Forrasztás szakembereknek - elektronikus alkatrészek pontos csatlakoztatása
A forrasztás fontos része az elektronikai alkatrészekkel végzett munkának. A kívánt alkatrészek szilárd csatlakoztatásához és a villamos energia zökkenőmentes áramlásához egyrészt megfelelő berendezésre, másrészt megfelelő forrasztási technológiára van szükség. Útmutatónkban pontosan elmagyarázzuk, mire kell figyelned, hogy az eredmény látható legyen.
Forrasztás előtt - a készítmény
Az első lépés mindig a tiszta, pormentes munkakörnyezet megteremtése kell, hogy legyen. Győződjön meg arról, hogy mind a forrasztandó alkatrész, mind a forrasztócsík teljesen tiszta és hogy nincsenek rajta maradványok.
Ha felesleges anyag van az alkatrészen, óvatosan csiszolja le csiszolópapírral, majd sűrített levegővel 67 vagy alkohollal alaposan tisztítsa meg.
A legjobb, ha most munkahelyed megfelelő szellőzéssel rendelkezik.
Munkájához használjon hőálló szőnyeget. Helyezzen egy kis aljzatot a helyére úgy, hogy a forrasztandó alkatrész biztonságosan legyen tartva, és ne csúszjon meg melegítés vagy hűtés közben.
A nagyítóval ellátott áramköri varázsló nagy segítség lehet abban, hogy nagyon kicsi alkatrészeket lehet pontosan forrasztani.
Melegítse fel a készüléket, és hozza a forrasztáshoz megfelelő működési hőmérsékletre (lásd alább).
A szuperplasztikátor olyan savakat tartalmaz, amelyek hevítés közben káros gőzöket képeznek, és amelyeket nem szabad belélegezni.
Az integrált szűrőkkel ellátott forrasztógőz elszívók különböző árkategóriákban és méretben kaphatók, és optimális védelmet nyújtanak a levegőben lévő méreganyagok ellen.
Helyezze az összes szükséges edényt könnyen elérhető közelségbe, hogy munka közben könnyen mindent megfoghasson.
Forrasztópáka forrasztópáka helyett
A forrasztóállomások lehetőséget nyújtanak a hőmérséklet pontos előbeállítására, amely a teljes forrasztási folyamat során már nem változik, és nem kell tovább ellenőrizni. Pontos forrasztási pontok csak megfelelő hőmérséklet mellett lehetségesek.
Az állomások általában tiszta kijelzővel rendelkeznek, és számos funkciót kínálnak.
A forrasztóállomások különböző árkategóriákban és változatban kaphatók, az alkalmazási területtől és az preferenciától függően. A Weller GENERATION WT forrasztóállomásai például különösen felhasználóbarátak.
Számos tipp használható felváltva, gond nélkül. Azok számára, akik inkább a forró levegővel való forrasztást részesítik előnyben, ajánlatos a Weller WTHA forró levegő állomását használni, amellyel a legkisebb alkatrészeket is forrasztani lehet.
Annak, aki gyakran dolgozik érzékeny SMD és BGA alkatrészeken, infravörös forrasztórendszerrel lehet a legjobban segíteni.
Ennek az eszköznek az az előnye, hogy a szerszámon lévő hőt összecsomagolt fény generálja, ezért az alkatrészek nem hevülnek túl. A forrasztást és az öntvénytelenítést különösen könnyű kezelni egy ilyen forrasztóállomással.
Ezenkívül a nagyobb munkafelületnek köszönhetően gond nélkül akár alaplapokon is dolgozhat.
A megfelelő eszköz
A forrasztáshoz hasznos eszközöknek mindig rendelkezésre kell állniuk, hogy ne kelljen megszakítaniuk a munkájukat.
A legfontosabb felszerelés egy csupaszoló eszköz, egy kiváló minőségű csipesz, egy drótvágó, egy nagyítóval ellátott áramköri varázsló, áramköri evőeszközök és egy fém száraz szivacs a forrasztási és öntési tippek tisztításához.
A vízzel történő tisztításhoz képest ez a fajta tisztítás, más néven DryClean, kevesebb megterhelést jelent a forrasztócsúcson, mert nincs kitéve hőmérsékleti sokknak.
Fém száraz szivacs már beépült az olyan kiváló minőségű forrasztóállomásokba, mint a Weller WT1010H.
A forrasztás
Az összekötendő kábelvégeket először lecsupaszítják és összecsavarják. Attól függően, hogy legfeljebb 1,5 nm-es vékony kábelekkel vagy vastagabb kábelekkel van-e dolga, másképp kell dolgoznia.
Vékony kábelek esetén elegendő egy kis forrasztót elhelyezni a forrasztócsúcson, és a forrasztási ponthoz tartani. A forrasztást a kapilláris erők automatikusan beszívják a szálak közé.
Vastagabb kábelekkel a nagyobb mennyiségű réz lehűti a forrasztási kötést. Ne tartsa azonban tovább a forrasztási csúcsot a forrasztási helyen. Mivel a réz nagyon vezetőképes, megolvaszthatja a szigetelést.
Ilyen esetben használjon nagyobb mennyiségű forrasztót. Bár a legtöbb forrasztástípus már tartalmaz fluxust, egy extra mennyiség segíthet, ha a forrasztási kötés vastagabb.
Ügyeljen azonban arra, hogy munkahelye jól szellőző legyen.
A forrasztandó anyagok maratásához és kötésképessé tételéhez a fluxus olyan anyagokat tartalmaz, amelyekből mérgező füst keletkezhet.
A forrasztóhuzalok különböző ötvözetekben kaphatók, az alkalmazási területtől függően.
Bár ólomtartalmú forrasztást továbbra is értékesítenek, rajtunk keresztül is, a nehézfémet környezeti és egészségügyi okokból el kell kerülni. Az ipari elektronikai iparban az ólomötvözeteket ónforraszként 2006/2007-től teljesen betiltották.
Az ólom alacsonyabb olvadási hőmérsékletű és jobb áramlási tulajdonságokkal rendelkezik, mint a többi fém, ezért úgy tűnik, hogy különösen könnyű kezelni a hobbi területén. Ha azonban ismeri a csak magasabb hőmérsékleten olvadó forrasztást, akkor a forrasztási munkája ugyanolyan sikeres lesz, mint az ólmot tartalmazó forrasztással.
Forrasztás áttolt módszerrel
Mivel a csatlakozásokhoz stabil csatlakozás szükséges az áramköri laphoz, a csatlakozók stabilitása miatt előnyösebbek vezetékes változatként. Az átmenő furattechnológia (THT) révén olyan szilárdan kapcsolódnak az alkatrészhez, hogy sem a behelyezési, sem a húzóerőnek nincs hatása rájuk.
Ebből a célból a vezetékes alkatrészeket az áramköri kártya előre gyártott érintkező furatain keresztül vezetik be, majd forrasztják. Annak biztosítása érdekében, hogy nem használ sérült alkatrészeket, a legjobb, ha előzetesen teszteli őket egy LCR alkatrész-tesztelővel.
SMD alkatrészek forrasztása
Az SMD-alkatrészek forrasztásához biztos ösztön szükséges. Először tisztítsa meg az áramköri lapot megfelelő tisztítószerrel. Ezután mindkét csatlakozási felületet (párnát) fluxussal megnedvesítik.
A fluxustoll különösen alkalmas ilyen kicsi alkatrészekhez. Helyezze be helyesen a két részt, és rögzítse két átlósan elhelyezett forrasztási ponttal.
Ha az alkatrészek nincsenek tökéletesen illesztve, akkor a két forrasztási pont melegítése után újra beállíthatja őket. Most a csapok forrasztva vannak.
Annak érdekében, hogy később forrasztófonattal könnyedén eltávolíthassa a felesleges ónt, húzza az egyik oldalára a forrasztási heggyel. Ügyeljen arra, hogy az alkatrész ne melegedjen túlságosan a teljes folyamat során, és ne gyakoroljon rá nyomást, mert ez deformációhoz vezethet.
Ebben az esetben a felesleges forrasztóanyag, az úgynevezett forrasztóhidak eltávolításának legegyszerűbb módja az ásványmentesítő zsinór használata. Ennek módjáról megtudhatja, hogy „Leválasztás”.
Az optimális hőmérséklet
Általános különbséget teszünk a puha és a kemény forrasztás között. A puha forrasztóanyagok olvadáspontja kevesebb, mint 450 Celsius fok, a kemény forrasztók folyadékhőmérséklete 450 és 900 Celsius fok között van. Mivel az elektronikus alkatrészek nagyon érzékenyek, itt csak puha forrasztás használható.
A munkájához szükséges hőmérséklet a használt alkatrészektől függ. A forrasztás olvadáspontja és az alkalmazott fluxus tényleges hőmérséklete szerepet játszik.
Mindenesetre a két minimumérték felett kell lennie, de nem lépheti túl a fluxus maximális effektív hőmérsékletét, különben elpárolog.
Általános szabály, hogy az elektronikus alkatrészek forrasztási hőmérséklete 300-320 Celsius fok. Finom huzalok használata esetén 300 fok alatti hőmérsékletet és vékony forrasztóhegyet használnak.
Ha a hőmérséklet túl alacsony, a forrasztás nem lesz fényes és könnycsepp alakú. Ebben az esetben újra ellenőriznie kell a hőmérsékletet, meg kell emelnie és csak ezután kell folytatnia a munkát.
ESD - Óvakodjon az elektrosztatikus töltéstől
Ez később a teljes eszköz meghibásodásához vezethet. Az ilyen elmozdulási áramok megakadályozása érdekében elengedhetetlen annak biztosítása, hogy a földelés működőképes legyen. Ügyeljen arra, hogy a megfelelő készletet állítsa össze a céljaihoz. Legalább ESD munkaszőnyegnek, ESD kesztyűnek, ESD kefének és ESD kisítő kábellel ellátott csuklópántnak mindenképpen rendelkezésre kell állnia.
Ha forrasztóállomással dolgozik, rendszeresen ellenőrizze a szivárgási feszültséget és a forrasztócső földelési ellenállását a készülék tápcsatlakozójával.
Leszerelés
Ha túl sok ónt használt vagy véletlenül helytelenül forrasztotta az alkatrészeket, szükség van az öntvénytelenítésre.
A felszereléstől és a készségektől függően vagy forrasztófonat, vagy deszatmentesítő állomás használható.
Ha egy sodrott drót mellett dönt, akkor ezt a leöntendő pontra kell helyezni, és a forrasztócsúccsal addig kell melegíteni, amíg a fent leírt ónfelesleget a kapilláris erők elnyelik.
Különösen kényelmes a forrasztó/leeresztő állomás, amely tartalmaz egy öntöttvasat is. A felesleges anyagot közvetlenül cseppfolyósítás után szívják le. Porszívózáskor ügyeljen arra, hogy a lehető legmeredekebb szögben dolgozzon, nehogy ónmaradványok szétszóródjanak.
A forrasztási munka ellenőrzése
Annak érdekében, hogy megbizonyosodjon arról, hogy az összes alkatrészt helyesen forrasztották, és hogy nincsenek tervezési vagy építési hibák, az üzembe helyezés előtt ellenőrizni kell a forrasztási munkákat.
Először alaposan megvizsgálja az összetevőt a szó legvalószínűbb értelmében. Vannak-e hibás forrasztási pontok, hajlított IC-csapok vagy akár helytelenül használt alkatrészek?
Ha egyik sem áll fenn, akkor tesztet hajtanak végre multiméterrel. Ezzel meg lehet mérni az egyes csatlakozások folytonosságát, feszültségét, áramfogyasztását és ellenállását, és így azonosítani lehet a rövidzárlatokat és a megszakadásokat. Attól függően, hogy melyik modellt választja, szüksége lesz néhány kiegészítőre is.
Minden tartozékot az Atlas modellek tartalmaznak. Az oszcilloszkóp funkció és a Bluetooth képesség lehetővé teszi az Atlas multiméter adatainak átadását okostelefonra vagy táblagépre.
Csak akkor győződhet meg arról, hogy a forrasztási munkában nincs-e hiba, az alkatrészt felszerelni és működési tesztnek vetni alá.