Важность качественного припоя для электроники

Важность качественного припоя для электроники

directory

Нужны прочные и надежные связи? используйте лучшие электронные припои. При создании электронных схем качество паяных соединений имеет решающее значение. Слабые или нестабильные соединения могут привести к неприятным сбоям в работе, снижению производительности и даже необратимому повреждению. Вот почему так важно использовать высококачественный электронный припой, разработанный специально для сложных схем.

В JHDPCB мы понимаем важность выбора подходящего припоя для вашего проекта, поэтому составили руководство, которое поможет вам принять обоснованное решение. В нашем руководстве рассказывается, какие припои для электроники, как правильно выбрать лучший припой для печатных плат и их применение. Обладая этими знаниями, вы сможете с уверенностью выбрать лучший припой для вашей печатной платы и добиться необходимых вам электрических соединений.

Что такое припой для электроники?

Припой — это металлический сплав, который используется для соединения других металлических изделий. Он имеет относительно низкую температуру плавления, что позволяет ему становиться жидким и образовывать связь между металлическими деталями при нагревании. При охлаждении припой затвердевает и прочно скрепляет соединяемые металлические детали.
Обычное использование припоя включает:

  1. Соединение электронных компонентов с печатными платами
  2. Сборка металлических конструкций
  3. Герметизация и ремонт металлоконструкций
  4. Соединение проводов между собой

Для качественной и повторяемой сборки и ремонта электронных устройств необходимы высококачественный припой и тщательная техника пайки. Некачественная пайка или неаккуратная пайка не приводит ни к чему, кроме неприятностей.

Какие типы припоя используются для печатных плат?

Существует четыре основных категории припоя для печатных плат: припой на основе свинца, бессвинцовый припой, припой с флюсовым сердечником и припой из сплава серебра.

  • Припои на основе свинца: Припой на основе свинца был популярным выбором для сборки электроники из-за его низкой температуры плавления и простоты использования. Обычно он содержит около 60-70% свинца, а остальная часть состоит из олова и других металлов. Добавление небольшого количества других металлов может улучшить характеристики припоя, например, снизить хрупкость соединения и улучшить его тепло- и электропроводность.
  • Бессвинцовые припои: Бессвинцовые припои были разработаны в качестве замены припоя на основе свинца в электронике. Самый распространенный бессвинцовый припой — Sn96,5Ag3Cu0,5 (SAC305). Бессвинцовые припои имеют более высокую температуру плавления (около 220°C для SAC305), поэтому требуют более высоких температур пайки, что может привести к повреждению компонентов, если все сделано неправильно.
    Бессвинцовый припой быстро становится предпочтительным вариантом из-за экологических норм и проблем со здоровьем, связанных с припоем на основе свинца. 
  • Припои из серебряных сплавов: Припои из серебряных сплавов содержат в основном олово с 3–10% серебра. Наиболее распространенными типами являются олово/серебро 95/5 и 91/9. Эти припои обладают свойствами между припоями на основе свинца и припоями, не содержащими свинца. Этот тип припоя обычно используется при высоких температурах, поскольку он имеет более высокую температуру плавления, чем другие типы припоя. Он также известен своей превосходной проводимостью, что делает его популярным выбором для высокопроизводительных электронных приложений.
  • Припои с флюсовым сердечником: Припой с флюсовым сердечником — это тип припоя, который содержит флюсовый сердечник, который представляет собой химическое соединение, которое помогает очистить и подготовить поверхность паяемого металла. Флюсовая сердцевина находится внутри проволоки, что упрощает ее использование по сравнению с традиционными видами пайки, требующими отдельного флюса. Припой с флюсовым сердечником обычно используется в электронике, сантехнике и автомобилях.
Быстрое сравнение преимуществ и недостатков типов припоя для печатных плат
Тип припояПреимуществаНедостатки
Припои на основе свинца1. Низкая стоимость;
2. Низкая температура плавления (около 180-190°C);
3. Хорошие смачивающие свойства;
4.Проверено временем и понятно;
1. Содержание токсичного свинца;
2. Не экологически чистый;
3.Запрещен во многих странах;
Бессвинцовые припои1. Экологически чистый, без токсичного свинца;
2. Соответствует санитарным и экологическим нормам, запрещающим свинец;
1. Более высокие температуры плавления;
2.Может иметь худшие смачивающие свойства l;
3. Более дорогой, чем припои на основе свинца;
4. Может быть более склонен к дефектам пайки;
Припои из серебряных сплавов1. Отсутствие токсичного содержания свинца;
2.Температуры плавления ниже, чем у обычных бессвинцовых припоев, что снижает риск теплового повреждения;
3. Хорошие смачивающие свойства для эффективного формирования суставов;
1. Значительно более высокая стоимость из-за содержания серебра;
2. Все равно могут потребоваться более высокие температуры, чем для припоев на основе свинца;
Припои с флюсовым сердечником1.Удобен в использовании;
2. Подходит для наружного применения;
3. Простота в использовании;
4. Создает более сильные суставы;
1. Ограниченный контроль;
2. Трудности в очистке;
3. Проблемы здоровья и безопасности;

Совет: Оптимальный тип припоя для конкретного применения печатной платы зависит от таких факторов, как требования к температуре применения, ценовые ограничения и нормы по охране труда и окружающей среды. Как бессвинцовые припои, так и припои на основе серебра могут быть хорошими вариантами, когда припои на основе свинца не подходят из-за нормативных требований. Но необходимо учитывать их более высокую стоимость и различные свойства материалов, чтобы избежать проблем с пайкой.

Как правильно выбрать припой для печатной платы?

Выбор лучшего припоя для электроники или сборки печатной платы (PCB) — это решающее решение, которое может напрямую повлиять на качество и долговечность ваших электронных продуктов. Целью этого всеобъемлющего руководства является предоставление подробного и информативного обзора различных факторов, которые следует учитывать при выборе подходящего припоя для печатной платы для электрического проекта.

Первое решение, которое вам нужно принять при выборе припоя для печатной платы, — использовать ли припой на основе свинца или без свинца. Каждый тип имеет свои преимущества и недостатки, которые следует тщательно взвесить перед принятием решения.
Припои на основе свинца содержат соотношение олова/свинца 60-40 или 63/37 и традиционно использовались из-за их низкой стоимости и низкой температуры плавления. Однако свинец токсичен, поэтому в настоящее время все чаще используются припои без свинца, такие как SAC305 (Sn96.5Ag3Cu0.5), соответствующие требованиям. Бессвинцовые припои имеют более высокие температуры плавления, поэтому требуют более высоких температур, но более экологичны. Выбор зависит от ваших приоритетов и потребностей приложения.

Здесь вы можете сузить поиск различных типов припоя для электроники до трех основных категорий.

  • Припой с флюсовым сердечником:
    Припой с флюсовым сердечником — это тип припоя, который содержит центральное ядро из флюса, который представляет собой химический агент, который способствует процессу пайки, уменьшая окисление и улучшая текучесть припоя. Припой с флюсовым сердечником доступен как на основе свинца, так и без него, и обычно используется при сборке электроники благодаря простоте использования и уменьшению необходимости в дополнительном нанесении флюса.
  • Свинцовые припои:
    Традиционные припои на основе свинца обычно состоят из сплава олова и свинца, наиболее распространенным из которых является состав 63/37 (63% олова, 37% свинца), также известный как эвтектический припой. Этот припой имеет низкую температуру плавления (183°C) и отличные смачивающие свойства, что делает его простым в работе и надежным в электронных приложениях.
  • Бессвинцовые припои:
    Бессвинцовые припои выпускаются в различных составах сплавов, наиболее распространенными из которых являются сплавы олово-серебро-медь (SAC). Другие альтернативы включают олово-медь, олово-висмут и сплавы олова-цинка. Каждый сплав имеет разные свойства, такие как температура плавления и характеристики смачивания, поэтому очень важно выбрать подходящий бессвинцовый припой для вашего конкретного применения.

Диаметр припойной проволоки может существенно повлиять на процесс пайки. Более толстые припойные проволоки могут обеспечить больше материала на длину, что делает их подходящими для больших соединений или больших объемов работ. Напротив, более тонкие припои обеспечивают лучший контроль и точность, что делает их идеальными для сложных задач пайки,  например, компоненты для поверхностного монтажа на печатных платах. Крайне важно выбрать подходящий диаметр припоя в соответствии с конкретными требованиями вашего проекта. 

Срок годности паяльной проволоки с флюсовой проволокой определяется сплавом, из которого изготовлен припой. Сплавы с содержанием свинца более 70% имеют срок годности 2 года, остальные сплавы — 3 года.
Если вы ищете припой с более длительным сроком хранения, хорошим вариантом станут бессвинцовые припои. Обычно они имеют более длительный срок хранения, чем припои на основе свинца, что делает их идеальными, если вы не планируете использовать всю катушку с припоем сразу.

Размер провода

Размер катушки с проволокой для припоя будет зависеть от объема паяльных работ, которые вы ожидаете в своем проекте. Для небольших проектов или периодических задач по пайке может быть достаточно катушки меньшего размера. Однако для крупносерийного производства или регулярных паяльных работ катушка большего размера может оказаться более экономичной и удобной в долгосрочной перспективе.

Например, для PDIP с расстоянием между контактами 0,1 дюйма рекомендуется калибр 18 (1,22 мм). Для печатных плат меньшего размера с контактами, расположенными ближе друг к другу, подойдет провод 22 калибра с номером диаметром 0,711 мм. С другой стороны, для старых схем с припаянными метками большего размера требуется провод более толстого сечения, например, провода калибра 16 диаметром 1,63 мм. Важно выбрать правильное сечение проводов, чтобы обеспечить правильное подключение, долговечность и совместимость с конкретной используемой печатной платой.

Флюс является важным компонентом в технике пайки, поскольку он помогает очистить область пайки, позволяя припою растекаться и создавать идеальное паяное соединение. Флюс работает за счет изменения поверхностного натяжения спаиваемых материалов, что повышает адгезионные свойства паяного соединения. Существует два основных типа флюса: водорастворимый и канифольный припой для электроники.

  • Водорастворимый флюс является хорошим вариантом для схем, поскольку он упрощает процесс очистки и помогает минимизировать количество необходимого припоя.
  • Флюсовая проволока с канифольным сердечником обычно достаточна для большинства задач пайки, но может быть полезно иметь под рукой отдельный флюс, чтобы добавить его на поверхность точки пайки. Это можно сделать, оставив флюс поверх паяльника и затем нанося его на место соединения по мере необходимости.

Форма потока

Стоимость припоя может значительно варьироваться в зависимости от таких факторов, как состав сплава, диаметр припоя и размер катушки. Припои на основе свинца обычно дешевле, чем припои, не содержащие свинца. Однако можно добиться желаемых свойств припоя, добавляя в него другие металлы, такие как серебро и висмут. Припои с серебряным покрытием дороже, чем припои на основе олова, но они обладают большей прочностью. Припои на основе висмута также дороги из-за их способности работать при низких температурах. При сравнении стоимости различных припоев важно учитывать не только первоначальные затраты, но и долгосрочные затраты, связанные с такими факторами, как эффективность пайки, надежность и соответствие экологическим нормам. 

Для начинающих:
Для любителей или новичков в пайке рекомендуется использовать бессвинцовый припой с низкой температурой плавления и хорошими смачивающими свойствами. Это обеспечит более щадящую пайку и сведет к минимуму риск повреждения компонентов или печатной платы.

Когда следует выбирать бессвинцовый припой?
Для профессионального применения и проектов, на которые распространяются правила RoHS, требуется бессвинцовый припой. Бессвинцовый припой с соответствующим составом сплава, например SAC, для обеспечения оптимальных характеристик и соответствия экологическим нормам.

Когда следует выбирать припой на основе свинца?
В некоторых случаях припой на основе свинца по-прежнему может быть предпочтительным выбором, особенно для применений, где не требуется соответствие RoHS, а превосходные смачивающие свойства и более низкая температура плавления припоя на основе свинца могут обеспечить лучшую производительность и простоту использования.

Наконец, при выборе припоя для печатной платы следует учитывать характер вашего электронного продукта. Оцените предполагаемое использование продукта, его долговечность, условия эксплуатации и любые конкретные требования к надежности, производительности или соответствию отраслевым стандартам. Эти факторы могут помочь вам принять решение о выборе подходящего типа и состава паяльной платы для вашего проекта.

Наконец, вы должны знать, что выбор подходящего припоя для печатной платы — это многогранное решение, требующее тщательного учета различных факторов. Принимая во внимание эти факторы, вы можете быть уверены, что выбрали правильный припой для вашего электронного продукта, что обеспечит оптимальные характеристики, долговечность и соответствие соответствующим нормам.
Итак, идем дальше, ведь теперь вы имеете представление о том, как правильно выбирать припой для печатной платы. Пришло время углубиться в то, как использовать припой на печатной плате. Давай выясним!

Как использовать припой на печатной плате?

Пайка — важный навык для любого, кто работает с электроникой, будь то хобби, ремонт или профессиональная деятельность. Пайка позволяет создавать прочные электропроводящие соединения между компонентами и печатными платами (PCB). Давайте рассмотрим пошаговый процесс пайки печатной платы, чтобы помочь вам освоить эту важную технику. 

Шаги:

  • Шаг 1: Залудите паяльник.
    Первый шаг в пайке — подготовить паяльник, залужив его жало. Лужение помогает улучшить теплопередачу, защищает железо от окисления и облегчает пайку компонентов на печатную плату.
    Подключите паяльник и дайте ему нагреться до рабочей температуры. Это может занять несколько минут в зависимости от мощности утюга. Очистите кончик утюга влажной губкой или губкой из латунной проволоки. Это удалит любой мусор или окисление, которые могли образоваться на поверхности.
    Нанесите небольшое количество припоя на жало паяльника. Как только припой расплавится, он покроет наконечник. Это называется лужением. Удалите излишки флюса или припоя с помощью губки или губки из латунной проволоки, оставив тонкий слой припоя на наконечнике.
  • Шаг 2: Подготовьте поверхность.
    Прежде чем приступить к пайке, важно подготовить печатную плату и компоненты, которые вы будете на нее паять.
    Очистите печатную плату безворсовой тканью, чтобы удалить пыль, жир и отпечатки пальцев, которые могут присутствовать. Вставьте компоненты через соответствующие отверстия на печатной плате. Согните выводы, чтобы временно удерживать компоненты на месте. Закрепите печатную плату с помощью держателя печатной платы или вспомогательного ручного инструмента, чтобы она оставалась устойчивой во время работы.
  • Шаг 3: Размещение компонентов.
    Дважды проверьте ориентацию каждого компонента на плате в соответствии со схемой или компоновочной схемой. Убедитесь, что поляризованные компоненты, такие как диоды и конденсаторы, ориентированы правильно. Выровняйте компоненты так, чтобы они прилегали к печатной плате, следя за тем, чтобы между корпусом компонента и поверхностью платы не было зазоров.
  • Шаг 4: Нагрейте соединение.
    Держите паяльник в одной руке, а припой в другой. Прикоснитесь кончиком паяльника к выводу компонента и соответствующей контактной площадке печатной платы. Держите его неподвижно в течение нескольких секунд, чтобы тепло передалось и нагрело обе поверхности.
  • Шаг 5: Спаяйте соединение.
    Нанесите небольшое количество припоя на нагретое соединение, прикасаясь припоем к месту соединения вывода компонента и площадки печатной платы. Припой должен плавиться и равномерно растекаться по стыку, образуя блестящую вогнутую закругленность. Удалите припой из соединения, но продолжайте удерживать паяльник на месте еще пару секунд. Это гарантирует, что припой полностью растечется и создаст прочное соединение. Аккуратно извлеките паяльник из соединения, давая припою остыть и затвердеть.
  • Шаг 6: Осмотрите соединение. 
    Осмотрите паяное соединение с помощью увеличительного стекла или микроскопа, чтобы убедиться, что оно представляет собой гладкую, блестящую, вогнутую кромку без трещин и зазоров. Хорошее паяное соединение должно полностью покрывать контактную площадку и обеспечивать четкое соединение между выводом компонента и печатной платой.
    Обрежьте лишние выводы компонентов с помощью резаков заподлицо, оставляя небольшое количество оловянного вывода, выступающего за пределы паяного соединения.
  • Шаг 7: Очистка.
    Очистите печатную плату изопропиловым спиртом и безворсовой тканью, чтобы удалить остатки флюса, которые могут остаться после пайки. Остатки флюса могут вызвать коррозию и со временем повлиять на работу схемы. Отключите паяльник и дайте ему остыть, прежде чем хранить его в безопасном месте.

Следуя этому пошаговому руководству, вы можете быть уверены, что сможете уверенно и точно паять компоненты на печатную плату. По мере практики вы станете более опытными в пайке и будете хорошо подготовлены к выполнению различных проектов в области электроники.

Используйте пайку на печатной плате

Несколько быстрых советов по пайке печатных плат.

Вот несколько полезных советов по качественной пайке печатных плат:

  • Флюс помогает удалить поверхностные оксиды и улучшить смачивание припоя. Для достижения наилучших результатов перед пайкой нанесите флюс на область соединения. Для припоя с флюсовым сердечником флюс встроен, поэтому дополнительный флюс может не потребоваться.
  • Нагревайте соединения, а не припой. Поместите жало паяльника на соединение, чтобы нагреть его, затем подайте припой на соединение. Это позволяет припою полностью смачивать соединение. Простое нагревание припоя часто приводит к плохому формированию соединения.
  • Содержите жало паяльника в чистоте и залужении. Часто протирайте жало паяльника влажной губкой и наносите свежий припой, чтобы сохранить его покрытие. Это способствует передаче тепла и предотвращает перегрев компонентов.
  • Выберите правильный размер жала паяльника. Для печатных плат хорошо подойдет небольшое долото или конический наконечник толщиной от 0,5 до 1 мм. Для достижения наилучших результатов наконечник должен быть пропорционален размеру площадки припоя.
  • Прикладывайте паяльник к соединениям только на 3–5 секунд, чтобы предотвратить повреждение. Между применениями дайте компонентам остыть в течение нескольких секунд.
  • При использовании флюса RA очистите плату изопропиловым спиртом, чтобы удалить остатки флюса после пайки. Для флюса, не требующего очистки, очистка не требуется, но очистка в любом случае может повысить надежность.
  • После окончания работ проверьте все паяные соединения. Убедитесь, что припой полностью смочил соединение, а соединение гладкое и блестящее. Тусклые, зернистые стыки указывают на плохой контакт, требующий перепайки. Гладкие, вогнутые соединения идеальны.
  • Пары припоя содержат токсичные соединения, поэтому всегда работайте в хорошо проветриваемом помещении. Для интенсивной производственной работы рекомендуется использовать дымоотсос.
  • Мойте руки после работы с припоем. Припои могут содержать свинец, поэтому перед работой тщательно мойте руки, чтобы избежать загрязнения. Воздействие свинца может произойти при работе с припоями на основе свинца.
  • Развивайте навыки посредством практики. Спаяйте ненужные компоненты на одноразовой плате, чтобы набраться опыта. Хорошая техника пайки приходит с практикой.

Как удалить припой?

До этого момента мы были сосредоточены на том, как правильно паять компоненты на печатных платах и соединять провода. Однако важно также знать, как безопасно удалить припаянные компоненты, когда это необходимо. Этот процесс известен как распайка.
В какой-то момент вам может потребоваться удалить электронный компонент, который вы ранее припаяли к печатной плате. Возможно, вы изначально припаяли не тот компонент или приобрели запасную часть, чтобы улучшить свою схему. В таких ситуациях инструмент для демонтажа позволит безопасно удалить компонент и его припой.

Как удалить припой

Шаги:

  1. Поместите фитиль для распайки на паяное соединение, которое необходимо удалить. Затем прижмите нагретое жало паяльника к демонтажному фитилю. Припой впитается в фитиль. Нажмите, чтобы узнать больше о фитилях припоя.
  2. Удалите демонтажный фитиль после того, как он впитает весь припой.
  3. Отрежьте использованную часть фитиля с помощью кусачек.
  4. Повторите вышеуказанные шаги, если припой остался. Впитываемость может варьироваться в зависимости от типа припоя. Припои с содержанием олова 63 и 60 % обладают хорошей впитываемостью.

Итак, это все. Я надеюсь, что эта статья будет полезна для тех, кто интересуется всей сопутствующей информацией о припоях для электроники. Использование высококачественного припоя имеет решающее значение для производства и сборки электроники. Являясь ведущей компанией по производству печатных плат, JHDPCB поставляет только лучшие паяльные материалы, которые обеспечивают превосходную теплопроводность, коррозионную стойкость и прочность соединений для всех наших сборок печатных плат.

В JHDPCB мы понимаем, что паяное соединение — самое слабое звено в любой электронной сборке. Наш строгий контроль качества и передовые производственные процессы позволяют нам производить печатные платы с паяными соединениями, способными выдерживать суровые условия любой операционной среды.

Чтобы сократить время простоев, повысить надежность и получить конкурентное преимущество, используйте печатные платы от JHDPCB. Свяжитесь с нами сейчас, чтобы получить бесплатное предложение и узнать, почему мы являемся надежным именем в области решений для печатных плат. Наши торговые представители всегда готовы ответить на любые вопросы, которые могут возникнуть у вас по поводу вашего проекта. Давайте начнем!

Получите ценовое предложение на печатную плату прямо сейчас

Откройте высококачественные услуги по производству печатных плат в JHDPCB

Leave a Comment