Litavimas per skyles PCB surinkimui: praktinis vadovas

Įvadas

Litavimas per skyles yra pagrindinis patikimų gaminių gamybos procesas. PCB surinkimasŠiame vadove supažindinsime jus su svarbiausiais įrankiais, nuosekliais metodais ir geriausia pramonės praktika, skirta aukštos kokybės kiauryminiam litavimui. Nesvarbu, ar esate mėgėjas, ar patyręs elektronikos specialistas, šis vadovas padės jums patobulinti litavimo įgūdžius ir išvengti... Dažni surinkimo defektai.

Kas yra lydmetalis elektronikoje?

Lydmetalis yra metalo lydinys, kuris lydo ir sujungia elektroninius komponentus su spausdintine plokšte. Tai mechaninis tvirtinimo elementas, kuris yra laidus, saugus ir patikimas. Metalas lydosi žemoje temperatūroje, kad saugiai tekėtų aplink dalis. Tai yra esminė medžiaga, reikalinga norint išmokti lituoti kiaurymėmis.

Kuris litavimo tipas geriausiai tinka litavimui per skyles (THT)?

Litavimui geriausia naudoti kanifolijos šerdies vielą, kurios alavo ir švino santykis yra 63/37. Šis mišinys lengvai lydosi, todėl sukuriamos didelio patikimumo jungtys. Kita galimybė – pasirinkti SAC305 lydinį bešviniam litavimui kiaurymėmis. Integruotas fliusas valo metalinius paviršius darbo metu. Pasirinkite vielos skersmenį pagal savo projekto reikalavimus.

Kas yra kiaurymių technologija (THT)?

Skylių technologija (THT) – tai grandinių surinkimo metodas, kai komponentų laidai įkišami į išgręžtas skyles ir lituojami priešingoje pusėje. Šis metodas užtikrina itin saugų elektrinį ir fizinį sujungimą. Kartais inžinieriai šį procesą dar vadina skylių surinkimu. Jis suteikia daug privalumų, kurie pagerina spausdintinių plokščių surinkimo kokybę.

Pagrindiniai kiaurymių technologijos privalumai

Pagrindinis THT privalumas yra jo gebėjimas sukurti neįtikėtinai stiprų mechaninį sujungimą. Jį galima saugiai naudoti įrangoje, kuriai taikoma didelė temperatūra arba fizinis įtempimas. Erdvi konstrukcija leidžia rankiniu būdu lituoti kiaurymes puikiai tinka prototipų kūrimui. Be to, jis palaiko tiek alavo-švino, tiek bešvinį litavimą, todėl idealiai tinka prototipų kūrimui ir remontui.

Kuo skiriasi SMT ir kiauryminis litavimas?

Pagrindinis skirtumas tarp SMT bei per skylę surinkimas yra tai, kaip tvirtinate komponentus. SMT litavimo metu dalys ant spausdintinės plokštės lituojamos ant paviršiaus. THT litavimo metu laidas įkišamas į išgręžtas skyles. SMT padeda greitai sukurti kompaktiškas didelio tankio grandines. Kita vertus, lyginant SMD ir kiauryminis litavimas padeda pasirinkti THT sunkiems komponentams, kuriems reikalingas maksimalus mechaninis stiprumas.

Svarbiausi įrankiai litavimui per skyles

Patikimam PCB surinkimo procesui reikalingi pramoniniai litavimo įrankiai ir įranga. Profesionalūs, didelio tikslumo įrankiai padeda užtikrinti nuoseklų litavimą ir stabilius gamybos rezultatus.

Lituoklis ir jo anatomija

Lituoklis yra kaitinimo įranga, kuri lydo lydmetalį komponentams sujungti. Pagrindiniai principai yra vienodi tiek paprastiems, tiek sudėtingiems modeliams. Kiekvienas lituoklis sudarytas iš kelių komponentų, kurie padeda saugiai perduoti šilumą. Tinkamas lituoklis kiaurymių gręžimo projektams pašalina nemalonias klaidas. Šios anatomijos supratimas pagerina jūsų bendrą techniką.

Litavimo antgalis

Metalinis antgalis tiesiogiai perduoda šilumą į jūsų komponentus, kad išlydytų lydmetalį. Šiuos keičiamus antgalius galima lengvai pakeisti, kad jie tiktų skirtingiems komponentams.

Lazdelė (rankena)

Izoliuotas antgalis apsaugo ranką nuo sunkių nudegimų jį suimant. Vidiniai laidai saugiai perduoda elektros energiją, kad antgalis būtų šildomas.

Bazinė stotis

Valdymo pagrindą galite naudoti norėdami nustatyti tikslią litavimo stotelės temperatūrą. Jis užtikrina kontroliuojamą maitinimo šaltinį jūsų kaitinimo elementui.

Lituoklio stovas

Jis tvirtai laiko karštą lygintuvą, kad išvengtumėte atsitiktinio gaisro ir nudegimų. Pažangūs stovai netgi išjungia maitinimą, kad pailgintų antgalio tarnavimo laiką.

Papildomi būtini įrankiai ir priedai

Norėdami išvalyti antgalius ir ištaisyti klaidas, jums reikės specialių priedų, be pagrindinio lygintuvo. Šie papildomi įrankiai sudaro visą jūsų kiaurymių rinkinį. Juos galite naudoti, kad galėtumėte sutelkti dėmesį į įrangos priežiūrą ir klaidų taisymą. Tinkami valikliai apsaugo nuo rūdžių susidarymo ant jūsų lygintuvo. Ištraukimo įrankiai leidžia greitai pakeisti sugedusias dalis.

Žalvarinė kempinė antgalių valymui

Žalvarinė kempinė pašalins tamsias oksidacijos apnašas nuo karšto lygintuvo antgalio. Ji saugiai nuvalo įsisenėjusias liekanas, nesumažindama įrankio temperatūros.

Vandenyje tirpus fliuso rašiklis

Šis rašiklis naudojamas skystam fliusui tiesiai užtepti ant sunkiai įveikiamų komponentų laidų. Nuplaukite skysčio perteklių, kad apsaugotumėte plokštę nuo korozijos.

Litavimo dagtis (litavimo pynimas)

Ši pinta varinė viela efektyviai sugeria išlydyto lydmetalio perteklių. Ji siūlo itin efektyvią skylių išlitavimo procedūrą.

Litavimo vakuumas (litavimo siurbiklis)

Šis siurblys naudoja siurbimą, kad pašalintų likusius išsilydžiusius metalo likučius iš užsikimšusių plokštės angų. Jei jums reikia pakeisti sulūžusias dalis, turėkite šį skylių išlitavimo įrankį.

Patarimų skardinė priežiūrai

Geležies antgalio valiklis yra švelniai rūgštinė pasta, kuri greitai nuvalys nešvarų lygintuvą. Metalas padengtas danga, kuri apsaugo nuo negrįžtamų rūdžių pažeidimų.

Įprasti kiauryminių komponentų tipai

Kiauryminiai komponentai griežtai skirstomi į kategorijas pagal tai, kaip jų laidai yra prijungti prie korpuso. Litavimo metu dažniausiai susidursite su ašinių ir radialinių laidų tipais. Laido orientacija lemia, kur plokštės pusėje išdėstysite dalis. Abu tipai yra vienodai svarbūs kuriant patikimus elektroninius prietaisus.

Ašinių švinų komponentai

Ašinių išvadų komponentai susideda iš laidų, kurie tiesiai išsikiša iš priešingų cilindro formos korpuso galų. Šios plokščios dalys naudojamos mažoms spausdintinės plokštės ertmėms kirsti. Jos yra lygiagrečios paviršiui, todėl yra gana žemo profilio. Plokščia konstrukcija leidžia konstruoti plonus korpusus. Įprastai jie naudojami lituojant kiauryminius rezistorius ir diodus.

Radialiniai švino komponentai

Radialinio išvado komponento laidai išeina iš tos pačios korpuso pusės. Vertikalus komponento dizainas supaprastina spausdintinės plokštės dizainą. Kadangi jie yra vertikalūs, jie užima daug mažiau horizontalios vietos nei ašinės plokščios dalys. Jas rinksitės didelio tankio plokštėms, kur erdvė yra ribota. Tipinės taikymo sritys yra kiauryminiai kondensatoriai ir jungtys.

Komponentų paruošimas litavimui

In didelės apimties gamybaTinkamas komponentų paruošimas padeda užtikrinti tikslų ir aukštos kokybės litavimą kiaurymėmis. Prieš surinkdami, turėtumėte patikrinti visus kiaurymių komponentus, ar nėra pažeidimų, oksidacijos ir kitų problemų. Taip pat turėtumėte patikrinti, ar jie atitinka matmenų specifikacijas ir ar užtikrina suderinamumą su spausdintinės plokštės kontaktinėmis plokštelėmis. Šie standartizuoti komponentų paruošimo procesai padeda išvengti surinkimo defektų, pagerinti gamybos efektyvumą ir užtikrinti ilgalaikį gatavų plokščių patikimumą.

Žingsnis po žingsnio procedūra, kaip lituoti kiauryminius komponentus

THT litavimo temperatūros valdymo įvaldymas

Litavimas tinkamoje temperatūroje apsaugo nuo šaltų jungčių ir jautrių PCB komponentų pažeidimų. Temperatūros reikalavimai smarkiai svyruoja priklausomai nuo pasirinkto lydinio ir komponento dydžio. Būtina kruopščiai pritaikyti savo kiaurymių litavimo stotelę prie šių kintamųjų. Suprasdami šias termines taisykles, kaskart pasieksite tvirtus sujungimus.

Idealus karštis alavo ir švino litavimui

Standartiniams alavo ir švino lydiniams nustatykite stotį maždaug 600–650 °F temperatūrai. Toks diapazonas leidžia sklandžiai lydyti fliusą nesudeginant.

Idealus karštis bešviniam litavimui

Lituojant bešviniu būdu, jūsų temperatūra turėtų būti padidinta iki maždaug 700 °F (apie 216 °C). Ši aukštesnė lydymosi temperatūra reikalauja daug daugiau šiluminės energijos.

Komponento dydžio koregavimas

Storesni laidai ir didesnės įžeminimo plokštumos greitai sugeria šilumą. Lituojant dideles, sunkias dalis, temperatūrą reikėtų šiek tiek padidinti.

Kaip lituoti ašinius švino komponentus

Ašinių laidų surinkimui reikia sulenkti horizontalius laidus, įdėti juos į plokštę ir pritvirtinti išlydytu lydiniu. Šiuo procesu tiksliai išmoksite lituoti kiauryminius komponentus. Atlikdami tai pagal instrukcijas, gausite puikius rezultatus.

1. Sulenkite ir išlenkite laidus

Replėmis laikydami vielos galus rankoje, sulenkite juos žemyn. Įsitikinkite, kad skylės idealiai sutampa su jūsų išgręžtomis lentos skylėmis.

2. Įdėkite komponentą ir nukirpkite laidus

Stumkite laidus į plokštę, kol komponentas bus visiškai plokščias. Nupjaukite perteklinį laido ilgį, kad išvengtumėte trukdžių.

3. Lituokite komponentą prie PCB

Ant pado naudokite skystą fliusą, kad geriau praleistumėte šilumą. Įkaitinkite jungtį ir supilkite lydinį, kad susidarytų tvirta jungtis.

4. Patikrinkite jungtį ir išvalykite srautą

Atlikite kruopštų litavimo jungčių patikrinimą kiaurymėje. Patikrinkite, ar jūsų baigta jungtis yra blizgi, įgaubta ir gerai pagaminta.

Kaip lituoti radialinius švino komponentus

Radialiniai laidų komponentai turi du laidus, kurie išeina toje pačioje pusėje ir turi būti montuojami vertikaliai. Prieš užbaigdami jungtis, šias dalis turite tvirtai pritvirtinti prie plokštės. Norėdami pasiekti puikių rezultatų, laikykitės šių skylių litavimo praktikų.

1. Užtepkite fliusą ant PCB ir litavimo plokštės

Pirmiausia kruopščiai nuvalykite spausdintinę plokštę izopropilo alkoholiu ir servetėle. Užtepkite litavimo srautas prie įvestų laidų. Išlydykite nedidelį kiekį lydmetalio ant priešingų laidų, kad jie laikytųsi plokšti. Šalia kiekvieno laido įkiškite metalinę vielą ir pakaitinkite lygintuvu. Tada lituokite. Supilkite lydinį, kad pritvirtintumėte visus likusius jungimo taškus.

2. Patikrinkite ir išvalykite litavimo vietą

Įsitikinkite, kad jūsų jungtys atrodo lygios ir blizgančios. Korozinį fliusą nušveiskite mažu šepetėliu ir alkoholiu.

Kaip apžiūrėti ir išbandyti THT litavimo jungtis

Litavimo jungčių patikrinimas per skyles padeda užtikrinti kiekvienos jungties elektrinį ir mechaninį vientisumą. Defektai, tokie kaip tilteliai, nustatomi prieš sukeliant gedimus lauke.

• Apžiūra: Turite atlikti išsamų bendros jungties formos vizualinį patikrinimą ir įsitikinti, kad užlaidos yra lygios ir visiškai įgaubtos.
• Mikroskopo apžiūra: Pirmiausia reikėtų atidžiai apžiūrėti kiekvieną jungtį mikroskopu. Be to, šis gyvybiškai svarbus padidinimas leidžia tiksliai aptikti mažyčius litavimo defektus kiaurymėse, tokius kaip mikroįtrūkimai ar paslėptos tuštumos.
• Automatizuota optinė patikra (AOI): AOI aparatai naudoja vieną ar kelias didelės skiriamosios gebos kameras, kad automatiškai nuskaitytų visą plokštę. Ši efektyvi sistema palygina jūsų jungtis su šablonais, kurie yra užprogramuoti jūsų aparate, kad būtų užtikrintas geriausios litavimo praktikos laikymasis.
• Grandinės bandymas (IRT): Vidinio bandymo (ICT) metu atskirų komponentų vertėms įvertinti naudojamas vinių tvirtinimo elementas. Be to, tai yra visiškai automatizuotas procesas, užtikrinantis tikslų jūsų pilnai užpildytos plokštės elektros tęstinumą.
• Funkcinės grandinės bandymas (FCT): FCT procesas imituoja tikrąją jūsų gatavo produkto veikimo aplinką. Kitaip tariant, jūs visiškai įjungiate plokštę, kad patikrintumėte, ar kiekvienas lituotas komponentas veikia tiksliai taip, kaip numatyta.
• Atitiktis IPC standartams: Visada visapusiškai laikykitės griežtų IPC reikalavimų, susijusių su kokybišku kiauryminiu litavimu.

Bešvinis THT litavimas: iššūkiai ir profesionalų patarimai

Bešvinis litavimas kiaurymėmis yra šiuolaikinis standartas, tačiau norint sukurti tvirtas jungtis, reikia aukštesnės temperatūros ir daugiau fliuso. Kadangi lydinyje nėra švino, jis sunkiai teka ir greičiau dėvisi įrankiai. Jūsų metodas turi būti pritaikytas šioms specifinėms problemoms spręsti.

• Valdykite aukštesnes lydymosi temperatūras: Bešviniai lydiniai lydosi žymiai aukštesnėje temperatūroje nei įprastiniai. Kad tinkamai išlydytumėte šį kietą metalą, litavimo stotelės temperatūrą reikėtų reguliuoti tarp 300 °C ir 350 °C.
• Įveikti prastą drėkinimą: Bešvinis metalas sunkiai teka per komponentų laidus. Naudokite papildomą skystą fliusą, kad pagerintumėte tekėjimą ir užtikrintumėte tvirtą jungtį, naudodami tinkamus litavimo per skyles metodus.
• Sąnarių trapumo prevencija: Bešvinės jungtys yra pastebimai standžios ir lengvai trūkinėja. Apdorotas lentas reikia saugoti nuo per didelio mechaninio įtempimo ir lenkimo.
• Sumažinkite antgalio susidėvėjimą: Dėl šiems lydiniams reikalingo didelio karščio jūsų geležies antgaliai greitai susidėvi. Būtinai dažnai juos šveiskite žalvarine kempine. Visada lituokite bešviniu lydiniu gerai vėdinamoje patalpoje, kad neįkvėptumėte toksiško srauto. dūmai.

ESD apsauga THT litavimui: komponentų apsauga

Trapūs elektriniai komponentai gali būti pažeisti dėl elektrostatinės iškrovos (ESD). Tai gali sukelti staigų gedimą arba paslėptus defektus, kurie vėliau taps mirtini. Norėdami apsaugoti savo darbą, turite būti budrūs ir laikytis saugos procedūrų rankiniu būdu lituodami kiauryminius komponentus. Kad išvengtumėte statinės elektros žalos, vadovaukitės toliau pateikta geriausia kiauryminio litavimo praktika.

• Naudokite ESD atsparią darbo vietą: Dirbkite ant antistatinio įžeminto kilimėlio, kad saugiai nutekėtų elektros krūviai. Patikrinkite, ar jūsų litavimo stotelės antgalis yra tinkamai įžemintas.
• Dėvėkite ESD riešo dirželį: Prieš liesdami bet kokią elektroniką, pritvirtinkite prie rankos įžemintą riešo dirželį. Tai apsaugo jūsų plokštę nuo statinės elektros smūgių.
• Atsargiai elkitės su komponentais: Kai nenaudojate, jautrius kiauryminius komponentus laikykite antistatiniuose maišeliuose. Nelieskite metalinių laidų tiesiogiai plikomis pirštais.
• Sumažinkite nereikalingą judėjimą: Kojų švaistymas ir per didelis judėjimas sukuria pavojingą statinę elektrą. Kad išvengtumėte nematomos ESD ilgalaikės žalos, sėdėkite ir visada palaikykite ramią darbo vietą.

Dažnos klaidos ir trikčių šalinimo patarimai

Venkite dažniausiai pasitaikančių litavimo defektų, užtikrinančių, kad jūsų spausdintinės plokštės veiktų patikimai ir atrodytų profesionaliai. Net ir labiausiai patyrę meistrai susiduria su sunkumais surinkdami daiktus. Kad išvengtumėte negrįžtamų plokštės pažeidimų, turite laiku nustatyti šiuos gedimus. Pasinaudokite šiais trikčių šalinimo patarimais, kad ištaisytumėte klaidas ir patobulintumėte savo techniką.

• Apsaugokite nuo perkaitimo: Nelaikykite karšto lygintuvo ilgai ant siūlės. Palaikykite sąlytį ne ilgiau kaip tris sekundes, kad nesudegintumėte dalių ir nenukristų pagalvėlės.
• Venkite nepakankamo litavimo: Per mažas litavimo kiekis sukuria prastus fizinius kontaktus. Padenkite kontaktą ir laido laidą išlydytu lydiniu, užtikrindami, kad neliktų tuštumų.
• Šaltų jungčių taisymas: Jei jungtis atrodo blanki ir grūdėta, vadinasi, nenaudojote pakankamai šilumos. Pakartotinai pašildžius litavimo padėklą ir uždėjus ant jo metalą, šaltą litavimo jungtį kiaurymėje lengvai sutvarkysite.
• Skaidrūs litavimo tilteliai: Litavimo tilteliai susidaro, kai per daug litavimo medžiagos netyčia sujungia dvi kontaktines kontaktines zonas. Norėdami nedelsdami pašalinti šį pavojingą litavimo tiltelį tarp kiaurymių, naudokite patikimą litavimo įrankį.
• Švarus srauto likutis: Paliktas skystas fliusas ant lentos sukels rimtą ilgalaikę koroziją. Baigę darbą, visada kruopščiai nuvalykite jį izopropilo alkoholiu ir šepečiu.

DUK

Ko turėčiau vengti THT litavimo pamokos metu, kad išvengčiau žalos?

Kad išvengtumėte pažeidimų litavimo kiaurymėmis pamokos metu, venkite komponentų perkaitinimo ir perlitavimo. Karšto geležies kontaktas turi būti apribotas iki trijų sekundžių vienai jungčiai. Dėl per didelio metalo kiekio lengvai susidaro litavimo tilteliai kiaurymėse. Galiausiai, naudokite šilumos kriauklę, kad apsaugotumėte trapius komponentus, ir dirbkite gerai vėdinamoje patalpoje.

Kodėl mano litavimo jungtys per skyles netinkamai prilimpa?

Tikėtina, kad jūsų jungtys nesulimpa dėl prasto šildymo arba nešvaraus metalo. Įsitikinkite, kad jūsų lygintuvas vienu metu kaitina ir padėklą, ir vielos laidą. Prieš pradėdami, kruopščiai nuvalykite plokštę izopropilo alkoholiu. Papildomas skystas fliusas taip pat padeda sklandžiau tekėti metalui. Jei laikysitės litavimo per skyles metodų, galite užtikrinti geriausią sukibimą.

Baigiamosios mintys

PCBTok yra PCB surinkimo gamykla, siūlanti daugiau nei 20 metų patirtį gaminant ir... automatinis litavimas per skyles patirtį. Mes turime 8 specializuotos THT ir SMT gamybos linijos greitai ir tiksliai surinkti jūsų komponentus. Mes griežtai laikomės IPC 2 ir 3 klasės standartai. Atsiųskite mums savo „Gerber“ failus ir „Bom“ šiandien gauti a nemokamas DFM/DFA patikrinimas ir momentinė citata.