4 PCB-Löttechniken, die Sie kennen müssen

Leiterplatten bilden das Herzstück elektronischer Geräte. Die Befehle, mit denen das Gerät oder die Appliance funktioniert, werden auf der Leiterplatte ausgeführt. Dazu muss der Stromkreis durch Verbinden der Komponenten im Lötverfahren vervollständigt werden.

Das Löten verbindet zwei Komponenten auf einer Leiterplatte, indem ein als Lot bekanntes Füllmetall geschmolzen wird, um eine Verbindung zwischen den beiden Punkten herzustellen. Als solches kann Lötmittel als der Klebstoff betrachtet werden, der elektrische Komponenten auf der Platine verbindet. Es ist wichtig zu beachten, dass sich Lötmittel auch auf den Prozess bezieht, durch den das Füllmetall geschmolzen wird, um die Verbindung herzustellen.

Lot hat einen niedrigeren Siedepunkt als die Metallteile, die sie verbinden. Aus diesem Grund müssen beim Löten die zu verbindenden Metallteile mit einem Lötkolben erhitzt und das Lot zum Schmelzen auf das erhitzte Metall gelegt werden.

Lötmittel, das Enden auf einer Leiterplatte verbindet, können aus verschiedenen Materialien hergestellt werden. Zinn und Blei wurden lange Zeit als eutektische Legierung (63% Zinn und 37% Blei) oder in einer 60/40-Kombination verwendet. In jüngster Zeit haben Sicherheitsrichtlinien und -standards den Ersatz von Blei durch andere weniger toxische Metalle festgelegt. Dazu gehören Zink, Silber, Cadmium, Aluminium und Wismut.

Löten ist eine grundlegende Fähigkeit im Kontext der Elektronik. Da die optimale Funktion elektronischer Geräte von der Festigkeit einer Leiterplatte abhängt, ist ein ordnungsgemäßes Löten von entscheidender Bedeutung. Dies bedeutet fachmännische PCB-Löttechniken für maximale Effizienz.

Um die Löttechniken besser zu verstehen, ist es wichtig, die wichtigsten Schritte einer einfachen PCB-Lötaufgabe zu verstehen.

4 schnelle Schritte zum Löten von Leiterplatten

Das Anschließen der Komponenten einer Schaltung durch Löten kann in diesen vier einfachen Schritten erklärt werden:

Schritt 1: Zusammenbau der Materialien

Beim Löten werden verschiedene Werkzeuge und Materialien verwendet. Sie beinhalten:

  • Der Lötkolben: Ein stift- oder pistolenförmiges Handwerkzeug, das an eine Netzsteckdose angeschlossen ist und zum Erhitzen der beiden Enden verwendet wird, die mit dem Lot verbunden werden sollen. Der Lötkolben erwärmt sich auf eine extrem hohe Temperatur, damit die beiden Enden ausreichend erwärmt werden können, um das Lot zu schmelzen. Das Bügeleisen kann je nach Bedarf zwischen 15 und 30 Watt tragen.
  • Das Lot: ist die Metalllegierung, die erhitzt wird, um eine Verbindung zwischen zwei Enden herzustellen, und aus verschiedenen Materialien hergestellt werden kann, wie im vorherigen Abschnitt erläutert.
  • Der Schwamm: Da erhitztes Lot leicht an der Spitze des Lötkolbens haftet, ist ein Schwamm ein wichtiges Material beim Lötprozess. Dadurch kann der Elektriker die Spitze des Bügeleisens reinigen und eine gleichmäßige Wärmeübertragung sicherstellen.
  • Der Lötkolbenständer: dient als Haltevorrichtung für den heißen Lötkolben, um Verbrennungen oder versehentliche Brände zu vermeiden.
  • Die dritte Hand: ein Paar Krokodilklemmen, die der Person beim Löten helfen, die zu bearbeitenden Teile zu halten und direkten Kontakt mit erhitzten Metallstücken zu vermeiden.
  • Die Lötstation: Ein Kit mit einem eingebauten Lötkolben und einer konstanten Stromversorgung, die den Stromfluss steuert und es Ihnen ermöglicht, Ihre Werkzeuge an einem einzigen Ort aufzubewahren.

Schritt 2: Verzinnen

Beim Verzinnen werden die beiden Enden, die mit Lot verbunden werden, vorbeschichtet, um die Bindung fester und länger haltbar zu machen. Es bietet eine glatte Oberfläche für den Fluss von geschmolzenem Lot, wodurch die Bindung glatter und gleichmäßiger wird.

Schritt 3: Löten

Sobald die Spitzen vorbereitet sind, werden die Spitzen mit dem Lötkolben erwärmt, wodurch das Lot geschmolzen wird, um die Verbindung herzustellen. Eine gute Verbindung hat eine glatte Kegelform und alles andere muss gereinigt werden, indem das überschüssige Lot abgeschnitten wird oder sogar entfernt und entlötet wird, wenn die Verbindung schlechte Ergebnisse liefert. Dies sollte erfolgen, wenn die Bindung abgekühlt ist.

Schritt 4: Fertigstellen

Dies könnte als Aufräumen angesehen werden. Es involviert:

In Anbetracht dieser Schritte ist es einfacher, die verschiedenen Löttechniken zu verstehen.

Was sind Leiterplattenlöttechniken?

Löttechniken beantworten das? Wie? Frage des Lötprozesses. Während PCB-Löttechniken verwendet werden können, um sich auf das zu beziehen, was in jedem der obigen Schritte des Lötprozesses geschieht, beziehen wir uns auf die verschiedenen Methoden, die im allgemeinen Lötprozess verwendet werden. Diese Methoden werden durch die Art der verwendeten Arbeit (Hand oder Maschine) und die Techniken bestimmt, die bei jedem der maschinenbasierten Lötprozesse angewendet werden. Hier sind vier der häufigsten PCB-Löttechniken.

Technik 1: Wellenlöten

Diese Technik wird in der Massenproduktion eingesetzt. Die Durchgangslochkomponenten der Schaltung werden durch auf den Leiterplatten gebohrte Löcher eingeführt. Der Prozess beginnt damit, dass die Platten auf dem Lötwagen angeordnet und über einen Flussmittel-Sprühabschnitt geführt werden, der die Komponenten und Kupferbahnen von Oxidablagerungen reinigt.

Der Wagen mit den Brettern rollt über eine Vorheizzone. Durch das Vorheizen werden Wärmeschocks verhindert, wenn die Platten schließlich mit den geschmolzenen Lötwellen verlötet werden. Im Lötabschnitt bildet eine Pumpe Lötwellen, die die Komponenten löten, wenn die Platten über das geschmolzene Lot laufen.

Nach dem Löten wird mit Lösungsmitteln gereinigt und Wasser entionisiert, um Flussmittelrückstände zu entfernen. Wenn das nicht saubere Flussmittel verwendet wird, wird dieser Schritt übersprungen und die Leiterplatte auf Qualität geprüft. Wenn der Qualitätstest bestanden ist, kann die Karte in dem Gerät oder der Appliance verwendet werden, in dem sie bestimmt ist. Eine Karte, die einen fehlgeschlagenen Test aufzeichnet, wird überarbeitet, um Fehler zu korrigieren

Technik 2: Handlöten

Zum Löten einer einzelnen Leiterplatte sind möglicherweise keine industriellen Prozesse wie das Wellenlöten erforderlich. Handlöten wird auch in Betracht gezogen, wenn das Löten zu Reparaturzwecken oder für kleine Platinen durchgeführt wird, die nicht viel Arbeit erfordern. Das Verfahren verwendet die zuvor vorgestellten Materialien (Lötkolben, Lötdraht, Krokodilklemmen, Lötkolbenständer, Schwamm und Lötstation).

Von einem? How-to? Ansatz, umfasst der Lötprozess diese schnellen Schritte:

  • Legen Sie die Platine auf einen Tisch oder eine Werkbank und daneben das andere Material und Werkzeug, das Sie für den Lötvorgang benötigen.
  • Stecken Sie den Lötkolben ein und stellen Sie sicher, dass er heiß ist. Nicht mit den Fingern testen.
  • Erhitzen Sie mit dem Lötkolben in der einen und dem Lötmittel in der anderen Hand die zu verbindenden Metallenden und legen Sie den Draht so auf das heiße Metallende, dass er schmilzt und fließt, um die Verbindung herzustellen.
  • Entfernen Sie nach dem Herstellen der Verbindung das Lot und den Lötkolben und warten Sie, bis die Verbindung abgekühlt ist.
  • Entfernen Sie nach dem Abkühlen zusätzliches Lot, um die Verbindung glatt zu halten.
  • Wenn alle Verbindungen fertig und abgekühlt sind, prüfen Sie die Qualität und führen Sie alle erforderlichen Reparaturen durch.

Technik 3: Reflow-Löten

Diese Technik wird auch für die Massenproduktion von Leiterplatten verwendet, um SMD-Komponenten (Surface Mount Device) in SMT (Surface Mount Technology) zu löten. Die Methode verwendet einen Reflow-Ofen, eine Lötpaste, einen Reflow-Prüfer und einen Schablonendrucker.

Während des Reflow-Lötprozesses werden die Leiterplatten in die erste Kammer geleitet, die als Vorheizzone bekannt ist. Die Platten werden allmählich erhitzt, um Beschädigungen zu vermeiden, wenn sie sich in die nächste Zone bewegen, die als thermische Einweichzone bekannt ist. Diese Zone setzt die Platten hohen Temperaturen aus, um sicherzustellen, dass die Komponenten bis zum Erreichen der Reflow-Zone die erforderliche Wärme haben. In der Reflow-Zone werden die Temperaturen über den Schmelzpunkt erhöht und die Lötpaste wird in eine flüssige Form geschmolzen, um die Komponenten auf die Platten zu löten. Dies erklärt, warum der Reflow-Prozess manchmal als "Zeit über Liquidus" bezeichnet wird. oder? Zeit über Reflow.? Sobald das Löten abgeschlossen ist, werden die Platten in die Kühlzone geleitet, damit sich das Lot auf den Verbindungen verfestigen kann.

Technik 4: Selektives Löten

Selektives Löten ist die Technik, mit der elektronische Komponenten selektiv auf eine nicht vollständig montierte Platine gelötet werden. Eine selektive Lötmaschine wird mit einem Programm gespeist, das die Details des Auftrags enthält, und das Löten wird automatisch durchgeführt.

Bei dieser Technik gibt es mehrere Optionen. Eine, die sich auf den Wellenlötprozess bezieht, ist als selektives Wellenlöten mit Apertur bekannt. Bei dieser Option werden die Komponenten der Platine, die nicht gelötet werden müssen, mit Lötmittel bedeckt, das leicht abgezogen werden kann, und die Platinen werden durch die Wellenlötmaschine geführt, um die Zielkomponenten der Platine zu löten.

Eine zweite Option beim selektiven Löten ist das laserselektive Löten. In dieser Technik. Ein Diodenlaser wird verwendet, um Komponenten nach einem vorprogrammierten Prozess auf die Platine zu löten, der angibt, wo gelötet werden soll und wo nicht.

In Summe

Wenn von Handlöten gesprochen wird, können die verwendeten Schritte als die Techniken beim PCB-Löten betrachtet werden. Es gibt jedoch mehrere maschinengestützte Lötverfahren, die als Variationen des PCB-Lötprozesses und der PCB-Löttechniken gelesen werden können.