Поради щодо пайки електронних компонентів на друкованій платі

Правильна техніка пайки та якість припою є основою будь-якого виготовлення та складання друкованих плат. Якщо ви займаєтеся електронікою, ви повинні знати, що пайка - це в основному техніка з'єднання двох металів з використанням третього металу або сплаву. При виробництві, монтажі та переробці електронних друкованих плат, метали, що з'єднуються, є виводами електронних компонентів (прохідний отвір або SMD) з мідними доріжками на друкованій платі. Сплав, який використовується для з'єднання цих двох металів, - це припой, який є в основному олово-свинцевим (Sn-Pb) або оловно-срібним-мідним (Sn-Ag-Cu). Олов'яно-свинцевий припой називають свинцевим припоєм через присутність у ньому свинцю, тоді як припой з олово-срібла і міді називають припоєм без свинцю, оскільки в ньому немає свинцю. Паяльник розплавляється за допомогою хвильового паяльного апарата або духовки для паяння або звичайного паяльника, і цей розплавлений припій використовується для пайки електронних компонентів на друкованій платі. Друкована плата або друкована плата після складання електронних компонентів називається PCA або зборка друкованих плат.

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

Потік - типи та роль флюсу в пайці

Flux відіграє важливу роль у будь-якому процесі пайки та виготовлення та монтажу друкованої плати електроніки. Флюс видаляє будь-який оксид і запобігає окисленню металів, а значить, сприяє кращій якості пайки. У процесі складання електроніки PCB флюс видаляє будь-який оксид із мідних доріжок на друкованій платі та оксиди з відводів електронних компонентів. Ці оксиди мають найбільшу стійкість при хорошій пайці і, видаляючи ці оксиди, флюси тут відіграють дуже важливу роль.

В основному існує три типи флюсу, що використовується в електроніці:

1. F Тип флюсу - Цей флюс неактивований і використовується там, де найменше окиснення.

2. Потік типу RMA - це флюс з активованим м'яким активом. Ці флюси є більш активними, ніж флюси типу R і використовуються в місцях, де більше окислення.

3. Потік типу RA - це флюс, активований каніфоллю. Це дуже активний флюс і застосовуються в місцях, що мають занадто сильне окислення.

Деякі наявні флюси є водорозчинними. Вони розчиняються у воді без забруднення. Також є флюс No-Clean, який не потребує очищення після процесу пайки.

Тип флюсу, який буде використовуватися для пайки, залежить від різних факторів, таких як тип друкованої плати, що збирається, тип використовуваних електронних компонентів, тип використовуваної паяльної машини та обладнання та робоче середовище.

Припой - типи та роль припою в пайці

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

Існують різні сплави припою, але справжніми є евтектичні. Евтектичний припой - це такий, який плавиться рівно при температурі 183 градусів Цельсія. Сплав олова та свинцю в раціоні 63/37 є евтектичним, а тому припой 63/37 олово-свинцевий називається евтектичним припоєм. Неевтектичні припої не змінюватимуться від твердого до рідкого при 183 градусах 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 вже 63/37 роки. Він широко використовується у всьому світі.

Оскільки свинець шкідливий для навколишнього середовища та людей, Європейський Союз взяв на себе ініціативу заборонити свинцю в електроніці. Було вирішено позбутися від свинцю від припою та електронних компонентів. Це породило іншу форму припою, звану припоєм без свинцю. Цей припой називається безоплатним, тому що в ньому немає жодного свинцю. Сплави, що не містять свинцю, плавляться близько 250 ° C (482 ° F), залежно від їх складу. Найпоширеніший сплав без свинцю - олово / срібло / мідь у співвідношенні Sn96.5 / Ag3.0 / Cu0.5 (SAC). Припой без свинцю також називається припоєм без свинцю.

Форми припою:

Паяльник випускається в різних формах:

• Дріт

• Паяльник

• Паяльні форми

• Пайка для пайки

• Паяльні кулі для BGA

Електронні складові

Існує два типи електронних компонентів - активний та пасивний.

Активні компоненти - це ті, що мають посилення або спрямованість. Наприклад, транзистори, інтегральні мікросхеми або ІМС, логічні ворота.

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

Знову ж таки, електронні компоненти можуть знаходитись у отворі SMD (пристрої поверхневого монтажу чи мікросхеми).

Електронні компанії

Оскільки електронні компанії є тими, хто займається виробництвом пайки та виготовлення друкованих плат, їх тут не можна ігнорувати. Деякі з найпопулярніших електронних компаній: Apple, Cisco, Texas Instruments, Fujitsu, Mitsubishi Electric, TCL, Bharat Electronics Limited, siemens, Philips.

Інструменти та обладнання, необхідні для пайки

Як пояснено вище, пайку можна здійснити трьома способами:

1. Хвильова пайка: хвильова пайка проводиться для масового виробництва. Обладнання та сировина, необхідні для хвильової пайки - це хвильова паяльна машина, паяльник, флюс, рефлектор, тестер занурення, розпилювачі, флюсовий контролер.

2. Паяльне відновлювальне паяння: Паяльне віджимування проводиться для масового виробництва і використовується для пайки компонентів SMD на друкованій платі. Обладнання та сировина, необхідні для повторної пайки, - це духовка Reflow, Reflow checker, трафаретний принтер , пайка для пайки, флюс.

3. Ручна пайка: Ручна пайка проводиться в невеликих масштабах виробництва та ремонту та переробці друкованої плати. Обладнання та сировина, необхідні для ручного паяння, - це паяльник, паяльна станція, паяльний дріт, паяльна паста, флюс, розпаювальний праска або станція для розпаювання, пінцет, паяльник, система гарячого повітря, ремінці для зап'ястя, димопоглиначі, статичні елімінатори, нагрівальний пістолет , інструменти для збирання, свинцеві формувачі, ріжучі інструменти, мікроскопи та збільшувальні лампи, кулі припою, ручка для флюсу, коса або гніт для розпаювання, насос для розпаювання або шпон, ручка для шинелі, матеріал esd.

4. Паяння BGA: Ще однією формою електронних компонентів є BGA або Ball Grid Array. Вони є спеціальними компонентами і потребують спеціальних пайках. У них немає жодного відведення, скоріше вони використовували кулі припою, що використовуються під компонентом. Оскільки кульки припою повинні бути розміщені під складовою та спаяні, пайка BGA стає дуже важким завданням. Для пайки BGA потрібні системи пайки та переробки BGA і паяльні кулі.

Хвильова пайка

Машина для паяння хвиль може бути різних видів, підходить для паяння свинцевих хвиль і пайки без свинцю, але всі вони мають однаковий механізм. У будь-якій хвильовій паяльній машині є три зони -

• Зона попереднього нагрівання - Ця зона попередньо нагріває друковану плату перед паянням.

• Fluxing zone - Ця зона розпорошує флюс на друковану плату.

• Паяльна зона - Найважливіша зона, де є розплавлений припой.

Також може бути четверта зона, яка називається для очищення флюсу після пайки.

Процес хвильової пайки:

Конвеєр продовжує рухатися через завод. Співробітники вставляють електронні компоненти на друковану плату, яка постійно рухається вперед на конвеєрі. Як тільки всі компоненти знаходяться на своєму місці, друкована плата рухається до хвильового паяльного апарату, що проходить через різні зони. Хвилі пайки в ванні припою припоюють компоненти, а ПХБ виходить з машини, де її перевіряють на наявність можливих дефектів. Якщо є дефект, деякі роботи з переробки / ремонту виконуються за допомогою ручної пайки.

Паяння відновлюють

Для паяння для повторного паяння використовується SMT (технологія поверхневого кріплення) для пайки SMD (пристроїв для поверхневого кріплення) на друкованій платі. У паянні Reflow є чотири етапи - попереднє нагрівання, термічне замочування, рефлектор і охолодження.

У цьому процесі паяна пайка друкується на доріжці плати, де компонент повинен бути припаяний. Друк пасти для пайки можна здійснити за допомогою дозатора пасти для пайки або через принтери трафаретів. Потім ця дошка з пайкою і компонентами пасти пропускається через духовку, де компоненти спаяні на широкому рівні. Потім плата перевіряється на наявність дефектів, і якщо є якісь дефекти, переробку та ремонт проводять за допомогою систем гарячого повітря.

Ручне паяння

Ручна пайка в основному робиться для дрібного виробництва або ремонту та переробки.

Ручна пайка для компонентів наскрізних отворів проводиться за допомогою паяльника або паяльної станції.

Паяння компонентів SMD вручну здійснюється за допомогою олівців гарячого повітря або систем переробки гарячого повітря. Ручне паяння деталей з отвором простіше порівняно з ручним паянням SMD.

Основні моменти, які слід пам’ятати під час пайки:

Пайка виконується шляхом швидкого нагрівання металевих деталей, що з'єднуються, а потім нанесення флюсу та припою на сполучаються поверхні. Готовий паяльний шар металургійно зв’язує деталі, утворюючи відмінний електричний зв’язок між проводами та міцний механічний шарнір між металевими деталями. Тепло наноситься паяльником або іншими засобами. Флюс - це хімічний очищувач, який готує гарячі поверхні для розплавленого припою. Припой - сплав з низькими температурами плавлення кольорових металів.

1. Завжди тримайте наконечник покритим тонким шаром припою.

2. Використовуйте флюси, які є м'якими, наскільки це можливо, але все ще забезпечують міцний припой.

3. Підтримуйте температуру якомога нижчою, підтримуючи при цьому достатню температуру для швидкого пайки з'єднання (максимум 2 - 3 секунди для електронної пайки).

4. Відповідайте розмір підказок до твору.

5. Використовуйте підказку з найкоротшим можливим досягненням для максимальної ефективності.

Методи ручного пайки SMD:

1. Спосіб 1 - Закріплення за допомогою штифта Використовується для: двох контактних компонентів (0805 шапок і Res), смоли> = 0,0315 ″ в пакеті з невеликим контуром, (T) QFP і SOT (Mini 3P).

2. Спосіб 2 - Затоплення та відсмоктування Використовується для: смоли <= 0,0315="" ″="" у="" пакеті="" з="" невеликим="" контуром="" та="" (t)="">

3. Спосіб 3 - Пайка для пайки, що використовується для пакетів BGA, MLF / MLA; де шпильки під деталлю і недоступні.

BGA або Ball Grid Array - це один тип упаковки для наземних друкованих плат (де компоненти фактично 'змонтовані' або закріплені на поверхні друкованої плати). Пакет BGA просто виглядає як тонка пластинка з напівпровідникового матеріалу, що має компоненти схеми лише на одній стороні. Пакет Ball Grid Array називається таким, оскільки в основному це масив кульок із металевого сплаву, розташованих у сітці. Ці кульки BGA, як правило, олово / свинець (Sn / Pb 63/37) або олово / свинець / срібло (Sn / Pb / Ag)

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

WEEE: Відходи електричного та електронного обладнання.

Припой без свинцю: припой без свинцю (Pb).

Без свинцю швидко набирають обертів по всьому світу після директив ЄС (Європейського Союзу) про усунення свинцю (отрути) від електронних паянь, враховуючи його вплив на здоров'я та навколишнє середовище.

Безсумнівно, настане час, коли вам потрібно буде зняти припой із шва: можливо, замінити несправний компонент або виправити сухий стик. Звичайний спосіб - використовувати насос для знежирення.

Статична електрика або ШОЕ - це електричний заряд, який знаходиться в спокої. В основному це створюється дисбалансом електронів, які затримуються на певній поверхні, або в навколишньому повітрі. Дисбаланс електронів (у всіх випадках викликаний відсутністю або надлишком електронів), таким чином, викликає електричне поле, здатне впливати на інші об’єкти на відстані.

Стаття та зображення з Інтернету, якщо будь-яке порушення, будь ласка, зв’яжіться з нами, щоб видалити.

NeoDen пропонує повноцінні рішення для складання лінійки SMT, включаючи духовку із заправкою SMT, паяльну хвилю, машину для вибору та розміщення, принтер для пайки для пайки, навантажувач PCB, розвантажувач PCB, чіп-монтор, машину SMT AOI, машину SMT SPI, машину SMT X-Ray, Обладнання для складальних ліній SMT, виробництво друкованої плати Обладнання smt запчастини тощо.

Ханчжоу NeoDen технології Лтд

Веб: www.neodentech.com  

Електронна пошта: info@neodentech.com