Основні керівництва пайки - Як припаяти електронні компоненти

Правильна техніка пайки і якість припою - це рятувальна лінія будь-якого виготовлення та складання друкованих плат . Якщо ви знаходитесь в електроніці , ви повинні знати, що пайка є в основному технікою для з'єднання двох металів з використанням третього металу або сплаву. У виробництві, монтажі та переробці електронних друкованих плат, метали, що підключаються, є проводами електронних компонентів (через отвір або SMD) з мідними доріжками на друкованій платі. Сплав, що використовується для з'єднання цих двох металів, є припоєм, який в основному є оловом-свинцем (Sn-Pb) або олово-срібною-міддю (Sn-Ag-Cu). Олово-свинцевий припій називається свинцевим припоєм через наявність у нього свинцю, в той час як припій олово-срібло-мідь називається безсвинцевим припоєм, оскільки в ньому немає жодного свинцю. Припой розплавляють, використовуючи або паяльну машину, або піч для переплавлення або звичайний паяльник, і цей розплавлений припій потім використовується для пайки електронних компонентів на друкованій платі. PCB або друкована плата після складання електронних компонентів називається PCA або друкованою схемою.

Кілька інших термінів, таких як пайка і зварювання, часто пов'язані з пайкою. Але

Пайка

слід пам'ятати, що пайка, пайка і зварювання відрізняються один від одного. Пайка виконується за допомогою припою, а пайка виконується з використанням меншого металу для заповнення. При зварюванні основний метал також плавиться при з'єднанні двох металів, тоді як при пайку і пайку це не так.

Якість припою і техніка пайки визначають термін служби та продуктивність будь-якого електронного обладнання, приладу або пристрою.

Потік - типи і роль потоку в пайку

Потік

Флюс відіграє життєво важливу роль у будь-якому процесі пайки та виробництві та збірці електронних друкованих плат. Флюс видаляє будь-які оксиди і запобігає окислюванню металів і, отже, допомагає покращити якість пайки. У процесі складання електроніки PCB флюс видаляє будь-які оксиди з мідних доріжок на друкованій платі і оксиди з висновків електронних компонентів. Ці оксиди є найбільшим опором при хорошій пайці, а видаленням цих оксидів тут дуже важливу роль відіграють флюси.

У електроніці в основному використовуються три типи потоків:

R Тип флюсу - Ці флюси неактивовані і використовуються там, де є найменше окислення.
RMA тип Flux - це каніфоль, злегка активований потік. Ці флюси є більш активними, ніж флюси R-типу і використовуються в місцях, де відбувається більше окислення.
РА тип Flux - це каніфольний активований потік. Це дуже активний потік і використовуються в місцях, які мають занадто багато окислення.

Деякі з доступних потоків є водорозчинними. Вони розчиняються у воді без забруднення. Крім того, існує потік No-Clean Flux, який не вимагає очищення після процесу пайки.

Тип флюсу для пайки залежить від різних факторів, таких як тип друкованої плати, що збирається, тип використовуваних електронних компонентів, тип паяльної машини та використовуваного обладнання, а також робоче середовище.

Припой - типи і роль припою в пайку

Припій - це життя і кров будь-якої PCB. Якість припою, що використовується під час пайки та монтаж друкованої плати, визначає термін служби та продуктивність будь-якої електронної машини, обладнання, приладу або пристрою.

Припой

Доступні різні сплави припою, але справжніми є такі, що є евтектичними. Евтектичний припій - такий, який плавиться саме при температурі 183 градуси Цельсія. Сплав олова і свинцю в раціоні 63/37 є евтектичним і, отже, 63/37 припой олова і свинцю називається евтектичним припоєм. Припої, які не євтектики, не зміняться від твердої до рідкої на 183 градуси Цельсія. Вони можуть залишатися напівтвердими при цій температурі. Найближчим сплавом до евтектичного припою є олово-свинець у раціоні 60/40. Улюбленим припоєм для електронних виробників стали роками 63/37. Він стильно широко використовується в усьому світі.

Оскільки свинцеві шкідливі для навколишнього середовища і людей, Європейський Союз взяв на себе ініціативу заборонити керувати електронікою. Було вирішено позбутися від свинцю з припою і електронних компонентів. Це призвело до іншої форми припою, що називається безсвинцевим припоєм. Цей припій називається вільним, тому що в ньому немає свинцю. Несвинцеві сплави припою розплавляються близько 250 ° C (482 ° F), залежно від їх складу. Найбільш поширеним безсвинцевим сплавом є олово / срібло / мідь у співвідношенні Sn96.5 / Ag3.0 / Cu0.5 (SAC). Безсвинцевий припій також називають припоєм «без провідності».

Форми припою:

Припій доступний у різних формах:

Дріт
Бар для припою
Преформи для припою
Паяльна паста
Припої кулі для BGA

Електронні складові

Є два типи електронних компонентів - Активний і Пасивний .

Електронні складові

Активними компонентами є ті, що володіють належністю або спрямованістю. Наприклад, транзистори, інтегральні схеми або ІМС, логічні ворота.

Пасивні електронні компоненти - це ті, які не мають посилення або спрямованості. Їх також називають електричними елементами або електричними компонентами. Наприклад, резистори, конденсатори, діоди, індуктори.

Знову ж таки, електронні компоненти можуть знаходитися в отворі SMD (Surface Mount Devices або Chips).

Електронні компанії

Оскільки, електронні компанії є тими, хто робить всі пайки і виготовлення друкованих плат, вони не можуть бути проігноровані тут. Деякі з провідних електронних компаній: Apple , Cisco , Texas Instruments , Fujitsu , Mitsubishi Electric, TCL , Bharat Electronics Limited , siemens , Philips .

Інструменти та обладнання, необхідні для пайки

Як пояснювалося вище, пайка може бути виконана трьома способами:

Хвильова пайка : Пайка хвиль виконується для масового виробництва. Обладнання та сировина, необхідні для пайки хвиль - це паяльна машина для пайки хвиль, припойний брус, потік, шашки для переплавлення, тестер для занурення, флюсуси для розпилення, контролер потоку.
Пайка з переплавленням: пайка для переплавлення проводиться для масового виробництва і використовується для пайки компонентів SMD на друкованій платі. Обладнання та сировина, необхідні для пайки переплаву - Reflow Oven, Reflow checker, трафаретний принтер , паяльна паста, флюс.
Пайка рук : Пайка рук виконується в малому виробництві та ремонті та переробці друкованих плат. Обладнання та сировина, необхідні для пайки рук - Паяльник, паяльна станція, паяльна дріт, паяльна паста, флюс, відпаювальне залізо або паяльна станція, пінцет, паяний горщик, система гарячого повітря, браслети, димососи, статичні випрямлячі, нагрівальний пістолет , пікап інструменти, свинцеві формувачі, ріжучі інструменти, мікроскопи і збільшувальні лампи, паяльні кульки, флюс ручка, розпаювальна оплетка або гніт, відпаювальний насос або sppon, пальто, ESD матеріал.
BGA пайка : Ще однією формою електронних компонентів є BGA або Ball Grid Array. Вони є спеціальними компонентами і потребують спеціальної пайки. У них немає жодних свинців, скоріше вони використовували паяльні кульки, що використовуються під компонент. Оскільки шари припою повинні бути поміщені під компонент і припаяні, пайка BGA стає дуже важким завданням. БГА пайка потребує БГА паяння і переробку систем і припою куль.

Хвильова пайка

Хвиля паяльної машини

Машина для паяння хвиль може бути різного типу, придатною для пайки з хвилястою хвилею та пайки без свинцю, але всі вони мають однаковий механізм. У кожній хвильовій паяльній машині є три зони -

Зона попереднього нагрівання - Ця зона попередньо нагріває друковану плату до пайки.
Зона флюсування - Ця зона розпилює потік на друковану плату.
Паяльна зона - найважливіша зона, де є розплавлений припой.

Також може існувати четверта зона зони, що викликається очищенням флюсу після пайки.

Процес хвильової пайки:

Конвеєр продовжує рухатися по заводі. Співробітники вставляють електронні компоненти на друковану плату, яка рухається вперед на конвеєрі. Після того, як всі компоненти знаходяться на місці, друкована плата переміщується до машини для пайки хвиль, яка проходить через різні зони. Хвилі припою в припойній ванні припоюють компоненти, а друкована плата виходить з машини, де перевіряється на можливі дефекти. Якщо є дефект, деякі роботи з переробки / ремонту виконуються за допомогою ручної пайки.

Паяння переплаву

Духовка піч

Reflow Soldering використовує SMT (Surface Mount Technology) для пайки SMD (Surface Mount Devices) на друкованій платі. У пайці Reflow є чотири етапи - підігрів, термічне замочування, переплавлення і охолодження.

У цьому процесі паяльна паста друкується на доріжці плати, де компонент повинен бути припаяний. Друк паяної пасти може бути зроблений за допомогою дозатора паяльної пасти або через трафаретні принтери. Ця дошка з паяльною пастою і компонентами пасти потім пропускається через печі з переплавом, де компоненти припаюються до широкої. Потім плату перевіряють на будь-який дефект, а при будь-якому дефекті - переробку та ремонт здійснюють за допомогою систем гарячого повітря.

Рука пайки

Пайка рук в основному зроблена для дрібного виробництва або ремонту і переробки.

Рука пайки

Рука Пайка для компонентів через отвір виконується за допомогою паяльника або паяльної станції.

Пайка рук компонентів SMD здійснюється за допомогою олівців гарячого повітря або систем гарячого повітря. Пайка рук компонентів через отвір простіше порівняно з ручною пайкою SMD.

Ключові моменти, які слід пам'ятати під час пайки:

Пайка здійснюється шляхом швидкого нагрівання металевих деталей, що підлягають з'єднанню, а потім нанесення флюсу і припою на сполучені поверхні. Готовий паяльний шар металлургічно з'єднує деталі, утворюючи відмінне електричне з'єднання між проводами і міцне механічне з'єднання між металевими деталями. Тепло застосовується паяльником або іншими засобами. Флюс - це хімічний очисник, який готує гарячі поверхні для розплавленого припою. Припой - це сплав з низькою температурою плавлення кольорових металів.

Завжди тримайте наконечник тонким шаром припою.
Використовуйте флюси, які є по можливості м'якими, але все ще забезпечують міцний паяний шар.
Тримайте температуру якомога нижчою, зберігаючи при цьому достатню температуру для швидкого пайки з'єднання (макс. 2-3 секунди для електронної пайки).
Підібрати розмір підказок до роботи.
Використовуйте наконечник з найкоротшим досягненням для максимальної ефективності.

Методи ручного пайки SMD:

Метод 1 - Pin by pin Використовується для: двох контактних компонентів (0805 caps & res), шарів> = 0,0315 Small в пакеті Small Outline, (T) QFP і SOT (Mini 3P).
Метод 2 - Затоплення та всмоктування Використовується для: смол <= 0,0315="" ″="" в="" пакеті="" малих="" контурів="" та="" (t)="">
Спосіб 3 - Паяльна паста Використовується для пакетів BGA, MLF / MLA; де штирі знаходяться під частиною і недоступні.

BGA або Ball Grid Array - один з видів упаковки для поверхневих друкованих плат (де компоненти фактично 'встановлені' або прикріплені до поверхні друкованої плати). Пакет BGA просто виглядає як тонка пластина з напівпровідникового матеріалу, що має компоненти схеми тільки на одній стороні. Пакет Ball Grid Array називається таким, тому що це в основному масив металевих сплавів, розташованих в сітці. Ці кулі BGA зазвичай є оловом / свинцем (Sn / Pb 63/37) або оловом / свинцем / сріблом (Sn / Pb / Ag)

RoHS : обмеження небезпечних речовин [свинець (Pb), ртуть (Hg), кадмій (Cd), шестивалентний хром (CrVI), поліброміновані біфеніли (PBB) і полібромінні дифениловие ефіри (PBDE).]

WEEE : Відходи від електричного та електронного обладнання.

Несвинцевий припій : припій без свинцю (Pb).

Безвідсотковий імпульс в усьому світі після директив ЄС (Європейського Союзу) протерти свинцю (отруту) від електронної пайки з урахуванням її впливу на здоров'я та навколишнє середовище.

Там, безсумнівно, прийде час, коли вам потрібно видалити припій з суглоба: можливо, щоб замінити несправний компонент або виправити сухе з'єднання. Звичайний спосіб полягає у використанні насоса для відпаювання.

NeoDen надає повний спектр монтажних ліній SMT , в тому числі SMT піч для переплавлення, паяльну машину , машину , паяльну пасту , PCB-навантажувач , PCB-розвантажувач , чіп-монтажник , SMT AOI , SMT SPI , SMT X-Ray, Обладнання монтажної лінії SMT, виробництво друкованих плат Обладнання smt запасні частини і т.д. будь-які SMT машини, які можуть знадобитися, будь ласка, зв'яжіться з нами для отримання додаткової інформації:

Ханчжоу NeoDen технології Лтд

Додати: Будинок 3, Промисловий і технологічний парк Diaoyu, No.8-2, проспект Кеджі, район Yuhang, Ханчжоу , Китай

Зв'яжіться з нами: Стівен Сяо

Електронна пошта: steven@neodentech.com

Телефон: 86-18167133317

Skpe : тонер_картридж