
Rozmyty szablon: Nieregularne osadzanie pasty lutowniczej przez szablon również powoduje kulki lutownicze.
Niewłaściwa formuła pasty lutowniczej: Pasty lutownicze, które źle sformułowane podczas reflow ciepła może prowadzić do niechcianych kulek lutowniczych na całej płycie.
Najlepsza technika rozwiązywania problemów z kulkami lutu występującymi podczas lutowania ręcznego
Testowanie różnych produktów pomoże Ci określić, czy kulki lutu są specyficzne dla konkretnych PCB. W następnej części skupimy się bardziej na niezawodności kulek lutowniczych i technikach rozwiązywania problemów.
Niezawodność złącza kulki lutowniczej
Grubość warstwy Pd w zakresie 0,02 - 0,05 mikrona daje najlepszą niezawodność połączenia lutowanego. Również kształt i głębokość związków międzymetalicznych decyduje o bezpieczeństwie kulki lutowniczej.
Problemy i wady
Chociaż należy unikać kulek lutowniczych o średnicy mniejszej lub równej 0,13 mm, to nie tylko one są przyczyną zmartwień. Wiele innych czynności lub procesów powoduje niechciane kulki lutownicze podczas lutowania.
W procesie lutowania falowego niepotrzebne kulki lutownicze powstawały z powodu odprysków. Może to również nastąpić, gdy nie zastosujesz przewidzianej temperatury podgrzewania wstępnego do kulki lutowniczej. Sprawia to, że wilgoć lub rozpuszczalnik w topniku ucieka, powodując tym samym powstawanie kulek lutowniczych.
Prosta metoda rozwiązania tego problemu polega na zastosowaniu płytki ze szkła. Wszystko, co musisz zrobić, to umieścić szkło nad falą i sprawdzić, czy na dnie znajdują się pęcherzyki powietrza. Jeśli pęcherzyków jest niewiele lub nie ma ich wcale, to znaczy, że masz rację.
Nierzadko zdarza się, że w topniku znajdują się lotne pozostałości. Niepożądane kulki lutownicze powstają również, gdy te pozostałości wybuchają. Rozwiązanie tego problemu jest dość proste: umieść kawałek grubego białego papieru nad falą i pozwól strumieniowi płynąć.
Oto lista codziennych rzeczy, które powodują wady kulek lutowniczych:
Niska temperatura podgrzewania, która nie aktywuje topnika.
Nieodpowiednia przestrzeń między padami
Nadmierne użycie past lutowniczych
Niezorganizowane lub złe rozmieszczenie komponentów na płytce PCB
Najlepsze metody rozwiązywania problemów
Aby rozwiązać lub uniknąć tych problemów, oto lista rzeczy, które powinieneś zrobić:
Upewnij się, że regularnie i prawidłowo czyścisz szablony
Oddzielić nowy flex od starego
Upewnij się, że eliminujesz szczelinę między płytką drukowaną a szablonem
Lutowanie na fali - Ostateczny przewodnik do efektywnego lutowania
Co to jest lutowanie na fali?
Lutowanie na fali to procedura lutowania, która umożliwia masową produkcję płytek drukowanych w krótkim czasie. Jego sposób działania jest dość prosty: pokazuje falę lutu na PCB, tym samym lutując elementy na płytce.
Szczegóły techniczne dotyczące lutowania na fali
Kluczowe jest zapewnienie odpowiednio ustawionych temperatur podczas procesu lutowania na fali. Ten krok pomoże zapobiec naprężeniom mechanicznym na płytce drukowanej.
Kiedy stosować lutowanie na fali
Lutowanie na fali ma zastosowanie w przypadku zespołów płytek drukowanych montowanych powierzchniowo. Nadaje się również do spawania przelotowych elementów elektronicznych.
Proces lutowania na fali
Pierwszym krokiem w lutowaniu na fali jest wybór właściwej maszyny do lutowania na fali. Generalnie istnieją dwa rodzaje maszyn do lutowania na fali: maszyny do lutowania na fali bezołowiowej i ołowiowej.
Obie maszyny zawierają pewne podstawowe części i działają podobnie. Przenośnik transportuje płytki drukowane przez różne strefy. Patelnia, rozpylacz topnika, podkładka podgrzewająca i pompa wbudowana w urządzenie generuje falę.
Lutownice ołowiowe zawierają zazwyczaj 49,5 % ołowiu, 50 % cyny i 0,5 % antymonu. Mechanizmy bezołowiowe pozostają najlepszą opcją, jeśli obawiasz się ryzyka dla zdrowia związanego z maszynami na bazie ołowiu.
W przypadku stosowania do lutowania stopów cyny na bazie ołowiu, temperatura pracy musi zawsze pozostawać w zakresie 255 ºC - 265 ºC. Istotne jest również uwzględnienie ogólnej wagi płytki drukowanej i części. Ciężkie elementy mogą wytrzymać temperaturę nawet 280 ºC, podczas gdy lekkie elementy mogą być podgrzewane do 230 ºC.
Następnym krokiem będzie nałożenie płynnego topnika na powierzchnię PCB. Procedura ta pomaga usunąć zanieczyszczenia i tlenki z powierzchni metalu, zwiększając tym samym jakość lutowania komponentów elektronicznych.
Standardową metodą nakładania topnika na powierzchnię PCB jest metoda natryskowa. Metoda ta polega na spryskiwaniu płytki przez dyszę w miarę jej przesuwania. Inna technika polega na zastosowaniu topnika spienionego, który pozwala na przymocowanie topnika do płytki.
Obie metody są przydatne, ale mają swoje wady. W metodzie z topnikiem spienionym łatwo o złe lutowanie, gdy nie uda się równomiernie nałożyć topnika. Natomiast w metodzie natryskowej topnik może łatwo przechodzić przez szczeliny.
Wstępne podgrzewanie, przed głównym procesem spawania, pomaga uzyskać najlepsze wyniki lutowania. Pomaga to w dotarciu topnika do każdej części PCB.
Należy oczyścić płytkę drukowaną za pomocą wody dejonizowanej, aby pomóc pozbyć się pozostałości topnika.
Rodzaje lutowania
Lutowanie wgłębne jest podobne do lutowania na fali i jest powszechnie stosowane do montażu powierzchniowego i przelotowego. Jednak jego zakres jest nieco ograniczony, ponieważ jest to ręczny proces automatycznego lutowania. Niemniej jednak, zapewnia niezawodne połączenia mechaniczne i elektryczne.
Lutowanie rozpływowe pomaga w mocowaniu elementów montowanych powierzchniowo na płytce PCB. W lutowaniu rozpływowym, pasta lutownicza, utworzona z topnika, jest używana do mocowania komponentów na częściach.
Proces lutowania rozpływowego jest znacznie łatwiejszy niż proces lutowania na fali, ponieważ warunki środowiskowe nie ulegają znacznemu pogorszeniu. Nie trzeba monitorować, jak długo PCB pozostaje w fali lutowniczej. Nie trzeba też zwracać zbytniej uwagi na temperaturę płytki PCB.
Lutowanie na fali selektywnej
Maszyny do lutowania na fali selektywnej
Lutowanie selektywne jest najlepszym rozwiązaniem, gdy obawiasz się, że komponenty mogą nie wytrzymać wysokich temperatur związanych z lutowaniem rozpływowym lub na fali. Konkretny proces lutowania na fali wykonywany przy użyciu konkretnej maszyny do lutowania na fali.
Na rynku istnieje kilka selektywnych maszyn do lutowania na fali, takich jak maszyny z garnkiem do lutowania i standardowe maszyny z wprowadzonym azotem.
Wytyczne dotyczące lutowania na fali selektywnej
Proces selektywnego lutowania na fali jest dość prosty. Wszystko, co musisz zrobić przed lutowaniem, to zastosować płynny topnik i wstępnie podgrzać PCB. Po wstępnym podgrzaniu trzeba będzie użyć dyszy lutowniczej do lutowania połączeń.
Problemy związane z lutowaniem selektywnym
Podczas tego procesu mogą wystąpić typowe problemy, takie jak mostek lutowniczy, nadmiar lutu i kulka lutownicza. Problemy te powstają z powodu nadmiernego zgrzewu lub wysokich temperatur związanych z przyklejaniem maski lutowniczej.
Należy również unikać ekstremalnie wysokich temperatur, powodujących rozpuszczenie miedzianej podkładki w roztopionym lutowiu.
Koszt maszyny do lutowania na fali selektywnej
Choć lutownica do fali selektywnej nie schodzi z linii produkcyjnej tanio, to jest tańsza od lutownicy falowej. Poza tym jest korzystny, ponieważ wymaga mniejszego zużycia topnika i lutu.
Ponadto, maszyna do lutowania na fali selektywnej jest pięć razy tańsza w porównaniu z maszyną do lutowania na fali. Charakteryzuje się również mniejszym zapotrzebowaniem na energię elektryczną, mniejszym zużyciem topnika i lutu.
Wady i problemy związane z lutowaniem na fali
Problemy pojawiają się podczas procesu lutowania na fali, gdy środowisko lutowania nie jest odpowiednio kontrolowane lub gdy temperatura jest nadmiernie wysoka. Oto niektóre z wad i problemów, które można zauważyć:
Zużycie topnika i lutu wzrasta
Zwiększa się zużycie energii elektrycznej
Tworzenie się pęknięć
Tworzenie się pustych przestrzeni
Nieregularna grubość lutu
Koszt lutowania na fali
Maszyny do lutowania na fali są znacznie droższe niż maszyna do lutowania selektywnego. Ten wysoki koszt związany jest z problemami i złożonością procesu lutowania na fali.
Podsumowanie
W tym artykule dowiedziałeś się o wyborze najlepszego lutu do płytek drukowanych, unikaniu wspólnych problemów z lutowaniem PCB, tworzeniu dobrych kulek lutowniczych i lutowaniu na fali. Do tej pory powinieneś również znać różne rodzaje lutowania PCB i metody rozwiązywania różnych problemów. Jeśli tylko zastosujesz się do pomocnych wskazówek przedstawionych w tym artykule, uzyskasz najlepsze wyniki podczas lutowania PCB.