Abstract
Lutowanie jest najbardziej podstawową umiejętnością wymaganą do montażu każdego układu elektronicznego. Lutowanie jest procesem chemicznym, w którym lut (mieszanina cyny i ołowiu) jest podgrzewany, aby przepłynął przez dwie połączone powierzchnie: tj. płytkę drukowaną i pin komponentu. Lutowanie na zimno wymaga pewnej praktyki i podstaw teoretycznych, aby wykonać idealne połączenie i to z dużą prędkością. Masa lutownicza jest twarda i elastyczna w temperaturze pokojowej, ale topi się gwałtownie powyżej temperatury 160°C. Lutownica lub stacja lutownicza jest narzędziem, które podgrzewa lut do przepływu.
Lutownica jest zazwyczaj pojedynczą końcówką gorącej metalowej igły zamocowanej w elemencie grzewczym i nie jest narzędziem o kontrolowanej temperaturze. Stacja lutownicza, chociaż jest kosztowna, jest narzędziem o kontrolowanej temperaturze, które utrzymuje temperaturę końcówki lutowniczej w granicach określonych ustawień temperatury. Więcej temperatura jest kontrolowana i utrzymywana i doskonały związek lutowniczy tym bardziej doskonałe jest połączenie lutownicze.
2.Identyfikacja zimnego połączenia lutowniczego
1.Co to jest połączenie lutownicze
Idealne połączenie lutownicze jest jak wklęsły filet. Lut zaczyna się od podstawy elementu na płytce PCB, płynie w górę do wysokości pinu jak działanie kapilarne i wewnątrz otworu padu. Dobre złącze lutownicze powinno wyglądać tak, jak pokazano na rys. 1.
Fig. 1:- Rysunek idealnego złącza lutowniczego PCB
2.Identyfikacja zimnego złącza lutowniczego
Złe lub zimne złącze lutownicze to takie, w którym lut nie topi się lub nie płynie całkowicie. Jest to często identyfikowane przez szorstki i nie gładkiej powierzchni. Ich główną wadą jest to, że są one zawodne i staje się pęknięty i złamany w czasie. Na rys. 2 pokazano różne możliwości połączeń lutowniczych dla elementów z otworami przelotowymi.
Rys. 2:- Różne schematy lutowania
3.Zastosowanie złącza lutowniczego
Zimniejsze złącza, jeśli są potrzebne, wymagają ponownej obróbki, choć nie jest to bardzo duży koszt dla złącza! Są one naprawiane przez po prostu ponownie podgrzewając złącze i płynącej lutu prawidłowo. Jednak dla produktu, to zajmuje dużo czasu, aby usunąć i ponownie zmontować go. Powoduje to awarię produktu, wydłużenie czasu pracy techników, niezadowolenie klientów oraz przestoje zakładu lub maszyny. Idealne i zimne połączenie lutowane wykonane na pojedynczym elemencie jest przedstawione na rys. 3 poniżej. Na rysunku 4 pokazano różne wady zimnych spoin lutowniczych, które pojawiły się z czasem w produkcie.
Rys. 3:- Idealne i zimne złącze lutownicze na elemencie
Rys. 4:- Problemy związane z zimnym złączem lutowniczym, które mogą pojawić się z czasem
Wniosek
Zimnego złącza lutowniczego można uniknąć stosując odpowiednio rozgrzaną lutownicę z wystarczającą ilością czasu i mocy. Innym problemem, który występuje, podobnie jak w przypadku zimnego złącza lutowniczego podczas kontroli fizycznej, jest przegrzana lutownica. Można je naprawić poprzez wyczyszczenie i ponowne zalanie lutu na złączu. Praktyki i problemy, które zostały omówione dla elementów z otworami przelotowymi. Mają one również zastosowanie, z małymi wyjątkami, do komponentów SMD.