Прежде всего, пайка печатных плат — один из самых фундаментальных навыков, которым вы можете побаловаться, когда дело доходит до вселенной электроники. Дело в том, что они идут рука об руку, как морковь и горох. И хотя можно узнать больше об электронике и создавать ее, не беря в руки паяльник, вы узнаете, что целый новый мир откроется вам с помощью одного лишь такого навыка. В этом блоге мы дадим базовый обзор пайки печатных плат, включая ее определение, типы, процесс и т. д. Давайте углубимся в…
Что такое пайка печатных плат?
Если вы никогда не знали, ну, пайка — это процесс, в котором два или более элементов объединяются путем плавления и помещения присадочного металла, который является припоем, в соединение. Все, что вам нужно, чтобы осуществить простейшую паяльную деятельность, это паяльник, немного припоя и детали, которые нужно спаять вместе. Верхняя часть паяльника обычно используется для нагрева припоя, и это позволяет ему растекаться по всем деталям. Кроме того, припой прилипает к наконечнику, чтобы помочь в передаче тепла и повышении температуры металлической детали до точки плавления припоя. И это позволит компоненту очень хорошо прилипнуть к печатной плате.
Обратите внимание, что присадочный металл на самом деле имеет гораздо более низкую температуру плавления, чем прилегающий металл. В отличие от сварки, пайка не имеет ничего общего с плавлением деталей.
Кроме того, при пайке металл заготовки не плавится, но присадочный металл — это тот, который плавится при очень высоких температурах, когда дело доходит до пайки. Несколько десятилетий назад почти все припои содержали свинец, в то время как экологические и санитарные проблемы стали диктовать использование сплавов без свинца как для сантехнических, так и для электронных целей.
Ниже мы перечислили различные типы пайки печатных плат, в том числе:
Это наиболее распространенная техника, которую используют люди. Здесь определенное количество прочного припоя помещается в определенное место на объекте, а затем отправляется прямо в так называемую печь для оплавления.
Затем под воздействием тепла оплавления припой разжижается, и после выхода из печи он затвердевает — это способствует созданию паяного соединения.
пайка волной
Это тип селективной пайки, при котором определенные части платы паяются, поскольку компоненты должны быть закреплены на этих частях. Она осуществляется путем создания волны припоя, который является жидким.
Это довольно универсальный процесс, поскольку аппараты для пайки волной припоя отлично справляются с простыми соединениями, например, протягиванием платы и компонентов через волну.
Ручная пайка
Имейте в виду, что по умолчанию техника пайки практически на протяжении всей истории человечества была ручной пайкой. Она воспринимается как ремесло в полном смысле этого слова, поскольку в этой пайке есть и наука, и искусство.
При ручной пайке требуются кропотливая точность и детализация. Это связано с тем, что существуют определенные соединения, которые не могут быть выполнены с помощью цифровых управляемых или оплавляемых машин.
Недостатком ручной пайки является тот факт, что не так много изделий требуют ее.
Кроме того, количество людей, входящих в эту сферу, очень мало, а борьба за обучение человека до тех пор, пока он не сможет выполнять этот процесс интенсивно, обходится дорого.
Лазерная пайка
Это почти то же самое, что и пайка оплавлением. Смысл в том, что прочный припой помещается на плату, а затем нагревается до тех пор, пока он не начнет течь и не завершит паяное соединение. Но это выполняется с помощью лазера в определенных местах.
Он наиболее гибкий и точный. Компоненты с надежным креплением и сквозные отверстия также можно паять лазером. Кроме того, этот тип пайки печатных плат, как правило, представляет меньший риск, поскольку он использует скальпель, а не палаш.
Процесс пайки печатной платы
Мы кратко рассмотрим процесс пайки печатных плат. Этот процесс включает в себя:
- Подготовка поверхности
Если вы ищете мощное, но низкоомное паяное соединение, то чистая поверхность имеет жизненно важное значение. Все поверхности, которые будут паяться, должны быть очищены соответствующим образом. Вы можете использовать 3M скотч Brite pads, которые можно приобрести в автомастерских
Это потому, что они быстро удалят поверхностную тусклость и не повлияют на материал печатной платы, с которым вы хотите работать. Когда плата окончательно очищена до состояния блестящей меди, вы можете использовать растворитель, например ацетон.
- Размещение компонента
После того, как вы закончили очистку как компонента, так и платы, вы готовы разместить компоненты на плате. За исключением того, что ваша схема проста и включает в себя несколько компонентов, вы не можете разместить все компоненты на плате и немедленно их припаять.
Скорее всего, вам придется спаять некоторые компоненты по одному, прежде чем вы перевернете плату и установите другие. В общем, идеально, чтобы вы начали с самых плоских и маленьких компонентов и перешли к большим позже.
- Применение тепла
Вам придется нанести очень небольшое количество припоя на кончик паяльника, поскольку он поможет провести тепло вниз как к плате, так и к компоненту. Но не припой отвечает за создание соединения.
Чтобы нагреть соединение, вам придется положить кончик паяльника так, чтобы он касался как вывода компонента, так и платы. Крайне важно, чтобы вы нагрели и вывод, и плату; в противном случае припой легко растечется и не прилипнет к ненагретому объекту.
Кроме того, небольшое количество припоя, которое вы поместили на наконечник перед тем, как начать нагревать соединение, поможет установить контакт между выводом и платой.
- Нанесение припоя на соединение
Сразу после того, как вывод компонента и контактная площадка припоя были успешно нагреты, знайте, что вы готовы заплатить за припой. То, что вы сделаете, это поместите кончик припоя и на контактную площадку, и на вывод компонента, а не на кончик паяльника.
Обратите внимание, что если все они достаточно горячие, припой свободно потечет по всей площадке и выводу. Вы также увидите, как плавится и разжижается флюс.
Продолжайте добавлять припой в соединение до тех пор, пока контактная площадка не будет полностью покрыта, а припой не образует небольшой холмик с вогнутыми сторонами.
Однако если он начнет сворачиваться, вам придется использовать много припоя или если площадка, размещенная на плате, не такая горячая, как вы думали. В конце дня не двигайте соединение, пока припой не затвердеет.
- Осмотр стыка и очистка
Когда вы закончите создание соединения, следующим шагом будет его осмотр. Вы должны попытаться проверить наличие холодных соединений, рубашек с противоположными прокладками или плохого потока. Если соединение проверено, вы можете перейти к следующему шагу.
Следующий шаг включает обрезку вывода небольшим набором бокорезов, и вы должны отрезать его в верхней части вашего паяного соединения. После того, как вы закончите делать все паяные соединения, вы должны очистить излишки остатков флюса, которые находятся на плате.
Кроме того, некоторые флюсы гигроскопичны и могут поглощать так много воды, что становятся достаточно проводящими. Большинство флюсов легко очищаются с помощью метилгидрата и тряпки, в то время как для некоторых может потребоваться гораздо более сильный растворитель.
Распространенные проблемы при пайке печатных плат
Вот некоторые проблемы, с которыми вы можете столкнуться в ходе пайки печатных плат:
- Расстроенный сустав
Это тип проблемы, которая подразумевает перемещение при затвердевании припоя. В этом случае поверхность соединения будет либо шероховатой, кристаллической, либо матовой. Ее часто путают с холодным соединением, поскольку они выглядят похожими.
- Холодный стык
Это происходит, когда припой не расплавился полностью. Часто характеризуется либо комковатой, либо шероховатой поверхностью. Они ненадежны, и паяное соединение будет иметь трещины.
- Перегретый сустав
В этом случае припой плохо течет, а остатки сгоревшего флюса значительно затрудняют фиксацию соединения.
- Недостаточное смачивание (прокладка)
Здесь два соединения демонстрируют признаки недостаточного смачивания их припойной площадки. Обратите внимание, что припой хорошо смачивает выводы, но не образует идеального соединения с площадкой. Это может быть результатом загрязнения печатной платы или отсутствия нагрева площадки и штифта.
После перечисления этих проблем вы можете задаться вопросом, как узнать, есть ли проблема с пайкой печатной платы. Что ж, если вы хотите узнать, есть ли проблема с пайкой печатной платы, это зависит от типа проблемы, с которой вы столкнулись.
Например, если это припойный мостик, вы увидите, что между слоем паяльной маски и контактными площадками недостаточно места. Здесь два левых паяных соединения сплавляются вместе, образуя соединение, которое не было предусмотрено.
Когда производитель замечает это, он может исправить это, протянув кончик очень горячего паяльника между двумя соединенными стыками. Однако, если припоя слишком много, производитель может использовать припойный отсос или фитиль, чтобы избавиться от него.
Как избежать и решить эти проблемы
В случаях, когда покупатель замечает какие-либо из упомянутых ранее проблем с пайкой печатной платы, ему рекомендуется не паниковать, поскольку все они могут быть устранены, проявив немного терпения.
Если покупатель хочет заставить припой течь, а он не течет в правильном направлении и приводит к проблемам, он может расслабиться и дать соединению остыть, затем очистить и залудить паяльник. Любой сгоревший флюс из соединения следует осторожно очистить.
Следующий шаг — дать паяльнику нагреться до нормальной температуры. Затем следует снова нагреть соединение и попытаться снова дать припою течь.
Обратите внимание, что, независимо от того, с какой проблемой вы столкнетесь при пайке печатной платы, все это можно решить. Если вы, как покупатель, не знаете, что делать, вы всегда можете отнести ее производителю для ремонта.
Советы по пайке печатных плат
Приступая к пайке печатных плат, вам следует:
- Не прикасайтесь к наконечнику или элементу паяльника. Это связано с тем, что элемент паяльника всегда нагрет примерно до четырехсот градусов.
- Не прикасайтесь жалом паяльника к основному гибкому проводу, поскольку большинство паяльных станций имеют термостойкий гибкий провод для дополнительной защиты и безопасности.
- Убедитесь, что вы вернули паяльник на его обычную подставку. Никогда не ставьте паяльник на верстак, даже вокруг рабочей зоны в целом.
- Старайтесь паять в проветриваемых помещениях. Это связано с тем, что пары, которые выделяются при плавлении припоя, могут быть довольно неприятными. Всегда рекомендуется наклонять голову в сторону проекта, а не над проектом. Таким образом, время всегда можно избежать.
- Обязательно мойте руки после пайки. Это связано с тем, что припой содержит свинец, который является очень ядовитым металлом. После работы с припоем немедленно тщательно вымойте руки.
- Не носите свободную одежду. В такой одежде вы можете легко упасть на рабочем месте.
Наконец, прежде чем кто-либо подумает о том, чтобы поставить паяльную станцию, он должен иметь аптечку первой помощи. Кроме того, жизненно важно, чтобы вы всегда были готовы к несчастным случаям на работе. Вы должны обращать внимание на окружающую среду и быть очень осторожными с жалом паяльника.
Заключение В
Нам удалось успешно и подробно объяснить, что такое пайка печатных плат и как печатные платы оказались в центре внимания, какие этапы необходимо пройти для пайки печатных плат, какие проблемы могут возникнуть и, наконец, дать советы по пайке печатных плат.
MOKO предлагает, Surface Mount (СМТ), Сквозное отверстие, BGA, Жгут проводов и кабелей, Компания Box Build оказывает услуги по сборке уже более 16 лет. Вы можете узнать о нас больше на сайте https://www.mokotechnology.com/.
