Процес лемљења одштампане плочеје кључни корак у обезбеђивању поузданих електричних веза између електронских компоненти и штампаних плоча. Добар процес лемљења не само да може осигурати нормалан рад кола, већ и значајно побољшати стабилност и радни век електронских уређаја. Од једноставног ручног лемљења до високо аутоматизованог рефлов лемљења, сваки детаљ процеса лемљења је кључан.
1, Важност лемљења штампаних плоча
Електронске компоненте на плочи треба да буду чврсто повезане са колом путем лемљења да би се постигао пренос сигнала и функционалан рад. Током процеса производње, дефекти као што су виртуелно лемљење и хладно лемљење могу настати због нетачних параметара заваривања и оксидације пинова компоненти; Током употребе опреме, дуготрајни-фактори околине као што су вибрације и висока температура такође могу проузроковати олабављење и пуцање лемних спојева. Ови проблеми могу узроковати лоше везе у струјним круговима, прекиде сигнала, па чак и кварове опреме. На пример, ако чип на матичној плочи мобилног телефона није чврсто залемљен, то може узроковати честе падове и немогућност нормалне комуникације. Због тога је савладавање исправног процеса лемљења од великог значаја за обезбеђивање перформанси и поузданости штампаних плоча.
2, Уобичајени алати и материјали за заваривање
(1) Алати за заваривање
Електрично лемило: То је уобичајени алат за ручно заваривање, подељен на унутрашње грејање и спољашње грејање. Електрично лемило за лемљење са унутрашњим грејањем има високу ефикасност грејања и брз пораст температуре, погодно за лемљење малих електронских компоненти; Електрична лемилица са спољним грејањем има велику снагу и погодна је за лемљење великих-компоненти или извођење-лемљења великих површина. Снага електричног лемилице је углавном између 20В-60В, која се може одабрати према потребама за лемљење. На пример, за лемљење компоненти за површинску монтажу обично се користи електрични лемило од 20-30В, док је за лемљење уређаја за напајање потребан електрични лемилица од 40В или више.
Пиштољ за врући ваздух: углавном се користи за заваривање и растављање компоненти за површинску монтажу, удувавајући врући ваздух како би се растопио лем. Температура и брзина ветра пиштоља за врући ваздух се могу подесити, а различите компоненте имају различите захтеве за температуру и брзину ветра. На пример, приликом заваривања малих отпорника и кондензатора за површинску монтажу, температура је генерално подешена на 300-350 степени, а брзина ветра је подешена на 2-3 нивоа; Приликом лемљења чипова упакованих БГА, температуру треба подесити на 350-400 степени и брзину ветра на 4-5 нивоа.
Опрема за лемљење рефлов: широко се користи у масовној производњи, топи пасту за лемљење на плочи загрејавањем ваздуха у пећи или коришћењем инфрацрвеног зрачења за постизање лемљења између компоненти и плоче. Опрема за лемљење повратним током има предности прецизне контроле температурне криве, добре конзистенције заваривања и високе ефикасности производње, што може да задовољи потребе велике-производње.
(2) Материјали за заваривање
Жица за лемљење: састоји се од легуре калаја и флукса, обично укључујући жицу за лемљење од калаја и -без олова. Жица за лемљење од калаја има ниску тачку топљења и добре перформансе заваривања, али олово је токсично и не доприноси заштити животне средине; Жица за лемљење без олова се углавном састоји од легуре калајног бакра и других материјала, са високом тачком топљења која испуњава еколошке захтеве. Тренутно се широко користи. Пречник жице за лемљење долази у различитим спецификацијама као што су 0,5 мм, 0,8 мм, 1,0 мм, итд., а одговарајући пречник треба одабрати према величини пинова компоненти.
Лемна паста: паста направљена мешањем праха за лемљење легуре, флукса и других адитива, углавном се користи у технологији површинске монтаже. Лемна паста има одређени вискозитет на собној температури и може се користити за причвршћивање компоненти на плоче. Након поновног лемљења, прашак за лемљење се топи и формира спојеве за лемљење. Различите врсте пасте за лемљење су погодне за различите процесе и компоненте заваривања. На пример, паста за лемљење која не чисти може смањити процесе чишћења и побољшати ефикасност производње.
Флукс: Може уклонити оксиде са металне површине, смањити површински напон лема, побољшати флуидност и влажење лема и учинити лемљење чвршћим. Флукс за лемљење је подељен на кисели, неутрални и алкални тип. Кисели флукс за лемљење има јаку активност, али је веома корозиван; Неутрални флукс за лемљење није корозиван и погодан за већину сценарија лемљења; Алкални флукс за лемљење се углавном користи за специфично лемљење метала. У електронском лемљењу колофонијум се обично користи као неутрални флукс.
3, Метода заваривања
(1) Ручно заваривање
Припрема: Загрејте лемилицу тако што ћете га укључити, изаберите одговарајући врх лемилице на основу компоненте за лемљење и нанесите танак слој лемљења на врх лемилице да бисте спречили оксидацију. У међувремену, припремите жицу за лемљење и флукс.
Операција заваривања: Користите врх за лемљење да загрејете игле елемента и лемне јастучиће на плочи, тако да обоје истовремено достигну температуру заваривања; Затим контактирајте жицу за лемљење са подручјем загревања, сачекајте да се жица за лемљење на одговарајући начин отопи и уклоните жицу за лемљење; На крају, уклоните врх лемилице и оставите да се лем охлади и природно очврсне. Током процеса заваривања треба обратити пажњу на контролу времена заваривања. Генерално, време заваривања за сваку тачку заваривања је 2-3 секунде како би се избегло оштећење компоненти или јастучића услед прекомерног времена. За компоненте за површинску монтажу може се користити техника "лемљења повлачењем", која укључује прво калајисану подлогу за лемљење, затим поравнавање пинова компоненти са калајисаном подлогом за лемљење помоћу врха лемљења, загревање да се лем истопи и повлачење врха лемљења како би се равномерно распоредио лем на игле и јастучиће за лемљење.
(2) Заваривање пиштољем на врући ваздух
Причвршћивање компоненти: Користите траку или пасту за лемљење отпорну на високу-температуру да бисте причврстили компоненту у исправном положају на штампаној плочи, водећи рачуна да су пинови компоненте у равни са јастучићима за лемљење.
Заваривање са грејањем: Укључите пиштољ за врући ваздух, подесите одговарајућу температуру и брзину ветра, поравнајте излаз ваздуха пиштоља за врући ваздух са компонентом, одржавајте одговарајућу удаљеност и равномерно загрејте компоненту и подлогу за лемљење. Након што се паста за лемљење отопи, искључите пиштољ за врући ваздух и сачекајте да се спој за лемљење природно охлади. Приликом заваривања пиштољем за врући ваздух, важно је избегавати превисоку температуру или продужено време загревања како бисте спречили оштећење компоненти.
(3) Рефлов лемљење
Премазивање пасте за лемљење: Ситоштампањем или дозирањем равномерно нанесите пасту за лемљење на јастучиће за лемљење штампане плоче.
Монтажа компоненти: Користите машину за површинску монтажу да бисте прецизно монтирали електронске компоненте на јастучиће за лемљење премазане пастом за лемљење.
Лемљење повратним струјањем: пошаљите штампану плочу са компонентама причвршћеним на њу у пећ за лемљење повратним током и загрејте је у складу са задатом температурном кривом. Температурна крива повратног лемљења је генерално подељена у четири степена: зона предгревања, зона изолације, зона рефлов и зона хлађења. Зона предгревања се користи за полако повећање температуре штампане плоче, узрокујући испаравање растварача у пасти за лемљење; Зона изолације обезбеђује да штампана плоча и компоненте достигну уједначену температуру, додатно уклањајући нечистоће из пасте за лемљење; Зона повратног тока је критична фаза лемљења, где температура достиже тачку топљења пасте за лемљење, узрокујући да се прах за лемљење топи и навлажи пинове и јастучиће компоненти; Зона хлађења се брзо хлади и учвршћује лемне спојеве, формирајући чврсту везу.