Lodningsprocessen afprintpladerer et afgørende skridt i at sikre pålidelige elektriske forbindelser mellem elektroniske komponenter og printkort. En god loddeproces kan ikke kun sikre den normale drift af kredsløbet, men forbedrer også stabiliteten og levetiden for elektroniske enheder betydeligt. Fra simpel manuel lodning til højautomatiseret reflow-lodning er hver detalje i loddeprocessen afgørende.
1, Betydningen af printpladelodning
De elektroniske komponenter på printkortet skal være fast forbundet til kredsløbet gennem lodning for at opnå signaltransmission og funktionel drift. Under produktionsprocessen kan der opstå defekter som virtuel lodning og koldlodning på grund af unøjagtige svejseparametre og oxidation af komponentstifter; Under brugen af udstyret kan langsigtede miljøfaktorer, såsom vibrationer og høj temperatur, også få loddeforbindelserne til at løsne sig og revne. Disse problemer kan forårsage dårlige kredsløbsforbindelser, signalafbrydelser og endda udstyrsfejl. For eksempel, hvis chippen på bundkortet på en mobiltelefon ikke er fast loddet, kan det forårsage hyppige nedbrud og manglende evne til at kommunikere normalt. Derfor er beherskelse af den korrekte loddeproces af stor betydning for at sikre printpladers ydeevne og pålidelighed.
2, Almindelige værktøjer og materialer til svejsning
(1) Svejseværktøj
Elektrisk loddekolbe: Det er et almindeligt brugt værktøj til manuel svejsning, opdelt i intern opvarmning og ekstern opvarmning. Intern opvarmning elektrisk loddekolbe har høj varmeeffektivitet og hurtig temperaturstigning, velegnet til lodning af små elektroniske komponenter; Ekstern opvarmning af elektrisk loddekolbe har høj effekt og er velegnet til at lodde store-komponenter eller udføre lodning med store-arealer. Effekten af en elektrisk loddekolbe er generelt mellem 20W-60W, som kan vælges efter loddebehovet. For eksempel bruger loddeoverflademonteringskomponenter normalt et elektrisk loddekolbe på 20-30W, mens loddekraftenheder kræver et elektrisk loddekolbe på 40W eller mere.
Varmluftpistol: bruges hovedsageligt til svejsning og adskillelse af overflademonteringskomponenter, blæser varm luft for at smelte loddet. Varmluftpistolens temperatur og vindhastighed kan justeres, og forskellige komponenter har forskellige krav til temperatur og vindhastighed. For eksempel, når man svejser små overflademonterede modstande og kondensatorer, er temperaturen generelt indstillet til 300-350 grader, og vindhastigheden er indstillet til 2-3 niveauer; Ved lodning af BGA-pakkede chips skal temperaturen indstilles til 350-400 grader, og vindhastigheden skal indstilles til 4-5 niveauer.
Reflow loddeudstyr: Udbredt i masseproduktion, det smelter loddepastaen på printpladen ved at opvarme luften i ovnen eller bruge infrarød stråling for at opnå lodning mellem komponenter og printpladen. Reflow-loddeudstyr har fordelene ved præcis temperaturkurvekontrol, god svejsekonsistens og høj produktionseffektivitet, hvilket kan imødekomme behovene for storproduktion i-skala.
(2) Svejsematerialer
Loddetråd: Sammensat af tinlegering og flusmiddel, der almindeligvis omfatter tinloddetråd og bly-fri loddetråd. Tin blyloddetråd har et lavt smeltepunkt og god svejseydelse, men bly er giftigt og ikke befordrende for miljøbeskyttelse; Blyfri loddetråd er hovedsageligt sammensat af tinkobberlegering og andre materialer med et højt smeltepunkt, der opfylder miljøkrav. Det bliver i øjeblikket brugt meget. Diameteren af loddetråden kommer i forskellige specifikationer såsom 0,5 mm, 0,8 mm, 1,0 mm osv., og den passende diameter skal vælges i henhold til størrelsen af komponentstifterne.
Loddepasta: en pasta fremstillet ved at blande legeret loddepulver, flusmiddel og andre tilsætningsstoffer, hovedsagelig brugt i overflademonteringsteknologi. Loddepasta har en vis viskositet ved stuetemperatur og kan bruges til at fastgøre komponenter til printplader. Efter reflowlodning smelter loddepulveret og danner loddesamlinger. Forskellige typer loddepasta er velegnet til forskellige svejseprocesser og komponenter. For eksempel kan ikke-rensende loddepasta reducere rengøringsprocesser og forbedre produktionseffektiviteten.
Flux: Det kan fjerne oxider fra metaloverfladen, reducere overfladespændingen af loddemetal, forbedre fluiditeten og befugtningen af loddemetal og gøre lodningen mere fast. Loddeflux er opdelt i sure, neutrale og alkaliske typer. Surt loddemiddel har stærk aktivitet, men er stærkt ætsende; Neutral loddeflux er ikke-ætsende og velegnet til de fleste loddescenarier; Alkalisk loddemiddel bruges hovedsageligt til specifik metallodning. Ved elektronisk lodning bruges kolofonium almindeligvis som en neutral flux.
3, Svejsemetode
(1) Manuel svejsning
Forberedelse: Forvarm loddekolben ved at tænde for den, vælg den passende loddekolbespids baseret på loddekomponenten, og påfør et tyndt lag lodde på loddekolbens spids for at forhindre oxidation. Forbered i mellemtiden loddetråden og fluxen.
Svejseoperation: Brug en loddekolbespids til at opvarme elementets stifter og loddepuderne på printkortet, så begge når svejsetemperaturen på samme tid; Kontakt derefter loddetråden med varmeområdet, vent på, at loddetråden smelter korrekt, og fjern loddetråden; Fjern til sidst loddekolbens spids og lad loddemetal afkøle og størkne naturligt. Under svejseprocessen skal man være opmærksom på at kontrollere svejsetiden. Generelt er svejsetiden for hvert svejsepunkt 2-3 sekunder for at undgå at beskadige komponenter eller puder på grund af for lang tid. Til overflademonteringskomponenter kan "træklodde"-teknikken bruges, som involverer først fortinning på en loddepude, derefter at justere komponentstifterne med den fortinnede loddepude ved hjælp af en loddekolbespids, opvarmning for at smelte loddemetal og trække loddekolbespidsen for jævnt at fordele loddet på stifterne og loddepuderne.
(2) Varmluftpistolsvejsning
Komponentfiksering: Brug høj-temperaturbestandig tape eller loddepasta til at fastgøre komponenten i den korrekte position på printkortet, og sørg for, at komponentstifterne flugter med loddepuderne.
Opvarmningssvejsning: Tænd for varmluftpistolen, indstil den passende temperatur og vindhastighed, juster varmluftpistolens luftudtag med komponenten, hold en passende afstand, og opvarm komponenten og loddepuden jævnt. Når loddepastaen er smeltet, skal du slukke for varmluftpistolen og vente på, at loddeforbindelsen afkøles naturligt. Ved svejsning med en varmluftspistol er det vigtigt at undgå for høj temperatur eller forlænget opvarmningstid for at forhindre beskadigelse af komponenterne.
(3) Reflow-lodning
Coating loddepasta: Ved at serigrafere eller dispensere, påfør jævnt loddepasta på loddepuderne på printkortet.
Komponentmontering: Brug en overflademonteringsmaskine til nøjagtigt at montere elektroniske komponenter på loddepuder belagt med loddepasta.
Reflow-lodning: Send printpladen med komponenter fastgjort til en reflow-loddeovn og opvarm den i henhold til den indstillede temperaturkurve. Temperaturkurven for reflowlodning er generelt opdelt i fire trin: forvarmningszone, isoleringszone, reflowzone og kølezone. Forvarmningszonen bruges til langsomt at øge temperaturen på printpladen, hvilket får opløsningsmidlet i loddepastaen til at fordampe; Isoleringszonen sikrer, at printpladen og komponenterne når en ensartet temperatur, hvilket yderligere fjerner urenheder fra loddepastaen; Reflow-zonen er et kritisk stadie af lodning, hvor temperaturen når smeltepunktet for loddepastaen, hvilket får loddepulveret til at smelte og fugte komponentstifterne og puderne; Kølezonen afkøler hurtigt og størkner loddeforbindelserne og danner en stærk forbindelse.