Het soldeerproces vanprintplatenis een cruciale stap in het garanderen van betrouwbare elektrische verbindingen tussen elektronische componenten en printplaten. Een goed soldeerproces kan niet alleen de normale werking van het circuit garanderen, maar ook de stabiliteit en levensduur van elektronische apparaten aanzienlijk verbeteren. Van eenvoudig handmatig solderen tot zeer geautomatiseerd reflow-solderen: elk detail van het soldeerproces is cruciaal.
1, Het belang van solderen op printplaten
De elektronische componenten op de printplaat moeten door middel van solderen stevig met het circuit worden verbonden om signaaloverdracht en functionele werking te bereiken. Tijdens het productieproces kunnen defecten zoals virtueel solderen en koudsolderen optreden als gevolg van onnauwkeurige lasparameters en oxidatie van componentpinnen; Tijdens het gebruik van de apparatuur kunnen omgevingsfactoren op lange- termijn, zoals trillingen en hoge temperaturen, er ook voor zorgen dat de soldeerverbindingen loskomen en barsten. Deze problemen kunnen slechte circuitverbindingen, signaalonderbrekingen en zelfs apparatuurstoringen veroorzaken. Als de chip op het moederbord van een mobiele telefoon bijvoorbeeld niet stevig is gesoldeerd, kan dit leiden tot frequente crashes en het onvermogen om normaal te communiceren. Daarom is het beheersen van het juiste soldeerproces van groot belang voor het garanderen van de prestaties en betrouwbaarheid van printplaten.
2, gemeenschappelijke gereedschappen en materialen voor lassen
(1) Lasgereedschap
Elektrische soldeerbout: het is een veelgebruikt hulpmiddel voor handmatig lassen, onderverdeeld in interne verwarmings- en externe verwarmingstypes. Elektrische soldeerbout met interne verwarming heeft een hoog verwarmingsrendement en een snelle temperatuurstijging, geschikt voor het solderen van kleine elektronische componenten; Een elektrische soldeerbout met externe verwarming heeft een hoog vermogen en is geschikt voor het solderen van grote- componenten of het uitvoeren van soldeerwerkzaamheden op grote- oppervlakken. Het vermogen van een elektrische soldeerbout ligt over het algemeen tussen 20W en 60W, wat kan worden geselecteerd op basis van de soldeerbehoeften. Voor het solderen van componenten voor opbouwmontage wordt bijvoorbeeld meestal een elektrische soldeerbout van 20-30 W gebruikt, terwijl voor soldeerapparaten een elektrische soldeerbout van 40 W of meer nodig is.
Heteluchtpistool: voornamelijk gebruikt voor het lassen en demonteren van componenten voor opbouwmontage, waarbij hete lucht wordt geblazen om het soldeer te smelten. De temperatuur en windsnelheid van het heteluchtpistool kunnen worden aangepast en verschillende componenten stellen verschillende eisen aan temperatuur en windsnelheid. Bij het lassen van kleine weerstanden en condensatoren voor opbouwmontage wordt de temperatuur bijvoorbeeld doorgaans ingesteld op 300-350 graden en wordt de windsnelheid ingesteld op 2-3 niveaus; Bij het solderen van BGA-verpakte chips moet de temperatuur worden ingesteld op 350-400 graden en de windsnelheid op 4-5 niveaus.
Reflow-soldeerapparatuur: wordt veel gebruikt bij massaproductie en smelt de soldeerpasta op de printplaat door de lucht in de oven te verwarmen of door infraroodstraling te gebruiken om solderen tussen componenten en de printplaat te bewerkstelligen. Reflow-soldeerapparatuur heeft de voordelen van nauwkeurige controle van de temperatuurcurve, goede lasconsistentie en hoge productie-efficiëntie, die kan voldoen aan de behoeften van grootschalige productie.
(2) Lasmaterialen
Soldeerdraad: samengesteld uit een tinlegering en vloeimiddel, meestal inclusief tin-loodsoldeerdraad en lood-vrije soldeerdraad. Tin-loodsoldeerdraad heeft een laag smeltpunt en goede lasprestaties, maar lood is giftig en niet bevorderlijk voor de bescherming van het milieu; Loodvrije soldeerdraad bestaat voornamelijk uit tin-koperlegeringen en andere materialen, met een hoog smeltpunt dat voldoet aan de milieueisen. Momenteel wordt het veel gebruikt. De diameter van de soldeerdraad heeft verschillende specificaties, zoals 0,5 mm, 0,8 mm, 1,0 mm, enz., en de juiste diameter moet worden geselecteerd op basis van de grootte van de componentpinnen.
Soldeerpasta: een pasta gemaakt door het mengen van legeringssoldeerpoeder, vloeimiddel en andere additieven, voornamelijk gebruikt in de technologie voor oppervlaktemontage. Soldeerpasta heeft een bepaalde viscositeit bij kamertemperatuur en kan worden gebruikt om componenten op printplaten te bevestigen. Na reflow-solderen smelt het soldeerpoeder om soldeerverbindingen te vormen. Voor verschillende lasprocessen en componenten zijn verschillende soorten soldeerpasta geschikt. Niet-reinigende soldeerpasta kan bijvoorbeeld reinigingsprocessen verminderen en de productie-efficiëntie verbeteren.
Flux: Het kan oxiden van het metaaloppervlak verwijderen, de oppervlaktespanning van soldeer verminderen, de vloeibaarheid en bevochtiging van soldeer verbeteren en het solderen steviger maken. Soldeervloeimiddel is onderverdeeld in zure, neutrale en alkalische typen. Zure soldeervloeimiddel heeft een sterke activiteit, maar is zeer corrosief; Neutraal soldeervloeimiddel is niet corrosief en geschikt voor de meeste soldeerscenario's; Alkalisch soldeervloeimiddel wordt voornamelijk gebruikt voor het specifiek solderen van metalen. Bij elektronisch solderen wordt colofonium gewoonlijk gebruikt als neutraal vloeimiddel.
3, Lassenmethode
(1) Handmatig lassen
Voorbereiding: Verwarm de soldeerbout voor door hem aan te zetten, selecteer de juiste soldeerboutpunt op basis van de soldeercomponent en breng een dunne laag soldeer aan op de soldeerboutpunt om oxidatie te voorkomen. Bereid ondertussen de soldeerdraad en het vloeimiddel voor.
Lassen: Gebruik een soldeerboutpunt om de pinnen van het element en de soldeervlakken van de printplaat te verwarmen, zodat beide tegelijkertijd de lastemperatuur bereiken; Maak vervolgens contact met de soldeerdraad met het verwarmingsgebied, wacht tot de soldeerdraad goed is gesmolten en verwijder de soldeerdraad; Verwijder ten slotte de punt van de soldeerbout en laat het soldeer op natuurlijke wijze afkoelen en stollen. Tijdens het lasproces moet aandacht worden besteed aan het beheersen van de lastijd. Over het algemeen bedraagt de lastijd voor elk laspunt 2-3 seconden om schade aan componenten of pads als gevolg van te lange tijd te voorkomen. Voor componenten voor opbouwmontage kan de "sleepsolderen" -techniek worden gebruikt, waarbij eerst wordt vertind op een soldeerkussen, vervolgens de componentpinnen worden uitgelijnd met het vertinde soldeerkussen met behulp van een soldeerboutpunt, wordt verwarmd om het soldeer te smelten en wordt gesleept. de soldeerboutpunt om het soldeer gelijkmatig over de pinnen en soldeerkussens te verdelen.
(2) Lassen met heteluchtpistolen
Bevestiging van componenten: Gebruik hittebestendige tape of soldeerpasta om de component in de juiste positie op de printplaat te bevestigen, waarbij u ervoor zorgt dat de componentpinnen op één lijn liggen met de soldeervlakken.
Verwarmingslassen: Schakel het heteluchtpistool in, stel de juiste temperatuur en windsnelheid in, lijn de luchtuitlaat van het heteluchtpistool uit met het onderdeel, houd een geschikte afstand aan en verwarm het onderdeel en het soldeerpad gelijkmatig. Nadat de soldeerpasta is gesmolten, schakelt u het heteluchtpistool uit en wacht u tot de soldeerverbinding op natuurlijke wijze is afgekoeld. Bij het lassen met een heteluchtpistool is het belangrijk om te hoge temperaturen of langere verwarmingstijden te vermijden om schade aan de componenten te voorkomen.
(3) Reflow-solderen
Soldeerpasta aanbrengen: Soldeerpasta door zeefdrukken of doseren gelijkmatig op de soldeervlakken van de printplaat aanbrengen.
Componentmontage: Gebruik een opbouwmachine om elektronische componenten nauwkeurig te monteren op soldeerpads bedekt met soldeerpasta.
Reflow-solderen: stuur de printplaat met de eraan bevestigde componenten naar een reflow-soldeeroven en verwarm deze volgens het ingestelde temperatuurcurve. De temperatuurcurve van reflow-solderen is over het algemeen verdeeld in vier fasen: voorverwarmingszone, isolatiezone, reflow-zone en koelzone. De voorverwarmingszone wordt gebruikt om de temperatuur van de printplaat langzaam te verhogen, waardoor het oplosmiddel in de soldeerpasta verdampt; De isolatiezone zorgt ervoor dat de printplaat en componenten een uniforme temperatuur bereiken, waardoor onzuiverheden verder uit de soldeerpasta worden verwijderd; De reflow-zone is een kritische fase van het solderen, waarbij de temperatuur het smeltpunt van de soldeerpasta bereikt, waardoor het soldeerpoeder smelt en de pinnen en pads van de componenten nat wordt; De koelzone koelt snel af en verstevigt de soldeerverbindingen, waardoor een sterke verbinding ontstaat.