La corretta tecnica di saldatura e la qualità di saldatura sono la linea di vita di qualsiasi produzione e assemblaggio di PCB. Se sei interessato all'elettronica, devi sapere che la saldatura è fondamentalmente una tecnica per unire due metalli usando un terzo metallo o una lega. Nella produzione elettronica di PCB, assemblaggio e rilavorazione, i metalli da unire sono i conduttori dei componenti elettronici (thru-hole o SMD) con le piste di rame sul PCB. La lega utilizzata per unire questi due metalli è la lega di saldatura che è fondamentalmente stagno-piombo (Sn-Pb) o stagno-argento-rame (Sn-Ag-Cu). La lega di stagno-piombo è denominata piombo per saldatura a causa del piombo presente in esso mentre la lega di stagno-argento-rame è denominata senza piombo perché non contiene piombo. La saldatura viene fusa usando una saldatrice ad onda o un forno a riflusso o un normale ferro di saldatura e questa lega per saldatura viene quindi utilizzata per saldare i componenti elettronici sul PCB. Un circuito stampato o un circuito stampato dopo l'assemblaggio di componenti elettronici si chiama PCA o circuito stampato.
Pochi altri termini come la brasatura e la saldatura sono spesso legati alla saldatura . Ma bisogna ricordare che la saldatura, la brasatura e la saldatura sono diverse l'una dall'altra. La saldatura viene eseguita utilizzando la saldatura mentre la brasatura viene eseguita utilizzando un metallo di riempimento a temperatura di fusione inferiore. Nella saldatura, il metallo di base si scioglie anche quando si uniscono due metalli, mentre questo non è il caso della saldatura e della brasatura.
La qualità della lega per saldatura e la tecnica di saldatura determinano la durata e le prestazioni di qualsiasi apparecchiatura elettronica, apparecchiatura o gadget.
Flusso - Tipi e ruolo del flusso nella saldatura
Il flusso svolge un ruolo fondamentale in qualsiasi processo di saldatura e produzione e assemblaggio di PCB elettronici. Il flusso rimuove qualsiasi ossido e previene l'ossidazione dei metalli e quindi aiuta a migliorare la qualità della saldatura. Nel processo di assemblaggio dei PCB elettronici, il flusso rimuove qualsiasi ossido dalle piste di rame sul PCB e dagli ossidi dai conduttori dei componenti elettronici. Questi ossidi sono la più grande resistenza in buona saldatura e rimuovendo questi ossidi, i flussi svolgono un ruolo molto vitale qui.
Esistono fondamentalmente tre tipi di flusso utilizzati nell'elettronica:
Flusso di tipo R - Questi flussi non sono attivati e vengono utilizzati laddove vi sia minore ossidazione.
Flusso di tipo RMA - Questi sono Flusso leggermente attivo di Rosin. Questi flussi sono più attivi dei flussi di tipo R e sono utilizzati in luoghi dove c'è più ossidazione.
Flusso di tipo RA - Questi sono Flux Activated Flux. Questi sono flussi molto attivi e vengono utilizzati in luoghi che hanno troppa ossidazione.
Alcuni dei flussi disponibili sono solubili in acqua. Si dissolvono in acqua senza inquinamento. Inoltre ci sono No-Clean Flux che non richiedono alcuna pulizia dopo il processo di saldatura.
Il tipo di flusso da utilizzare nella saldatura dipende da vari fattori come il tipo di PCB da assemblare, il tipo di componenti elettronici utilizzati, il tipo di saldatrice e le attrezzature utilizzate e l'ambiente di lavoro.
Saldatura - Tipi e ruolo della saldatura nella saldatura
La saldatura è la vita e il sangue di qualsiasi PCB. La qualità delle saldature utilizzate durante la saldatura e l'assemblaggio dei PCB determina la durata e le prestazioni di qualsiasi macchina elettronica, apparecchiatura, apparecchiatura o gadget.
Saldare
Sono disponibili diverse leghe di saldatura, ma quelle reali sono quelle che sono eutettiche. La saldatura eutettica è quella che si scioglie esattamente alla temperatura di 183 gradi Celsius. Una lega di stagno e piombo nella razione 63/37 è eutettica e quindi la lega di stagno 63/37 è chiamata solder eutettico. I saldanti che non sono eutettici non cambieranno da solido a liquido a 183 gradi Celsius. Possono rimanere semi-solidi a questa temperatura. La lega più vicina alla lega per saldatura eutettica è piombo-stagno nella razione 60/40. La saldatura preferita per i produttori di elettronica è stata 63/37 per anni. È stilly ampiamente usato in tutto il mondo.
Poiché il piombo è dannoso per l'ambiente e gli esseri umani, l'Unione europea ha preso l'iniziativa di vietare il piombo dall'elettronica. È stato deciso di sbarazzarsi di piombo da saldature e componenti elettronici. Ciò ha dato origine a un'altra forma di saldatura denominata saldatura senza piombo. Questo solder è chiamato-free perché non c'è piombo in esso. Le leghe per saldatura senza piombo si fondono intorno a 250 ° C (482 ° F), a seconda della loro composizione. La lega più comune senza piombo è stagno / argento / rame nel rapporto Sn96.5 / Ag3.0 / Cu0.5 (SAC). La saldatura senza piombo è anche denominata "No-Lead".
Forme di saldatura:
Solder è disponibile in varie forme:
Filo
Barra saldante
Preformati per saldatura
Pasta per saldature
Saldatura palle per BGA
Componenti elettronici
Esistono due tipi di componenti elettronici: attivo e passivo.
Componenti elettronici
I componenti attivi sono quelli che hanno guadagno o direzionalità. Ad esempio transistor, circuiti integrati o circuiti integrati, porte logiche.
I componenti elettronici passivi sono quelli che non hanno guadagno o direzionalità. Sono anche chiamati elementi elettrici o componenti elettrici. Ad esempio resistori, condensatori, diodi, induttori.
Anche in questo caso, i componenti elettronici possono trovarsi nel foro passante di SMD (Surface Mount Devices o Chip).
Aziende elettroniche
Dal momento che le società elettroniche sono quelle che fanno tutto il processo di saldatura e PCB, non possono essere ignorate qui. Alcune delle migliori società elettroniche sono: Apple, Cisco, Texas Instruments, Fujitsu, Mitsubishi Electric, TCL, Bharat Electronics Limited, Siemens, Philips.
Strumenti e attrezzature necessari per la saldatura
Come spiegato sopra, la saldatura può essere effettuata in 3 modi:
Saldatura ad onda: la saldatura ad onda è fatta per la produzione di massa. Le attrezzature e le materie prime necessarie per la saldatura ad onda sono: saldatrice ad onda, barra saldante, flussante, controlli di riflusso, tester di immersione, flussatori a spruzzo, regolatore di flusso.
Reflow di saldatura: Reflow La saldatura viene eseguita per la produzione di massa e viene utilizzata per la saldatura dei componenti SMD sul PCB. Le attrezzature e le materie prime necessarie per la saldatura reflow sono: Forno Reflow, checker Reflow, stampante stencil , pasta saldante, flusso.
Saldatura manuale: la saldatura manuale viene eseguita su piccola scala, produzione e riparazione e rilavorazione di PCB. Le attrezzature e le materie prime necessarie per la saldatura manuale sono: Saldatore, stazione di saldatura, filo di saldatura, pasta per saldatura, fondente, dissaldatore o stazione di dissaldatura, pinzette, pentola per saldatura, sistema di aria calda, cinturini da polso, assorbitori di fumo, eliminatori statici, pistola di riscaldamento , strumenti di raccolta, formatori di piombo, utensili da taglio, microscopi e lampade di ingrandimento, sfere di saldatura, penna di flusso, treccia dissaldante o stoppino, pompa dissaldante o sppon, penna per soprabito, materiale esd.
Saldatura BGA: un'altra forma di componenti elettronici è BGA o Ball Grid Array. Sono componenti speciali e richiedono una saldatura speciale. Non hanno alcun cavo, piuttosto hanno usato sfere di saldatura usate sotto il componente. Poiché le sfere di saldatura devono essere posizionate sotto il componente e saldate, la saldatura di BGA diventa un compito molto difficile. La saldatura BGA richiede sistemi di saldatura e rilavorazione BGA e sfere di saldatura.
Saldatura ad onda
Saldatrice ad onda
Una saldatrice ad onda può essere di diversi tipi, adatta per la saldatura a onda con piombo e per la saldatura a onda senza piombo, ma tutti hanno lo stesso meccanismo. Ci sono tre zone in ogni saldatrice ad onda -
Zona di preriscaldamento - Questa zona preriscalda il PCB prima della saldatura.
Zona di flussaggio - Questa zona spruzza il flusso sul PCB.
Zona di saldatura - La zona più importante in cui è presente la saldatura fusa.
Può anche esserci una quarta zona chiamata per la pulizia del flusso dopo che la saldatura è terminata.
Processo di saldatura ad onda:
Un trasportatore continua a muoversi attraverso la pianta. I dipendenti inseriscono componenti elettronici sul PCB che continuano ad avanzare sul nastro trasportatore. Una volta posizionati tutti i componenti, il PCB si sposta sulla saldatrice ad onde che attraversa le diverse zone. Saldate le onde nel saldatore a bagno saldante, i componenti e il PCB si spostano dalla macchina dove viene testato per qualsiasi possibile difetto. Se c'è qualche difetto, alcuni lavori di rilavorazione / riparazione vengono eseguiti usando la saldatura manuale.
Riflusso di saldatura
Forno di riflusso
Reflow La saldatura utilizza SMT (Surface Mount Technology) per saldare SMD (Surface Mount Devices) sul PCB. Nella saldatura Reflow ci sono quattro fasi: preriscaldamento, immersione termica, rifusione e raffreddamento.
In questo processo, la pasta saldante viene stampata sulla traccia del circuito stampato in cui il componente deve essere saldato. La stampa della pasta per saldatura può essere eseguita utilizzando un dispenser per paste saldanti o tramite stampanti stencil. Questa scheda con pasta saldante e componenti della pasta viene quindi fatta passare attraverso un forno di rifusione in cui i componenti vengono saldati al largo. La scheda viene quindi testata per eventuali difetti e in caso di difetti, rilavorazione e riparazione vengono eseguiti utilizzando sistemi ad aria calda.
Saldatura a mano
La saldatura manuale viene fondamentalmente eseguita per la produzione su piccola scala o la riparazione e la rilavorazione.
Saldatura a mano
La saldatura manuale per componenti a foro passante viene eseguita utilizzando un saldatore o una stazione di saldatura.
La saldatura manuale dei componenti SMD viene eseguita utilizzando matite ad aria calda o sistemi di ripresa ad aria calda. La saldatura manuale dei componenti del foro passante è più semplice rispetto alla saldatura manuale degli SMD.
Punti chiave da ricordare durante la saldatura:
La saldatura si ottiene riscaldando rapidamente le parti metalliche da unire e quindi applicando un flusso e una lega di saldatura alle superfici di accoppiamento. Il giunto saldato finito lega metallurgicamente le parti formando un'eccellente connessione elettrica tra i fili e un forte giunto meccanico tra le parti metalliche. Il calore viene applicato con un saldatore o altri mezzi. Il flusso è un detergente chimico che prepara le superfici calde per la saldatura fusa. La saldatura è una lega a basso punto di fusione di metalli non ferrosi.
Tenere sempre la punta rivestita con un sottile strato di lega per saldatura.
Utilizzare flussi il più miti possibile ma fornire comunque un forte legame di saldatura.
Mantenere la temperatura più bassa possibile mantenendo una temperatura sufficiente per saldare velocemente un giunto (da 2 a 3 secondi per la saldatura elettronica).
Abbina le dimensioni dei suggerimenti al lavoro.
Utilizzare un suggerimento con la portata più breve possibile per la massima efficienza.
Metodi di saldatura manuale SMD:
Metodo 1 - Pin per pin Utilizzato per: componenti a due pin (0805 caps e res), altezze> = 0.0315 "in Pacchetto contorno piccolo, (T) QFP e SOT (Mini 3P).
Metodo 2 - Flood and suck Usato per: pitch <= 0.0315="" "in="" small="" outline="" package="" e="" (t)="">
Metodo 3 - Pasta per saldatura Utilizzata per pacchetti BGA, MLF / MLA; dove i perni sono sotto la parte e inaccessibile.
BGA o Ball Grid Array è un tipo di imballaggio per PCB a superficie (dove i componenti sono effettivamente "montati" o fissati sulla superficie del circuito stampato). Un pacchetto BGA si presenta semplicemente come una sottile fetta di materiale semiconduttore con componenti circuitali su una sola faccia. Il pacchetto Ball Grid Array è chiamato così perché è fondamentalmente una serie di sfere in lega metallica disposte in una griglia. Queste sfere BGA sono normalmente Tin / Lead (Sn / Pb 63/37) o Tin / Lead / Silver (Sn / Pb / Ag)
RoHS: restrizione delle sostanze pericolose [piombo (Pb), mercurio (Hg), cadmio (Cd), cromo esavalente (CrVI), bifenili polibromurati (PBB) e eteri di difenile polibromurato (PBDE).]
RAEE: rifiuti da apparecchiature elettriche ed elettroniche.
Saldatura senza piombo: saldatura senza piombo (Pb).
Lead-Free sta prendendo slancio in tutto il mondo dopo le direttive UE (Unione Europea) per eliminare il piombo (veleno) dalla saldatura elettronica considerando i suoi effetti sulla salute e sull'ambiente.
Ci sarà senza dubbio un momento in cui è necessario rimuovere la saldatura da un giunto: eventualmente per sostituire un componente difettoso o fissare un giunto secco. Il solito modo è usare una pompa dissaldante.
L'elettricità statica o ESD è una carica elettrica a riposo. Questo è principalmente causato da uno squilibrio di elettroni che rimangono su una superficie specifica o nell'aria ambientale. Lo squilibrio degli elettroni (in tutti i casi, causato dall'assenza o eccedenza di elettroni) provoca quindi un campo elettrico che è in grado di influenzare altri oggetti a distanza.
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