Mitä on pinta-asennusjuottaminen?

Pintajuottaminen on prosessi, jossa elektroniset komponentit juotetaan levittämällä vuota komponenttien pinnalle. Tyypillisiä juotoskomponentteja ovat vastukset, kondensaattorit, diodit ja induktorit, joissa kaikissa on kaksi liitintä. IC-piireissä sen sijaan on enemmän kuin kaksi jalkaa, ja niissä on yksi tyyny per jalka. Kun juotat IC:tä, jalat on tinattava kevyesti, mieluiten nurkkatyyny.

Pinta-asennuksen juottaminen

Kun juotat pinta-asennettuja komponentteja, sinun on oltava varovainen, jotta komponentit kohdistetaan oikein. Esimerkiksi TQFP-mikrokontrollerin johdot ovat hyvin pieniä ja vaativat tarkkaa sijoittelua. Jos haluat varmistaa, että juottaminen onnistuu kunnolla, sinun on ensin leikattava ylimääräiset johdot.

Pinta-asennusjuottaminen vaatii erityistaitoja ja -laitteita. Toisin kuin perinteinen juottaminen, se edellyttää käytetyn lämmön määrän tarkkaa seurantaa. Sitä ei suositella suurille komponenteille ja korkeajännitekomponenteille. Näistä syistä joissakin piirilevyissä, joissa käytetään suuria komponentteja, tarvitaan pinta-asennus- ja läpijuottotekniikoiden yhdistelmää. Lisäksi pintajuottaminen luo heikommat liitokset kuin läpijuottaminen, mikä ei aina sovellu komponentteihin, joihin kohdistuu pelkkää voimaa.

Huolimatta siitä, että pintajuottaminen voi johtaa halvempiin piirilevyihin, tähän prosessiin liittyy monia ongelmia. Esimerkiksi huono liitos voi pilata koko levyn. Näiden ongelmien välttämiseksi on parasta välttää kiirehtimistä juottamisessa. Hyvä juottotekniikka kehittyy ajan myötä.

Flux

Pintajuottamisessa käytettävän vuon tyyppi on erittäin tärkeä, sillä se vaikuttaa suuresti lopputulokseen. Juoksute auttaa poistamaan oksideja liitoksista ja auttaa lämmön jakautumisessa. Se on flux-ytimellä varustetussa juotoslangassa, joka valuu ulos, kun se joutuu kosketuksiin kuuman liitoksen kanssa. Tämä estää metallin hapettumisen edelleen. Juoksute levitetään kolmella eri tavalla: siveltimellä, neulalla tai huopakynällä.

Juoksute ei välttämättä täytä juotosvaatimuksia, jos sitä ei puhdisteta kunnolla ennen juotosprosessia. Vuon epäpuhtaudet voivat estää juotetta tarttumasta komponentteihin, mikä voi johtaa siihen, että juotosliitos ei kostu. Juotosprosessin aikana juotospasta olisi lämmitettävä uudelleen 300 ja 350 celsiusasteen välillä. Sen jälkeen lämpötila on säädettävä noin 425degF:iin, jolloin juote sulaa.

Reflow-juottaminen

Reflow-juottaminen on pinta-asennuksen juotosprosessi, jossa juotospasta virtaa piirilevyn tyynyihin ilman ylikuumenemista. Tämä prosessi on erittäin luotettava ja sopii erinomaisesti pintaliitoskomponenttien juottamiseen, joissa on erinomaisen tiheät johtimet. Piirilevy ja sähköosat on kiinnitettävä asianmukaisesti ennen juotospastan sulattamista.

Reflow-juotosprosessissa on neljä perusvaihetta. Nämä vaiheet ovat esilämmitys, lämpöliotus, uudelleenjuotto ja jäähdytys. Nämä vaiheet ovat ratkaisevia hyvän juotosliitoksen muodostamiseksi. Lisäksi lämpöä on käytettävä hallitusti, jotta komponentit ja piirilevy eivät vaurioidu. Jos lämpötila on liian korkea, komponentit voivat murtua ja juotospalloja voi muodostua.

Reflow-juotoslaitteet

Pintajuottaminen on prosessi, jossa kaksi tuotetta liitetään toisiinsa kuumentamalla ne yhteen. Se eroaa hitsauksesta, koska siinä on tarkkailtava tarkasti käytetyn lämmön määrää. Toisin kuin hitsauksessa, pintajuottaminen tehdään levyn pintaan eikä reikien kautta. Tämä tekee siitä paljon halvemman valmistaa ja helpommin lähestyttävän valmistusyrityksille.

Reflow-juottamisen prosessi on aikaa vievä prosessi, joka vaatii laadukkaita komponentteja ja piirilevyjä. Se edellyttää myös profiilia, jolla varmistetaan, että juotosprosessi on johdonmukainen ja toistettavissa. Se on kuitenkin ylimääräisen vaivan arvoista, jos se tarkoittaa korkealaatuisten piirilevyjen tuottamista.

Lämpötilasuositukset pintajuottamista varten

Komponenttien ylikuumenemisen tai vaurioitumisen välttämiseksi on tärkeää säilyttää optimaalinen juotoslämpötila-alue. Pinta-asennussovelluksissa tämä alue on 210-260 celsiusastetta. Lyijyttömiä komponentteja varten suositellaan korkeampaa lämpötilaa. Lisätietoja on standardissa J-STD-020C.

Juotoslämpötila-alue määritellään juotosprofiililla, jossa otetaan huomioon komponenttien ja massan koostumus sekä komponentit, joilla on suuri lämpömassa. Valmistele levy ennen prosessin aloittamista levittämällä juotospastaa. Kun tämä on tehty, kiinnitä oikeat koskettimet levylle. Aseta se sitten höyryfaasijuotoskoneeseen. Tämän jälkeen lämmitysjärjestelmä aloittaa juotosprosessin ja noudattaa ennalta asetettua lämpötilaa.

Lyijyttömän langan juottamiseksi juotosrauta on asetettava vähintään 600 asteeseen F. Kun se on asetettu oikeaan lämpötilaan, pidä kärki lyijyä vasten, jotta juote virtaa lyijyn ympärille. Kun juotosliitos on muodostunut, sen pitäisi näyttää hieman pyramidin muotoiselta. Leikkaa lyijy tarvittaessa, mutta muista, että ylimääräisen lyijyn poistaminen voi vahingoittaa juotosliitosta.