O processo de soldagem deplacas de circuitoé uma etapa crucial para garantir conexões elétricas confiáveis entre componentes eletrônicos e placas de circuito. Um bom processo de soldagem pode não apenas garantir o funcionamento normal do circuito, mas também melhorar significativamente a estabilidade e a vida útil dos dispositivos eletrônicos. Desde a simples soldagem manual até a soldagem por refluxo altamente automatizada, cada detalhe do processo de soldagem é crucial.
1, A importância da soldagem da placa de circuito
Os componentes eletrônicos na placa de circuito precisam estar firmemente conectados ao circuito por meio de soldagem para obter transmissão de sinal e operação funcional. Durante o processo de produção, podem ocorrer defeitos como soldagem virtual e soldagem a frio devido a parâmetros de soldagem imprecisos e oxidação dos pinos dos componentes; Durante o uso do equipamento, fatores ambientais-de longo prazo, como vibração e alta temperatura, também podem fazer com que as juntas de solda se soltem e quebrem. Esses problemas podem causar más conexões de circuito, interrupções de sinal e até mesmo mau funcionamento do equipamento. Por exemplo, se o chip da placa-mãe de um telefone celular não estiver firmemente soldado, isso poderá causar travamentos frequentes e incapacidade de comunicação normal. Portanto, dominar o processo correto de soldagem é de grande importância para garantir o desempenho e a confiabilidade das placas de circuito.
2, Ferramentas e materiais comuns para soldagem
(1) Ferramentas de soldagem
Ferro de solda elétrico: É uma ferramenta comumente utilizada para soldagem manual, dividida em aquecimento interno e aquecimento externo. O ferro de solda elétrico com aquecimento interno possui alta eficiência de aquecimento e rápido aumento de temperatura, adequado para soldar pequenos componentes eletrônicos; O ferro de solda elétrico com aquecimento externo tem alta potência e é adequado para soldar componentes-de grande porte ou realizar soldagem-de grandes áreas. A potência de um ferro de solda elétrico está geralmente entre 20W-60W, que pode ser selecionada de acordo com as necessidades de soldagem. Por exemplo, a soldagem de componentes de montagem em superfície geralmente usa um ferro de solda elétrico de 20-30W, enquanto os dispositivos de potência de soldagem requerem um ferro de solda elétrico de 40W ou mais.
Pistola de ar quente: usada principalmente para soldar e desmontar componentes de montagem em superfície, soprando ar quente para derreter a solda. A temperatura e a velocidade do vento da pistola de ar quente podem ser ajustadas e diferentes componentes têm diferentes requisitos de temperatura e velocidade do vento. Por exemplo, ao soldar pequenos resistores e capacitores de montagem em superfície, a temperatura é geralmente ajustada em 300-350 graus e a velocidade do vento é ajustada em 2-3 níveis; Ao soldar chips embalados BGA, a temperatura deve ser ajustada em 350-400 graus e a velocidade do vento deve ser ajustada em 4-5 níveis.
Equipamento de solda por refluxo: amplamente utilizado na produção em massa, derrete a pasta de solda na placa de circuito aquecendo o ar no forno ou usando radiação infravermelha para conseguir a soldagem entre os componentes e a placa de circuito. O equipamento de solda por refluxo tem as vantagens de controle preciso da curva de temperatura, boa consistência de soldagem e alta eficiência de produção, que pode atender às necessidades de produção em grande-escala.
(2) Materiais de soldagem
Fio de solda: composto de liga de estanho e fluxo, geralmente incluindo fio de solda de chumbo e estanho e fio de solda-sem chumbo. O fio de solda de estanho e chumbo tem baixo ponto de fusão e bom desempenho de soldagem, mas o chumbo é tóxico e não favorece a proteção ambiental; O fio de solda sem chumbo é composto principalmente de liga de cobre-estanho e outros materiais, com alto ponto de fusão que atende aos requisitos ambientais. Atualmente está sendo amplamente utilizado. O diâmetro do fio de solda vem em várias especificações, como 0,5 mm, 0,8 mm, 1,0 mm, etc., e o diâmetro apropriado deve ser selecionado de acordo com o tamanho dos pinos componentes.
Pasta de solda: uma pasta feita pela mistura de pó de solda de liga, fluxo e outros aditivos, usada principalmente na tecnologia de montagem em superfície. A pasta de solda tem uma certa viscosidade à temperatura ambiente e pode ser usada para fixar componentes em placas de circuito. Após a soldagem por refluxo, o pó de solda derrete para formar juntas de solda. Diferentes tipos de pasta de solda são adequados para diferentes processos e componentes de soldagem. Por exemplo, pasta de solda sem limpeza pode reduzir os processos de limpeza e melhorar a eficiência da produção.
Fluxo: Pode remover óxidos da superfície do metal, reduzir a tensão superficial da solda, melhorar a fluidez e umedecimento da solda e tornar a solda mais firme. O fluxo de soldagem é dividido em tipos ácido, neutro e alcalino. O fluxo de solda ácido tem forte atividade, mas é altamente corrosivo; O fluxo de solda neutro não é corrosivo e adequado para a maioria dos cenários de soldagem; O fluxo de solda alcalino é usado principalmente para soldagem de metais específicos. Na soldagem eletrônica, a colofónia é comumente usada como fluxo neutro.
3, Método de soldagem
(1) Soldagem manual
Preparação: Pré-aqueça o ferro de solda ligando-o, selecione a ponta do ferro de solda apropriada com base no componente de solda e aplique uma fina camada de solda na ponta do ferro de solda para evitar oxidação. Enquanto isso, prepare o fio de solda e o fluxo.
Operação de soldagem: Utilize uma ponta de ferro de solda para aquecer os pinos do elemento e as almofadas de solda da placa de circuito, para que ambos atinjam a temperatura de soldagem ao mesmo tempo; Em seguida, entre em contato com o fio de solda com a área de aquecimento, espere que o fio de solda derreta adequadamente e remova o fio de solda; Por fim, remova a ponta do ferro de solda e deixe a solda esfriar e solidificar naturalmente. Durante o processo de soldagem, deve-se prestar atenção ao controle do tempo de soldagem. Geralmente, o tempo de soldagem para cada ponto de soldagem é de 2 a 3 segundos para evitar danos aos componentes ou pastilhas devido ao tempo excessivo. Para componentes de montagem em superfície, a técnica de "soldagem por arrasto" pode ser usada, que envolve primeiro estanhar uma almofada de solda e, em seguida, alinhar os pinos do componente com a almofada de solda estanhada usando uma ponta de ferro de solda, aquecer para derreter a solda e arrastar a ponta do ferro de solda para distribuir uniformemente a solda nos pinos e nas almofadas de solda.
(2) Soldagem com pistola de ar quente
Fixação do componente: Use fita-resistente a altas temperaturas ou pasta de solda para fixar o componente na posição correta na placa de circuito, garantindo que os pinos do componente estejam alinhados com as almofadas de solda.
Soldagem por aquecimento: Ligue a pistola de ar quente, defina a temperatura e a velocidade do vento apropriadas, alinhe a saída de ar da pistola de ar quente com o componente, mantenha uma distância apropriada e aqueça uniformemente o componente e a almofada de solda. Depois que a pasta de solda derreter, desligue a pistola de ar quente e espere que a junta de solda esfrie naturalmente. Ao soldar com pistola de ar quente, é importante evitar temperaturas excessivas ou tempos de aquecimento prolongados para evitar danos aos componentes.
(3) Soldagem por refluxo
Pasta de solda de revestimento: Por serigrafia ou distribuição, aplique uniformemente a pasta de solda nas almofadas de solda da placa de circuito.
Montagem de componentes: Use uma máquina de montagem em superfície para montar componentes eletrônicos com precisão em placas de solda revestidas com pasta de solda.
Soldagem por refluxo: Envie a placa de circuito com os componentes conectados a ela para um forno de soldagem por refluxo e aqueça-a de acordo com a curva de temperatura definida. A curva de temperatura da soldagem por refluxo é geralmente dividida em quatro estágios: zona de pré-aquecimento, zona de isolamento, zona de refluxo e zona de resfriamento. A zona de pré-aquecimento é utilizada para aumentar lentamente a temperatura da placa de circuito, fazendo com que o solvente da pasta de solda evapore; A zona de isolamento garante que a placa de circuito e os componentes atinjam uma temperatura uniforme, removendo ainda mais as impurezas da pasta de solda; A zona de refluxo é um estágio crítico da soldagem, onde a temperatura atinge o ponto de fusão da pasta de solda, fazendo com que o pó de solda derreta e molhe os pinos e pastilhas dos componentes; A zona de resfriamento esfria e solidifica rapidamente as juntas de solda, formando uma conexão forte.