Proses penyolderanpapan sirkuitadalah langkah penting dalam memastikan sambungan listrik yang andal antara komponen elektronik dan papan sirkuit. Proses penyolderan yang baik tidak hanya memastikan pengoperasian normal sirkuit, tetapi juga secara signifikan meningkatkan stabilitas dan masa pakai perangkat elektronik. Dari penyolderan manual sederhana hingga penyolderan reflow yang sangat otomatis, setiap detail proses penyolderan sangatlah penting.
1, Pentingnya penyolderan papan sirkuit
Komponen elektronik pada papan sirkuit harus dihubungkan dengan kuat ke sirkuit melalui penyolderan untuk mencapai transmisi sinyal dan pengoperasian fungsional. Selama proses produksi, cacat seperti penyolderan virtual dan penyolderan dingin dapat terjadi karena parameter pengelasan yang tidak akurat dan oksidasi pin komponen; Selama penggunaan peralatan,-faktor lingkungan jangka panjang seperti getaran dan suhu tinggi juga dapat menyebabkan sambungan solder kendor dan retak. Masalah ini dapat menyebabkan koneksi sirkuit yang buruk, gangguan sinyal, dan bahkan kegagalan fungsi peralatan. Misalnya, jika chip pada motherboard ponsel tidak disolder dengan kuat, hal ini dapat menyebabkan seringnya crash dan ketidakmampuan untuk berkomunikasi secara normal. Oleh karena itu, menguasai proses penyolderan yang benar sangat penting untuk memastikan kinerja dan keandalan papan sirkuit.
2, Alat dan bahan umum untuk pengelasan
(1) Alat las
Besi solder listrik: Ini adalah alat yang umum digunakan untuk pengelasan manual, dibagi menjadi jenis pemanas internal dan pemanas eksternal. Besi solder listrik pemanas internal memiliki efisiensi pemanasan tinggi dan kenaikan suhu yang cepat, cocok untuk menyolder komponen elektronik kecil; Besi solder listrik pemanas eksternal memiliki daya tinggi dan cocok untuk menyolder komponen-berukuran besar atau melakukan penyolderan-area luas. Kekuatan besi solder listrik umumnya antara 20W-60W, yang dapat dipilih sesuai dengan kebutuhan penyolderan. Misalnya, komponen pemasangan permukaan solder biasanya menggunakan besi solder listrik 20-30W, sedangkan perangkat daya solder memerlukan besi solder listrik 40W atau lebih.
Pistol udara panas: terutama digunakan untuk mengelas dan membongkar komponen pemasangan permukaan, meniupkan udara panas untuk melelehkan solder. Suhu dan kecepatan angin pistol udara panas dapat disesuaikan, dan komponen yang berbeda memiliki persyaratan suhu dan kecepatan angin yang berbeda. Misalnya, saat mengelas resistor dan kapasitor pemasangan permukaan kecil, suhu umumnya diatur pada 300-350 derajat dan kecepatan angin diatur pada 2-3 tingkat; Saat menyolder chip kemasan BGA, suhu harus diatur pada 350-400 derajat dan kecepatan angin harus diatur pada 4-5 tingkat.
Peralatan penyolderan reflow: banyak digunakan dalam produksi massal, peralatan ini melelehkan pasta solder pada papan sirkuit dengan memanaskan udara di tungku atau menggunakan radiasi infra merah untuk mencapai penyolderan antara komponen dan papan sirkuit. Peralatan penyolderan reflow memiliki keunggulan berupa kontrol kurva suhu yang presisi, konsistensi pengelasan yang baik, dan efisiensi produksi yang tinggi, sehingga dapat memenuhi kebutuhan produksi-skala besar.
(2) Bahan las
Kawat solder: terdiri dari paduan timah dan fluks, umumnya termasuk kawat solder timah dan kawat solder-bebas timah. Kawat solder timah timah memiliki titik leleh rendah dan kinerja pengelasan yang baik, tetapi timbal beracun dan tidak kondusif bagi perlindungan lingkungan; Kawat solder bebas timbal terutama terdiri dari paduan tembaga timah dan bahan lainnya, dengan titik leleh tinggi yang memenuhi persyaratan lingkungan. Saat ini sedang digunakan secara luas. Diameter kawat solder tersedia dalam berbagai spesifikasi seperti 0,5 mm, 0,8 mm, 1,0 mm, dll., dan diameter yang sesuai harus dipilih sesuai dengan ukuran pin komponen.
Pasta solder: pasta yang dibuat dengan mencampurkan bubuk solder paduan, fluks, dan bahan tambahan lainnya, terutama digunakan dalam teknologi pemasangan permukaan. Pasta solder memiliki kekentalan tertentu pada suhu kamar dan dapat digunakan untuk menempelkan komponen pada papan sirkuit. Setelah penyolderan reflow, bubuk solder meleleh untuk membentuk sambungan solder. Berbagai jenis pasta solder cocok untuk proses dan komponen pengelasan yang berbeda. Misalnya, pasta solder non-pembersih dapat mengurangi proses pembersihan dan meningkatkan efisiensi produksi.
Fluks: Dapat menghilangkan oksida dari permukaan logam, mengurangi tegangan permukaan solder, meningkatkan fluiditas dan pembasahan solder, dan membuat penyolderan lebih kuat. Fluks solder dibagi menjadi tipe asam, netral, dan basa. Fluks solder asam memiliki aktivitas yang kuat, tetapi sangat korosif; Fluks penyolderan netral tidak korosif dan cocok untuk sebagian besar skenario penyolderan; Fluks penyolderan alkali terutama digunakan untuk penyolderan logam tertentu. Dalam penyolderan elektronik, rosin biasanya digunakan sebagai fluks netral.
3, metode pengelasan
(1) Pengelasan manual
Persiapan: Panaskan terlebih dahulu besi solder dengan menyalakannya, pilih ujung besi solder yang sesuai berdasarkan komponen solder, dan oleskan lapisan tipis solder pada ujung besi solder untuk mencegah oksidasi. Sementara itu, siapkan kawat solder dan fluksnya.
Operasi pengelasan: Gunakan ujung besi solder untuk memanaskan pin elemen dan bantalan solder papan sirkuit, sehingga keduanya mencapai suhu pengelasan pada saat yang bersamaan; Kemudian hubungi kawat solder dengan area pemanas, tunggu hingga kawat solder meleleh dengan benar, dan lepaskan kawat solder; Terakhir, lepaskan ujung besi solder dan biarkan solder mendingin dan mengeras secara alami. Selama proses pengelasan, perhatian harus diberikan pada pengendalian waktu pengelasan. Umumnya waktu pengelasan setiap titik pengelasan adalah 2-3 detik untuk menghindari kerusakan komponen atau bantalan akibat waktu yang berlebihan. Untuk komponen yang dipasang di permukaan, dapat digunakan teknik “drag soldering” yang meliputi pelapisan timah terlebih dahulu pada bantalan solder, kemudian menyejajarkan pin komponen dengan bantalan solder berlapis timah menggunakan ujung besi solder, pemanasan untuk melelehkan solder, dan menyeret ujung besi solder agar solder merata pada pin dan bantalan solder.
(2) Pengelasan pistol udara panas
Pemasangan komponen: Gunakan-pita tahan suhu tinggi atau pasta solder untuk memasang komponen pada posisi yang benar pada papan sirkuit, pastikan pin komponen sejajar dengan bantalan solder.
Pengelasan pemanas: Nyalakan pistol udara panas, atur suhu dan kecepatan angin yang sesuai, sejajarkan saluran keluar udara pistol udara panas dengan komponen, pertahankan jarak yang sesuai, dan panaskan komponen dan bantalan solder secara merata. Setelah pasta solder meleleh, matikan hot air gun dan tunggu hingga sambungan solder menjadi dingin secara alami. Saat mengelas dengan pistol udara panas, penting untuk menghindari suhu berlebihan atau waktu pemanasan yang lama untuk mencegah kerusakan pada komponen.
(3) Penyolderan reflow
Melapisi pasta solder: Dengan sablon atau penyaluran, oleskan pasta solder secara merata ke bantalan solder pada papan sirkuit.
Pemasangan komponen: Gunakan mesin pemasangan permukaan untuk memasang komponen elektronik secara akurat ke bantalan solder yang dilapisi pasta solder.
Penyolderan reflow: Kirim papan sirkuit dengan komponen yang terpasang padanya ke dalam tungku penyolderan reflow dan panaskan sesuai dengan kurva suhu yang disetel. Kurva suhu penyolderan reflow umumnya dibagi menjadi empat tahap: zona pemanasan awal, zona isolasi, zona reflow, dan zona pendinginan. Zona pemanasan awal digunakan untuk meningkatkan suhu papan sirkuit secara perlahan, menyebabkan pelarut dalam pasta solder menguap; Zona isolasi memastikan bahwa papan sirkuit dan komponen mencapai suhu yang seragam, selanjutnya menghilangkan kotoran dari pasta solder; Zona reflow adalah tahap kritis dalam penyolderan, di mana suhu mencapai titik leleh pasta solder, menyebabkan bubuk solder meleleh dan membasahi pin dan bantalan komponen; Zona pendinginan dengan cepat mendinginkan dan memperkuat sambungan solder, membentuk sambungan yang kuat.