Soldeerproces en soldeermethode

Soldeerproces en soldeermethode

Er zijn verschillende factoren waar je rekening mee moet houden voordat je een printplaat soldeert. Om te beginnen moet u ervoor zorgen dat de printplaat vlak is. Ten tweede moet u de oppervlakken reinigen voordat u gaat solderen. Ten derde moet u de juiste soldeerpasta gebruiken. Vervolgens soldeert u de componenten.

Soldeerproces van printplaten

Solderen is een fundamenteel proces dat wordt gebruikt bij de assemblage van printplaten. PCB's bestaan uit verschillende kleine onderdelen die met elkaar verbonden zijn door pinnen en aansluitpinnen. Bij het solderen worden de onderdelen bij een hoge temperatuur aan elkaar gesmolten. Solderen is een gevaarlijke procedure en mag alleen worden uitgevoerd door een ervaren persoon die de veiligheidsmaatregelen kent.

Eerst moeten de onderdelen goed schoongemaakt worden. Ze moeten vrij zijn van een eventueel aanwezige oxidelaag. De volgende stap is het aanbrengen van flux. Dit materiaal helpt bij het afbreken van de oxidelagen, die nodig zijn voor het solderen. Na deze stap wordt de printplaat op gesmolten soldeer geplaatst. De printplaat wordt op zijn plaats gehouden door metalen klemmen.

Vervolgens is het belangrijk om een goed soldeer te kiezen. Loodvrij soldeer is milieuvriendelijker en heeft een hoger smeltpunt. Loodvrij soldeer is ook veel gemakkelijker om mee te werken. Als het soldeerproces echter verkeerd wordt uitgevoerd, kan het printplaatdefecten veroorzaken die moeilijk te repareren zijn.

Zacht solderen

Solderen is een veelgebruikt proces om elektronische componenten aan te sluiten op printplaten. Bij golfsolderen wordt soldeer op het oppervlak van een printplaat aangebracht voordat de componenten worden gemonteerd. Het soldeer bestaat uit gesmolten metaal dat in de geboorde gaten en afleidingen van de componenten vloeit. De onderdelen worden vervolgens gemonteerd met een handmatige soldeerbout.

Er zijn verschillende soorten soldeervloeimiddel. Vloeimiddelen zijn essentieel voor het soldeerproces, omdat ze ervoor zorgen dat het gesmolten metaal kan vloeien. Ze verwijderen ook oxiden van het oppervlak van de printplaat, waardoor het soldeer soepel en efficiënt kan vloeien. Er zijn drie soorten vloeimiddelen: anorganisch, organisch en vast. Ongeacht het type moet de flux na het solderen worden verwijderd, wat kan worden gedaan met een oplosmiddel of een verwijderaar op waterbasis.

Een gasbrander gebruiken om de soldeerbout te verhitten is een andere optie om dit proces te voltooien. Het is echter belangrijk om veiligheidsmaatregelen te nemen bij het gebruik van een gasbrander.

Oppervlakken reinigen voor het solderen

Het reinigen van de oppervlakken voor het solderen op een PCB is van cruciaal belang om corrosie te voorkomen. Het vloeimiddel dat tijdens het solderen wordt gebruikt, zal niet alle verontreinigingen verwijderen, dus is het belangrijk om de printplaat grondig te reinigen voor en na het soldeerproces. Als het oppervlak niet schoon is, kan de printplaat broos worden of kan er kortsluiting ontstaan tussen de circuits.

In sommige gevallen is het niet mogelijk om het oppervlak van een PCB te reinigen. In dat geval is een reiniging met oplosmiddel nodig. Het gebruik van een solvent met een hoge fluxcapaciteit verlengt de levensduur van uw reinigingsproces. Het is echter belangrijk om in gedachten te houden dat sterke oplosmiddelen duur zijn en tot vijf keer zo duur kunnen zijn als goedkope alcohol.

Het reinigen van oppervlakken voor het solderen op een printplaat is om verschillende redenen cruciaal. Ten eerste helpt het om de aanwezigheid van flux op de printplaat te voorkomen, waardoor de soldeerverbindingen kunnen falen. Als het oppervlak bovendien nat of vochtig is, kunnen er zouten op de printplaat terechtkomen die het soldeerproces beïnvloeden. De vervuiling heeft ook invloed op de hechting van de beschermende laag na het solderen. Daarom is reinigen volgens FS Technology een essentiële stap bij de assemblage van printplaten. Als deze stap te licht wordt genomen, kan dat leiden tot mislukking.

Soldeerpasta afdrukken

Bij het printen van soldeerpasta op printplaten wordt soldeer op de printplaat aangebracht en worden de componenten gemonteerd. De soldeerdeeltjes zijn gemaakt van verschillende soorten metalen, waaronder koper, lood en tin. De samenstelling van soldeerpasta wordt ook beïnvloed door het type vloeimiddel dat wordt gebruikt. Soldeer is een metaalsoort met een laag smeltpunt, een goed geleidingsvermogen en een snelle kristallisatiesnelheid. Het wordt veel gebruikt bij de montage van elektronische producten. Soldeer is verkrijgbaar in verschillende soorten, waaronder zacht en hard soldeer en tin-loodsoldeer.

Er zijn verschillende methoden om soldeerpasta op printplaten af te drukken. Een van deze methoden is het gebruik van een stencil. Het stencil wordt ontworpen met behulp van Gerber-bestanden en de afbeelding wordt vervolgens afgedrukt op het stencilvel. Stencilvellen kunnen gemaakt zijn van roestvrij staal, polyimide of Mylar.

Om soldeerpasta van hoge kwaliteit te printen, is het belangrijk om de juiste pasta en het juiste sjabloon te kiezen. De pasta moet de juiste deeltjesgrootte en breedte hebben voor het stencil. Het type pasta heeft ook een grote invloed op de kwaliteit van de printplaat. Zodra de pasta is gekozen, moet deze binnen een paar uur op de printplaat worden aangebracht.

Hoe een PCB-stencil gebruiken

Hoe een PCB-stencil gebruiken

Voordat je begint met sjabloneren, moet je ervoor zorgen dat je de juiste PCB-stencil kiest voor je project. Zorg ervoor dat het stencil dezelfde dikte heeft als de printplaat, meestal 1,64 mm. Zorg er ook voor dat de aansluitpinnen op het stencil met elkaar uitgelijnd zijn.

Gereedschap voor het aanbrengen van soldeerpasta

Bij het gebruik van soldeerpasta depositiegereedschappen is het belangrijk om een stencil te gebruiken dat ontworpen is voor het type component dat je probeert te solderen. Deze sjablonen zijn meestal gemaakt van papier, Mylar of polyimide. De dikte van het stencil bepaalt hoeveel soldeerpasta kan worden aangebracht. Dunnere stencils worden meestal gebruikt voor kleinere componenten zoals een 0603 condensator of weerstand, terwijl dikkere stencils worden gebruikt voor grotere componenten zoals een 1206 weerstand of 0,05″ weerstand. Voor stevige stencils gebruik je best roestvrij staal of een stencil gemaakt van roestvrij staal. Het is ook het beste om een stencil te gebruiken met een opening die minstens 10% kleiner is dan de grootte van het pad op de printplaat.

De grootte van de soldeerpastadeeltjes speelt een cruciale rol in de kwaliteit van de soldeerpasta-afdruk. De ideale soldeerpasta heeft een bolvorm die oppervlakteoxidatie vermindert en zorgt voor een goede verbinding. Als de deeltjes echter onregelmatig gevormd zijn, kunnen ze het stencil verstoppen en printfouten veroorzaken. Omdat soldeerpasta duur is, mag de noodzaak om het gebruik ervan te minimaliseren niet onderschat worden.

Roestvrij staal vs nikkel

Wanneer u PCB-stencils gebruikt, moet u het materiaal van de stencil zorgvuldig kiezen. Roestvrij staal of nikkel is het meest gebruikte materiaal voor PCB-stencils. Beide materialen zijn goed voor het afdrukken van soldeerpasta, maar ze hebben hun eigen voor- en nadelen. Een belangrijke overweging is de dikte van het stencil. Als je een stencil met kleine onderdelen gebruikt, is een dikte van 0,125 mm voldoende. Voor grotere onderdelen moet je een stencil overwegen met een dikte van 0,005 in.

Een PCB-stencil is een belangrijk onderdeel van het proces om een printplaat te maken. Er zijn vele soorten PCB-stencils beschikbaar. Enkele daarvan zijn elektrolytisch polijsten, elektrovormen, vernikkelen en stapstencils. Er zijn ook etsstencils en SMT-stencils.

Step-down vs step-up stencils

Een stappenstencil bestaat uit een metalen plaat die de hoeveelheid soldeerpasta regelt die gebruikt wordt om een printplaat te maken. Deze stencils worden vaak gebruikt om circuits te maken met een groot aantal kleinere componenten. Met dit type stencil kan een circuitontwerper de dikte van de soldeerpasta controleren en er tegelijk voor zorgen dat de componenten dicht bij elkaar geplaatst worden. Stappenstencils zorgen ook voor een snellere doorlooptijd.

Stappenstencils zijn gemaakt van roestvrij staal met lasergesneden openingen. De dikte van het stencil heeft een directe invloed op het volume soldeerpasta dat op de printplaat wordt aangebracht. De dikte hangt af van de grootte van de componenten op de printplaat. Stapsgewijze sjablonen zijn ideaal voor het printen van printplaten met meerdere diktes. Ze beginnen met de primaire dikte en gaan dan omhoog of omlaag in specifieke gebieden om het volume soldeerpasta te controleren.

Effecten van soldeerpasta op stencil

De effecten van soldeerpasta op PCB-stencils kunnen problematisch zijn. Het probleem kan zich voordoen als het stencil geen opening heeft die groot genoeg is voor de soldeerpasta om er doorheen te stromen. Dit kan leiden tot holtes en koud soldeer op de PCB. Stencils kunnen echter worden ontworpen met grote openingen om deze problemen te minimaliseren.

In dit onderzoek werd de afzetting van soldeerpasta uitgevoerd in een omgeving die nauw aansloot bij de productieomgeving. Er werden tachtig printcycli uitgevoerd in één sessie van 30 minuten, met veegcycli na elke vijf printplaten. Daarnaast werden nieuwe testprintplaten geprint en gemeten op SPI-hoogte en -volume. De testperiode duurde 8 uur. Om het effect van oplosmiddel onder het stencil te minimaliseren, werd de soldeerpasta tijdens het onderzoek niet bijgevuld.

De juiste lijm voor het verwijderen van stencils

PCB-stencils moeten na het solderen worden verwijderd. Het gebruik van de juiste soldeerpasta voor deze taak is essentieel. De pasta die u kiest moet een hoog smeltpunt hebben en moet veilig zijn om op de printplaat achter te laten. Als u een loodvrije pasta gebruikt, moet deze voldoen aan de RoHS- en REACH-voorschriften. Kester verkoopt soldeerpasta in potjes die het gemakkelijk maken om op de stencils aan te brengen. Er zijn twee soorten: loodvrij.

Soldeerpasta is een thixotroop materiaal, wat betekent dat het energie nodig heeft om goed te vloeien. Deze energie wordt meestal geleverd door de beweging van de printkop, waardoor de pasta verandert van een vast blok in een vloeistof. Denk bij het aanbrengen van soldeerpasta aan de "5-ballen-regel": minimaal vijf soldeerdeeltjes moeten de kleinste opening omspannen.

Overwegingen voor de productieprocessen van flexibele printplaten

Overwegingen voor de productieprocessen van flexibele printplaten

Bij het ontwerpen van een flexibele printplaat moet je met veel factoren rekening houden. Je moet rekening houden met de flexibiliteit van elke laag en met de soldeerpasta die op de printplaat wordt gebruikt. Dit is belangrijk om delaminatie te voorkomen. Als lagen loslaten, kunnen ze de printplaat beschadigen en defect maken. U kunt delaminatie voorkomen door soldeerpastamateriaal te kiezen dat geschikt is voor de gewenste flexibiliteit. U kunt ook eigenschappen in het ontwerp introduceren om delaminatie te helpen verminderen.

Een flex pcb ontwerpen

Bij het ontwerpen van een flexibele printplaat is het belangrijk om bepaalde richtlijnen te volgen. In het bijzonder moeten flex PCB ontwerpen consistent zijn tussen de elektrische en mechanische componenten. Beide elementen hebben een grote invloed op de bruikbaarheid en duurzaamheid van een circuit. Bovendien moeten flex PCB's voldoen aan de buigtestvereisten van IPC 6013-C. Daarom moet de lay-out van het circuit zo worden ontworpen dat het buigen mogelijk is.

Bovendien moet een flexibele printplaat in een behuizing kunnen worden gemonteerd. Dit kan een continue buiging of een vaste gebogen vorm vereisen. Bovendien hebben flexibele printplaten grotere ringvormige ringen nodig dan starre printplaten. Dit betekent dat het ontwerp van de PCB rekening moet houden met de bredere breedte van de sporen. Deze ontwerpbeperkingen beïnvloeden de kosten en de fabricagetijd van de printplaat. Gelukkig kunt u deze extra kosten vermijden door een zorgvuldig flex PCB ontwerp.

Flex PCB's kunnen worden ontworpen voor verschillende productieprocessen. Deze processen kunnen het voor de ontwerper gemakkelijker maken om de beste lay-out voor hun product te bepalen. Dit type PCB wordt vaak gebruikt in producten met bewegende onderdelen. Daarom is het belangrijk om te bepalen hoe het zal worden gebruikt.

Een fabrikant van flexibele pcb's kiezen

Zorg er bij het kiezen van een Flex PCB-fabrikant voor dat je er een kiest die zich houdt aan standaarden en certificeringen, zoals ISO, UL en IPC. Vooraf goedgekeurde flex PCB's zorgen voor een soepel proces en de kwaliteit van het werk. Je kunt ook op zoek gaan naar bedrijven die lid zijn van de PCM (Printed Circuit Board Manufacturers) Alliance om flex PCB's van hoge kwaliteit te ontvangen. Bovendien kun je een fabrikant kiezen die ook aangepaste vormen en maten aanbiedt.

Flexibele printplaten worden gemaakt van verschillende lagen kunststof, waaronder polyimidefolie, fluorkoolstoffolie en aramide. De lagen bevatten een diëlektrische en geleidende folie. Het aantal lagen en andere specificaties van een flexibele printplaat hebben een directe invloed op de kosten. Daarom is het belangrijk om een fabrikant te kiezen die hoogwaardige flexibele PCB's aanbiedt tegen redelijke prijzen.

Een andere overweging bij het kiezen van een Flex PCB-fabrikant is de dikte en het type koperfolie. De dikte van de koperfolie heeft de grootste invloed op de totale kosten van de printplaat. Dikkere koperfolies zorgen voor een duurzamere printplaat die er beter uitziet, maar ze zijn ook duurder. Standaarddiktes voor printplaten zijn 0,05 mm tot 0,10 mm. Dunnere printplaten zijn goedkoper, maar ze zijn kwetsbaarder en hebben een kortere levensduur.

Een in-circuitanalyse uitvoeren

Bij de productie van flexibele PCB's wordt meestal FR4 of Rogers 4003 materiaal gebruikt. De keuze van dit materiaal is gebaseerd op de plaatsing van componenten, de productiesnelheid en de soldeermaskingvereisten. Het opbouwproces van de PCB bestaat meestal uit het vormen van meerdere lagen koper op het basismateriaal. Deze lagen worden gevormd met sjablonen of geëtst om de sporen en soldeerpads te creëren. Daarna worden de met fotolak gecoate panelen bedekt met de patronen van het circuitontwerp. Deze afbeeldingen worden vervolgens overgebracht op de productiepanelen door middel van gecollimeerd ultraviolet licht.

Flex PCB fabricageprocessen vereisen andere behandelingstechnieken dan die van starre PCBs. Terwijl starre pcb's stijver zijn, zijn flexibele pcb's veel dunner, waardoor speciale verwerkingsapparatuur nodig is. Een juiste hantering van deze dunne materialen is essentieel om een hoge opbrengst te bereiken. Bovendien kan onjuiste behandeling kreuken en knikken veroorzaken, wat kan leiden tot betrouwbaarheidsproblemen in afgewerkte circuits.

De flexibiliteit van flexibele PCB's kan worden verbeterd door verstevigers toe te voegen. Dit materiaal, meestal een dun laagje koper, stabiliseert de flex PCB nadat de coverlay is uitgehard. Het biedt ook extra bescherming tegen UV-stralen en veroudering.

Een coverlay krijgen

Als je van plan bent om een flexibele printplaat te gebruiken in je volgende project, is het belangrijk om de verschillende soorten coverlay-materialen te begrijpen. Eén type wordt coverfilm genoemd en is ontworpen om externe circuits in te kapselen. Het heeft dezelfde functie als het soldeermasker op traditionele printplaten. De coverfilm bestaat meestal uit een dunne laag polyimide gelamineerd met een kleeflaag. Hij is verkrijgbaar in verschillende diktes om te voldoen aan specifieke ontwerpvereisten. Het covermateriaal wordt vervolgens onder druk en warmte op de flexprintplaat gelamineerd.

Het bekledingsmateriaal is gemaakt van polyimide, dat de sporen beschermt tegen schuren en optillen. De kleur is meestal zwart. De dikte varieert per fabrikant. Een coverlay kan zo dun zijn als één mil, maar ook zo dik als drie mil. De meest gebruikte dikte van een coverlay voor flex PCB-toepassingen is één mil.

Bij het kiezen van een coverlaymateriaal moet je er een kiezen die voldoet aan de ontwerpvereisten van de flex pcb. De basisprocedure voor het aanbrengen van een coverlay wordt hieronder beschreven. Zorg ervoor dat de beschermfolie die gebruikt wordt om de flexprintplaat te beschermen dik genoeg is om de flexcircuits te bedekken. Bij het kiezen van het juiste coverlaymateriaal moet u ook rekening houden met de "C"-markeringslijn en de pads.

16 Punten om een goede fabrikant van printplaten te identificeren

16 Punten om een goede fabrikant van printplaten te identificeren

Bij het kiezen van een fabrikant van printplaten is het belangrijk om naar een paar belangrijke kenmerken te kijken. Deze kenmerken zijn onder andere ervaring, goede communicatie met de kwaliteitspartner en een lage uitlijnfout. Bovendien moet de fabrikant de juiste apparatuur en PCB-mogelijkheden hebben om ontwerpen met een hogere technologie te produceren.

Ervaring

Een fabrikant van printplaten heeft ervaring in het maken van printplaten voor verschillende toepassingen. Ze hebben de mogelijkheid om complexe printplaten te ontwerpen, te assembleren en te testen. Het proces is meestal iteratief en heeft als doel het best mogelijke ontwerp te maken binnen de ontwikkelingstijd. Er zijn verschillende belangrijke dingen waar je rekening mee moet houden als je een fabrikant van printplaten inhuurt.

De belangrijkste factor bij het kiezen van een fabrikant van printplaten is ervaring. Een ECM met een lange geschiedenis heeft de middelen en ervaring om printplaten van de hoogste kwaliteit te leveren. Een goede fabrikant van printplaten zal uitgebreide oplossingen bieden, inclusief logistiek van de toeleveringsketen, om te voldoen aan de elektronische behoeften van verschillende industrieën. Dit is vooral belangrijk voor kleinere en middelgrote elektronicabedrijven die het vaak moeilijk vinden om een grote kapitaalinvestering te doen.

Communicatie met kwaliteitspartner

Bij het kiezen van een fabrikant van printplaten is het belangrijk om tijdens het hele project met hen te communiceren. U moet weten of ze het kwaliteitsniveau kunnen leveren dat u verwacht. U moet ook weten of ze de benodigde apparatuur en materialen hebben om aan uw specificaties te voldoen. Bovendien moet u hun staat van dienst in PCB-fabricage in overweging nemen.

PCB-fabricage is een essentieel onderdeel van een product en niet alle fabrikanten kunnen aan uw eisen voldoen. Om de juiste partner te vinden, moet u rekening houden met de productiefaciliteit, de expertise en de apparatuur, evenals de test- en certificeringsnormen. Het PCB-fabricagebedrijf moet aan uw specifieke behoeften kunnen voldoen en op tijd leveren.

Lage uitlijnfout

Bij het kiezen van een fabrikant van printplaten is het belangrijk om er een te kiezen die een lage uitlijnfout kan garanderen. Verkeerde uitlijning kan meerdere problemen veroorzaken, zoals kortsluiting en openingen. Het kan ook leiden tot gekruiste signaallijnen. Slecht uitgelijnde PCB's kunnen uw componenten en printplaat beschadigen.

Ontwerp voor productie

Bij het ontwerpen van een printplaat is het belangrijk om rekening te houden met verschillende factoren. Zo is een goede warmteafvoer belangrijk om een printplaat goed te laten functioneren. Veel componenten genereren warmte die moet worden afgevoerd om oververhitting te voorkomen. Het is ook belangrijk om componenten te kiezen die bestand zijn tegen een bepaalde hoeveelheid warmte. Daarnaast is het cruciaal om componenten te gebruiken die gemakkelijk verkrijgbaar zijn. Het gebruik van onderdelen die zeldzaam of moeilijk te vinden zijn, kan de kosten en doorlooptijden verhogen. De plaatsing van componenten is een andere kritieke factor in het PCB-ontwerpproces.

Bij het ontwerpen voor PCB fabricage is het belangrijk om te begrijpen hoe het fabricageproces zal verlopen. Sommige printplaat fabricageprocessen omvatten het printen van koperfolie. Eerst wordt koper vooraf op een substraat van glasvezel of epoxyhars gehecht. Daarna wordt het gefreesd om het ontwerp te onthullen.

Schematische fouten

Het ontwerpen van een PCB is een complex proces. PCB ontwerpen vereisen veel fijnafstemming en foutcontrole. Tijdens het PCB ontwerpproces moet de ontwerper de ontwerpcriteria herzien om er zeker van te zijn dat het ontwerp in overeenstemming is met het uiteindelijke ontwerp. Dit proces was tien jaar geleden eenvoudiger, maar de PCB-ontwerpen van tegenwoordig zijn veel complexer. Ze hebben vaak een hoog aantal pinnen, complexe circuits en grote on- en off-board connectoren.

De eerste stap in het vermijden van schematische fouten is ervoor zorgen dat het schema betekenisvolle netnamen bevat. Dit maakt het makkelijker voor PCB-ontwerpers om een specifiek net te vinden wanneer ze foutmeldingen bekijken. Een andere cruciale stap is ervoor te zorgen dat het schema dezelfde pinaanduidingen heeft als de sticker. Als de pinaanduiding van een apparaat onjuist is, kan dit resulteren in een defecte PCB.

Kosten

De kosten van PCB-fabricage hangen af van veel factoren. Enkele daarvan zijn de hoeveelheid printplaten, gereedschapskosten en het maken van stencils. Andere kosten zijn variabel en worden berekend per printplaat. Als de hoeveelheid printplaten toeneemt, dalen de kosten per printplaat in de loop van de fabricage.

Het aantal lagen in de printplaat beïnvloedt ook de kosten. Voor kleine series zullen deze kosten lager zijn dan voor grotere series. Ook bij grote series verlagen hogere productievolumes de totale kosten van printplaatfabricage.