Valovito lemljenje široko je korištena tehnika u industriji proizvodnje elektronike za lemljenje komponenti s rupama na tiskane ploče (PCB). Kao dobavljač valovitog lemljenja, svjedočio sam raznim nedostacima lemljenja koji se mogu pojaviti tijekom procesa valovitog lemljenja. Razumijevanje ovih uobičajenih nedostataka ključno je za osiguravanje visokokvalitetnog lemljenja i smanjivanje problema u proizvodnji. U ovom blogu raspravljat ću o nekim od najčešćih nedostataka kod valovitog lemljenja i njihovim mogućim uzrocima i rješenjima.
1. Hladno lemljeni spojevi
Hladno lemljeni spojevi jedan su od najčešćih nedostataka kod valnog lemljenja. Ovi spojevi izgledaju dosadno, zrnato i mogu imati hrapavu površinu. Do njih dolazi kada se lem ne rastali ispravno i teče na izvode komponenti i PCB jastučiće, što rezultira slabom električnom vezom.
Uzroci:
- Nedovoljno topline: Ako je temperatura valovitog lemljenja preniska ili je vrijeme zadržavanja prekratko, lem možda neće dosegnuti točku taljenja, što dovodi do hladnih lemljenih spojeva.
- Kontaminacija: Prljavština, masnoća ili oksidacija na vodovima komponenti ili PCB jastučićima mogu spriječiti pravilno vlaženje lemljenja, uzrokujući hladne lemljene spojeve.
- Loša primjena fluksa: Topilo se koristi za uklanjanje oksidacije i pospješivanje vlaženja lemljenja. Ako se prašak ne nanese ispravno ili je loše kvalitete, možda neće moći učinkovito obavljati svoju funkciju, što će rezultirati hladnim lemljenim spojevima.
Rješenja:
- Podesite parametre lemljenja: Povećajte temperaturu valovitog lemljenja ili produljite vrijeme zadržavanja kako biste osigurali da lem dosegne točku taljenja i pravilno teče.
- Očistite komponente i PCB: Upotrijebite prikladno sredstvo za čišćenje kako biste uklonili svu prljavštinu, masnoću ili oksidaciju s kabela komponenti i PCB jastučića prije lemljenja.
- Poboljšajte primjenu fluksa: Osigurajte da se topilo nanosi ravnomjerno i u ispravnoj količini. Koristite visokokvalitetni topitelj koji je kompatibilan s lemom i komponentama.
2. Premošćivanje
Premošćivanje se događa kada lem formira vezu između dvije ili više susjednih jastučića ili komponenti koje ne bi trebale biti spojene. To može uzrokovati kratke spojeve i druge električne probleme u tiskanoj ploči.
Uzroci:
- Pretjerano lemljenje: Ako se tijekom procesa valovitog lemljenja nanese previše lema, može teći preko i premostiti susjedne jastučiće ili vodove komponenti.
- Netočna visina vala: Ako je visina vala previsoka, lem može prskati po susjednim jastučićima ili vodovima komponenti, uzrokujući premošćivanje.
- Razmak komponenti: Ako su komponente postavljene preblizu jedna drugoj na PCB-u, lem može teći između njih i uzrokovati premošćivanje.
Rješenja:
- Podesite volumen lema: Smanjite količinu lema nanesenog tijekom procesa valovitog lemljenja podešavanjem razine posude za lemljenje ili visine vala.
- Optimizirajte visinu vala: Postavite visinu vala na odgovarajuću razinu kako biste osigurali da lem ne prska po susjednim jastučićima ili vodovima komponenti.
- Povećajte razmak komponenti: Dizajnirajte izgled PCB-a kako biste osigurali dovoljan razmak između komponenti kako biste spriječili premošćivanje.
3. Nadgrobni spomenik
Nadgrobni spomenik, također poznat kao premošćivanje, događa se kada se jedan kraj komponente za površinsku montažu (SMC) podigne s PCB ploče tijekom procesa valnog lemljenja, ostavljajući komponentu da stoji uspravno poput nadgrobnog spomenika. To može uzrokovati otvorene krugove i druge električne probleme u tiskanoj ploči.
Uzroci:
- Neravnomjerno zagrijavanje: Ako se jedan kraj SMC-a zagrijava brže od drugog, lem na tom kraju može se prvo rastopiti, uzrokujući podizanje komponente s podloge.
- Orijentacija komponenti: Ako SMC nije pravilno usmjeren na tiskanu ploču, lem možda neće teći ravnomjerno, uzrokujući nadgrobne spomenike.
- Loša sposobnost lemljenja: Ako se vodovi komponenti ili PCB jastučići slabo leme, lem se možda neće pravilno smočiti, uzrokujući nadgrobne spomenike.
Rješenja:
- Poboljšajte profil grijanja: Podesite temperaturu valovitog lemljenja i vrijeme zadržavanja kako biste osigurali da se oba kraja SMC-a ravnomjerno zagrijavaju.
- Ispravite orijentaciju komponente: Prije lemljenja provjerite je li SMC ispravno usmjeren na PCB.
- Poboljšajte sposobnost lemljenja: Upotrijebite prikladno sredstvo za čišćenje kako biste uklonili svu prljavštinu, masnoću ili oksidaciju s kabela komponenti i PCB jastučića prije lemljenja. Nanesite topilo koje je kompatibilno s lemom i komponentama kako biste poboljšali sposobnost lemljenja.
4. Kuglanje lemljenja
Kuglice lemljenja nastaju kada se male kuglice lema formiraju na površini PCB-a tijekom procesa valovitog lemljenja. Ove lemne kuglice mogu uzrokovati kratke spojeve i druge električne probleme u tiskanoj ploči.
Uzroci:
- Pretjerani tok: Ako se tijekom procesa valovitog lemljenja primijeni previše fluksa, može doći do kuglastog lemljenja umjesto da teče ravnomjerno.
- Netočni parametri valovitog lemljenja: Ako je temperatura valovitog lemljenja previsoka ili je vrijeme zadržavanja predugo, lem se može pregrijati i složiti.
- Kontaminacija: Prljavština, masnoća ili oksidacija na površini PCB-a mogu spriječiti pravilno vlaženje lemljenja, uzrokujući kuglice lema.
Rješenja:
- Smanjite volumen fluksa: Prilagodite primjenu fluksa kako biste osigurali primjenu točne količine topitelja tijekom procesa valovitog lemljenja.
- Optimizirajte parametre valovitog lemljenja: Postavite temperaturu valovitog lemljenja i vrijeme zadržavanja na odgovarajuće razine kako biste spriječili pregrijavanje lema.
- Očistite površinu PCB-a: Koristite prikladno sredstvo za čišćenje kako biste uklonili svu prljavštinu, masnoću ili oksidaciju s površine PCB prije lemljenja.
5. Pražnjenje
Do praznina dolazi kada postoje male rupe ili praznine u lemljenim spojevima. Ove šupljine mogu smanjiti mehaničku čvrstoću i električnu vodljivost lemljenih spojeva, što dovodi do problema s pouzdanošću PCB-a.
Uzroci:
- Zarobljavanje plina: Tijekom procesa valovitog lemljenja, plinovi mogu biti zarobljeni u lemljenim spojevima, uzrokujući praznine.
- Nepravilno nanošenje paste za lemljenje: Ako se pasta za lemljenje ne nanese pravilno ili je loše kvalitete, možda neće pravilno teći, uzrokujući stvaranje praznina.
- Dizajn komponenti: Neke komponente mogu imati dizajn koji otežava pravilan protok lema, što dovodi do praznina.
Rješenja:
- Poboljšajte ventilaciju: Osigurajte da oprema za valovito lemljenje ima odgovarajuću ventilaciju kako bi plinovi mogli izaći iz lemljenih spojeva.
- Optimizirajte primjenu paste za lemljenje: Koristite visokokvalitetnu pastu za lemljenje i nanesite je ravnomjerno i u ispravnoj količini.
- Izmijenite dizajn komponente: Ako je moguće, promijenite dizajn komponente kako biste poboljšali protok lemljenja i smanjili vjerojatnost stvaranja šupljina.
6. Nekvašenje
Do nekvašenja dolazi kada lem ne prianja uz izvode komponenti ili PCB jastučiće. To može uzrokovati otvorene krugove i druge električne probleme u tiskanoj ploči.
Uzroci:
- Kontaminacija: Prljavština, masnoća ili oksidacija na vodovima komponenti ili PCB jastučićima mogu spriječiti pravilno vlaženje lemljenja, uzrokujući nekvašenje.
- Loša primjena fluksa: Topilo se koristi za uklanjanje oksidacije i pospješivanje vlaženja lemljenja. Ako se topilo ne nanese pravilno ili je loše kvalitete, možda neće moći učinkovito obavljati svoju funkciju, što će rezultirati nekvašenjem.
- Neispravni parametri lemljenja: Ako je temperatura valovitog lemljenja preniska ili je vrijeme zadržavanja prekratko, lem možda neće dosegnuti točku taljenja, što dovodi do nekvašenja.
Rješenja:
- Očistite komponente i PCB: Upotrijebite prikladno sredstvo za čišćenje kako biste uklonili svu prljavštinu, masnoću ili oksidaciju s kabela komponenti i PCB jastučića prije lemljenja.
- Poboljšajte primjenu fluksa: Osigurajte da se topilo nanosi ravnomjerno i u ispravnoj količini. Koristite visokokvalitetni topitelj koji je kompatibilan s lemom i komponentama.
- Podesite parametre lemljenja: Povećajte temperaturu valovitog lemljenja ili produljite vrijeme zadržavanja kako biste osigurali da lem dosegne točku taljenja i pravilno teče.
Zaključak
Zaključno, valovito lemljenje je složen proces koji može biti sklon različitim nedostacima lemljenja. Kao dobavljaču valnog lemljenja, važno je razumjeti ove uobičajene nedostatke i njihove moguće uzroke i rješenja. Primjenom odgovarajućih mjera za sprječavanje i ispravljanje ovih nedostataka, možemo osigurati visokokvalitetno lemljenje i minimizirati probleme u proizvodnji.
Ako ste zainteresirani saznati više o valnom lemljenju ili trebate pouzdanog dobavljača valnog lemljenja, slobodno nas kontaktirajte za konzultacije. Nudimo širok raspon usluga valovitog lemljenja, uključujućiDIP sklop,Ručni sklop kroz rupu, iSelektivno lemljenje. Naš iskusni tim inženjera i tehničara može vam pomoći da optimizirate svoj proces valnog lemljenja i postignete najbolje rezultate.
Reference
- "Wave Soldering Handbook" Johna H. Laua
- "Tehnologija lemljenja za elektroniku" EJ Palacio
- "Sklop tiskane ploče: dizajn, proizvodnja i testiranje" Paul S. Ho
