Soldering Process and Soldering Method

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Soldering Process and Soldering Method

There are several factors to consider before soldering a printed circuit board. For starters, you must make sure that the board is flat. Secondly, you must clean the surfaces before soldering. Third, you must use the correct solder paste. Then, solder the components.

Printed circuit board soldering process

Soldering is a fundamental process used in the assembly of electrical circuitry boards. PCBs are made up of several small pieces connected by pins and pads. Soldering involves melting the components together at a high temperature. Soldering is a hazardous procedure and should be carried out only by an experienced person who knows the safety measures.

First, the components must be properly cleaned. They should be free of any oxide layer that may be present. The next step is to apply flux. This material helps to break down the oxide layers, which are necessary for soldering. After this step, the printed circuit board is placed on a melted solder. The board is held in place by metal clasps.

Next, it is important to select a good solder. Lead-free solder is more environmentally friendly, and it has a higher melting point. Lead-free solder is also much easier to work with. However, if the soldering process is improperly carried out, it can cause PCB defects that can be difficult to fix.

Soft soldering

Soldering is a common process used to connect electronic components to printed circuit boards. In wave soldering, solder is applied to the surface of a board before mounting the components. The solder consists of melted metal, which flows into drilled holes and component leads. The parts are then mounted using a manual soldering iron.

There are several types of soldering flux. Fluxes are essential to the soldering process, as they allow the molten metal to flow. They also remove oxides from the surface of the board, allowing the solder to flow smoothly and efficiently. There are three types of flux: inorganic, organic, and solid. Regardless of the type, the flux must be removed after soldering, which can be done by using a solvent or water-based remover.

Using a gas torch to heat the soldering iron is another option for completing this process. However, it is important to use safety precautions when using a gas torch.

Cleaning surfaces before soldering

Cleaning the surfaces before soldering on a PCB is critical for preventing corrosion. Flux used during soldering will not remove all the contaminants, so it is important to clean the board thoroughly before and after the soldering process. If the surface is not clean, the board may become brittle or short between the circuits.

In some cases, cleaning the surface of a PCB is not possible. In this case, a solvent wash is required. Using a solvent with a high flux carrying capacity will extend the life of your cleaning process. However, it is important to keep in mind that strong solvents are expensive and can be up to five times as expensive as cheap alcohol.

Cleaning surfaces before soldering on a PCB is crucial for a variety of reasons. First, it helps to avoid the presence of flux on the PCB, which can cause the solder joints to fail. Additionally, if the surface is wet or humid, salts can get onto the PCB, affecting the soldering process. The contamination will also affect the adhesion of the post-soldering protective layer. This is why, according to FS Technology, cleaning is an essential step in pcb assembly. Taking this step lightly can result in failure.

Solder paste printing

Solder paste printing on printed circuit boards involves applying solder to the board and mounting the components. The solder particles are made from different types of metals, including copper, lead, and tin. The composition of solder paste is also influenced by the type of flux used. Solder is a type of metal that has a low melting point, good conductivity, and fast crystallization rate. It is used extensively in electronic product mounting. Solder comes in different types, including soft and hard solder, as well as tin-lead solder.

There are several methods used to print solder paste on printed circuit boards. One of these methods involves the use of a stencil. The stencil is designed using Gerber files, and the image is then printed onto the stencil sheet. Stencil sheets can be made of stainless steel, polyimide, or Mylar.

To ensure high-quality solder paste printing, it is important to select the appropriate paste and stencil. The paste should be of the appropriate particle size and width for the stencil. The paste type also has a significant impact on the circuit board’s quality. Once the paste is selected, it should be applied to the board within a few hours.

Come utilizzare uno stencil per PCB

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Come utilizzare uno stencil per PCB

Prima di iniziare a stencilare, è necessario scegliere lo stencil per PCB adatto al progetto. Assicuratevi che lo stencil abbia lo stesso spessore del PCB, che in genere è di 1,64 mm. È inoltre necessario assicurarsi che le piazzole sullo stencil siano allineate tra loro.

Strumento di deposizione della pasta saldante

Quando si utilizzano strumenti per la deposizione di pasta saldante, è importante utilizzare uno stencil progettato per il tipo di componente che si sta cercando di saldare. Questi stencil sono generalmente realizzati in carta, Mylar o poliimmide. Lo spessore dello stencil determina la quantità di pasta saldante che può essere applicata. Gli stencil più sottili sono in genere utilizzati per componenti più piccoli, come un condensatore o un resistore 0603, mentre quelli più spessi sono utilizzati per componenti più grandi, come un resistore 1206 o un resistore da 0,05″. Per gli stencil più robusti, è meglio utilizzare acciaio inossidabile o uno stencil in acciaio inossidabile. Inoltre, è meglio utilizzare uno stencil con un'apertura di almeno 10% più piccola della dimensione della piazzola sul PCB.

La dimensione delle particelle di pasta saldante gioca un ruolo fondamentale nella qualità della stampa della pasta saldante. La pasta saldante ideale ha una forma sferica che riduce l'ossidazione superficiale e garantisce una buona formazione del giunto. Tuttavia, se le particelle hanno una forma irregolare, possono intasare lo stencil e causare difetti di stampa. Poiché la pasta saldante è costosa, non bisogna sottovalutare la necessità di ridurne al minimo l'uso.

Acciaio inossidabile vs. nichel

Quando si utilizzano gli stencil per PCB, è necessario scegliere con attenzione il materiale dello stencil. L'acciaio inossidabile o il nichel sono i materiali più comuni utilizzati per gli stencil per PCB. Entrambi i materiali sono ottimi per la stampa della pasta saldante, ma hanno i loro vantaggi e svantaggi. Una considerazione importante riguarda lo spessore dello stencil. Se si utilizza uno stencil con componenti di piccole dimensioni, sarà sufficiente uno spessore di 0,125 mm. Per i componenti più grandi, si dovrebbe considerare uno stencil con uno spessore di 0,005 pollici.

Lo stencil per PCB è una parte importante del processo di realizzazione di un circuito stampato. Esistono molti tipi di stencil per PCB. Alcuni di essi sono l'elettrolucidatura, l'elettroformatura, la nichelatura e gli stencil a gradini. Esistono anche stencil per incisione e stencil SMT.

Stencil step-down vs step-up

Uno stencil a gradini consiste in un foglio di metallo che controlla la quantità di pasta saldante utilizzata per realizzare un circuito stampato. Questi stencil sono spesso utilizzati per creare circuiti con un gran numero di piccoli componenti. Questo tipo di stencil consente al progettista di circuiti di controllare lo spessore della pasta saldante, assicurando al contempo che i componenti siano posizionati vicini tra loro. Gli stencil a passo permettono inoltre di accelerare i tempi di realizzazione.

Gli stencil a gradini sono realizzati in acciaio inossidabile con aperture tagliate al laser. Lo spessore dello stencil influisce direttamente sul volume di pasta saldante depositata sul PCB. Lo spessore dipende dalle dimensioni dei componenti sul PCB. Gli stencil a passo sono ideali per la stampa di PCB con spessori multipli. Iniziano con lo spessore primario e poi aumentano o diminuiscono in aree specifiche per controllare il volume della pasta saldante.

Effetti della pasta saldante sullo stencil

Gli effetti della pasta saldante sugli stencil per PCB possono essere problematici. Il problema può verificarsi quando lo stencil non ha un'apertura sufficientemente grande da consentire il passaggio della pasta saldante. Ciò può provocare vuoti e saldature fredde sul PCB. Tuttavia, gli stencil possono essere progettati con aperture ampie per ridurre al minimo questi problemi.

In questo studio, la deposizione della pasta saldante è stata condotta in un ambiente che riproduceva fedelmente l'ambiente di produzione. Sono stati eseguiti 80 cicli di stampa in un'unica sessione di 30 minuti, con cicli di pulizia ogni cinque PCB. Inoltre, sono state stampate schede di prova vergini e misurate l'altezza e il volume SPI. Il periodo di prova è stato di 8 ore. Per minimizzare l'effetto del solvente sotto lo stencil, la pasta saldante non è stata rifornita durante lo studio.

Colla adeguata per la rimozione dello stencil

Gli stencil per PCB devono essere rimossi dopo la saldatura. L'uso della pasta saldante corretta per questo compito è essenziale. La pasta scelta deve avere un punto di fusione elevato e deve essere sicura da lasciare sul PCB. Se si utilizza una pasta senza piombo, deve essere conforme alle normative RoHS e REACH. Kester vende la pasta saldante in barattoli che ne facilitano l'applicazione sugli stencil. È disponibile in due tipi: senza piombo.

La pasta saldante è un materiale tissotropico, il che significa che richiede energia per scorrere correttamente. Questa energia è solitamente fornita dal movimento della testina di stampa, che fa sì che la pasta passi da un blocco solido a un fluido. Quando si applica la pasta saldante, ricordarsi della "regola delle 5 palline": almeno cinque particelle di saldatura devono coprire l'apertura più piccola.

Considerazioni sui processi di produzione dei PCB flessibili

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Considerazioni sui processi di produzione dei PCB flessibili

Quando si progetta un PCB flessibile, è necessario considerare molti fattori. È necessario considerare la flessibilità di ogni strato e la pasta saldante utilizzata sul PCB. Questo è importante per prevenire la delaminazione. Se gli strati si staccano, possono danneggiare i circuiti e causare il malfunzionamento del PCB. È possibile prevenire la delaminazione scegliendo il materiale della pasta saldante adatto alla flessibilità desiderata. È inoltre possibile introdurre nel progetto caratteristiche che aiutino a ridurre la delaminazione.

Progettazione di un circuito stampato flessibile

Quando si progetta un PCB flessibile, è importante seguire alcune linee guida. In particolare, i progetti di PCB flessibili devono essere coerenti tra i componenti elettrici e meccanici. Entrambi questi elementi hanno un enorme impatto sull'usabilità e sulla durata di un circuito. Inoltre, i circuiti stampati flessibili devono soddisfare i requisiti dei test di piegatura previsti dall'IPC 6013-C. Per questo motivo, il layout del circuito deve essere progettato in modo da consentire la piegatura.

Inoltre, un circuito stampato flessibile deve poter essere montato all'interno di un involucro. Ciò può richiedere una flessione continua o una forma piegata fissa. Inoltre, i PCB flessibili richiedono anelli anulari più grandi di quelli rigidi. Ciò significa che il progetto del PCB deve tenere conto della maggiore larghezza delle tracce. Questi vincoli di progettazione incidono sul costo e sul tempo di fabbricazione del PCB. Fortunatamente, è possibile evitare questi costi aggiuntivi con un'attenta progettazione di PCB flessibili.

I circuiti stampati flessibili possono essere progettati per adattarsi a diversi processi di produzione. Questi processi possono rendere più facile per il progettista determinare il layout migliore per il proprio prodotto. Questo tipo di PCB è comunemente utilizzato in prodotti con parti in movimento. Pertanto, è importante determinare il modo in cui verrà utilizzato.

Scegliere un produttore di circuiti stampati flessibili

Quando si sceglie un produttore di circuiti stampati flessibili, assicurarsi di sceglierne uno che aderisca a standard e certificazioni, come ISO, UL e IPC. I circuiti stampati flessibili pre-approvati garantiscono un processo regolare e la qualità del lavoro. Potete anche cercare aziende che siano membri della PCM (Printed Circuit Board Manufacturers) Alliance per ricevere PCB flessibili di qualità. Inoltre, è possibile scegliere un produttore che offra anche forme e dimensioni personalizzate.

I circuiti stampati flessibili sono costituiti da vari strati di plastica, tra cui film di poliimmide, film di fluorocarbonio e film di aramide. Gli strati contengono una lamina dielettrica e conduttiva. Il numero di strati e le altre specifiche di un PCB flessibile influiscono direttamente sul suo costo. Pertanto, è importante scegliere un produttore che offra PCB flessibili di alta qualità a prezzi ragionevoli.

Un'altra considerazione nella scelta di un produttore di circuiti stampati Flex è lo spessore e il tipo di lamina di rame. Lo spessore del foglio di rame ha il maggiore impatto sul costo complessivo della scheda. Le lamine di rame più spesse consentono di ottenere una scheda più resistente e dall'aspetto migliore, ma costano anche di più. Gli spessori standard per i circuiti stampati vanno da 0,05 mm a 0,10 mm. Le schede più sottili sono meno costose, ma sono più fragili e hanno una durata di vita più breve.

Ottenere un'analisi in-circuit

Quando si producono circuiti stampati flessibili, il materiale utilizzato è in genere FR4 o Rogers 4003. La scelta di questo materiale si basa sul posizionamento dei componenti, sulla velocità di produzione e sui requisiti di mascheratura delle saldature. In genere, il processo di costruzione del PCB prevede la formazione di più strati di rame sul materiale di base. Questi strati vengono modellati con stencil o incisi per creare le tracce e le piazzole di saldatura. Successivamente, i pannelli rivestiti di fotoresistenza vengono sovrapposti con i disegni dei circuiti. Queste immagini vengono poi trasferite sui pannelli di produzione attraverso la luce ultravioletta collimata.

I processi di produzione dei PCB flessibili richiedono tecniche di manipolazione diverse da quelle dei PCB rigidi. Mentre i PCB rigidi sono più rigidi, i PCB flessibili sono molto più sottili, il che significa che sono necessarie attrezzature di manipolazione speciali. La manipolazione corretta di questi materiali sottili è essenziale per ottenere un alto tasso di resa dei pezzi. Inoltre, una manipolazione inadeguata può causare pieghe e pieghette, con conseguenti problemi di affidabilità dei circuiti finiti.

La flessibilità dei PCB flessibili può essere migliorata con l'inserimento di rinforzi. Questo materiale, solitamente un sottile strato di rame, stabilizza il PCB flessibile dopo l'indurimento del coverlay. Inoltre, fornisce una protezione aggiuntiva contro i raggi UV e l'invecchiamento.

Ottenere una copertura

Se state pensando di utilizzare un circuito stampato flessibile nel vostro prossimo progetto, è importante conoscere i diversi tipi di materiali di copertura. Un tipo è chiamato coverfilm ed è progettato per incapsulare i circuiti esterni. Svolge la stessa funzione del soldermask sui PCB tradizionali. Il coverfilm è generalmente composto da un sottile strato di poliimmide laminato con un adesivo. È disponibile in diversi spessori per soddisfare i requisiti di progettazione specifici. Il materiale del coverlay viene quindi laminato sul PCB flessibile sotto pressione e calore.

Il materiale del coprioggetto è realizzato in poliimmide, che protegge le tracce dall'abrasione e dal sollevamento. Il suo colore è tipicamente nero. Lo spessore varia a seconda del produttore. Un coverlay può essere sottile come un mil o spesso come tre mil. Lo spessore più comune di un coverlay utilizzato per applicazioni su PCB flessibili è di un mil.

Quando si sceglie un materiale per il coverlay, è necessario sceglierne uno che soddisfi i requisiti di progettazione del circuito stampato flessibile. La procedura di base per l'applicazione di un coverlay è elencata di seguito. Assicurarsi che la pellicola di rilascio utilizzata per proteggere il circuito stampato flessibile sia abbastanza spessa da coprire i circuiti flessibili. Quando si sceglie il materiale di copertura appropriato, è necessario considerare anche la linea di marcatura "C" e le piazzole.

16 punti per identificare un buon produttore di circuiti stampati

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16 punti per identificare un buon produttore di circuiti stampati

Quando si sceglie un produttore di PCB, è importante ricercare alcune caratteristiche chiave. Queste caratteristiche includono l'esperienza, una buona comunicazione con il partner di qualità e un basso disallineamento. Inoltre, il produttore deve avere le attrezzature e le capacità di produzione di PCB adatte a progetti di tecnologia superiore.

Esperienza

Un produttore di PCB ha esperienza nella creazione di circuiti stampati per diverse applicazioni. È in grado di progettare circuiti complessi, assemblarli e testarli. Il processo è tipicamente iterativo e mira a creare il miglior progetto possibile entro i tempi di sviluppo. Ci sono diversi aspetti importanti da considerare quando si assume un produttore di circuiti stampati.

Il fattore più importante da considerare quando si sceglie un produttore di PCB è l'esperienza. Un ECM con una lunga storia ha le risorse e l'esperienza necessarie per fornire circuiti di altissima qualità. Un buon produttore di circuiti stampati fornirà soluzioni complete, compresa la logistica della catena di fornitura, per soddisfare le esigenze elettroniche di vari settori. Questo aspetto è particolarmente importante per le aziende elettroniche di piccole e medie dimensioni che spesso hanno difficoltà a impegnarsi in un grande investimento di capitale.

Comunicazione con il partner della qualità

Quando si sceglie un produttore di PCB, è importante comunicare con lui per tutta la durata del progetto. Dovete sapere se sono in grado di fornire il livello di qualità che vi aspettate. Dovete anche sapere se dispone delle attrezzature e dei materiali necessari per soddisfare le vostre specifiche. Inoltre, è necessario considerare il loro curriculum nella produzione di PCB.

La fabbricazione di PCB è una parte essenziale di un prodotto e non tutti i produttori sono in grado di soddisfare le vostre esigenze. Per trovare il partner giusto è necessario considerare la struttura di produzione, le competenze e le attrezzature, nonché gli standard di test e certificazione. L'azienda produttrice di PCB deve essere in grado di soddisfare le vostre esigenze specifiche e di consegnare in tempo.

Basso disallineamento

Quando si sceglie un produttore di PCB, è importante sceglierne uno in grado di garantire un basso disallineamento. Il disallineamento può causare diversi problemi, tra cui cortocircuiti e aperture. Può anche causare l'incrocio delle linee di segnale. I PCB mal allineati possono danneggiare i componenti e la scheda.

Progettazione per la produzione

Quando si progetta un circuito stampato, è importante considerare diversi fattori. Ad esempio, una corretta dissipazione del calore è importante per il corretto funzionamento di un circuito stampato. Molti componenti generano calore, che deve essere rilasciato per evitare il surriscaldamento. È anche importante scegliere componenti in grado di sopportare una certa quantità di calore. Inoltre, è fondamentale utilizzare componenti facilmente reperibili. L'utilizzo di componenti rari o difficili da reperire può aumentare i costi e i tempi di consegna. Il posizionamento dei componenti è un altro fattore critico nel processo di progettazione dei circuiti stampati.

Quando si progetta per la fabbricazione di un PCB, è importante capire come avverrà il processo di produzione. Alcuni processi di produzione di PCB includono la stampa di fogli di rame. In primo luogo, il rame viene pre-legato a un substrato in fibra di vetro o in resina epossidica. Successivamente, viene sbiancato per rivelare il progetto.

Errori schematici

Il processo di progettazione di un PCB è complesso. I progetti di PCB richiedono una grande quantità di messa a punto e di controllo degli errori. Durante il processo di progettazione di un PCB, il progettista deve rivedere i criteri di progettazione per assicurarsi che il progetto sia in linea con il progetto finale. Una decina di anni fa il processo era più semplice, ma oggi i progetti di PCB sono molto più complessi. Spesso hanno un numero elevato di pin, circuiti complessi e grandi connettori a bordo e fuori bordo.

Il primo passo per evitare errori nello schema è assicurarsi che lo schema includa nomi di rete significativi. In questo modo sarà più facile per i progettisti di circuiti stampati individuare una rete specifica durante la revisione dei rapporti di errore. Un altro passo fondamentale è assicurarsi che lo schema abbia la stessa designazione dei pin della decalcomania. Se la designazione dei pin di un dispositivo non è corretta, il risultato potrebbe essere un PCB difettoso.

Costo

Il costo della fabbricazione di un PCB dipende da molti fattori. Alcuni di questi includono la quantità di schede, i costi degli utensili e la creazione di stencil. Altri costi sono variabili e vengono calcolati per scheda. Aumentando la quantità di schede, il costo per scheda diminuisce nel corso della produzione.

Anche il numero di strati del circuito stampato influisce sul costo. Per le piccole tirature, il costo sarà inferiore a quello delle grandi tirature. Allo stesso modo, per le grandi tirature, i volumi di produzione più elevati riducono il costo complessivo della fabbricazione dei circuiti stampati.