Процес паяннядруковані платице важливий крок у забезпеченні надійних електричних з’єднань між електронними компонентами та друкованими платами. Хороший процес пайки може не тільки забезпечити нормальну роботу схеми, але й значно підвищити стабільність і термін служби електронних пристроїв. Від простого ручного паяння до високоавтоматизованого паяння оплавленням, кожна деталь процесу пайки має вирішальне значення.
1, Важливість пайки друкованих плат
Електронні компоненти на друкованій платі мають бути надійно з’єднані зі схемою за допомогою пайки, щоб забезпечити передачу сигналу та функціональну роботу. У процесі виробництва можуть виникнути такі дефекти, як віртуальна та холодна пайка через неточні параметри зварювання та окислення контактів компонентів; Під час використання обладнання довготривалі -фактори навколишнього середовища, такі як вібрація та висока температура, також можуть спричинити ослаблення та розтріскування паяних з’єднань. Ці проблеми можуть спричинити погане підключення ланцюга, переривання сигналу та навіть несправності обладнання. Наприклад, якщо чіп на материнській платі мобільного телефону не надійно припаяний, це може призвести до частих збоїв і неможливості нормального зв’язку. Тому опанування правильного процесу пайки має велике значення для забезпечення продуктивності та надійності друкованих плат.
2, Загальні інструменти та матеріали для зварювання
(1) Зварювальний інструмент
Електричний паяльник: це широко використовуваний інструмент для ручного зварювання, який поділяється на внутрішній і зовнішній нагрівання. Електричний паяльник з внутрішнім нагріванням має високу ефективність нагріву та швидке підвищення температури, підходить для пайки невеликих електронних компонентів; Електропаяльник із зовнішнім нагріванням має високу потужність і підходить для паяння великогабаритних-компонентів або проведення пайки великої-площі. Потужність електричного паяльника зазвичай становить від 20 Вт до 60 Вт, яку можна вибрати відповідно до потреб пайки. Наприклад, для пайки компонентів поверхневого монтажу зазвичай використовується електричний паяльник потужністю 20-30 Вт, тоді як для паяння силових пристроїв потрібен електричний паяльник потужністю 40 Вт або більше.
Гарячий пістолет: в основному використовується для зварювання та розбирання компонентів поверхневого монтажу, обдування гарячим повітрям для розплавлення припою. Температуру та швидкість вітру фена можна регулювати, а різні компоненти мають різні вимоги до температури та швидкості вітру. Наприклад, під час зварювання невеликих резисторів і конденсаторів для поверхневого монтажу температура зазвичай встановлюється на рівні 300-350 градусів, а швидкість вітру встановлюється на 2-3 рівнях; При паянні чіпів у корпусі BGA температура повинна бути 350-400 градусів, а швидкість вітру повинна бути встановлена на 4-5 рівнях.
Обладнання для паяння оплавленням: широко використовується в масовому виробництві, воно розплавляє паяльну пасту на друкованій платі, нагріваючи повітря в печі або використовуючи інфрачервоне випромінювання для досягнення пайки між компонентами та друкованою платою. Обладнання для паяння оплавленням оплавлення має такі переваги, як точне керування температурною кривою, хороша стабільність зварювання та висока ефективність виробництва, що може задовольнити потреби велико-виробництва.
(2) Зварювальні матеріали
Дріт для припою: складається зі сплаву олова та флюсу, зазвичай включає олов’яно-свинцевий дріт для припою та безсвинцевий{0}}дрот для припою. Олов’яно-свинцевий припійний дріт має низьку температуру плавлення та хороші зварювальні характеристики, але свинець токсичний і не сприяє захисту навколишнього середовища; Дріт для безсвинцевого припою в основному складається зі сплаву олова та міді та інших матеріалів із високою температурою плавлення, що відповідає екологічним вимогам. В даний час він широко використовується. Діаметр дроту для припою має різні специфікації, наприклад 0,5 мм, 0,8 мм, 1,0 мм тощо, і відповідний діаметр слід вибирати відповідно до розміру контактів компонента.
Паяльна паста: паста, виготовлена шляхом змішування порошку легованого припою, флюсу та інших добавок, яка в основному використовується в технології поверхневого монтажу. Паяльна паста має певну в’язкість при кімнатній температурі і може використовуватися для кріплення компонентів до друкованих плат. Після пайки оплавленням порошок припою плавиться, утворюючи паяні з’єднання. Різні типи паяльної пасти підходять для різних зварювальних процесів і компонентів. Наприклад, неочищувальна паяльна паста може зменшити процеси очищення та підвищити ефективність виробництва.
Флюс: він може видаляти оксиди з поверхні металу, зменшувати поверхневий натяг припою, покращувати текучість і змочування припою, а також робити пайку міцнішою. Флюси для паяння діляться на кислотні, нейтральні і лужні. Кислотний паяльний флюс має сильну активність, але сильно корозійний; Нейтральний паяльний флюс не викликає корозії та підходить для більшості сценаріїв пайки; Лужний паяльний флюс в основному використовується для специфічного паяння металів. В електронній пайці каніфоль зазвичай використовується як нейтральний флюс.
3, Метод зварювання
(1) Ручне зварювання
Підготовка: попередньо розігрійте паяльник, увімкнувши його, виберіть відповідне паяльне жало на основі паяльного компонента та нанесіть тонкий шар припою на паяльне жало, щоб запобігти окисленню. Тим часом приготуйте дріт для пайки та флюс.
Операція зварювання: використовуйте жало паяльника, щоб нагріти контакти елемента та контактні площадки для пайки друкованої плати, щоб обидва досягли температури зварювання одночасно; Потім торкніться дроту припою зоною нагріву, дочекайтеся, поки дріт припою належним чином розплавиться, і видаліть дріт припою; Нарешті зніміть жало паяльника та дайте припою охолонути та затвердіти природним шляхом. У процесі зварювання слід приділяти увагу контролю часу зварювання. Як правило, час зварювання для кожної точки зварювання становить 2-3 секунди, щоб уникнути пошкодження компонентів або колодок через надмірний час. Для компонентів поверхневого монтажу можна використовувати техніку «пайки перетягуванням», яка включає спочатку лудіння на припойній площадці, потім вирівнювання контактів компонента з лудженою припойною площадкою за допомогою жала паяльника, нагрівання для розплавлення припою та перетягування жала паяльника для рівномірного розподілу припою на контактах і паяльних площадках.
(2) Зварювання гарячим повітрям
Фіксація компонентів: використовуйте термостійку -стрічку або паяльну пасту, щоб закріпити компонент у правильному положенні на друкованій платі, переконавшись, що контакти компонента вирівняні з контактними майданчиками для пайки.
Зварювання з нагріванням: увімкніть фен, встановіть відповідну температуру та швидкість вітру, вирівняйте вихідний отвір термофена з компонентом, дотримуйтеся відповідної відстані та рівномірно нагрійте компонент і пайку. Після того, як паяльна паста розплавиться, вимкніть фен і дочекайтеся, поки місце пайки охолоне природним шляхом. Під час зварювання гарячим повітрям важливо уникати надмірної температури або тривалого нагрівання, щоб запобігти пошкодженню компонентів.
(3) Пайка оплавленням
Покриття паяльною пастою: за допомогою трафаретного друку або дозування рівномірно нанесіть паяльну пасту на контактні площадки друкованої плати.
Монтаж компонентів: використовуйте машину для поверхневого монтажу, щоб точно встановити електронні компоненти на контактні площадки, вкриті паяльною пастою.
Пайка оплавленням: надішліть друковану плату з прикріпленими до неї компонентами в паяльну піч оплавленням і нагрійте її відповідно до встановленої температурної кривої. Температурна крива пайки оплавленням зазвичай поділяється на чотири етапи: зона попереднього нагріву, зона ізоляції, зона оплавлення та зона охолодження. Зона попереднього нагріву використовується для повільного підвищення температури друкованої плати, в результаті чого розчинник у паяльній пасті випаровується; Зона ізоляції забезпечує рівномірну температуру друкованої плати та компонентів, додатково видаляючи домішки з паяльної пасти; Зона оплавлення є критичною стадією паяння, де температура досягає точки плавлення паяльної пасти, внаслідок чого порошок припою плавиться та змочує штифти компонентів і контактні площадки; Зона охолодження швидко охолоджує та зміцнює паяні з’єднання, утворюючи міцне з’єднання.