Cách hàn bo mạch và kỹ năng sử dụng dụng cụ hàn bo mạch
Công nghệ hàn bo mạch chủ yếu sử dụng chất hàn chì thiếc để hàn, viết tắt là hàn thiếc.
Cơ chế hàn của bảng mạch: dưới tác dụng của nhiệt hàn, chất hàn, mối hàn và lá đồng sẽ không nóng chảy, chất hàn sẽ nóng chảy và làm ướt bề mặt vật hàn, dựa vào sự chuyển động của các nguyên tử, phân tử giữa chất hàn và lá đồng sẽ gây ra sự khuếch tán giữa các kim loại để tạo thành một lớp hợp kim kim loại giữa lá đồng và mối hàn, đồng thời kết nối lá đồng và mối hàn để có được điểm hàn chắc chắn và đáng tin cậy.
Để đạt được hiệu quả hàn các bảng mạch thì không thể thiếu các dụng cụ hàn. Dưới đây là các công cụ hàn bảng mạch và phương pháp sử dụng chúng.
Dụng cụ hàn bảng mạch chủ yếu bao gồm: mỏ hàn điện, que hàn và chất trợ hàn, và các dụng cụ phụ trợ.
1. Mỏ hàn điện
Mỏ hàn điện là dụng cụ hàn quan trọng nhất trong hàn bảng mạch. Cấu tạo của các loại bàn ủi hàn điện khác nhau cũng khác nhau. Bàn ủi hàn điện được làm nóng bên ngoài thường bao gồm đầu sắt hàn, lõi sắt hàn, vỏ, tay cầm, phích cắm, v.v. Đầu sắt hàn được lắp bên trong lõi sắt hàn và được làm bằng vật liệu hợp kim đồng có tính dẫn nhiệt tốt làm chất nền. ; Bàn ủi hàn điện được làm nóng bên trong bao gồm năm bộ phận: thanh nối, tay cầm, kẹp lò xo, lõi sắt hàn và đầu sắt hàn (còn gọi là đầu đồng). Lõi sắt hàn được lắp bên trong đầu mỏ hàn (có khả năng làm nóng nhanh và hiệu suất nhiệt trên 85% - %). Có nhiều loại bàn ủi hàn điện, có thể được chia thành các phương pháp gia nhiệt trực tiếp, cảm ứng, lưu trữ năng lượng và điều chỉnh nhiệt độ; Công suất có thể được chia thành nhiều loại khác nhau như 15W, 2OW, 35W và 300W.
Nhiệt độ của đầu hàn của mỏ hàn điện công suất thấp thường nằm trong khoảng 300 ~ 400 độ. Nói chung, công suất và nhiệt lượng của mỏ hàn điện càng cao thì nhiệt độ của đầu mỏ hàn càng cao.
Hàn các mạch tích hợp, bảng mạch in và mạch CMOS thường sử dụng mỏ hàn được làm nóng bên trong 20W. Công suất của mỏ hàn được sử dụng càng cao thì các linh kiện càng dễ bị cháy (thường khi nhiệt độ của điểm nối bóng bán dẫn vượt quá 200 độ sẽ bị cháy) và khiến dây dẫn của bảng mạch in tách ra khỏi đế; Công suất của mỏ hàn được sử dụng quá nhỏ, thiếc hàn không thể nóng chảy hoàn toàn, chất trợ dung không thể bay hơi và các mối hàn không mịn và chắc chắn, dễ dẫn đến hàn lỗi.
2. Thiếc và chất trợ dung
Khi hàn, chất hàn và chất trợ dung cũng được yêu cầu.
Vật liệu thiếc: Là kim loại dễ nóng chảy, có khả năng kết nối các dây dẫn linh kiện với các điểm kết nối của bảng mạch in. Thiếc (Sn) là kim loại màu trắng bạc mềm và dẻo, có nhiệt độ nóng chảy là 232 độ. Nó có tính chất hóa học ổn định ở nhiệt độ phòng, không dễ bị oxy hóa, không làm mất độ bóng kim loại và có khả năng chống ăn mòn trong khí quyển mạnh. Chì (Pb) là kim loại màu trắng xanh nhạt tương đối mềm, có nhiệt độ nóng chảy 327 độ. Chì có độ tinh khiết cao có khả năng chống ăn mòn trong khí quyển mạnh và ổn định hóa học tốt, nhưng có hại cho sức khỏe con người. Thêm một tỷ lệ chì nhất định và một lượng nhỏ kim loại khác vào thiếc có thể tạo ra chất hàn có điểm nóng chảy thấp, độ chảy tốt, độ bám dính mạnh với các bộ phận và dây dẫn, độ bền cơ học cao, độ dẫn điện tốt, khả năng chống oxy hóa thấp, chống ăn mòn tốt và sáng. và các mối hàn đẹp, thường được gọi là hàn. Chất hàn có thể được chia thành 15 loại dựa trên hàm lượng thiếc của nó và thành ba loại: S, A và B dựa trên hàm lượng thiếc và thành phần hóa học của tạp chất. Hàn linh kiện điện tử thường sử dụng dây hàn hình dây có lõi nhựa thông. Loại dây hàn này có nhiệt độ nóng chảy thấp và chứa chất trợ dung nhựa thông nên dễ sử dụng.
Thông lượng hàn: chia thành hai loại theo chức năng: thông lượng và điện trở hàn.
① Thông lượng
Việc sử dụng chất trợ dung trong quá trình hàn có thể giúp chúng ta loại bỏ oxit khỏi bề mặt kim loại, có lợi cho việc hàn và còn bảo vệ đầu mỏ hàn. Nó có thể hòa tan và loại bỏ các oxit khỏi bề mặt kim loại, bao quanh bề mặt kim loại trong quá trình hàn và nung nóng, cách ly nó với không khí và ngăn chặn quá trình oxy hóa kim loại trong quá trình nung nóng; Nó có thể làm giảm sức căng bề mặt của vật hàn nóng chảy, có lợi cho việc làm ướt vật hàn. Thông lượng nói chung có thể được chia thành thông lượng vô cơ, thông lượng hữu cơ và thông lượng nhựa. Hiện nay, chất thông thường được sử dụng là nhựa thông hoặc nước hoa nhựa thông (hòa tan nhựa thông trong rượu); Khi hàn các bộ phận hoặc dây điện lớn hơn, cũng có thể sử dụng kem hàn, nhưng nó có mức độ ăn mòn nhất định và cặn cần được loại bỏ kịp thời sau khi hàn.
② Điện trở hàn
Thông lượng chặn hàn có thể bao phủ bề mặt bảng của bảng mạch in không cần hàn, do đó chất hàn chỉ có thể được hàn trên các mối hàn cần thiết, có thể bảo vệ bảng khỏi tác động nhiệt nhỏ trong quá trình hàn và không dễ dàng phồng rộp, và cũng có thể ngăn ngừa hiện tượng bắc cầu, kéo đầu, đoản mạch, hàn bị lỗi, v.v.
Khi sử dụng từ thông, nó phải được áp dụng đúng theo kích thước diện tích và trạng thái bề mặt của mối hàn. Nếu lượng quá nhỏ sẽ ảnh hưởng đến chất lượng mối hàn. Nếu lượng quá lớn, cặn từ thông sẽ ăn mòn các bộ phận hoặc làm cho hiệu suất cách điện của bảng mạch kém hơn.
