Właściwa technika lutowania i jakość lutowia są linią życia każdej produkcji i montażu PCB. Jeśli jesteście elektronikami, musicie wiedzieć, że lutowanie jest w zasadzie techniką łączenia dwóch metali za pomocą trzeciego metalu lub stopu. W elektronicznym wytwarzaniu PCB, montażu i przeróbkach, łączone metale to przewody komponentów elektronicznych (otwór przelotowy lub SMD) z miedzianymi ścieżkami na płytce drukowanej. Stop używany do łączenia tych dwóch metali jest lutem, który jest zasadniczo cynowo-ołowiowym (Sn-Pb) lub cynowo-srebrno-miedzianym (Sn-Ag-Cu). Luty cynowo-ołowiowe są nazywane lutem ołowiowym ze względu na obecność ołowiu, podczas gdy lutowie cyna-srebro-miedź nazywane jest lutem bezołowiowym, ponieważ nie ma w nim ołowiu. Lut jest topiony za pomocą maszyny do lutowania falowego lub pieca rozpływowego lub zwykłej lutownicy, a stopione lutowie jest następnie używane do lutowania elementów elektronicznych na płytce drukowanej. Płytka drukowana lub płytka drukowana po montażu podzespołów elektronicznych nosi nazwę PCA lub zespołu obwodów drukowanych.
Niewiele innych terminów, takich jak lutowanie i spawanie, często wiąże się z lutowaniem . Należy jednak pamiętać, że lutowanie, lutowanie i spawanie różnią się od siebie. Lutowanie odbywa się przy użyciu lutowia, podczas gdy lutowanie odbywa się przy użyciu metalu wypełniającego o niższej temperaturze topnienia. Podczas spawania metal nieszlachetny topi się podczas łączenia dwóch metali, podczas gdy nie ma to miejsca w przypadku lutowania i lutowania twardego.
Jakość lutowia i technika lutowania decydują o żywotności i wydajności każdego sprzętu elektronicznego, urządzenia lub gadżetu.
Strumień - typy i rola strumienia w lutowaniu
Strumień odgrywa istotną rolę w każdym procesie lutowania i produkcji i montażu płytek elektronicznych. Topnik usuwa wszelkie tlenki i zapobiega utlenianiu metali, a tym samym pomaga w lepszej jakości lutowania. W procesie montażu elektroniki PCB strumień usuwa wszelkie tlenki z miedzianych ścieżek na płytce drukowanej i tlenki z przewodów elementów elektronicznych. Te tlenki są największą odpornością w dobrym lutowaniu, a dzięki usuwaniu tych tlenków topniki odgrywają tutaj bardzo istotną rolę.
Zasadniczo w elektronice stosowane są trzy rodzaje strumienia:
R Typ strumienia - te strumienie nie są aktywowane i są używane tam, gdzie jest najmniej utleniania.
Topnik typu RMA - Są to łagodnie aktywowane topniki z kalafonii. Strumienie te są bardziej aktywne niż topniki typu R i są używane w miejscach, gdzie występuje więcej utleniania.
Topnik typu RA - są to topniki aktywowane kalafonią. Są to bardzo aktywne strumienie i są stosowane w miejscach, w których utlenianie jest zbyt duże.
Niektóre z dostępnych topników są rozpuszczalne w wodzie. Rozpuszczają się w wodzie bez zanieczyszczeń. Istnieją również topniki No-Clean, które nie wymagają czyszczenia po procesie lutowania.
Rodzaj topnika używanego do lutowania zależy od różnych czynników, takich jak rodzaj montowanej płytki drukowanej, rodzaj używanych podzespołów elektronicznych, rodzaj używanej maszyny lutowniczej i sprzętu oraz środowisko pracy.
Lutowanie - typy i rola lutowania w lutowaniu
Lutowanie to życie i krew każdej PCB. Jakość lutowia używanego podczas lutowania i montażu PCB decyduje o żywotności i wydajności każdej maszyny elektronicznej, sprzętu, urządzenia lub gadżetu.
Lutować
Dostępne są różne stopy lutu, ale prawdziwe są te, które są eutektyczne. Lutowanie eutektyczne to takie, które topi się dokładnie w temperaturze 183 stopni Celsjusza. Stop cyny i ołowiu w dawce 63/37 jest eutektyczny, a zatem lut ołowiowo-ołowiowy 63/37 nazywany jest lutem eutektycznym. Lutowie, które nie są eutektyczne, nie zmienią się z ciała stałego w ciecz w temperaturze 183 stopni Celsjusza. W tej temperaturze mogą pozostać półstałe. Najbliższy stop do lutowia eutektycznego ma ołów ołowiu w dawce 60/40. Ulubionym lutem dla producentów elektronicznych jest 63/37 od lat. Jest powszechnie stosowany na całym świecie.
Ponieważ ołów jest szkodliwy dla środowiska i ludzi, Unia Europejska podjęła inicjatywę zakazania ołowiu z elektroniki. Postanowiono pozbyć się ołowiu z lutowia i komponentów elektronicznych. Doprowadziło to do powstania innej postaci lutu zwanego lutem bezołowiowym. Ten lut jest nazywany wolnym, ponieważ nie ma w nim ołowiu. Bezołowiowe stopy lutownicze topią się w temperaturze około 250 ° C (482 ° F), w zależności od ich składu. Najczęściej stosowanym bezołowiowym stopem jest cyna / srebro / miedź w stosunku Sn96.5 / Ag3.0 / Cu0.5 (SAC). Lut bezołowiowy nazywany jest również lutem „bezołowiowym”.
Formy lutu:
Lut jest dostępny w różnych formach:
Drut
Pasek lutowniczy
Preformy lutownicze
Pasta lutownicza
Piłki lutownicze do BGA
Części elektroniczne
Istnieją dwa rodzaje elementów elektronicznych - aktywny i pasywny.
Części elektroniczne
Aktywne komponenty to te, które mają wzmocnienie lub kierunkowość. Np. Tranzystory, układy scalone lub układy scalone, bramki logiczne.
Pasywne elementy elektroniczne to takie, które nie mają wzmocnienia ani kierunkowości. Nazywane są również elementami elektrycznymi lub elementami elektrycznymi. Np. Rezystory, kondensatory, diody, cewki.
Ponownie elementy elektroniczne mogą znajdować się w otworze SMD (Surface Mount Devices lub Chips).
Firmy elektroniczne
Ponieważ firmy elektroniczne zajmują się lutowaniem i produkcją PCB, nie można ich tutaj ignorować. Niektóre z najlepszych firm elektronicznych to: Apple, Cisco, Texas Instruments, Fujitsu, Mitsubishi Electric, TCL, Bharat Electronics Limited, siemens, Philips.
Narzędzia i urządzenia potrzebne do lutowania
Jak wyjaśniono powyżej, lutowanie można wykonać na 3 sposoby:
Lutowanie falowe: Lutowanie falowe jest wykonywane dla masowej produkcji. Sprzęt i surowce potrzebne do lutowania falowego to: maszyna do lutowania falowego, listwa lutownicza, topnik, sprawdzarki przepływu, tester zanurzeniowy, topniki natryskowe, regulator strumienia.
Lutowanie reflow: Lutowanie reflow jest wykonywane do produkcji masowej i służy do lutowania elementów SMD na płytce drukowanej. Sprzęt i surowce potrzebne do lutowania reflow to - piec przepływowy , sprawdzanie przepływu , drukarka szablonowa , pasta lutownicza, topnik.
Lutowanie ręczne: Lutowanie ręczne odbywa się w małej skali produkcji i naprawy i przeróbki PCB. Sprzęt i surowce potrzebne do lutowania ręcznego to: lutownica, stacja lutownicza, drut lutowniczy, pasta lutownicza, topnik, odlutownica lub stacja rozlutownicza, pęseta, garnek lutowniczy, system gorącego powietrza, paski na nadgarstki, pochłaniacze dymu, eliminatory statyczne, pistolet grzewczy , narzędzia do zbierania, narzędzia do formowania ołowiu, narzędzia tnące, mikroskopy i lampy powiększające, kule lutownicze, pióro topnikowe, oplot lub knot do rozlutowywania, pompa rozlutowująca lub sppon, długopis płaszczowy, materiał esd.
Lutowanie BGA: Inną formą elementów elektronicznych są BGA lub Ball Grid Array. Są to specjalne elementy i wymagają specjalnego lutowania. Nie mają żadnych przewodów, zamiast tego używali kulek lutowniczych używanych pod elementem. Ponieważ kule lutownicze muszą być umieszczone pod komponentem i lutowane, lutowanie BGA staje się bardzo trudnym zadaniem. Lutowanie BGA wymaga systemów lutowniczych i przerobowych BGA oraz kulek lutowniczych.
Lutowanie falowe
Maszyna do lutowania falowego
Maszyna do lutowania falowego może być różnego rodzaju, odpowiednia do lutowania na fali ołowiowej i lutowania bezołowiowego, ale wszystkie mają ten sam mechanizm. W każdej maszynie do lutowania falowego znajdują się trzy strefy -
Strefa podgrzewania - ta strefa podgrzewa płytkę drukowaną przed lutowaniem.
Strefa topnienia - ta strefa rozpyla strumień na płytkę PCB.
Strefa lutowania - najważniejsza strefa, w której znajduje się stopiony lut.
Może być również czwarta strefa strefowa wywoływana do czyszczenia topnika po zakończeniu lutowania.
Proces lutowania falowego:
Przenośnik porusza się w poprzek zakładu. Pracownicy wkładają elementy elektroniczne na płytkę drukowaną, która porusza się do przodu na przenośniku. Gdy wszystkie komponenty są na swoim miejscu, PCB przechodzi do maszyny do lutowania falowego przechodzącej przez różne strefy. Fale lutownicze w kąpieli lutowniczej lutują komponenty, a płytka drukowana wychodzi z maszyny, gdzie jest testowana pod kątem ewentualnych wad. Jeśli wystąpi jakakolwiek wada, niektóre prace naprawcze / naprawcze są wykonywane przy użyciu lutowania ręcznego.
Lutowanie reflow
Piekarnik przepływowy
Lutowanie reflow wykorzystuje SMT (Surface Mount Technology) do lutowania SMD (Surface Mount Devices) na płytce drukowanej. W lutowaniu Reflow istnieją cztery etapy - podgrzewanie, wygrzewanie termiczne, nawiew i chłodzenie.
W tym procesie pasta lutownicza jest drukowana na ścieżce płytki drukowanej, gdzie element ma być lutowany. Drukowanie pasty lutowniczej można wykonać za pomocą dozownika pasty lutowniczej lub za pomocą drukarek szablonowych. Ta płyta z pastą lutowniczą i komponentami pasty jest następnie przepuszczana przez piec rozpływowy, w którym składniki przylutowywane są do szerokiej. Płyta jest następnie testowana pod kątem wszelkich wad i jeśli wystąpią jakiekolwiek wady, przeróbki i naprawy są wykonywane przy użyciu systemów gorącego powietrza.
Lutowanie ręczne
Lutowanie ręczne jest zasadniczo wykonywane w przypadku produkcji na małą skalę lub naprawy i przeróbek.
Lutowanie ręczne
Lutowanie ręczne dla elementów przelotowych odbywa się za pomocą lutownicy lub stacji lutowniczej.
Lutowanie ręczne elementów SMD odbywa się za pomocą ołówków z gorącym powietrzem lub systemów przeróbki gorącym powietrzem. Lutowanie ręczne elementów otworowych jest łatwiejsze niż lutowanie ręczne SMD.
Kluczowe punkty do zapamiętania podczas lutowania:
Lutowanie odbywa się poprzez szybkie podgrzanie łączonych części metalowych, a następnie nałożenie topnika i lutu na współpracujące powierzchnie. Gotowe złącze lutownicze metalurgicznie łączy części, tworząc doskonałe połączenie elektryczne między przewodami i mocne połączenie mechaniczne między częściami metalowymi. Ciepło jest przykładane za pomocą lutownicy lub w inny sposób. Topnik jest chemicznym środkiem czyszczącym, który przygotowuje gorące powierzchnie stopionego lutowia. Lut jest stopem metali nieżelaznych o niskiej temperaturze topnienia.
Zawsze trzymaj końcówkę pokrytą cienką warstwą lutu.
Używaj topników, które są łagodne, ale nadal zapewniają mocne połączenie lutowane.
Utrzymuj temperaturę na jak najniższym poziomie, utrzymując jednocześnie temperaturę wystarczającą do szybkiego lutowania złącza (maks. 2 do 3 sekund przy lutowaniu elektronicznym).
Dopasuj rozmiar wskazówek do pracy.
Użyj końcówki o najkrótszym zasięgu, aby uzyskać maksymalną wydajność.
Metody lutowania ręcznego SMD:
Metoda 1 - Pin by pin Używany do: dwóch elementów pin (0805 caps & res), pitch> = 0,0315 ″ w Small Outline Package, (T) QFP i SOT (Mini 3P).
Metoda 2 - Powódź i zasysanie Używane do: wysokości <= 0,0315="" ″="" w="" pakiecie="" małych="" konturów="" i="" (t)="">
Metoda 3 - Pasta lutownicza Używana do pakietów BGA, MLF / MLA; gdzie szpilki są pod częścią i niedostępne.
BGA lub Ball Grid Array to jeden rodzaj opakowania do montowanych powierzchniowo płytek drukowanych (gdzie elementy są faktycznie „zamontowane” lub przymocowane do powierzchni płytki drukowanej). Pakiet BGA wygląda po prostu jak cienki wafel z materiału półprzewodnikowego, który ma elementy obwodu tylko na jednej powierzchni. Pakiet Ball Grid Array nazywa się tak, ponieważ jest to zasadniczo zestaw kulek ze stopów metali ułożonych w siatkę. Te kulki BGA są zwykle cyny / ołowiu (Sn / Pb 63/37) lub cyny / ołowiu / srebra (Sn / Pb / Ag)
RoHS: Ograniczenie substancji niebezpiecznych [ołów (Pb), rtęć (Hg), kadm (Cd), sześciowartościowy chrom (CrVI), polibromowane bifenyle (PBB) i polibromowane etery difenylowe (PBDE).]
WEEE: odpady z urządzeń elektrycznych i elektronicznych.
Lutowanie bezołowiowe: lutowanie bez ołowiu (Pb).
Lead-Free szybko nabiera rozpędu na całym świecie po tym, jak dyrektywy UE (Unia Europejska) wytarły ołów (truciznę) z lutowania elektronicznego, biorąc pod uwagę jego wpływ na zdrowie i środowisko.
Niewątpliwie nadejdzie czas, kiedy będziesz musiał usunąć lut ze złącza: ewentualnie wymienić wadliwy element lub naprawić suchy przegub. Zwykłym sposobem jest użycie pompy rozlutowniczej.
Elektryczność statyczna lub ESD jest ładunkiem elektrycznym, który jest w spoczynku. Jest to głównie spowodowane brakiem równowagi elektronów, które pozostają na określonej powierzchni lub w powietrzu środowiskowym. Nierównowaga elektronów (we wszystkich przypadkach jest spowodowana brakiem lub nadwyżką elektronów) powoduje zatem, że pole elektryczne, które jest w stanie oddziaływać na inne obiekty na odległość.
Artykuł i zdjęcie z internetu, jeśli jakiekolwiek naruszenie pls skontaktuje się z nami w celu usunięcia.
NeoDen zapewnia kompletne rozwiązania linii montażowej smt, w tym piekarnik SMT reflow, maszynę do lutowania falowego, maszynę pick and place, drukarkę pasty lutowniczej, ładowarkę PCB, urządzenie do rozładowywania płytek drukowanych, moduł chipowy, urządzenie SMT AOI, urządzenie SMT SPI, urządzenie rentgenowskie SMT Urządzenia linii montażowej SMT, urządzenia do produkcji PCB części zamienne smt itp. Wszelkiego rodzaju maszyny SMT, których możesz potrzebować, skontaktuj się z nami, aby uzyskać więcej informacji:
Hangzhou NeoDen Technology Co., Ltd
Web: www.neodentech.com
E-mail: info@neodentech.com