Pasta solder: kelebihan, jenis, fitur penggunaan. Cara menyolder komponen SMD Apa itu pasta solder yang bagus
G5-SM800, G4(A)-SM833, G5(A)-SM833
Pasta dengan fluks yang tidak memerlukan pembersihan, terdiri dari fluks RMA dan bubuk solder, sedikit rentan terhadap proses oksidasi dan dengan distribusi partikel yang seragam dengan bentuk bulat yang konstan.
Fluks yang digunakan merupakan produk generasi terbaru yang tidak memerlukan pembersihan. Fluks yang digunakan tidak mengandung halogen. Hal ini memungkinkan untuk meningkatkan tidak hanya sifat teknologi solder, tetapi juga secara signifikan meningkatkan keandalan produk. Konsumen pasta kami mencatat penyebaran solder yang sangat baik pada emas inversi (seperti pasta dengan fluks aktif) dan peningkatan penyolderan elemen yang dibuat menggunakan teknologi bebas timah. Hal ini sangat penting terutama pada periode ketika beberapa elemen dibuat menggunakan teknologi lama (menggunakan timbal), dan terminal bagian lain dari elemen tersebut tidak lagi mengandung timbal, misalnya, dari paduan perak-paladium.
- Paduan yang digunakan: Sn63/Pb37; Sn62/Pb36/Ag2
- Tidak memerlukan pembersihan - setelah penyolderan, residu fluks tidak menyebabkan korosi dan proses lain yang menyebabkan penurunan karakteristik elektronik produk.
- Keterbasahan yang tinggi selama proses reflow. Memberikan penghilangan film oksida berkualitas tinggi dari permukaan logam yang disolder.
- Keandalan tinggi dari sambungan solder yang terbentuk.
- Tidak menyebabkan terbentuknya bola solder di dekat bantalan.
- Cocok untuk komponen dengan pitch timah kecil
- Jangan berkontribusi pada pembentukan jumper di antara kabel komponen setelah penyolderan karena pengendapan yang tiba-tiba.
- Umur simpan yang lama dengan perubahan viskositas yang minimal.
| G5-SM800 tipe 4 | G4(A)-SM833 tipe 3 | G5(A)-SM833 tipe 4 | Satuan mengubah | ||
| Pateri | Menggabungkan | Sn63/Pb37 | Sn62/Pb36/Ag2 | Sn62/Pb36/Ag2 | - |
| Aliran | Jenis | RMA | RMA | RMA | - |
| Tempel | Konten fluks | 9,5±0,2 | 9,5±0,2 | 9,5±0,2 | % |
http://fr4.ru/upload/fr4/paste/reflow_profile.pdf
Pasta solder Union Soltek yang dapat dicuci dengan air.
G4-WS500, G4A-WS500
Ciri khas dari pasta ini adalah pasta berteknologi tinggi dengan fluks yang larut dalam air, yang sisa-sisanya mudah dihilangkan air panas, tanpa menggunakan pelarut tambahan. Pasta ini ideal untuk proses penyolderan pada permukaan PCB dan komponen yang sulit disolder, serta untuk proses yang memerlukan pembersihan papan.
- Paduan yang digunakan: Sn62/Pb36/Ag2; Sn63/Pb37
- Mudah dibersihkan saat penyolderan reflow
- Jendela Profil Reflow Lebar
- Untuk proses SMT yang memerlukan pembilasan papan dengan air.
Spesifikasi
| G4-WS500 | G4(A)-WS500 | Satuan mengubah | ||
| Pateri | Menggabungkan | Sn63/Pb37 | Sn62/Pb36/Ag2 | - |
| Aliran | Jenis | PMA | PMA | - |
| Tempel | Konten fluks | 10,0±0,2 | 10,0±0,2 | % |
Profil termal untuk pasta solder seri G4 & G5 http://fr4.ru/upload/fr4/paste/reflow_profile.pdf
Pasta solder bebas timah Union Soltek.
ULF-208-98, ULF-308-98, LF3-981
Ini adalah pasta solder bebas timah berdasarkan solder bubuk bebas Pb. Solder terbuat dari paduan dengan kemurnian tinggi yang mengandung pengotor dalam jumlah minimum sesuai dengan persyaratan standar J-STD-006 dan EN29453 (kandungan timbal dalam paduan 10 kali lebih kecil dari nilai yang diizinkan oleh standar ini) . Bubuk solder diproduksi dengan cara disemprotkan ke dalam lingkungan gas menggunakan centrifuge dengan metode percikan. Partikel bubuk berkualitas tinggi yang dihasilkan memiliki bentuk bulat, yang pada gilirannya mengurangi oksidasi, dan kemudian dicampur dengan fluks berteknologi tinggi.
Karena pasta tidak mengandung timbal, hal ini berkontribusi terhadap perlindungan lingkungan.
pasta solder LF3-981 dirancang untuk memberikan suhu rendah dalam proses pemasangan di permukaan. Paduan bebas timbal (Sn42/Bi58) dengan titik leleh 138°C memiliki jendela reflow yang lebar dan dapat digunakan dengan suhu profil termal puncak dari 160°C hingga 190°C.
Selain itu, berkat penggunaan fluks no-clean terbaru, keandalan produk menjadi sangat baik.
- Paduan bebas Pb yang digunakan: Sn/Ag/Cu; Sn/Bi
- Residu fluks bening ideal untuk rakitan LED
- Tidak menyebabkan bola solder pada papan atau antar komponen
- Penyolderan yang sangat baik karena pembasahan yang sangat baik.
- Fluks tidak mengandung halogen.
- Dapat digunakan di lingkungan udara dan nitrogen.
Spesifikasi:
| ULF-208-98 | ULF-308-98 | LF3-981 | Satuan mengubah | ||
| Pateri | Menggabungkan | Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5 | Sn99/Ag0.3/Cu0.7 | Sn42/Bi58 | - |
| Aliran | Jenis | ROL1 | ROL1 | ROL1 | - |
| Tempel | Konten fluks | 11±0,2 | 11±0,2 | 11±0,2 | % |
Profil termal untuk pasta solder ULF-208-98 http://fr4.ru/upload/fr4/paste/ULF-208-98-thermo_profiles_new.pdf
Profil termal untuk pasta solder ULF-308-98 http://fr4.ru/upload/fr4/paste/ULF-308-98.pdf
Profil termal untuk pasta solder LF3-981 http://fr4.ru/upload/fr4/paste/LF3-981.pdf
Pasta solder alfa.
OM-5300 (tipe 4)
Pasta solder ALPHA OM-5300 dari Cookson Electronics Majelis Material dirancang khusus untuk pemasangan campuran (teknologi bebas timah dan timah). Pasta OM-5300 memiliki keandalan dan stabilitas pengaplikasian yang tinggi, serta memiliki pengulangan volume cetak yang sangat baik bila diaplikasikan melalui stensil. OM-5300 akan meminimalkan waktu siklus sablon berkat kecepatan aplikasi yang tinggi dan peningkatan interval antar pembersihan layar. Fitur khusus pasta OM-5300 adalah umur stensilnya yang panjang, jendela profil reflow yang lebar, yang memungkinkan keterbasahan yang lebih baik pada permukaan bebas timah. Jumlah rongga yang sangat rendah dikombinasikan dengan ketahanan permukaan insulasi yang tinggi setelah reflow menjadikan OM-5300 solusi ideal untuk penyolderan timah-timah saat menggunakan komponen bebas timah.
Spesifikasi:
| OM5300-4 | Satuan mengubah | ||
| Pateri | Menggabungkan | Sn62/Pb36/Ag2 | - |
| Aliran | menurut IPC J-STD-004 | ROL0 | - |
| Tempel | Konten fluks | 10 | % |
Profil termal untuk pasta solder OM5300 http://fr4.ru/cream/termoprofil_OM5300.jpg
Harga pasta solder dapat dilihat di sini
Solder dalam gulungan dan batangan
- solder berbentuk tabung Alpha diproduksi oleh Bahan Perakitan Cookson Electronics dari berbagai bagian dengan fluks berkualitas tinggi yang tidak memerlukan pembersihan.
- Kualitas tinggi solder di batangan Merek SoldECO® diproduksi di pabrik yang berfokus pada pemenuhan pesanan pertahanan dari Perancis dan UE.
Kualitas peralatan elektronik sangat bergantung pada kekuatan sambungan antara komponen sirkuit dan papan sirkuit cetak. Penyolderan yang baik dipastikan dengan pasta solder. Campuran ini mempunyai beberapa fungsi.
Massa seperti pasta mengandung solder, bahan pengikat dan fluks. Untuk menciptakan konsistensi, pelarut, zat penstabil, zat untuk menjaga kestabilan viskositas, dan aktivator ditambahkan ke dalam pasta.
Komponen solder dapat diwakili oleh paduan eutektik timbal dan timah, yang kandungannya 62-63%, dengan atau tanpa penambahan perak. Terkadang solder diwakili oleh paduan timah bebas timbal (95,5-96,5%) dan perak dengan atau tanpa aditif tembaga.
Ukuran partikel massa kental sangat penting, tergantung pada stensil atau dispenser pasta solder mana yang harus digunakan untuk aplikasi. Kedua metode tersebut dapat diterapkan tanpa besi solder.
Jika partikelnya berbentuk bulat, Anda bisa menggunakan stensil dan dispenser. Butiran bulat biasanya diperoleh karena atomisasi komponen solder selama produksi pasta solder.
Ukuran dan bentuk partikel menyebabkan kemungkinan kesulitan dalam penerapannya.
Pasta solder dengan partikel yang sangat kecil karena luas permukaan yang besar jika bersentuhan dengan udara dapat teroksidasi dengan cepat. Butiran kecil bisa membentuk bola solder. Partikel bulat yang sangat besar dan butiran yang bentuknya tidak beraturan cenderung menyumbat stensil.
Menurut ukuran dan bentuk partikelnya, pasta solder dibagi menjadi 6 jenis. Pilihan harus dibuat dengan mempertimbangkan langkah keluaran dan ukuran jendela stensil.
Fluks sebagai komponen solder
Komponen fluks juga harus diklasifikasikan. Ada 3 jenis fluks pada pasta solder:
- damar;
- bisa dicuci dengan air;
- tidak boleh dicuci.
Kelompok fluks rosin diwakili oleh komposisi yang diaktifkan, diaktifkan secara moderat, dan tidak diaktifkan sepenuhnya. Fluks solder yang belum diaktifkan menunjukkan aktivitas paling sedikit.
Fluks yang paling banyak digunakan adalah fluks dengan aktivitas sedang. Mereka membersihkan permukaan dengan baik, mengoleskannya, dan membasahi bagian yang akan disambung. Namun, bahan-bahan tersebut dapat menyebabkan korosi. Oleh karena itu, setelah penyolderan, area kerja harus dicuci dengan pelarut khusus atau larutan air panas.
Fluks penyolderan yang telah mengalami aktivasi signifikan digunakan untuk bagian yang teroksidasi berat. Setelah menyolder tempat kerja dicuci dengan campuran organik dengan alkohol.
Komposisi fluks yang dapat dicuci dengan air didasarkan pada asam organik. Mereka sangat aktif dan berkontribusi pada pembentukan jahitan yang baik, tetapi memerlukan pencucian wajib dengan air panas murni.
Tidak diperlukan pencucian saat bekerja dengan fluks yang terbuat dari resin sintetis atau alami. Sekalipun masih ada residu di permukaan setelah penyolderan, hal ini tidak akan merusak produk.
Residunya tidak menghantarkan arus dan tahan terhadap oksidasi. Tidak perlu dicuci. Jika diinginkan, pencucian dapat dilakukan dengan pelarut khusus atau larutan air panas.
Ciri-ciri reologi
Karakteristik penting dari pasta solder pemasangan permukaan adalah viskositas, daya rekat, daya tahan, dan kemampuan untuk membuat sambungan tiga dimensi pada papan.
Pengetahuan tentang indikator kuantitatif sifat reologi memungkinkan Anda memilih printer yang tepat untuk mengaplikasikan pasta solder, yang dapat mengeluarkan porsi secara rasional.
Pasta diterapkan dengan mempertimbangkan kecenderungan peningkatan viskositas massa pasta. Penurunan viskositas terjadi dengan meningkatnya suhu. Agar berhasil menyolder dengan pasta solder, Anda perlu menambahkan porsi baru ke massa secara berkala dan memantau pembacaan suhu di area kerja. Hal ini dapat dengan mudah dilakukan dengan menggunakan mesin sablon yang dilengkapi sensor termal.
Banyak kemasan pasta impor menunjukkan “seumur hidup”. Nilai tersebut menentukan interval waktu dari saat kaleng dibuka segelnya hingga akhir penyolderan, di mana sifat reologi tidak akan berubah.
Jika indikatornya rendah, Anda harus bekerja cepat untuk mendapatkan koneksi berkualitas tinggi. Sekarang ada campuran yang dijual dengan “masa pakai” 72 jam. Anda dapat bekerja perlahan dengan alat tersebut.
Karakteristik penting adalah kelengketan pasta solder, yang mencerminkan kemampuan bagian tersebut untuk tetap berada di papan sebelum mulai bekerja.
Beberapa pasta dapat memperbaiki komponen elektronik selama lebih dari satu hari, sehingga nyaman saat memasang papan besar. Komposisi dengan daya rekat rendah mampu menahan unsur selama 4 jam.
Ada berbagai macam pasta solder yang dijual, beberapa di antaranya dijual dalam bentuk jarum suntik untuk pengeluaran manual atau otomatis, yang lain dalam kaleng atau kartrid.
Produk dalam kaleng ditujukan untuk mesin sablon. Mereka terbuat dari lembaran logam dengan sangat teliti, yang memungkinkan untuk memotong sel di papan untuk mengoleskan pasta solder dengan akurasi 0,1 mm.
Jenis stensil khusus dapat mengatur ketebalan massa seperti pasta. Mesin dapat beroperasi dalam mode manual dan otomatis. Model mahal juga dilengkapi dengan sistem pembersihan stensil, yang secara signifikan meningkatkan produktivitas kerja.
Kondisi penyimpanan
Campuran solder multikomponen dipengaruhi oleh faktor eksternal. Kondisi yang diperlukan untuk penyimpanan yang benar ditunjukkan pada kemasan. Mereka harus dibaca dan diikuti dengan ketat.
Pastikan untuk menunjukkan tidak hanya suhu yang sesuai untuk penyimpanan, tetapi juga kisaran kemungkinan penyimpangannya.
Biasanya, jika suhu penyimpanan melebihi 30℃, campuran akan rusak secara permanen. Lingkungan yang sangat dingin dapat mengganggu kinerja aktivator yang terkandung dalam solder atau pasta termal.
Waktu yang dibutuhkan pasta untuk mencapai suhu kamar sangatlah penting. Penting untuk diketahui:
- berapa lama perlu diaduk;
- berapa suhu dan kelembaban udara yang harus dijaga saat menggunakan pasta;
- berapa lama dapat disimpan dalam kondisi yang ditentukan.
Saat udara lembab, bola solder mungkin muncul di massa solder karena penyerapan air. Umur simpan dan kondisi penyimpanan pasta solder berbeda-beda dan bergantung pada komposisinya. Jika Anda mengikuti instruksi pabriknya, kualitas penyolderan akan memenuhi harapan Anda.
Untuk sistem perpipaan
Kelompok yang sepenuhnya terpisah terdiri dari komposisi seperti pasta yang dimaksudkan untuk pemasangan alat kelengkapan yang terbuat dari tembaga dan paduannya dalam sistem pasokan air dengan besi solder. Komposisi ini tunduk pada persyaratan khusus, yang diatur secara ketat oleh Gost.
Tidak ada komponen pasta yang bersifat racun. Fluks harus sepenuhnya mencegah oksidasi lapisan dan penetrasi produk korosi ke dalam air.
Pasta untuk suplai air sama sekali tidak cocok untuk digunakan sirkuit elektronik karena berbagai alasan, khususnya karena tembaga atau perak sering ditambahkan ke dalamnya untuk meningkatkan kekuatan sambungan. Komposisi seperti itu tidak digunakan dalam elektronik.
Mikhail Nizhnik, Direktur Umum, METTATRON Group LLC
Penulis merangkum informasi tentang sifat dan perilaku pasta solder, berdasarkan pengalaman luas bekerja dengan pasta solder KOKI. Artikel ini akan menarik bagi seorang teknolog yang bekerja pada jalur pemasangan permukaan.
JENIS PASTE SOLDER
Pasta diklasifikasikan menurut jenis fluksnya (lihat Gambar 1).
Pasta solder yang “larut dalam air” (residu fluks setelah penyolderan dilarutkan dengan air), yang memerlukan pembersihan wajib karena kandungan fluks aktif (lihat Tabel 1), dicuci secara berurutan dengan air biasa, sulingan dan deionisasi, dan pembersihan jet atau USG digunakan pada setiap tahap. Untuk pasta “larut dalam air” yang tidak memerlukan pembersihan wajib, prosesnya terbatas pada air sulingan.
Beras. 1. Klasifikasi pasta solder
| Aktivitas fluks (% kandungan halogen) | Rosin (RO) | Resin Sintetis (RE) | Organik Organik (ATAU) | Kebutuhan untuk mencuci |
|---|---|---|---|---|
| Rendah (0%) | ROL0 | REL0 | ORL0 | TIDAK |
| Rendah (<0,5%) | ROL1 | REL1 | ORL1 | TIDAK |
| Rata-rata (0%) | ROM0 | REM0 | ORM0 | Direkomendasikan |
| Rata-rata (0,5 – 2,0%) | ROM1 | REM1 | ORM1 | Direkomendasikan |
| Tinggi (0%) | ROH0 | REH0 | ORH0 | Perlu |
| Tinggi (>2,0%) | Perlu |
Dengan pasta yang memerlukan pembersihan dengan cairan khusus, situasinya berbeda. Terlepas dari keberadaan halogen dalam komposisinya, pasta tersebut didasarkan pada fluks rosin, oleh karena itu, untuk membersihkannya setelah penyolderan, disarankan untuk menggunakan pelarut seperti HCFC dan reagen penyabunan. Kemudian cairan pembersih dicuci dengan air suling dan kemudian air deionisasi.
Namun, banyak pasta solder bebas halogen yang sulit dibersihkan dan meninggalkan residu fluks berwarna keputihan pada permukaan papan. Dalam hal ini, ketahanan terhadap sedimen dianggap lebih penting daripada kemampuan mencuci.
Kebanyakan pasta solder yang tidak bersih menghilangkan proses ini dari produksi. Fluks pasta tersebut melindungi sambungan solder dari korosi seperti pernis. Mari kita fokus pada pasta yang tidak memerlukan pembersihan: pasta ini adalah yang paling berteknologi maju.
Beras. 2. Komposisi pasta solder
Sering dikatakan bahwa pasta tanpa pembersih harus bebas halogen. Harus dipahami dengan jelas bahwa jika dokumentasi pasta menyatakan “Perlu dicuci”, maka harus dicuci, dan jika tidak ada tanda seperti itu, maka masalah diselesaikan berdasarkan persyaratan tambahan untuk produk: penampilan, mengoleskan pernis.
Di Jepang, misalnya, pasta yang mengandung halogen (0,2%) dalam proses tanpa pembersihan setelah penyolderan jauh lebih populer dibandingkan pasta bebas halogen. Pasta solder yang mengandung halogen relatif lebih berteknologi maju, misalnya, dalam hal kemampuan menyolder, tetapi seringkali lebih rendah daripada pasta bebas halogen dalam hal keandalan, yang dimanifestasikan dalam penurunan resistansi isolasi pada instalasi akhir. Hal ini dijelaskan oleh aktivitas kimia residu fluks yang lebih tinggi. Dengan demikian, kemampuan solder dan keandalan, dalam banyak kasus, merupakan faktor yang saling eksklusif.
Beras. 3. Karakteristik utama yang diperhitungkan saat mengembangkan atau memilih pasta solder
Idealnya, untuk penyolderan tanpa pembersihan, Anda memerlukan pasta bebas halogen, tetapi dengan kemampuan menyolder seperti pasta yang mengandung halogen.
Kesulitannya terletak pada peningkatan aktivitas kimia pasta tanpa pembersih bebas halogen. Pada sebagian besar pasta ini, asam organik digunakan sebagai aktivator dibandingkan senyawa yang mengandung halogen, dan semakin rendah berat molekul asam, semakin besar kemampuan aktivasinya. Karena efek pengaktifan asam organik jauh lebih lemah dibandingkan dengan komponen yang mengandung halogen, mereka mencoba memasukkan beberapa lusin asam organik yang relatif aktif ke dalam sistem fluks.
Pada saat yang sama, asam organik yang sangat aktif menyerap kelembapan. Hal ini penuh dengan: asam yang tersisa dalam residu fluks pada permukaan substrat terionisasi ketika berinteraksi dengan air, yang mengurangi resistensi insulasi permukaan dan menyebabkan migrasi listrik.
Sistem aktivasi pada pasta solder (di sini penulis mengandalkan data teknis pasta KOKI) menggunakan asam organik yang kurang higroskopis dan aktivator non-ionik yang dikembangkan secara khusus. Sistem khusus ini tidak terdisosiasi menjadi ion, sifat kelistrikannya stabil, dan kemampuan pengaktifannya tidak kalah dengan halogen. Karena suhu aktivasi yang tinggi, aktivator non-ionik yang dikombinasikan dengan asam organik yang dipilih dengan cermat membuat aktivasi pada tahap reflow lebih lama. Hasilnya, kemampuan solder ditingkatkan tanpa mengorbankan keandalan.
Berikut adalah contoh jenis pasta yang populer:
- pasta solder untuk pencetakan berkecepatan tinggi;
- pasta solder dengan kemampuan pembasahan tinggi;
- pasta solder untuk pengujian dalam sirkuit otomatis;
- Pasta universal dengan masa pakai stensil yang sangat panjang.
| Tahapan siklus hidup pasta | Karakteristik terkendali |
|---|---|
| Penyimpanan | Konsistensi viskositas dan kemampuan solder |
| Menerapkan pasta | Pencetakan halus dengan pitch 0,5 mm dan ultra-halus dengan pitch 0,4 mm. Seumur hidup setelah aplikasi. Daya sebar pasta. Keterpisahan dari dinding lubang stensil. Kecepatan pencetakan (normal - hingga 100 mm/s, kecepatan tinggi - 200 mm/s atau lebih). Indeks tiksotropik (perubahan viskositas selama proses peleburan). Kelengkapan pengisian lubang. Daya sebar pasta pada stensil (pasta harus membentuk rol padat di depan alat pembersih yg terbuat dr karet). |
| Pemasangan komponen | Keadaan lengket. Tempel tahan terhadap sedimen (penyebaran). |
| Mengalir ulang | Pembentukan jumper (korsleting). Kehadiran partikel solder dalam residu fluks. Memutar dan merobek komponen (tombstoning). Keterbasahan (pembentukan fillet solder). |
| Kontrol kualitas | Fluks yang tersisa harus memastikan pengoperasian AOI - inspeksi optik otomatis tanpa gangguan. Untuk pasta solder yang dimaksudkan untuk pemeriksaan TIK selanjutnya, residu fluks harus berupa plastik dan tetap berada pada probe. |
| Kualitas pembersihan | Jika residu fluks perlu dihilangkan, fluks harus dibersihkan sepenuhnya, tanpa residu putih. |
KOMPOSISI PASTE SOLDER
Pasta solder terdiri dari solder dan fluks (lihat Gambar 2). Saat memilih kompleks solder + fluks untuk pasta solder, pertimbangkan karakteristik yang ditunjukkan pada Gambar. 3.
bubuk solder
Metode atomisasi gas dan sentrifugal digunakan untuk menghasilkan bubuk solder. Fitur metode atomisasi gas:
Memperoleh partikel kecil;
Kemudahan mengendalikan proses pembentukan lapisan oksida pada permukaan partikel;
Tingkat oksidasi partikel solder yang rendah.
Partikel bubuk solder yang dihasilkan memiliki ukuran berkisar antara 1 hingga 100 mikron. Distribusi ukuran partikel solder dan diameternya dipengaruhi oleh kecepatan umpan solder, kecepatan spindel, dan kandungan oksigen.
Beras. 4. Memperoleh bubuk solder dengan atomisasi gas
Bubuk diperoleh dalam wadah dengan tinggi sekitar 5 m dan diameter 3 m, yang diisi dengan nitrogen dan oksigen dengan kepadatan sangat rendah (lihat Gambar 4). Batangan solder dilebur dalam wadah yang terletak di bagian atas tangki. Solder cair menetes ke poros, yang berputar dengan kecepatan tinggi. Ketika tetesan solder mengenai spindel, solder tersebut terciprat ke arah dinding reservoir, menyebabkan solder menjadi bulat dan mengeras sebelum partikel mencapai dinding reservoir.
Beras. 5. Keadaan oksidasi partikel solder tergantung pada ukurannya
Bubuk solder kemudian masuk ke layar penyortiran, di mana yang terbaik adalah menggunakan metode penyortiran ganda bubuk solder. Pada tahap pertama, bubuk disortir berdasarkan aliran nitrogen dari blower. Dalam hal ini, partikel dengan ukuran lebih kecil dari ukuran yang dibutuhkan akan dihilangkan. Kemudian bubuk tersebut dimasukkan ke dalam saringan, di mana partikel dengan ukuran melebihi nilai yang ditentukan tertahan.
Pasta solder dengan ukuran partikel 20–38 mikron digunakan untuk memasang papan sirkuit cetak dengan jarak bukaan stensil hingga 0,4 mm, dan dengan ukuran partikel 20–50 mikron untuk jarak 0,5 mm.
Kualitas serbuk dipengaruhi oleh dua faktor.
Distribusi ukuran partikel mempengaruhi reologi pasta solder, kemampuan cetak, aliran, perilaku pelepasan stensil, dan kinerja kemerosotan pasta. Ukuran minimum lubang stensil bergantung pada ukuran minimum bantalan pada papan sirkuit tercetak, dengan ukuran maksimum bukaan kurang dari atau sama dengan ukuran bantalan. Ukuran yang tepat pilih partikel dengan dasar bahwa setidaknya 5 partikel solder harus dijamin masuk ke dalam bukaan terkecil stensil, seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 12.
Aliran
Komponen kedua dari pasta solder adalah fluks. Peran fluks dalam pasta solder sama dengan penyolderan gelombang, atau penyolderan selektif. Fluksnya harus:
Hapus film oksida dan cegah oksidasi ulang selama proses penyolderan. Permukaan logam pada suhu tinggi dengan cepat teroksidasi selama peleburan. Pada suhu ini, komponen padat fluks melunak dan berubah menjadi cair, menutupi dan melindungi permukaan yang disolder dari oksidasi ulang. Fluks memulihkan logam dan menghilangkan lapisan oksida dari permukaan kontak komponen elektronik, lapisan akhir papan sirkuit tercetak dan permukaan bubuk solder;
Hapus kotoran. Namun, fluks tidak akan mengatasi banyak noda keringat dan minyak, jadi lebih baik menangani papan dengan sarung tangan;
Pastikan viskositas pasta stabil yang diperlukan untuk pencetakan dan reflow.
Komponen fluks utama dan perannya ditunjukkan pada Tabel 3.
| Kelompok | Zat | Apa yang mempengaruhi mereka? | Penjelasan |
|---|---|---|---|
| Aktivator | Amina hidroklorida. Asam organik, dll. | Mengaktifkan kemampuan (solderability). Keandalan (ketahanan permukaan residu fluks, tingkat migrasi listrik dan korosi). Umur simpan. | Komponen inilah yang terutama memastikan penghilangan oksida secara efektif. Aktivator tidak hanya melunakkan dan berubah menjadi bentuk cair resin kayu, mereka juga membasahi permukaan logam dan bereaksi dengan oksida. |
| Rosin | damar kayu. Rosin terhidrogenasi. Rosin yang tidak proporsional. Rosin yang terpolimerisasi. Rosin didenaturasi dengan fenol. Rosin didenaturasi dengan eter. | Segel. Kemampuan solder. Ketahanan terhadap sedimen. Keadaan lengket. Warna residu fluks. Ketertelusuran. | Jenis rosin ini melunak selama tahap pemanasan awal (suhu pelunakan 80–130°C) dan menyebar ke permukaan partikel solder dan ke substrat. KOKI biasanya menggunakan damar kayu alami. Tergantung pada jenis pengolahannya, mereka memiliki warna yang berbeda (paling sering kuning atau kuning-oranye), kemampuan pengaktifan dan titik pelunakan. Untuk mengontrol sifat teknologi (ketahanan sedimen, daya rekat, dll.), serta sifat residu (warna, plastisitas, kemampuan untuk memastikan pengujian rangkaian), fluks biasanya mengandung setidaknya 2–3 berbagai jenis damar. |
| Bahan tiksotropik | lilin lebah. Minyak jarak terhidrogenasi. Amida alifatik. | Kejernihan cetak. Viskositas. tiksotropi. Ketahanan terhadap sedimen. Bau. Kemampuan mencuci. | Komponen-komponen ini membantu memastikan ketahanan pasta terhadap tekanan geser yang terjadi selama pencetakan dan pemasangan komponen pada papan, dan mengembalikan kekentalan pasta setelah diaplikasikan ke media. Komponen tambahan memudahkan pemisahan pasta dari stensil, sehingga meningkatkan kualitas cetak. |
Sekarang mari kita perhatikan faktor-faktor yang mempengaruhi kualitas cetak.
Beras. 6. Faktor-faktor yang mempengaruhi kualitas cetak
PRINTER
Industri elektronik sedang berkembang, kepadatan komponen pada papan sirkuit cetak meningkat dan ukuran komponen berkurang. Oleh karena itu, persyaratan karakteristik dan kualitas pasta solder menjadi lebih ketat.
Faktor penting dalam perakitan PCB kepadatan tinggi adalah pilihan peralatan dan parameter pencetakan, serta kualitas dan karakteristik pasta solder. Ini berarti bahwa meskipun pasta solder yang berpotensi sangat bagus dipilih, hasilnya mungkin mengecewakan hanya karena pengaturan parameter pengoperasian printer yang salah atau pemilihan alat pembersih karet dan metode pembuatan stensil yang gagal.
Faktor-faktor yang menentukan kualitas cetak tercantum pada Gambar 6. Mari kita lihat lebih detail.
Stensil
Cara membuat stensil (lihat Gambar 7):
etsa kimia;
Pemotongan laser;
Elektrotipe.
Sebelumnya, stensil yang diperoleh dengan etsa kimia digunakan karena harganya yang relatif murah. Namun, bentuk bukaan stensil tersebut tidak memungkinkan diperolehnya cetakan berkualitas tinggi dengan ukuran bukaan kurang dari 0,5 mm.
Stensil yang dibuat dengan pemotongan laser memiliki lubang yang lebih kecil, tetapi oksida yang dihasilkan dari peleburan logam tetap berada di dinding lubang. Tanpa pemrosesan tambahan, stensil tersebut tidak dapat digunakan untuk lubang dengan lebar kurang dari 0,4 mm atau untuk paket BGA dengan diameter bantalan 0,25–0,3 mm. Masalah ini mudah diatasi dengan pemolesan stensil secara elektro, yang menghilangkan kekasaran dari dinding lubang, sehingga memungkinkan penggunaan stensil tersebut dengan ukuran bukaan hingga 0,2 mm.
Metode ketiga - pelapisan listrik - menghasilkan stensil dengan ukuran bukaan hingga 0,1 mm. Ini sangat jarang digunakan, karena ukuran aperture ini praktis tidak digunakan, dan biaya produksinya tinggi.
Ketebalan stensil ditentukan oleh dimensi minimum dan jarak antar lubang. Semakin tipis stensilnya, semakin baik hasil pencetakannya, karena stensil yang tipis menyebabkan tegangan geser yang lebih kecil pada pasta saat pasta terkelupas dari substrat (lihat Gambar 8).
Beras. 8. Semakin tipis templatnya, semakin sedikit pasta yang bergerak saat dipisahkan dari media
Disarankan untuk menjaga ukuran bukaan sedikit lebih kecil dari bantalan pada PCB untuk mengimbangi regangan stensil, toleransi penyelarasan, dan penurunan permukaan pasta solder. Contoh bukaan untuk bantalan utama paket QFP (pitch 0,5 mm) ditunjukkan pada Gambar 9.
Beras. 11. Pada lubang dengan sudut membulat, daya rekat antara pasta dan dinding lubang lebih sedikit
Beras. 12. Lubang terkecil pada stensil harus memuat 4 hingga 5 bola solder terbesar
Bentuk geometris lubang sangat mempengaruhi jumlah cacat solder. Oleh karena itu, pendekatan terhadap produksi stensil harus dilakukan dengan sangat bertanggung jawab, baik pada tahap desain maupun pada tahap pembuatan.
Aturan untuk menghitung ukuran lubang diilustrasikan pada Gambar 10. Gambar 11 menunjukkan bahwa bila menggunakan lubang dengan sudut membulat, daya rekat antara pasta dan dinding lubang berkurang ketika stensil dipisahkan dari media, sehingga mengurangi distorsi pada stensil. mencetak.
Sedangkan untuk ukuran bukaan minimum, minimal 5 bola solder terbesar harus masuk ke dalam bukaan terkecil di sisi yang lebih kecil (lihat Gambar 12).
penyapu
Penyapu terbuat dari karet dan logam. Penyapu karet dibagi menurut bentuknya menjadi persegi, datar dan pedang (lihat Gambar 13). Tidak mungkin untuk mengatakan alat pembersih yg terbuat dr karet mana yang lebih baik: daya sebar pasta bergantung pada sudut kerja alat pembersih yg terbuat dr karet, dan daya sebar yang baik memastikan pengisian yang tepat pada setiap lubang dengan pasta solder.
Sudut kerja alat pembersih karet pedang adalah 70–80°. Karena gaya ke bawah relatif kecil, alat pembersih yg terbuat dr karet ini lebih cocok untuk pasta dengan viskositas rendah.
Sebuah alat pembersih yg terbuat dr karet berbentuk persegi mempunyai sudut kerja 45°. Dia menyediakan tekanan tinggi pada pasta solder, jadi paling baik digunakan untuk pasta dengan viskositas tinggi. Jika Anda mengerjakan pasta dengan viskositas rendah dengan alat pembersih yg terbuat dr karet ini, pasta akan mengalir di bawah stensil (lihat Gambar 14).
Sudut kerja alat pembersih yg terbuat dr karet datar adalah 50–60°. Dengan mengubah sudut kemiringan, Anda dapat bekerja dengan pasta dengan viskositas berbeda.
Saat bekerja dengan penyapu karet, Anda harus selalu memastikan bahwa ujung kerja selalu tajam. Jika bagian tepinya sudah aus, Anda harus meningkatkan tekanan agar pasta tidak tercoreng. Pada saat yang sama, tekanan di mana lubang diisi dengan pasta juga meningkat, yang meningkatkan gesekan antara partikel solder dan berdampak buruk pada pemisahan pasta dari dinding lubang.
Berbeda dengan penyapu karet, penyapu logam keras tidak aus, tahan lama dan tidak mengambil pasta dari lubangnya.
Amatir radio telah lama memilih inovasi seperti pasta solder. Awalnya diciptakan untuk menyolder komponen SMD selama perakitan mesin papan. Namun sekarang banyak orang menggunakan pasta ini untuk menyolder komponen, kabel, logam, dll secara manual. Dapat dimengerti - semuanya sudah dekat. Bagaimanapun, pasta solder sebenarnya merupakan campuran fluks dan solder.
Sebenarnya untuk membuat pasta solder untuk kebutuhan amatir radio tidak membutuhkan banyak tenaga, waktu dan bahan.
Untuk membuat pasta solder kita membutuhkan:
- Vaseline Medis. Digunakan sebagai pengental;
- Fluks LTI-120 atau cairan lainnya.
- Batang solder timah;
- Lemak solder. Dan jika Anda menemukan “lemak aktif”, itu sungguh indah.
Bagaimana cara membuat pasta solder?
Seluruh prosesnya sangat sederhana.Kami mulai dengan menggiling solder. Saya mengambil potongan berbentuk tabung yang tebal dan mulai memotongnya dengan kikir, kikir jarum, dan alat bor mekanis. Apa yang Anda gunakan terserah Anda. Tapi saya mendukung mekanik, karena pekerjaan manual terlalu lama dan melelahkan.
Semakin kecil remahnya, semakin baik. Diperlukan jumlah kecil.
Kemudian tambahkan Vaseline dengan perbandingan 1:1 dan sedikit LTI flux (kedua bahan ini bisa diganti dengan lemak solder).
Campur semuanya dengan seksama.
Untuk pengadukan yang lebih baik, campuran dapat dipanaskan dalam penangas air atau dengan besi solder biasa, mengurangi panasnya hingga 90 derajat Celcius.
Selanjutnya, untuk penyimpanan, pindahkan pasta yang dihasilkan ke dalam semprit dengan jarum khusus yang tebal. Atau tidak ada jarum sama sekali.
Pada titik ini pasta siap digunakan.
Tes pasta solder
Oleskan sedikit pasta pada area penyolderan dan solder dengan besi solder.Banyak orang bertanya-tanya bagaimana cara menyolder komponen SMD dengan benar. Namun sebelum kita membahas masalah ini, perlu dijelaskan apa saja unsur-unsur tersebut. Perangkat yang Dipasang di Permukaan - diterjemahkan dari bahasa Inggris, ungkapan ini berarti komponen yang dipasang di permukaan. Keuntungan utamanya adalah kepadatan pemasangannya yang lebih besar dibandingkan suku cadang konvensional. Aspek ini mempengaruhi penggunaan elemen SMD dalam produksi massal papan sirkuit cetak, serta efektivitas biaya dan kemampuan manufaktur dalam pemasangannya. Suku cadang konvensional dengan kabel tipe kawat telah kehilangan penggunaannya secara luas seiring dengan semakin populernya komponen SMD.
Kesalahan dan prinsip dasar penyolderan
Beberapa pengrajin berpendapat bahwa menyolder elemen seperti itu dengan tangan Anda sendiri sangat sulit dan merepotkan. Faktanya, pekerjaan serupa dengan komponen VT jauh lebih sulit. Secara umum kedua jenis part ini digunakan dalam berbagai bidang elektronika. Namun, banyak orang melakukan kesalahan tertentu saat menyolder komponen SMD di rumah.
komponen SMD
Masalah utama yang dihadapi para penghobi adalah memilih ujung tipis untuk besi solder. Hal ini disebabkan adanya anggapan bahwa ketika menyolder dengan besi solder biasa, kaki-kaki kontak SMD dapat ternoda dengan timah. Akibatnya proses penyolderan menjadi lama dan menyakitkan. Penilaian seperti itu tidak dapat dianggap benar, karena efek kapiler, tegangan permukaan, dan gaya pembasahan memainkan peran penting dalam proses ini. Mengabaikan trik tambahan ini membuat pekerjaan DIY menjadi sulit.
Menyolder komponen SMD Untuk menyolder komponen SMD dengan benar, Anda harus mengikuti langkah-langkah tertentu. Untuk memulai, tempelkan ujung besi solder ke kaki elemen yang diambil. Akibatnya, suhu mulai naik dan timah mulai meleleh, yang akhirnya mengalir seluruhnya di sekitar kaki komponen ini. Proses ini disebut gaya pembasahan. Pada saat yang sama, timah mengalir di bawah kaki, yang disebabkan oleh efek kapiler. Selain membasahi kaki, tindakan serupa juga terjadi di papan itu sendiri. Hasilnya adalah seikat papan berkaki yang terisi seragam.
Kontak solder dengan kaki yang berdekatan tidak terjadi karena gaya tegangan mulai bekerja, membentuk tetesan timah individual. Jelas, proses yang dijelaskan terjadi dengan sendirinya, dengan hanya sedikit partisipasi dari besi solder, yang hanya memanaskan kaki bagian dengan besi solder. Saat bekerja dengan elemen yang sangat kecil, elemen tersebut mungkin menempel pada ujung besi solder. Untuk mencegah hal ini terjadi, kedua sisi disolder secara terpisah.
Penyolderan pabrik
Proses ini terjadi berdasarkan metode kelompok. Penyolderan komponen SMD dilakukan dengan menggunakan pasta solder khusus, yang didistribusikan secara merata dalam lapisan tipis ke papan sirkuit cetak yang telah disiapkan, yang sudah terdapat bantalan kontak. Metode pengaplikasian ini disebut sablon sutra. Bahan yang digunakan memiliki tampilan dan konsistensi yang mirip dengan pasta gigi. Bubuk ini terdiri dari solder yang telah ditambahkan fluks dan dicampur. Proses pengendapan dilakukan secara otomatis saat papan sirkuit cetak melewati konveyor.
Penyolderan pabrik bagian SMD Selanjutnya, robot yang dipasang di sepanjang sabuk pergerakan mengatur segala sesuatunya sesuai urutan yang diperlukan. elemen yang diperlukan. Saat papan bergerak, bagian-bagiannya tertahan dengan kuat di tempatnya karena pasta solder yang cukup lengket. Langkah selanjutnya adalah memanaskan struktur dalam tungku khusus ke suhu yang sedikit lebih tinggi daripada suhu saat solder meleleh. Akibat pemanasan tersebut, solder meleleh dan mengalir di sekitar kaki komponen, dan fluksnya menguap. Proses ini membuat bagian-bagian tersebut disolder ke dudukannya. Setelah oven, papan dibiarkan dingin dan semuanya siap.
Bahan dan alat yang dibutuhkan
Untuk melakukan pekerjaan menyolder komponen SMD dengan tangan Anda sendiri, Anda memerlukan alat dan bahan habis pakai tertentu, yang meliputi:
- besi solder untuk menyolder kontak SMD;
- pinset dan pemotong samping;
- penusuk atau jarum dengan ujung yang tajam;
- pateri;
- kaca pembesar atau kaca pembesar, yang diperlukan saat bekerja dengan bagian yang sangat kecil;
- fluks cair tanpa pembersihan netral;
- jarum suntik yang dapat digunakan untuk mengoleskan fluks;
- dengan tidak adanya bahan terakhir, Anda dapat bertahan dengan larutan alkohol rosin;
- Untuk memudahkan penyolderan, pengrajin menggunakan pengering rambut khusus solder.
Pinset untuk memasang dan melepas komponen SMD Penggunaan fluks mutlak diperlukan, dan harus berbentuk cair. Dalam keadaan ini, bahan ini menurunkan permukaan kerja dan juga menghilangkan oksida yang terbentuk pada logam yang disolder. Hasilnya, gaya pembasahan yang optimal muncul pada solder, dan tetesan solder mempertahankan bentuknya dengan lebih baik, sehingga memudahkan seluruh proses kerja dan menghilangkan pembentukan "ingus". Menggunakan larutan alkohol rosin tidak akan memungkinkan Anda mencapai hasil yang signifikan, dan lapisan putih yang dihasilkan kemungkinan besar tidak akan hilang.
Pemilihan besi solder sangat penting. Alat terbaik adalah yang memungkinkan Anda mengatur suhu. Hal ini membuat Anda tidak perlu khawatir tentang kemungkinan kerusakan komponen akibat panas berlebih, namun nuansa ini tidak berlaku pada saat Anda perlu melakukan desolder komponen SMD. Setiap bagian yang disolder dapat menahan suhu sekitar 250–300 ° C, yang dijamin dengan besi solder yang dapat disesuaikan. Jika perangkat tersebut tidak tersedia, Anda dapat menggunakan alat serupa dengan daya 20 hingga 30 W, dirancang untuk tegangan 12–36 V.
Menggunakan besi solder 220 V tidak akan memberikan konsekuensi terbaik. Hal ini disebabkan oleh suhu pemanasan yang tinggi pada ujungnya, di bawah pengaruh fluks cairan yang cepat menguap dan tidak memungkinkan bagian-bagian tersebut dibasahi secara efektif dengan solder.
Para ahli tidak menyarankan penggunaan besi solder dengan ujung berbentuk kerucut, karena sulit untuk mengaplikasikan solder ke bagian-bagiannya dan banyak waktu yang terbuang. Yang paling efektif adalah sengatan yang disebut “Microwave”. Keuntungannya yang jelas adalah lubang kecil pada potongan untuk memudahkan pengambilan solder dalam jumlah yang tepat. Dengan ujung besi solder seperti itu, akan lebih mudah untuk mengumpulkan kelebihan solder.
Anda dapat menggunakan solder apa saja, tetapi lebih baik menggunakan kawat tipis, sehingga Anda dapat dengan mudah menentukan dosis jumlah bahan yang digunakan. Bagian yang akan disolder menggunakan kawat seperti itu akan diproses lebih baik karena aksesnya lebih mudah.
Bagaimana cara menyolder komponen SMD?
Perintah kerja
Proses penyolderan, dengan pendekatan teori yang cermat dan mendapatkan pengalaman, tidaklah sulit. Jadi, keseluruhan prosedur dapat dibagi menjadi beberapa poin:
- Komponen SMD perlu ditempatkan pada bantalan khusus yang terletak di papan.
- Fluks cair diaplikasikan pada kaki bagian dan komponen dipanaskan menggunakan ujung besi solder.
- Di bawah pengaruh suhu, bantalan kontak dan kaki-kaki bagian itu sendiri terendam banjir.
- Setelah dituang, lepaskan besi solder dan beri waktu hingga komponen menjadi dingin. Ketika solder sudah dingin, pekerjaan selesai.
Proses penyolderan untuk komponen SMD Saat melakukan tindakan serupa dengan sirkuit mikro, proses penyolderan sedikit berbeda dari di atas. Teknologinya akan terlihat seperti ini:
- Kaki-kaki komponen SMD dipasang tepat pada titik kontaknya.
- Di area bantalan kontak, pembasahan dilakukan dengan fluks.
- Untuk menempatkan bagian secara akurat di dudukan, Anda harus menyolder salah satu kaki luarnya terlebih dahulu, setelah itu komponen dapat dengan mudah disejajarkan.
- Penyolderan lebih lanjut dilakukan dengan sangat hati-hati, dan solder diterapkan ke semua kaki. Kelebihan solder dihilangkan dengan ujung besi solder.
Bagaimana cara menyolder dengan pengering rambut?
Dengan metode penyolderan ini, perlu untuk melumasi jok dengan pasta khusus. Kemudian bagian yang diperlukan ditempatkan pada bantalan kontak - selain komponen, dapat berupa resistor, transistor, kapasitor, dll. Untuk kenyamanan, Anda dapat menggunakan pinset. Setelah itu, bagian tersebut dipanaskan dengan udara panas yang disuplai dari pengering rambut, pada suhu sekitar 250º C. Seperti pada contoh penyolderan sebelumnya, fluks menguap di bawah pengaruh suhu dan solder meleleh, sehingga membanjiri jalur kontak dan kaki bagian-bagiannya. Kemudian pengering rambut dilepas dan papan mulai menjadi dingin. Jika sudah benar-benar dingin, penyolderan dianggap selesai.
-
Panah atau busur - mana yang lebih baik untuk dipilih untuk berburu?
-
Menanam aprikot di musim semi, nuansa dan tips Cara menanam aprikot di negara ini
-
Membangun rumah pohon - mimpi yang menjadi kenyataan dan tempat liburan favorit
-
Headboard DIY: kelas master sederhana dan ide paling bergaya Cara membuat headboard lembut dengan tangan Anda sendiri
