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PCB焊接-如何减少问题的方法和技巧

在 PCB 焊接方面,您的印刷电路板 (PCB) 项目是否始终有效?当您的 PCB 仅仅因为短路而无法工作时,您是否会感到沮丧?但是是什么导致了这种短路呢?焊料太多了,可能。但是,别担心;即使是专业工程师在焊接过程中也会遇到问题。

因此,如果您正在寻找由焊接引起的各种问题的解决方案,我们可以满足您的要求。在本文中,我们将告诉您有关 PCB 焊接或焊接的所有信息。我们将提到如何正确地进行操作以及在此过程中或之后会出现哪些常见问题。然后,我们将讨论如何预防或减少这些PCB焊接问题。

https://youtu.be/yzkS-6yy7PA

PCB焊接方法

1.1 什么是PCB焊接?

焊接是使用焊料将一个或多个电子元件放置在 PCB 上的方法。焊料熔化并将电子元件固定在它们的位置。焊锡金属的熔点低于零件和PCB的熔点。因此,PCB焊接也称为PCB焊接。

因此,焊接工艺有着广泛的应用。它可用于管道、修理家用电子产品、电子和电气项目等。您的电子电路的工作和性能在很大程度上取决于理想的 PCB 焊接。首先,您需要成为开发整个PCB电路的专家。如果您没有经验,则需要了解焊接技巧。焊接技巧是合适的焊接方法。

在以下部分中,已经描述了 PCB 焊接的不同方法。你能仔细阅读它们并开始吗?您将需要一块印刷电路板、烙铁、焊锡铅和助焊剂。图 1 显示了印刷电路板上的烙铁焊接。

1.2 PCB焊接方法的种类

焊接方法有两种:复杂焊接和光面焊接。此外,硬焊又分为钎焊和银焊两大类。

1.2.1 硬焊

这类焊接或软钎焊涉及通过固体焊料连接金属的两个组件,该焊料会扩散到由于高温而可见的元件间隙中。间隙填充金属保持高温,可能超过 840°F。这是硬焊接背后的基本概念。现在,我们将向您介绍钎焊和银焊。

1.2.2 银焊

您将需要购买一种银合金,这将充当间隙填充金属。这是一种一尘不染的方法,有助于制造小型元件、组装工具和进行定期维护。但是,不建议使用银焊接来填充间隙。我们建议您使用不同的助焊剂来获得准确的银焊结果。

1.2.3 钎焊

在钎焊中,通过创建液态金属间隙填充物来连接两个组件。这种填充物将跟随容器并穿过接头。然后,它会冷却下来,为电子元件提供牢固的结合。原子磁性和扩散是造成这种固体结合的过程。您将看到这种类型的焊接建立了可靠的连接。黄铜金属主要用于间隙填充。图 2 展示了具有挑战性的钎焊铜元件的近视图。

1.2.4 软焊

平滑焊接是用于放置具有低熔点的非常微小的复合零件的技术。该化合物的特征会在焊接过程中破裂。你能猜到为什么吗?这是因为焊接是在高温下进行的。因此,在这种情况下,您将需要使用锡合金来填充间隙金属。间隙填充金属的熔点不应低于 752°F。如果您正在寻找热源推荐,我们建议您购买燃气手电筒。

如果您不熟悉助焊剂、烙铁等焊接术语,请不要担心。在下一章中,我们将详细解释这些术语。此外,我们还将为您提供一些焊接过程的提示。

焊接工具和技巧

你们中的一些人已经熟悉焊接 PCB 所需的所有工具。然而,电子产品的初学者经常会受到影响,因为他们在没有首先获得必要信息的情况下开始工作。事前了解,是减少各种焊接问题的关键。

在本章中,我们将向您介绍 PCB 焊接所需的工具和技巧。因此,作为初学者,即使第一次尝试成功,您也可以焊接您的电子元件。

2.1 PCB焊接所需工具

2.1.1 烙铁

烙铁是焊接或锡焊过程中必不可少的工具。它充当软焊料的热源。您可以使用它手动焊接电子元件。它会熔化焊丝,使其可以进入两个连接之间的间隙。对于大多数电子项目,功率容量从 15W 到 30W 的焊枪是最好的。

此外,如果要焊接较重的电缆和元件,则应购买功率更高的烙铁。大多数情况下,40W 或更高的功率容量就足够了。图 3 展示了烙铁及其支架。图 4 显示了焊枪。您可以很容易地观察到它们形状的差异。武器总是有更高的瓦数,需要电流才能通过。

3 放在支架上的烙铁

4 一个焊枪准备焊接电子元件

2.1.2 助焊剂和焊膏

您还需要购买焊膏或焊膏以实现完美焊接。这种焊膏将含有助焊剂。焊膏用于将集成电路 (IC) 的支腿连接到 PCB 上的连接点。腿是你的 IC 或芯片封装的引线。

随附的助焊剂是一种化学净化剂。它对焊接过程是有益的,因为它具有三个主要功能。首先,它可以去除要焊接的电子元件上的锈迹。其次,它可以防止空气进入,从而去除额外的锈迹。第三,它提高了流体焊料的浸泡能力。图 5 说明了焊膏。

5焊膏

2.1.3 焊锡丝和剥线钳

最后,您无疑需要一根焊锡丝及其剥线器。焊锡丝是将充当软焊料的金属丝。它具有低熔点,可作为 PCB 接头的间隙填充物。换句话说,它只是一个“焊料”。您会遇到用于电子项目的锡和铅焊接线。图6为一卷焊锡丝,图7为剥线器。

6卷焊锡线

7个剥线钳

2.2 避免焊接问题的技巧

在这里,我们将讨论一些技巧,这些技巧将帮助您避免许多焊接问题。首先,您应该使用散热器。它们对于连接集成电路和晶体管等敏感电子元件的电线是必需的。

其次,尽量保持烙铁头干净整洁。出色的烙铁头将确保更好的热传导,并改善接头。您可以使用湿润的海绵清洁末端。第三,确保焊接接头正确。因为在复杂的电路中,有些焊接连接可能不存在。因此,在焊接每个电子元件后进行检查将最终避免挫败感。你需要确认关节在那里。

第四,你应该先焊接微小的电子元件。小组件包括二极管、电阻器、跳线和类似物品。而且,重要的特征是晶体管和电容器。这个技巧将使您更容易在 PCB 上组装零件。此外,您还应该在最后焊接敏感的电子元件。当您焊接其他组件时,这将有助于避免对它们造成任何损坏。夏普功能包括 MOSFET、CMOS、IC、微控制器等。

最后,这是一个健康提示:确保在通风良好的房间内工作。如果您避免软焊料产生的烟雾会有所帮助。这种烟雾是有毒的,充足的通风将确保它不会在你的房间里积聚。图 8 说明了焊接过程中形成的烟雾。

图8焊接过程中形成的烟雾

焊接常见问题

当您对印刷电路板进行建模时,可能会出现一些焊接问题。这些问题会增加您的成本并降低制造良率。最糟糕的是,您的产品在从绘图板到用户的过程中会遇到延迟。而且,这些问题主要是由于您项目的制造或设计过程中的错误造成的。幸运的是,有一些解决方案可以避免这些问题。

在本章中,我们将讨论常见的焊接问题,在下一章中,我们将讨论它们的解决方案。

3.1 手工焊接引起的焊接问题

以下是手工焊接常见的六大问题:

下一点定义什么是冷接头。 1.受干扰的关节: 焊料在凝固时的移动会导致接头受到干扰。接头可能具有结晶、粗糙或磨砂表面。它有时也被称为“冷接头”。下图显示了一个干扰关节。

不平整或粗糙的表面通常会对接头进行分类。 2.冷接 :如果没有让焊料完全熔化,会导致“冷接”。焊接连接会很差,并且随着时间的推移可能会出现断裂。下图说明了冷接头。

3.过热接头: 如果焊料没有很好地运行,您将遇到过热的接头。而且,由于残留的助焊剂,修复这个接头变得很困难。下图说明了过热的接头。

4.润湿不足: 在这种情况下,焊料很好地润湿了引线,但不会与焊盘形成成熟的连接。如果您不向引脚和位置提供热量,则可能会导致此问题。下图说明润湿不足。

5.饥饿焊料: 如果你没有使用足够的焊料,你会导致焊点饿死。这将导致关节脆弱,并可能随着时间的推移导致应力断裂和损坏。下图显示了缺焊点。

6.焊料过多: 您不应该在接头处放置过多的焊料,因为这也会导致问题。焊盘和针脚都有可能不会被弄湿。确保给焊点一个凹面,如下图所示。

3.2 厂家造成的焊接问题

如果您怀疑焊接问题只是由手工操作引起的,那您就错了。即使是 PCB 制造商,使用机器也会导致应该解决的焊接问题。以下是制造商造成的四个常见问题:

1.焊桥: 在焊桥中,两个焊点产生了意想不到的连接。这种连接可能会导致电路短路。下图展示了一个焊桥。

2.提升组件: 在制造商执行的波峰焊过程中,电子元件可能会从 PCB 表面升起。下图为吊起的组件。

3.提升垫: 当制造商尝试对组件进行拆焊时,他们的焊盘可能会从 PCB 表面升起。下图展示了凸起的焊盘。

4.焊球: 在焊球中,一小块焊料会粘在您的 PCB 上。它发生在波峰焊过程中。下图是一个焊球。

减少焊接问题的技术

本章将详细解释如何快速修复前面提到的所有焊接问题。

1.修复受干扰的关节: 您可以重新加热它,让它有时间冷却而不会中断。

2.修复冷接: 再次在这里,您可以重新加热它,直到焊料开始流动。

3.修复过热接头: 使用牙刷或少量异丙醇清洁 PCB。它将消除烧焦的助焊剂。

修复润湿不足: 您只需将热烙铁的尖端放在接头的末端,直到焊料开始流动。然后,这种液态焊料将覆盖焊盘。

1.修复缺焊锡: 您应该在重新加热接头后添加更多焊料。

2.修复太多焊锡: 可以用热烙铁头、焊锡芯或吸锡器去除多余的焊料。

3.修复焊桥: 可以用热烙铁头、焊锡芯或吸锡器去除多余的焊料。

防止抬起的组件: 制造商应在波峰焊过程中使用坚固的 PCB。如果元件保持平坦,PCB 不应弯曲。

修复提升垫: 您可以通过焊接将引线连接到静止的铜迹线上。

防止焊球: 同样,它可以通过重新加热来修复。为预防起见,制造商不应在波峰焊机中设置过高的温度。

结论

在本文中,我们解释了您需要了解的有关 PCB 焊接的所有信息。我们的主要目的是告诉您减少焊接问题的方法和技术。但在直接跳转之前,我们还提到了所需的背景信息。此外,我们还提供了一些提示,可帮助您从一开始就避免这些问题。

如果您仍有任何问题,可以通过 [email protected] 与我们联系。我们的专家和工程师团队将非常乐意为您提供帮助。


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