Dip-juottaminen ja SMD-juotetut laitteet

Dip-juottaminen ja smd-juotetut laitteet ovat kaksi erilaista käsittelymenetelmää, joita käytetään elektronisten laitteiden kokoamiseen. Molemmissa menetelmissä käytetään reflow-prosessia, jossa juotospasta kuumennetaan asteittain. Kun reflow-prosessi onnistuu, sulanut juotospasta liittää asennetut komponentit tehokkaasti piirilevyyn luoden vakaan sähköisen yhteyden. Näillä kahdella menetelmällä on useita yhteisiä ominaisuuksia.

Epäsymmetrinen aaltojuottaminen

Epäsymmetrinen aaltojuottaminen on prosessi, jossa muodostetaan juotosrengas, joka ympäröi osan ja pystyy erottamaan sen ympäröivästä ilmasta. Se luo myös esteen juotteen ja hapen välille. Tämä juotosmenetelmä on helppo ja monipuolinen, mutta siihen voi liittyä huomattavia haasteita, erityisesti kun käytetään pinta-asennettavia laitteita.

Aaltojuotosprosessi on yksi yleisimmin käytetyistä juotosmenetelmistä. Se on irtotavarana tapahtuva juotosprosessi, jonka avulla valmistajat voivat valmistaa monia piirilevyjä massatuotantona nopeasti. Piirilevyt ohjataan sulan juotteen päälle, joka syntyy pannussa olevan pumpun avulla. Tämän jälkeen juotosaalto tarttuu piirilevyn komponentteihin. Prosessin aikana piirilevyä on jäähdytettävä ja puhallettava, jotta juote ei saastuttaisi piirilevyä.

Virtaussulku

Juoksute on neste, joka antaa sulan juotteen virrata ja poistaa oksidit pinnalta. Juoksevia aineita on kolmea eri tyyppiä. Näitä ovat vesipohjainen, alkoholipohjainen ja liuotinpohjainen. Juottoprosessin aikana levy on esilämmitettävä, jotta juoksute aktivoituu. Kun juotosprosessi on päättynyt, juoksute on poistettava liuotin- tai vesipohjaisilla poistoaineilla.

Laadukas juoksute on ratkaisevan tärkeää haluttujen tulosten saavuttamiseksi juotosprosessin aikana. Laadukas juoksute parantaa juotteen kostutus- ja sidosominaisuuksia. Voimakkaasti aktivoituva juoksute voi kuitenkin lisätä hapettumisriskiä, mikä ei aina ole toivottavaa.

Kylmät liitokset

Kylmäjuottamisessa metalliseos ei sula täysin tai virtaa uudelleen. Tällä voi olla vakavia seurauksia elektroniikkalaitteessa. Tämä voi vaikuttaa juotteen johtavuuteen ja johtaa piirin pettämiseen. Kylmäjuotosliitosten testaamiseksi kytke yleismittari liittimiin. Jos yleismittari näyttää yli 1000 ohmin vastuksen, kylmä juotosliitos on epäonnistunut.

Piirilevyn juottaminen edellyttää hyviä juotosliitoksia, jotka varmistavat tuotteen toiminnan. Yleensä hyvä juotosliitos on sileä, kirkas ja siinä on juotetun langan ääriviivat. Huono juotosliitos aiheuttaa piirilevyn oikosulun ja vahingoittaa laitetta.

Metallin lisääminen piirilevyihin

Metallin lisääminen piirilevyihin dip- tai smd-juotoksella tarkoittaa täyteaineen lisäämistä piirilevyyn ennen juottamista. Pehmeäjuottaminen on yleisin menetelmä pienten komponenttien kiinnittämiseen piirilevylle. Toisin kuin perinteinen juotos, pehmeäjuottaminen ei sulata komponenttia, koska juote ei pysty tarttumaan hapettuneeseen pintaan. Sen sijaan lisätään täyteainetta, yleensä tina-lyijyseosta.

Ennen komponentin juottamista on tärkeää valmistella juotosrauta 400 asteeseen. Tämän lämmön on oltava riittävän korkea, jotta juote sulaa kärjessä. On hyödyllistä tinata kärki ennen juottamista lämmön siirtämisen helpottamiseksi. Lisäksi on hyödyllistä pitää komponentit järjestyksessä, jotta juottaminen ei aiheuta stressiä.

Manuaalinen vs. automaattinen aaltojuottaminen

Aaltojuotoslaitteita on eri muodoissa, kuten robotti-, käsikäyttöisiä ja upotusvalikoivia järjestelmiä. Jokaisella tyypillä on useita etuja ja haittoja. Kannattaa hankkia sellainen, joka sopii parhaiten toimintasi tarpeisiin. Esimerkiksi vähärasvaisen toiminnan kannattaa harkita yksinkertaisimman mallin hankkimista. Kannattaa kuitenkin ottaa huomioon myös laitteiden kustannukset. Useimmissa tapauksissa manuaalinen aaltojuotoslaite maksaa vähemmän kuin automaattinen kone.

Manuaalinen juottaminen on hitaampaa kuin automaattinen aaltojuottaminen ja altis inhimillisille virheille. Valikoiva juottaminen poistaa kuitenkin nämä ongelmat, koska käyttäjä voi ohjelmoida tarkat paikat kullekin komponentille. Lisäksi valikoiva juottaminen ei vaadi liimaa. Lisäksi se ei vaadi kalliita aaltojuotoslavoja ja on kustannustehokas.

Ongelmat SMD-juottamisessa

Juotosongelmia voi esiintyä useista syistä. Yksi yleinen syy on väärä tahnamalli juotosvirtaa käytettäessä tai väärä kokoonpanosyöttölaitteen asetus. Muita ongelmia ovat juotteen riittämättömyys ja osien tai tyynyjen huono juotettavuus. Nämä virheet voivat johtaa siihen, että hitsauskohtaan muodostuu odottamattomia muotoja. Vääränlaisesta juottamisesta voi myös aiheutua juotospalloja, juotosjäänteitä ja reikiä.

Toinen yleinen syy juotosliitosten kostumattomuuteen on virheellinen puhdistus. Riittämätön kostutus tarkoittaa, että juote ei ole tarttunut tiiviisti komponenttiin. Tämän seurauksena komponentit eivät ole yhteydessä toisiinsa ja ne voivat irrota.