Βασικός οδηγός συγκόλλησης - Πώς να συγκολλήσετε ηλεκτρονικά εξαρτήματα

Η σωστή τεχνική συγκόλλησης και η ποιότητα της συγκόλλησης είναι η σωτηρία της κατασκευής και συναρμολόγησης των PCB . Αν είστε σε ηλεκτρονικά , πρέπει να γνωρίζετε ότι η συγκόλληση είναι βασικά μια τεχνική για να ενώσετε δύο μέταλλα χρησιμοποιώντας ένα τρίτο μέταλλο ή κράμα. Στην ηλεκτρονική παραγωγή, συναρμολόγηση και επαναπλήρωση των PCB , τα μέταλλα που πρόκειται να συνδεθούν είναι οι αγωγοί των ηλεκτρονικών εξαρτημάτων (μέσω της οπής ή της SMD) με τις χάλκινες διαδρομές στο PCB. Το κράμα που χρησιμοποιείται για την ένωση αυτών των δύο μετάλλων είναι συγκολλητικό, το οποίο είναι βασικά ο μόλυβδος κασσίτερου (Sn-Pb) ή ο κασσίτερος-αργύρος-χαλκός (Sn-Ag-Cu). Η συγκόλληση κασσίτερου ονομάζεται μολυβδισμένη συγκόλληση λόγω του μολύβδου που υπάρχει σ 'αυτήν, ενώ η συγκολλητική ύλη κασσίτερου-αργύρου-χαλκού ονομάζεται συγκόλληση χωρίς μόλυβδο επειδή δεν υπάρχει κανένα μόλυβδος. Η συγκόλληση τήκεται είτε με μία μηχανή συγκόλλησης κύματος είτε με ένα φούρνο αναστροφής ή με ένα κανονικό συγκολλητικό σίδερο και αυτό το τετηγμένο συγκολλητικό στη συνέχεια χρησιμοποιείται για τη συγκόλληση των ηλεκτρονικών εξαρτημάτων στο PCB. Μια πλακέτα τυπωμένων κυκλωμάτων ή τυπωμένου κυκλώματος μετά τη συναρμολόγηση ηλεκτρονικών εξαρτημάτων ονομάζεται συναρμολόγηση PCA ή τυπωμένου κυκλώματος.

Λίγοι άλλοι όροι, όπως η συγκόλληση και η συγκόλληση, συχνά συνδέονται με τη συγκόλληση. Αλλά

Συγκόλληση

πρέπει να θυμόμαστε ότι η συγκόλληση, η συγκόλληση και η συγκόλληση είναι διαφορετικές μεταξύ τους. Η συγκόλληση γίνεται με συγκόλληση, ενώ η συγκόλληση γίνεται με τη χρήση μεταλλικού μέσου πληρώσεως χαμηλότερης θερμοκρασίας τήξης. Κατά τη συγκόλληση, το βασικό μέταλλο λιώνει επίσης ενώ συνδέει δύο μέταλλα, ενώ αυτό δεν συμβαίνει με τη συγκόλληση και τη συγκόλληση.

Η ποιότητα της συγκόλλησης και η τεχνική συγκόλλησης καθορίζουν τη διάρκεια ζωής και την απόδοση οποιουδήποτε ηλεκτρονικού εξοπλισμού, συσκευής ή μικροεφαρμογής.

Ροή ροής - τύποι και ρόλος ροής στην συγκόλληση

Ροή

Η ροή διαδραματίζει ζωτικό ρόλο σε κάθε διαδικασία συγκόλλησης και κατασκευής και συναρμολόγησης ηλεκτρονικών PCB. Η ροή αφαιρεί οποιοδήποτε οξείδιο και εμποδίζει την οξείδωση των μετάλλων και ως εκ τούτου βοηθά στην καλύτερη ποιότητα συγκόλλησης. Στη διαδικασία συναρμολόγησης PCB Electronics, η ροή απομακρύνει οποιοδήποτε οξείδιο από τις χάλκινες τροχιές στο PCB και τα οξείδια από τους αγωγούς των ηλεκτρονικών εξαρτημάτων. Αυτά τα οξείδια είναι η μεγαλύτερη αντίσταση στην καλή συγκόλληση και με την αφαίρεση αυτών των οξειδίων, οι ροές παίζουν πολύ σημαντικό ρόλο εδώ.

Υπάρχουν βασικά τρεις τύποι ροής που χρησιμοποιούνται στην ηλεκτρονική:

1. R Ροή τύπου - Αυτές οι ροές είναι μη ενεργοποιημένες και χρησιμοποιούνται όταν υπάρχει λιγότερη οξείδωση.

2. Τύπος ροής τύπου RMA - Αυτές είναι η ροή ελαφρά ενεργοποιημένη ροή. Αυτές οι ροές είναι πιο δραστήριες από τις ροές τύπου R και χρησιμοποιούνται σε χώρους όπου υπάρχει περισσότερη οξείδωση.

3. Τύπος ροής τύπου RA - Αυτές είναι ροή ενεργοποιημένη ροή. Αυτές είναι πολύ δραστική ροή και χρησιμοποιούνται σε μέρη που έχουν υπερβολική οξείδωση.

Ορισμένες από τις διαθέσιμες ροές είναι υδατοδιαλυτές. Διαλύονται σε νερό χωρίς ρύπανση. Επίσης υπάρχουν μη καθαρή ροή που δεν απαιτούν καθάρισμα μετά τη διαδικασία συγκόλλησης.

Ο τύπος ροής που πρόκειται να χρησιμοποιηθεί στη συγκόλληση εξαρτάται από διάφορους παράγοντες όπως ο τύπος του PCB που πρόκειται να συναρμολογηθεί, ο τύπος των χρησιμοποιούμενων ηλεκτρονικών εξαρτημάτων, ο τύπος συγκολλητικής μηχανής και ο εξοπλισμός που χρησιμοποιείται και το περιβάλλον εργασίας.

Συγκόλληση - Τύποι και ρόλος της συγκόλλησης στην συγκόλληση

Η συγκόλληση είναι η ζωή και το αίμα οποιουδήποτε PCB. Η ποιότητα της συγκόλλησης που χρησιμοποιείται κατά τη συγκόλληση και τη συναρμολόγηση των PCB καθορίζει τη διάρκεια ζωής και την απόδοση οποιουδήποτε ηλεκτρονικού μηχανήματος, εξοπλισμού, συσκευής ή gadget.

Κόλλα μετάλλων

Διαφορετικά κράματα συγκόλλησης είναι διαθέσιμα, αλλά τα πραγματικά είναι αυτά που είναι ευτηκτικά. Η ευτηκτική συγκόλληση είναι αυτή που τήκεται ακριβώς στη θερμοκρασία των 183 βαθμών Κελσίου. Ένα κράμα κασσίτερου και μολύβδου στο σιτηρέσιο 63/37 είναι ευτηκτικό και ως εκ τούτου το 63/37 συγκολλητικό κασσίτερου-μολύβδου ονομάζεται ευτηκτικός συγκολλητής. Οι συνδετήρες που δεν είναι ευτηκτικοί δεν θα αλλάξουν από στερεό σε υγρό σε 183 βαθμούς Κελσίου. Μπορούν να παραμείνουν ημι-στερεά σε αυτή τη θερμοκρασία. Το πλησιέστερο κράμα προς ευτηκτικό συγκολλητικό είναι κασσίτερο-μόλυβδος στο σιτηρέσιο 60/40. Η αγαπημένη συγκόλληση για τους ηλεκτρονικούς κατασκευαστές ήταν 63/37 εδώ και χρόνια. Χρησιμοποιείται ευρύτατα σε ολόκληρο τον κόσμο.

Επειδή ο μόλυβδος είναι επιβλαβής για το περιβάλλον και τους ανθρώπους, η Ευρωπαϊκή Ένωση ανέλαβε την πρωτοβουλία να απαγορεύσει το μόλυβδο από τα ηλεκτρονικά. Αποφασίστηκε να απαλλαγούμε από μόλυβδο από συγκολλητικά και ηλεκτρονικά εξαρτήματα. Αυτό έχει οδηγήσει σε μια άλλη μορφή συγκόλλησης που ονομάζεται συγκόλληση χωρίς μόλυβδο. Αυτό το συγκολλητικό καλείται ελεύθερο επειδή δεν υπάρχει κανένα μόλυβδο σε αυτό. Τα κράματα συγκόλλησης χωρίς μόλυβδο τήκονται γύρω στους 250 ° C (482 ° F), ανάλογα με τη σύνθεσή τους. Το πιο συνηθισμένο κράμα χωρίς μόλυβδο είναι κασσίτερος / άργυρος / χαλκός με την αναλογία Sn96.5 / Ag3.0 / Cu0.5 (SAC). Το συγκολλητικό μόλυβδου χωρίς μόλυβδο καλείται επίσης "συγκόλληση χωρίς μόλυβδο".

Μορφές συγκόλλησης:

Η συγκόλληση διατίθεται σε διάφορες μορφές:

• Σύρμα

• Κόλλα συγκόλλησης

• Προμορφώματα συγκόλλησης

• Πάστα συγκόλλησης

• Μπάλες συγκόλλησης για BGA

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΕΞΑΡΤΗΜΑΤΑ

Υπάρχουν δύο τύποι ηλεκτρονικών εξαρτημάτων - Ενεργός και Παθητικός .

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΕΞΑΡΤΗΜΑΤΑ

Τα ενεργά συστατικά είναι αυτά που έχουν κέρδος ή κατευθυντικότητα. Π.χ. τρανζίστορ, ολοκληρωμένα κυκλώματα ή ολοκληρωμένα κυκλώματα, λογικές πύλες.

Τα παθητικά ηλεκτρονικά εξαρτήματα είναι αυτά που δεν έχουν κέρδος ή κατευθυντικότητα. Καλούνται επίσης ηλεκτρικά στοιχεία ή ηλεκτρικά εξαρτήματα. Π.χ. αντιστάσεις, πυκνωτές, διόδους, επαγωγείς.

Και πάλι, τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα μπορούν να είναι μέσα από την οπή SMD (Συσκευές επιφανειακής οροφής ή μάρκες).

Ηλεκτρονικές Επιχειρήσεις

Δεδομένου ότι οι ηλεκτρονικές εταιρείες είναι αυτές που κάνουν όλη την παραγωγή συγκόλλησης και PCB, δεν μπορούν να αγνοηθούν εδώ. Μερικές από τις κορυφαίες ηλεκτρονικές εταιρείες είναι: η Apple , η Cisco , η Texas Instruments , η Fujitsu , η Mitsubishi Electric, η TCL , η Bharat Electronics Limited , η Siemens , η Philips .

Εργαλεία και εξοπλισμό που απαιτούνται για συγκόλληση

Όπως εξηγείται παραπάνω, η συγκόλληση μπορεί να γίνει με τους 3 τρόπους:

1. Συγκόλληση με κύματα : Η συγκόλληση με κύματα γίνεται για μαζική παραγωγή. Οι εξοπλισμοί και οι πρώτες ύλες που απαιτούνται για τη συγκόλληση κύματος είναι - η μηχανή συγκόλλησης κύματος, η κολλητική ράβδος, η ροή, τα πούλια επαναπλήρωσης, η δοκιμασία εμβάπτισης, οι συσκευές ροής ψεκασμού, ο ελεγκτής ροής.

2. Ανασύνδεση συγκόλλησης: Η επανασχηματισμένη συγκόλληση γίνεται για μαζική παραγωγή και χρησιμοποιείται για τη συγκόλληση εξαρτημάτων SMD στο PCB. Εξοπλισμοί και πρώτες ύλες που απαιτούνται για τη συγκόλληση με επανασχηματισμό είναι - Φούρνος μετασχηματισμού, Έλεγχος αναστροφής, εκτυπωτής μεμβράνης , πάστα συγκόλλησης, ροή.

3. Συγκόλληση με το χέρι : Η συγκόλληση χεριού γίνεται σε παραγωγή και επισκευή και επανασκευή PCB μικρής κλίμακας. Οι συσκευές και οι πρώτες ύλες που απαιτούνται για τη συγκόλληση με το χέρι είναι: - Κόλλα συγκόλλησης, συγκολλητικό υλικό, σύρμα συγκόλλησης, πάστα συγκόλλησης, ρολό, αποσπώμενο σίδερο ή σταθμός αποσύνδεσης, τσιμπιδάκια, συρματοπλέγματα, συστήματα ζεστού αέρα, ιμάντες καρπού, απορροφητές καπνού, , εργαλεία παραλαβής, μολύβδου, εργαλεία κοπής, μικροσκόπια και μεγεθυντικοί λαμπτήρες, μπάλες συγκόλλησης, στυλό ροής, πλεκτή πλέξη ή φυτίλι, αποσπώμενη αντλία ή σπόνδυλο, στυλό, υλικό.

4. BGA συγκόλληση : Άλλη μορφή ηλεκτρονικών εξαρτημάτων είναι η BGA ή η πλέγμα πλέγματος. Είναι ειδικά εξαρτήματα και χρειάζονται ειδική συγκόλληση. Δεν έχουν κανένα καλώδιο, μάλλον χρησιμοποιούσαν μπάλες συγκόλλησης που χρησιμοποιούνται κάτω από το εξάρτημα. Επειδή οι μπάλες συγκόλλησης πρέπει να τοποθετηθούν κάτω από το εξάρτημα και να συγκολληθούν, η συγκόλληση του BGA γίνεται πολύ δύσκολη εργασία. Οι συσκευές συγκόλλησης BGA χρειάζονται συστήματα συγκόλλησης και επαναχρησιμοποίησης BGA και μπάλες συγκόλλησης.

Συγκόλληση με κύματα

Συγκόλληση με κύματα

Μια μηχανή συγκόλλησης κύματος μπορεί να είναι διαφόρων ειδών, κατάλληλη για συγκόλληση με μόλυβδο κύμα και συγκόλληση χωρίς μόλυβδο αλλά όλα έχουν τον ίδιο μηχανισμό. Υπάρχουν τρεις ζώνες σε οποιαδήποτε μηχανή συγκόλλησης κυμάτων -

• Ζώνη προθέρμανσης - Αυτή η ζώνη προθερμαίνει το PCB πριν από την συγκόλληση.

• Ζώνη ροής - Αυτή η ζώνη ψεκάζει ροή στο PCB.

• Ζώνη συγκόλλησης - Η πιο σημαντική ζώνη όπου υπάρχει λιωμένη συγκόλληση.

Μπορεί επίσης να υπάρχει μια ζώνη τέταρτης ζώνης που απαιτείται για τον καθαρισμό της ροής μετά τη συγκόλληση.

Διαδικασία συγκόλλησης κύματος:

Ένας μεταφορέας συνεχίζει να κινείται στο εργοστάσιο. Οι εργαζόμενοι εισάγουν ηλεκτρονικά εξαρτήματα στο PCB που συνεχίζει προς τα εμπρός στον μεταφορέα. Αφού όλα τα εξαρτήματα είναι στη θέση τους, το PCB μετακινείται στη μηχανή συγκόλλησης κύματος που διέρχεται από τις διάφορες ζώνες. Τα συγκολλητικά κύματα στα συγκολλητικά λουτρού συγκόλλησης τα εξαρτήματα και το PCB μετακινούνται έξω από το μηχάνημα όπου ελέγχεται για τυχόν ελαττώματα. Εάν υπάρχει κάποιο ελάττωμα, κάποια εργασία επανατίμησης / επισκευής γίνεται με τη χρήση συγκόλλησης χεριών.

Ανασύνδεση συγκόλλησης

Επαναχρησιμοποίηση φούρνου

Το Reflow Soldering χρησιμοποιεί τεχνολογία SMT (Surface Mount Technology) για τη συγκόλληση SMD (Surface Mount Devices) στο PCB. Στη συγκόλληση Reflow υπάρχουν τέσσερα στάδια - προθέρμανση, θερμική απορρόφηση, ανανέωση και ψύξη.

Σε αυτή τη διαδικασία η πάστα συγκόλλησης τυπώνεται στην τροχιά του κυκλώματος όπου πρόκειται να συγκολληθεί το εξάρτημα. Η εκτύπωση της πάστας συγκόλλησης μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας ένα διανομέα πάστας συγκόλλησης ή μέσω εκτυπωτών με μεμβράνες. Αυτός ο πίνακας με πάστα συγκόλλησης και τα συστατικά της πάστας διαβιβάζεται έπειτα μέσω ενός φούρνου reflow όπου τα συστατικά συγκολλούνται στην ευρεία. Στη συνέχεια, η σανίδα δοκιμάζεται για οποιοδήποτε ελάττωμα και εάν υπάρχει κάποιο ελάττωμα, η επανασκευή και η επισκευή γίνεται με συστήματα ζεστού αέρα.

Συγκόλληση με το χέρι

Η συγκόλληση χεριών γίνεται βασικά για κατασκευή ή επισκευή και επανασκευή μικρής κλίμακας.

Συγκόλληση με το χέρι

Η συγκόλληση χεριών για τα εξαρτήματα μέσω οπών γίνεται με τη χρήση συγκολλητικού σιδήρου ή σταθμού συγκόλλησης.

Η συγκόλληση με το χέρι των εξαρτημάτων SMD πραγματοποιείται με τη χρήση μολυβιών ζεστού αέρα ή συστημάτων αφαίρεσης θερμού αέρα. Η συγκόλληση με το χέρι των εξαρτημάτων μέσω οπών είναι ευκολότερη σε σύγκριση με τη συγκόλληση χεριών SMD.

Βασικά σημεία που πρέπει να θυμάστε ενώ συγκολλάτε:

Η συγκόλληση επιτυγχάνεται με γρήγορη θέρμανση των μεταλλικών εξαρτημάτων που πρόκειται να συνδεθούν και κατόπιν εφαρμογή ροής και συγκολλήσεως στις επιφάνειες συναρμογής. Ο τελειωμένος σύνδεσμος συγκόλλησης μεταλλουργικά συνδέει τα μέρη που σχηματίζουν μια εξαιρετική ηλεκτρική σύνδεση μεταξύ των συρμάτων και μια ισχυρή μηχανική σύνδεση μεταξύ των μεταλλικών τμημάτων. Η θερμότητα εφαρμόζεται με συγκολλητικό σίδερο ή με άλλα μέσα. Η ροή είναι ένα χημικό καθαριστικό το οποίο προετοιμάζει τις θερμές επιφάνειες για τη λειωμένη συγκόλληση. Η συγκόλληση είναι κράμα χαμηλού σημείου τήξης μη σιδηρούχων μετάλλων.

1. Διατηρείτε πάντα το άκρο επικαλυμμένο με ένα λεπτό στρώμα συγκόλλησης.

2. Χρησιμοποιήστε ροές που είναι ήπιες όσο είναι δυνατόν, αλλά εξακολουθούν να παρέχουν ισχυρή ένωση συγκόλλησης.

3. Διατηρήστε τη θερμοκρασία όσο το δυνατόν πιο χαμηλή διατηρώντας αρκετή θερμοκρασία για να κολλήσετε γρήγορα μία άρθρωση (μέγιστο 2 έως 3 δευτερόλεπτα για την ηλεκτρονική συγκόλληση).

4. Ταιριάξτε το μέγεθος των συμβουλών με το έργο.

5. Χρησιμοποιήστε μια άκρη με τη μικρότερη δυνατή πιθανότητα για μέγιστη απόδοση.

Μέθοδοι συγκόλλησης χεριών SMD:

1. Μέθοδος 1 - Καρφίτσα με καρφίτσα Χρησιμοποιείται για: εξαρτήματα δύο ακίδων (0805 καπάκια & res), βήματα> = 0,0315 "σε πακέτο μικρών περιγραμμάτων, (QFP) και SOT (Mini 3P).

2. Μέθοδος 2 - Πλημμύρες και πιπιλίσματα Χρησιμοποιούνται για: γήπεδα <= 0,0315="" "σε="" μικρά="" πακέτα="" περιγραμμάτων="" και="" (q)="">

3. Μέθοδος 3 - Συγκολλητική πάστα Χρησιμοποιείται για πακέτα BGA, MLF / MLA. όπου οι ακίδες είναι κάτω από το τμήμα και είναι απρόσιτες.

Η συσκευή BGA ή Ball Grid Array είναι ένας τύπος συσκευασίας για επιφανειακά τοποθετημένα PCB (όπου τα εξαρτήματα είναι στην πραγματικότητα τοποθετημένα ή στερεωμένα στην επιφάνεια του τυπωμένου κυκλώματος). Ένα πακέτο BGA απλά μοιάζει με ένα λεπτό δίσκο ημιαγωγού υλικού που έχει στοιχεία κυκλώματος μόνο σε μία όψη. Το πακέτο πινάκων πλέγματος μπάλας ονομάζεται τέτοιο επειδή είναι βασικά μια σειρά από μπάλες από κράμα μετάλλων που είναι διατεταγμένες σε ένα πλέγμα. Αυτές οι μπάλες BGA είναι συνήθως κασσίτερος / μόλυβδος (Sn / Pb 63/37) ή κασσίτερος / μόλυβδος / ασημί (Sn / Pb / Ag)

RoHS : Περιορισμός των επικίνδυνων ουσιών [μόλυβδος (Pb), υδράργυρος (Hg), κάδμιο (Cd), εξασθενές χρώμιο (CrVI), πολυβρωμοδιφαινύλια (PBB) και πολυβρωμοδιφαινυλαιθέρες (PBDE)

WEEE : Απόβλητα από ηλεκτρικούς και ηλεκτρονικούς εξοπλισμούς.

Συγκολλητικό χωρίς μόλυβδο : Συγκολλητικό με NO Lead (Pb).

Το Lead-Free παίρνει ταχύτατη ώθηση σε όλο τον κόσμο μετά τις οδηγίες της ΕΕ (Ευρωπαϊκή Ένωση) για να σκουπίσει το μόλυβδο (δηλητήριο) από την ηλεκτρονική συγκόλληση λαμβάνοντας υπόψη τις επιπτώσεις στην υγεία και το περιβάλλον.

Θα υπάρξει αναμφισβήτητα ένας χρόνος όταν πρέπει να αφαιρέσετε το συγκολλητικό από μια άρθρωση: ενδεχομένως να αντικαταστήσετε ένα ελαττωματικό εξάρτημα ή να στερεώσετε μια ξηρή άρθρωση. Ο συνηθισμένος τρόπος είναι να χρησιμοποιήσετε μια αντλία αποσύνθεσης.

NeoDen παρέχει μια πλήρη λύσεις smt γραμμή συναρμολόγησης, συμπεριλαμβανομένων SMT reflow φούρνου, κύμα συγκόλλησης μηχάνημα , pick και τοποθετήστε μηχάνημα , εκτυπωτής πάστας συγκόλλησης , PCB φορτωτή , εκφόρτωσης PCB , σάρωθρο τσιπ , SMT AOI μηχάνημα , SMT SPI μηχάνημα , SMT X- Εξοπλισμός γραμμής συναρμολόγησης SMT, εξοπλισμός παραγωγής PCB   smt ανταλλακτικά κ.λπ. οποιουδήποτε είδους μηχανές SMT μπορεί να χρειαστείτε, παρακαλούμε επικοινωνήστε μαζί μας για περισσότερες πληροφορίες:

Hangzhou NeoDen Technology Co, Ltd

Προσθήκη: Κτήριο 3, Diaoyu Βιομηχανικό και Τεχνολογικό Πάρκο, No.8-2, Keji Avenue, Yuhang District, Hangzhou , Κίνα

Επικοινωνήστε μαζί μας: Steven Xiao

Ηλεκτρονικό ταχυδρομείο: steven@neodentech.com

Τηλέφωνο: 86-18167133317

Skpe : toner_cartridge