Môžete použiť spájkovaciu pastu so spájkovačkou? Áno, ale táto metóda je najpraktickejšia pre komponenty na povrchovú montáž-s viditeľnými a prístupnými zakončeniami, ktoré možno vyhrievať a priamo kontrolovať.
Môže byť užitočný pri prototypoch, malých opravách a malých{0}}objemových prácach bez úplnej šablóny-tlače a linky na preformátovanie. Nie je to univerzálna náhrada za reflow. Skryté spoje, veľmi jemné rozstupy, veľké spodné podložky a vysoký počet kolíkov vyžadujú prísnejšiu kontrolu objemu spájky, ohrevu a kontroly.
Základné rozhodnutie je jednoduché:
- Spájkovaciu pastu so žehličkou používajte len vtedy, keď je každý spoj prístupný a ovládateľný.
- Použite spájkovací drôt, keď je podávanie spájky na jeden odkrytý spoj jednoduchšie.
- Ak by malo niekoľko káblov dosiahnuť teplotu súčasne, použite horúci vzduch alebo riadené pretavenie.
- Použite mini-šablónu alebo ovládaný dávkovač, keď na opakovateľnom objeme vkladu záleží viac ako na pohodlí voľnej ruky.
Čitatelia, ktorí potrebujú všeobecný úvod do materiálu, môžu začaťčo je spájkovacia pasta a ako funguje.
Môžete použiť spájkovaciu pastu so spájkovačkou?
Spájkovacia pasta-pre elektronikuobsahuje prášok spájkovacej zliatiny suspendovaný v tavivom nosiči. Pri vhodnom zahriatí sa tavidlo aktivuje, častice prášku sa roztavia a kov sa spojí do spájkovaného spoja.
Spájkovačka môže poskytnúť dostatok lokálneho tepla pre niektoré exponované spoje SMD. Hlavným obmedzením je distribúcia tepla. Žehlička ohrieva malú kontaktnú plochu, zatiaľ čo konvenčné pretavenie ohrieva súčiastku a jej spoje rovnomernejšie.
Nerovnomerné lokálne vykurovanie môže spôsobiť niekoľko problémov:
- Tok sa môže aktivovať príliš skoro alebo sa môže tepelne znehodnotiť skôr, ako sa všetky častice zlúčia.
- Jedno ukončenie sa môže roztaviť pred druhým, čo umožní komponentu pohybovať sa.
- Niekoľko vodičov na rovnakom obale môže byť vystavených rôznym teplotám.
Táto metóda preto vyžaduje kontrolu nad objemom pasty, polohou komponentov a prenosom tepla. Pasta formulovaná pre jeden proces nanášania alebo pretavovania sa nemusí správať identicky pri ručnom nanášaní a rýchlom zahriatí, takže východiskovým bodom zostáva technický list produktu.
Ktoré SMD balíčky sú vhodné?
Rozumní začínajúci kandidáti
Nasledujú praktické príklady, keď sú ich zakončenia viditeľné a operátor má primerané zväčšenie:
- rezistory alebo kondenzátory 0805 a 1206;
- 0603 komponenty po praxi na väčších baleniach;
- Tranzistory SOT-23 a podobné zariadenia;
- LED a diódy s odkrytými koncami;
- širšie{0}}rozstupové balíky SOIC;
- jednotlivé vodidlá-rackových krídel, na ktoré sa dá dostať zboku.
Toto sú počiatočné príklady, nie akceptačné kritériá. Veľkosť podložky, povrchová úprava dosky, medená plocha, tepelná hmotnosť komponentov a prístup operátora môžu zmeniť výsledok.
Balíky, ktoré potrebujú lepšiu kontrolu procesov
Iný proces je zvyčajne vhodnejší pre:
- balíky QFN alebo DFN so spodným zakončením;
- balíky BGA alebo LGA;
- komponenty s veľkými skrytými tepelnými podložkami;
- zariadenia QFP alebo TSSOP s veľmi jemným{0}}rozstupom;
- konektory so skrytými alebo tesne umiestnenými kontaktmi;
- zostavy, ktoré nie je možné po spájkovaní primerane skontrolovať.
Balenie môže vyzerať správne umiestnené, pričom stále obsahuje otvorený, mostík alebo nedostatočný spoj pod ním. Keď sa vyžaduje riadené dávkovanie, širší sprievodca zapnutývýber spôsobu aplikácie spájkovacej pastyvysvetľuje, kedy je vhodnejšie manuálne umiestnenie, dávkovanie alebo tlač šablóny.
Spájkovacia pasta, drôt, horúci vzduch alebo mini{0}}šablóna?
Najlepšia počiatočná metóda závisí od geometrie spoja a požadovanej úrovne riadenia procesu.
| Situácia | Praktická štartovacia metóda | Hlavný dôvod |
|---|---|---|
| Jeden prístupný komponent čipu | Prilepte žehličkou alebo riadeným horúcim vzduchom | Malé, viditeľné usadeniny je možné umiestniť a kontrolovať |
| Jeden odkrytý vodič alebo svorka | Spájkovací drôt | Priame podávanie môže poskytnúť jednoduchšie ovládanie kovu |
| Cez-komponent otvoru | Spájkovací drôt | Pasta zvyčajne ponúka malú praktickú výhodu |
| Širší-prototyp SOIC | Pasta s riadeným lokálnym ohrevom | Vývody zostávajú viditeľné a možno ich kontrolovať jednotlivo |
| Jemný-pitch multi{1}}balíček olova | Mini-šablóna a riadené preformátovanie | Konzistencia vkladu sa stáva kritickou |
| QFN, DFN, LGA alebo BGA | Kontrolované pretavenie a vhodná kontrola | Kĺby sú skryté |
| Niekoľko rovnakých dosiek | Mini-šablóna alebo ovládaný dávkovač | Na opakovateľnosti záleží viac ako na rýchlosti od ruky |
| Spoj už obsahuje dostatok spájky | Môže stačiť tok a riadený ohrev | Prídavný spájkovací kov nemusí byť potrebný |
Pre širšie porovnanie materiálov si pozrite rozdiely medzi nimispájkovací drôt a iné pevné formy spájky.
Nástroje, materiály a bezpečnostné kontroly
Pripravte proces pred umiestnením pasty na PCB. Typické nastavenie zahŕňa:
- spájkovacia pasta-na elektroniku;
- technický list výrobku a kartu bezpečnostných údajov;
- spájkovacia stanica-riadená teplotou;
- čistý, správne pocínovaný hrot s dostatočnou tepelnou kapacitou pre spoj;
- jemná pinzeta a stabilný držiak PCB;
- zväčšenie;
- vhodné kontroly ESD;
- miestne odsávanie dymu;
- spájkovací knôt na opravu prebytočnej spájky;
- schválená metóda čistenia, keď sa čistenie vyžaduje;
- doska na šrot alebo testovací kupón.
Veľmi malá ihla alebo improvizovaný aplikátor nie je automaticky presnejší. Kontrola nánosu závisí od pasty, geometrie podložky a techniky operátora. generálnávod na aplikáciu spájkovacej pastyposkytuje dodatočné informácie o príprave a manipulácii.
Bezpečnosť pred spájkovaním
Prečítajte si KBÚ pre skutočný produkt. Používajte ochranu očí, zachytávajte výpary v blízkosti zdroja a držte jedlo a nápoje mimo pracovného priestoru. Po manipulácii so spájkovacími materiálmi si umyte ruky, najmä pri práci so zliatinami-obsahujúcimi olovo. Manipulujte s doskami a komponentmi pomocou vhodných ESD ovládacích prvkov.
Spájkovacia pasta na šperky nie je náhradou spájkovacej pasty na elektroniku. Zloženie zliatiny, chémia taviva, spôsob ohrevu a požiadavky na čistenie sa môžu líšiť.
Metóda ručného spájkovania krok{0}}za{1}}krokom
Krok 1: Overte pastu, zliatinu a komponent
Potvrďte, že materiál je určený pre elektroniku, je v dobe použiteľnosti a má známu históriu skladovania. Skontrolujte, či je systém zliatiny a taviva kompatibilný so zostavou a uistite sa, že komponent má viditeľné a prístupné zakončenia.
Ak existujúca spájkovacia zliatina nie je známa, pred pridaním ďalšieho materiálu preskúmajte špecifikáciu zostavy. Sprievodca pobežné spájkovacie zliatiny cínu na montáž DPSmôže pomôcť identifikovať otázky týkajúce sa zliatiny, ktoré by mali byť zodpovedané ako prvé.
Krok 2: Pripravte si ploché, čisté podložky
Zaistite dosku plošných spojov a pod zväčšením skontrolujte pracovnú oblasť. Odstráňte kontamináciu a nadmernú starú spájku pomocou schváleného procesu. Pred pridaním novej pasty by mal komponent sedieť naplocho na vzore pôdy.
Spájkovacia pasta nedokáže opraviť zdvihnutú podložku, chýbajúcu meď, poškodenú spájkovaciu masku, silnú oxidáciu, nesprávnu stopu alebo mechanicky nestabilný komponent. Tieto chyby vyžadujú samostatné rozhodnutie o oprave.
Krok 3: Použite malé, vyvážené vklady
Vložte pastu len tam, kde je potrebná spájka. Pre súčiastku čipu s dvoma{1}}koncami použite malé a podobné nánosy na obe podložky. V prípade exponovaných elektród udržujte každý nános vycentrovaný na podložke a mimo priestorov medzi elektródami.
Pevný priemer bodky je nespoľahlivý, pretože geometria podložky sa mení. Požadovaný objem závisí od plochy podložky, veľkosti zakončenia, existujúcej spájky, zaťaženia pasty, zliatiny, povrchovej úpravy a požadovanej geometrie spoja.
Začnite s menším množstvom pasty, ako sa zdá potrebné, a otestujte nános na šrote hardvéru. Odstránenie mostíka z tesne umiestnených vodičov je zvyčajne ťažšie ako neskoršie pridanie kontrolovaného množstva.
Krok 4: Umiestnite komponent vertikálne
Spustite komponent pomocou pinzety a neťahajte ho cez podložky. Posúvanie môže rozmazať pastu za zamýšľanú oblasť alebo ju zatlačiť do priľahlých medzier.
Pred zahrievaním overte orientáciu, polaritu, zarovnanie-k{1}}podložke, rozotrenie pasty, vzdialenosť od blízkych podložiek a či komponent sedí vo vodorovnej polohe.
Krok 5: Preneste teplo cez podložku a zakončenie
Použite čistý, pocínovaný hrot, ktorý sa môže účinne dotýkať spoja bez toho, aby sa dotýkal susedných častí. Veľmi ostrý hrot nie je vždy najlepšou voľbou; hrot musí mať dostatočnú kontaktnú plochu a tepelnú kapacitu na prenos tepla do podložky aj do ukončenia súčiastky.
Cieľom je zahriať povrchy spojov tak, aby pasta medzi nimi dosiahla svoj pracovný rozsah. Zatlačením hrotu iba do hornej časti pasty sa môže aktivovať tavidlo bez prenosu dostatočného množstva tepla do kovových povrchov.
V prípade čipovej zložky stabilizujte súčiastku a zahrejte jeden prístupný spoj, kým sa pasta nespojí a nezmáča viditeľné povrchy, potom prejdite na druhú stranu. Ak chcete získať širší-rozstup čajky-vedenia krídel, dotknite sa oblasti elektródy a podložky a zároveň sledujte, ako sa pasta mení zo zrnitého nánosu na súvislý spoj.
Neexistuje žiadna univerzálna teplota hrotu ani doba kontaktu. Zliatina, geometria hrotu, regenerácia stanice, plocha medi, hrúbka dosky, tepelná hmotnosť komponentov a zloženie pasty, to všetko ovplyvňuje požadované teplo. Na stanovenie procesu použite dokumentáciu k produktu, limity komponentov a overenú testovaciu dosku.
Krok 6: Nechajte kĺb vychladnúť bez pohybu
Odstráňte teplo a držte komponent v pokoji, kým spájka stuhne. Pohyb počas ochladzovania môže narušiť zarovnanie alebo tvorbu kĺbov.
Ak je zarovnanie nesprávne, nechajte oblasť vychladnúť a prehodnoťte príčinu namiesto opakovaného zahrievania spoja bez plánu.
Krok 7: Skontrolujte a otestujte
Skontrolujte hotový spoj pod zväčšením. Hľadajte správnu polohu súčiastok, viditeľné zvlhčenie podložky a zakončenia, mostíky, otvorené spoje, guľôčky spájky, zdvihnuté podložky, poškodenú masku spájky a neprijateľné zvyšky.
Viditeľné navlhčenie by malo ukázať, že spájka stekla na oba zamýšľané kovové povrchy a nezostala ako izolovaná guľôčka. Test kontinuity môže pomôcť identifikovať elektrické prerušenie, ale sám osebe nepreukáže, že spoj má prijateľnú mechanickú alebo metalurgickú kvalitu.
Neposudzujte spoj len podľa toho, či vyzerá lesklý. Zliatina a podmienky chladenia môžu zmeniť vzhľad povrchu. Ďalšie pokyny na kontrolu nájdete v častikontrola kvality PCB spájkovacej pasty.
Koľko spájkovacej pasty by ste mali použiť?
Užitočnou odpoveďou je vzťah medzi vkladom a podložkou, nie univerzálne meranie.
| Typ spoja | Princíp vkladu | Hlavné riziko |
|---|---|---|
| Čipový odpor alebo kondenzátor | Použite podobné nánosy na obe podložky | Nerovnomerný objem môže prispieť k pohybu alebo zdvihnutému koncu |
| SOT-23 | Udržujte pastu v strede každej viditeľnej podložky | Prebytočná pasta môže premostiť tesne rozmiestnené vodiče |
| Širší-rozstup SOIC | Používajte malé individuálne vklady | Nekontrolovaná guľôčka môže zaplaviť medzery |
| Jemný-náklon QFP | Uprednostňujte overenú šablónu alebo dávkovač | Manuálna zmena môže presiahnuť dostupný priestor |
| Veľký odkrytý terminál | Priraďte vklad k podložke a ukončeniu | Prebytočná spájka môže zabrániť usadeniu alebo rozšíreniu do blízkych oblastí |
| Skrytá spodná podložka | Použite riadený vzor a proces preformátovania | Nadmerný objem môže zdvihnúť balík a nemožno ho vizuálne skontrolovať |
Pasta by mala pred zahriatím zostať prevažne vo vnútri určenej oblasti podložky. Ak sa vklady nedajú dôsledne opakovať, zmeňte proces a nespoliehajte sa na väčšiu koncentráciu operátora.
Bežné problémy a prvé kontroly
| Problém | Pravdepodobné príčiny | Prvé kontroly |
|---|---|---|
| Spájkovací mostík | Prebytočná pasta, rozmazané usadeniny alebo zlé zarovnanie | Skontrolujte pozíciu vkladu a umiestnenie komponentov |
| Pohyb komponentov | Nerovnomerné zahrievanie, prebytočná pasta alebo nestabilná manipulácia | Skontrolujte smer tepla a podporu komponentov |
| Pasta zostáva zrnitá | Neúplné zahriatie, nevhodná pasta alebo zlý tepelný kontakt | Overte si materiál a tip-na-spoločný kontakt |
| Slabé zmáčanie | Oxidácia, znečistenie, nevhodné tavivo alebo nedostatočný prenos tepla | Skontrolujte povrchy a potvrďte kompatibilitu pasty |
| Otvorený spoj | Príliš málo pasty, zlé sedenie alebo neúplné zahrievanie | Skontrolujte pôvodný kontakt na vklad a ukončenie |
| Zdvihnutá podložka | Nadmerná sila, nadmerné teplo alebo opakované prepracovanie | Zastavte zahrievanie a skontrolujte poškodenie PCB |
| Neočakávaný zvyšok | Chemická chémia alebo metóda čistenia nezodpovedá procesu | Pred aplikáciou rozpúšťadla skontrolujte TDS |
Aktivita taviva a správanie zvyškov sú súčasťou materiálového systému. Článok ovýber vhodného spájkovacieho tavivavysvetľuje hlavné otázky kompatibility, zatiaľ čo porovnanietaviaca pasta a spájkovacia pastapomáha predchádzať zámene materiálu.
Opakované pridávanie pasty a tepla bez identifikácie príčiny môže poškodiť podložky, komponenty a blízke kĺby.
Kedy by ste mali prestať používať metódu železa?
Prejdite na horúci vzduch, mini-šablónu alebo iný riadený proces, keď:
- pasta sa nedá držať mimo priľahlých medzier podložiek;
- niekoľko vodičov musí dosiahnuť teplotu spolu;
- spoje sú skryté pod komponentom;
- súčasťou balenia je veľká termo podložka;
- súčiastka sa opakovane pohybuje predtým, ako sa spájka spojí;
- hotové spoje nemožno primerane kontrolovať;
- niekoľko rovnakých dosiek vyžaduje opakovateľný objem spájky;
- zostava už prešla viacerými vykurovacími cyklami;
- súčiastka alebo PCB má úzky teplotný limit.
Pre prácu -citlivú na teplotu môže byť účelovo{1}}navrhnutý materiál vhodnejší ako vtláčanie bežnej pasty do úzkeho procesného okna. Skontrolujte dostupnénízkoteplotná spájkovacia pasta-bez olova{1}možnosti až po potvrdení kompatibility zliatiny a požiadaviek na produkt.
FAQ
Otázka: Môže sa použiť akákoľvek spájkovacia pasta so spájkovačkou?
Odpoveď: Nie. Zliatina, chémia taviva, vlastnosti prášku a zamýšľané okno procesu sa líšia. Potvrďte žiadosť s technickým listom produktu.
Otázka: Je spájkovacia pasta pre začiatočníkov jednoduchšia ako spájkovací drôt?
A: Závisí to od kĺbu. Pasta môže pomôcť umiestniť spájku na malé podložky SMD pred zahriatím, zatiaľ čo drôt je často jednoduchší na prácu s jedným odkrytým vodičom, veľkou svorkou alebo-dierovaním.
Otázka: Mám pridať extra tok?
Odpoveď: Iba vtedy, keď si to proces vyžaduje. Nesúvisiaci tok môže zmeniť aktivitu, zvyšky a požiadavky na čistenie. Najprv skontrolujte zloženie pasty a stav povrchov.
Otázka: Nesmie na doske plošných spojov zostať-čisté zvyšky?
Odpoveď: Nie nevyhnutne. Čistenie môže byť stále potrebné pre konformný náter, vysoko{1}}impedančné obvody, vzhľad alebo požiadavky na spoľahlivosť. Postupujte podľa dokumentácie k lepeniu a montáži.
Otázka: Môže sa spájkovacia pasta skladovať pri izbovej teplote?
Odpoveď: Požiadavky na úložisko sú špecifické pre produkt-. Riaďte sa štítkom a technickým listom. Sprievodca skladovateľnosťou a skladovaním spájkovacej pasty vysvetľuje hlavné riziká pri manipulácii.
Otázka: Je 0603 dobrý balík pre úplného začiatočníka?
Odpoveď: Zvyčajne je jednoduchšie najskôr precvičiť na komponentoch 1206 alebo 0805. Presuňte sa na 0603 len vtedy, keď je kontrola nánosu, zarovnanie a kontrola pri zväčšení spoľahlivá.
Záver
Ručné spájkovanie SMD spájkovacou pastou môže dobre fungovať pre dostupné súčiastky, prototypy a vybrané opravy. Úspech závisí od kontroly objemu spájky, umiestnenia komponentov a prenosu tepla.
Metóda by sa nemala považovať za náhradu každého procesu pretavenia. Balíky jemných{1}}rozstupov a skrytých{2}}škár vyžadujú opakovateľnejšie nanášanie, rovnomernejšie zahrievanie a schopnejšiu kontrolu.
Začnite s jednoduchým viditeľným balíkom, cvičte na odpadovom hardvéri a prestaňte, keď geometria spoja presahuje to, čo sa dá ovládať rukou. Pre odporúčanie pasty na základe požiadaviek na balenie, zliatinu, tavidlo, čistenie a ohrev použiteDopytová stránka YIHMAalebokontaktujte tím YIHMA.
