Top 3 årsager og modforanstaltninger til loddepastamangel i PCB-design

Der er flere årsager og modforanstaltninger til loddepastamangel i et PCB-design. Disse omfatter kolde loddefuger, unøjagtig placering, for meget varme under lodning og kemisk lækage. Her er nogle af de mest almindelige årsager, og hvordan man løser dem.

Kolde loddesamlinger

For at undgå dannelsen af kolde loddefuger skal PCB-designere designe PCB'et på en sådan måde, at alle komponenterne er placeret i lignende retninger og har gode komponentfodaftryk. På den måde undgår man problemer med termisk ubalance og asymmetri i lodningerne. Det er også vigtigt at designe PCB'er på en sådan måde, at hver komponent er placeret på en D-formet pad. Det er også vigtigt at undgå at bruge høje komponenter, da de skaber kolde zoner i PCB-designet. Desuden er det mere sandsynligt, at komponenter nær kanten af printkortet bliver varmere end dem i midten.

En defekt loddesamling kan skyldes mange forskellige faktorer, herunder mangel på flusmiddel eller en dårligt bundet samling. Et rent arbejdsområde er afgørende for en god loddekvalitet. Det er også vigtigt at eftertine loddespidsen for at forhindre oxidering.

Lækage af kemikalier

Hvis du designer PCB'er, er du måske interesseret i at lære, hvordan man undgår kemisk lækage. Dette problem skyldes loddekugler, som er små kugler af loddemetal, der klæber til overfladen af et PCB's laminat, resist eller leder. På grund af den varme, der genereres, kan fugten i nærheden af de gennemgående huller i et printkort blive til damp og ekstrudere loddetinnet.

Loddebroer er et andet problem, der skyldes mangel på loddepasta. Når loddetinnet ikke kan adskilles fra en ledning, før det størkner, danner det en kortslutning. Selvom kortslutningerne ofte er usynlige, kan de ødelægge en komponent. Flere faktorer kan forårsage dette problem, herunder antallet af ben på et printkort, afstanden mellem dem og reflow-ovnens indstilling. I nogle tilfælde kan en ændring i materialer også forårsage loddebroer.

For meget varme under lodning

Loddepasta kan være tilbøjelig til at deformere, når den når en bestemt temperatur under lodningen. For meget varme under lodningen kan resultere i loddekugler og diskrete deformiteter. For meget loddepasta kan også føre til for meget afgasning af flux. Disse faktorer kan bidrage til loddeballing og deformiteter i PCB-design.

Loddepasta må aldrig komme i kontakt med fugt eller fugtighed. Loddemasken skal placeres korrekt, og stencilbunden skal rengøres regelmæssigt. En anden almindelig PCB-designfejl er kendt som gravstenseffekten eller "Manhattan-effekten", der skyldes kraftubalance under lodning. Effekten ligner formen på en gravsten på en kirkegård. Men den repræsenterer et defekt PCB-design med et åbent kredsløb.

Korrekt rengøring af materialet efter boring

Mangel på loddepasta er resultatet af, at et materiale ikke rengøres korrekt efter boring. Loddetråden skal have den korrekte temperatur og helst være helt fugtet med pads og pins. Hvis loddet ikke er tilstrækkeligt fugtet, kan det føre til dannelse af en loddebro eller andre defekter. Den rette mængde loddemetal er nødvendig for at væde pads og pins jævnt. Hvis det ikke er tilfældet, kan det danne et metaloxidlag på det sammenføjede objekt. Dette kan løses ved at rengøre materialet godt og ved at bruge den rigtige loddekolbe.

Utilstrækkeligt loddetin kan forårsage flere problemer med printkortet. Utilstrækkeligt loddetin kan forårsage et sandhul, en brudt linje, et "blæsehul" eller en "tom loddesamling". Utilstrækkelig loddepasta kan også føre til fjernelse af tin fra komponenter. Det er vigtigt at undgå sådanne problemer ved at følge PCB-designprocessen.

Forebyggende foranstaltninger

Loddebroer opstår, når loddetin kommer ind i et rum, hvor det ikke burde være. Loddebroer kan forhindres ved at bruge større komponentledninger. Når puderne er for små, skal loddetinnet væde et større område og flyde en mindre mængde op ad ledningen. Det resulterer i loddekugler, der dannes og forårsager kortslutninger. Det er vigtigt at placere pads på optimale steder og bruge den rigtige loddepasta i loddeprocessen.

Mangel på loddepasta på printet kan også medføre, at komponentledningerne bliver varmere end pads, fordi komponentledningerne har mindre termisk masse og en større luftstrøm omkring sig. Hvis man øger loddepastaens gennemblødningstid, undgår man dette problem og udligner temperaturerne på tværs af samlingen. Det reducerer også tendensen til, at loddetinnet flyder mod varmere overflader. En anden forebyggende metode er at optimere stencil-designet for at minimere mængden af loddepasta på problemområder. Ud over at bruge en stencil kan man også sørge for, at komponenterne ikke er beskadigede, før de placeres, hvilket kan hjælpe med at reducere mængden af loddepasta på problematiske områder. Kobberbalancering kan også bruges til at udjævne opvarmning og afkøling af printkortet.