Procesul de lipire alplăci de circuiteeste un pas crucial în asigurarea conexiunilor electrice fiabile între componentele electronice și plăcile de circuite. Un bun proces de lipire nu numai că poate asigura funcționarea normală a circuitului, ci și poate îmbunătăți semnificativ stabilitatea și durata de viață a dispozitivelor electronice. De la lipirea manuală simplă până la lipirea prin reflow extrem de automată, fiecare detaliu al procesului de lipire este crucial.
1, importanța lipirii plăcilor de circuite
Componentele electronice de pe placa de circuite trebuie să fie ferm conectate la circuit prin lipire pentru a obține transmisia semnalului și funcționarea funcțională. În timpul procesului de producție, pot apărea defecte precum lipirea virtuală și lipirea la rece din cauza parametrilor de sudare inexacți și a oxidării bolțurilor componente; În timpul utilizării echipamentului,-factorii de mediu pe termen lung, cum ar fi vibrațiile și temperatura ridicată, pot cauza, de asemenea, slăbirea și crăparea îmbinărilor de lipit. Aceste probleme pot cauza conexiuni slabe ale circuitelor, întreruperi ale semnalului și chiar defecțiuni ale echipamentelor. De exemplu, dacă cipul de pe placa de bază a unui telefon mobil nu este lipit ferm, poate cauza accidente frecvente și incapacitatea de a comunica în mod normal. Prin urmare, stăpânirea procesului corect de lipire este de mare importanță pentru asigurarea performanței și fiabilității plăcilor de circuite.
2, Instrumente și materiale comune pentru sudare
(1) Instrumente de sudare
Fier de lipit electric: Este un instrument utilizat în mod obișnuit pentru sudarea manuală, împărțit în tipuri de încălzire internă și încălzire externă. Fierul de lipit electric cu încălzire internă are o eficiență ridicată de încălzire și o creștere rapidă a temperaturii, potrivit pentru lipirea componentelor electronice mici; Fierul de lipit electric cu încălzire externă are o putere mare și este potrivit pentru lipirea componentelor-de dimensiuni mari sau pentru efectuarea lipirii-pe suprafețe mari. Puterea unui fier de lipit electric este in general intre 20W-60W, care poate fi selectata in functie de necesitatile de lipit. De exemplu, componentele de lipit de suprafață folosesc de obicei un fier de lipit electric de 20-30W, în timp ce dispozitivele de lipit de putere necesită un fier de lipit electric de 40W sau mai mult.
Pistol cu aer cald: folosit în principal pentru sudarea și dezasamblarea componentelor montate pe suprafață, suflarea aerului cald pentru a topi lipirea. Temperatura și viteza vântului ale pistolului cu aer cald pot fi ajustate, iar diferitele componente au cerințe diferite pentru temperatură și viteza vântului. De exemplu, atunci când sudați rezistențe și condensatoare mici de suprafață, temperatura este în general setată la 300-350 de grade, iar viteza vântului este setată la 2-3 nivele; Când lipiți cipurile ambalate BGA, temperatura trebuie setată la 350-400 de grade, iar viteza vântului trebuie setată la 4-5 niveluri.
Echipament de lipit prin reflow: utilizat pe scară largă în producția de masă, topește pasta de lipit pe placa de circuite prin încălzirea aerului din cuptor sau folosind radiația infraroșie pentru a realiza lipirea între componente și placa de circuit. Echipamentul de lipit prin reflow are avantajele unui control precis al curbei de temperatură, o consistență bună a sudării și o eficiență ridicată a producției, care poate satisface nevoile producției la scară largă-.
(2) Materiale de sudare
Sârmă de lipit: compus din aliaj de staniu și flux, incluzând în mod obișnuit sârmă de lipit de staniu și sârmă de lipit-fără plumb. Sârma de lipit cu plumb de staniu are un punct de topire scăzut și o performanță bună la sudare, dar plumbul este toxic și nu este propice pentru protecția mediului; Sârma de lipit fără plumb este compusă în principal din aliaj de staniu de cupru și alte materiale, cu un punct de topire ridicat care îndeplinește cerințele de mediu. În prezent este utilizat pe scară largă. Diametrul firului de lipit vine în diferite specificații, cum ar fi 0,5 mm, 0,8 mm, 1,0 mm etc., iar diametrul corespunzător trebuie selectat în funcție de dimensiunea pinilor componentelor.
Pastă de lipit: o pastă obținută prin amestecarea pulberii de lipit din aliaj, flux și alți aditivi, utilizate în principal în tehnologia de montare pe suprafață. Pasta de lipit are o anumită vâscozitate la temperatura camerei și poate fi folosită pentru a atașa componente la plăcile de circuite. După lipirea prin reflow, pulberea de lipit se topește pentru a forma îmbinări de lipit. Diferite tipuri de pastă de lipit sunt potrivite pentru diferite procese și componente de sudare. De exemplu, pasta de lipit care nu se curăță poate reduce procesele de curățare și poate îmbunătăți eficiența producției.
Flux: poate elimina oxizii de pe suprafața metalului, poate reduce tensiunea superficială a lipitului, poate îmbunătăți fluiditatea și umezirea lipitului și poate face lipirea mai fermă. Fluxul de lipit este împărțit în tipuri acide, neutre și alcaline. Fluxul acid de lipit are activitate puternică, dar este foarte coroziv; Fluxul de lipit neutru nu este corosiv și potrivit pentru majoritatea scenariilor de lipit; Fluxul alcalin de lipit este utilizat în principal pentru lipirea metalelor specifice. În lipirea electronică, colofonia este folosită în mod obișnuit ca flux neutru.
3, metoda de sudare
(1) Sudare manuală
Pregătire: Preîncălziți fierul de lipit pornindu-l, selectați vârful de lipit potrivit în funcție de componenta de lipit și aplicați un strat subțire de lipit pe vârful fierului de lipit pentru a preveni oxidarea. Între timp, pregătiți firul de lipit și fluxul.
Operațiunea de sudare: Folosiți un vârf de fier de lipit pentru a încălzi pinii elementului și plăcuțele de lipit ale plăcii de circuit, astfel încât ambele să atingă temperatura de sudare în același timp; Apoi contactați firul de lipit cu zona de încălzire, așteptați ca firul de lipit să se topească corespunzător și îndepărtați firul de lipit; În cele din urmă, îndepărtați vârful fierului de lipit și lăsați lipitul să se răcească și să se solidifice în mod natural. În timpul procesului de sudare, trebuie acordată atenție controlului timpului de sudare. În general, timpul de sudare pentru fiecare punct de sudare este de 2-3 secunde pentru a evita deteriorarea componentelor sau plăcuțelor din cauza timpului excesiv. Pentru componentele cu montare la suprafață, poate fi utilizată tehnica de „lipire prin glisare”, care implică mai întâi placarea cu cositor pe un suport de lipit, apoi alinierea știfturilor componente cu suportul de lipit placat cu staniu folosind un vârf de fier de lipit, încălzirea pentru a topi lipirea și tragerea vârfului fierului de lipit pentru a distribui uniform lipirea pe știfturi și plăcuțe de lipit.
(2) Sudarea cu pistol cu aer cald
Fixarea componentelor: utilizați bandă-rezistentă la temperaturi ridicate sau pastă de lipit pentru a fixa componenta în poziția corectă pe placa de circuit, asigurându-vă că pinii componentei sunt aliniați cu plăcuțele de lipit.
Sudarea cu încălzire: Porniți pistolul cu aer cald, setați temperatura și viteza corespunzătoare a vântului, aliniați ieșirea de aer a pistolului cu aer cald cu componenta, mențineți o distanță adecvată și încălziți uniform componenta și placa de lipit. După ce pasta de lipit se topește, opriți pistolul cu aer cald și așteptați ca îmbinarea de lipit să se răcească în mod natural. Când sudați cu un pistol cu aer cald, este important să evitați temperatura excesivă sau timpul prelungit de încălzire pentru a preveni deteriorarea componentelor.
(3) Lipirea prin reflow
Pastă de lipit de acoperire: prin serigrafie sau distribuire, aplicați uniform pasta de lipit pe plăcuțele de lipit ale plăcii de circuite.
Montarea componentelor: Utilizați o mașină de montare pe suprafață pentru a monta cu precizie componentele electronice pe suporturi de lipit acoperite cu pastă de lipit.
Lipire prin reflow: Trimiteți placa de circuit cu componentele atașate la ea într-un cuptor de lipit prin reflow și încălziți-o conform curbei de temperatură setată. Curba de temperatură a lipirii prin reflow este, în general, împărțită în patru etape: zonă de preîncălzire, zonă de izolație, zonă de reflow și zonă de răcire. Zona de preîncălzire este utilizată pentru a crește lent temperatura plăcii de circuit, determinând evaporarea solventului din pasta de lipit; Zona de izolație asigură că placa de circuite și componentele ating o temperatură uniformă, îndepărtând și mai mult impuritățile din pasta de lipit; Zona de reflux este o etapă critică a lipirii, în care temperatura atinge punctul de topire al pastei de lipit, determinând topirea pulberii de lipit și umezirea bolțurilor componente și a plăcuțelor; Zona de răcire se răcește rapid și solidifică îmbinările de lipit, formând o legătură puternică.