Cea mai fundamentală abilitate necesară pentru asamblarea oricărui proiect electronic este aceea de lipire. Lipirea este procesul de îmbinare a două metale prin utilizarea unui aliaj de lipit, realizat prin combinarea staniului și plumbului în proporții diferite. Este nevoie de puțină practică pentru a face îmbinarea perfectă, dar, ca și cum ai merge cu bicicleta, odată învățat nu este uitat niciodată. Ideea este simplă: să uniți părțile electrice împreună pentru a forma o conexiune electrică, folosind un amestec topit de plumb și staniu (lipire) cu un fier de lipit.

1. Unii factori pe care trebuie să-i avem în vedere includ:-

Majoritatea fierelor de călcat pornesc de la rețea la 240V. Cu toate acestea, există tipuri de joasă tensiune (de exemplu, 12V sau 24V) care fac, în general, parte dintr-o „stație de lipit” și sunt proiectate pentru a fi utilizate cu un controler special fabricat de același producător.

De obicei, acestea pot avea o putere nominală cuprinsă între 15-25 wați sau cam așa ceva, ceea ce este bine pentru majoritatea lucrărilor. O putere mai mare nu înseamnă că fierul de călcat se încălzește - înseamnă pur și simplu că există mai multă putere în rezervă pentru a face față îmbinărilor mai mari.

Controlul temperaturii:

Cele mai simple și mai ieftine tipuri nu au nicio formă de reglare a temperaturii. Pur și simplu conectați-le și porniți-le. Reglarea termică este „proiectată în” acestea pot fi descrise ca „echilibrate termic” astfel încât să aibă un anumit grad de „potrivire” a temperaturii, dar ieșirea lor altfel nu va fi controlată. Fierele de călcat neregulate formează un fier de călcat ideal pentru majoritatea utilizatorilor și, în general, se descurcă bine cu lipirea plăcilor cu circuite imprimate și cu legăturile generale.

Majoritatea acestor tipuri de fier „în miniatură” vor fi de puțin folos atunci când se încearcă lipirea îmbinărilor mari. Un fier de călcat cu temperatură adecvată va avea o formă de control termostatic încorporat, pentru a se asigura că temperatura tipului de fier este menținută la un nivel fix și, de asemenea, garantează că ieșirea va fi relativ stabilă.

Stații de lipit:

Constă dintr-o unitate de control completă de pe bancă în care este conectat un fier de lipit special de joasă tensiune. Unele versiuni ar putea avea citire digitală a temperaturii încorporată și vor avea un buton de control pentru a vă permite să modificați setarea. Temperatura ar putea fi mărită pentru lipirea îmbinărilor mai mari; acestea sunt proiectate pentru linia de producție continuă/utilizare profesională. Cele mai bune stații au fiare de călcat, care sunt bine echilibrate, cu mânere confortabile care rămân răcoroase toată ziua. În vârf sau în arbore va fi încorporat un termocuplu, care monitorizează temperatura.

Masă termică sau biți:

Selectați un tip potrivit în funcție de grosimea plumbului de lipit. Este disponibil cu diferite diametre sau forme, care pot fi schimbate în funcție de tipul de lucru în mână. Adesea, vârfurile sunt acoperite cu fier pentru a-și păstra viața sau pot fi în schimb placate cu strălucire.

Legătură termică:

Un al treilea factor de luat în considerare este legătura termică. Aceasta este zona de contact dintre vârful de fier și lucru. Figura 2 prezintă o vedere a unui vârf de fier de lipit care lipeste un cablu component. Căldura este transferată prin zona mică de contact dintre vârful fierului de lipit și tampon. Zona de legătură termică este mică.

lipire

Figura de mai jos prezintă o vedere a unui vârf de fier de lipit care lipeste un cablu component. În acest caz, suprafața de contact este mult crescută având o cantitate mică de lipit la punctul de contact. Vârful este, de asemenea, în contact atât cu plăcuța, cât și cu componenta, îmbunătățind în continuare legătura termică. Această punte de lipit asigură o legătură termică și asigură transferul rapid de căldură în lucru.

A pistol de lipit este un fier în formă de pistol, care funcționează de obicei la 100 W sau mai mult, și este complet nepotrivit pentru lipirea componentelor electronice moderne: sunt prea fierbinți, grei și greu de utilizat pentru utilizarea microelectronicii. Fierele de lipit sunt cel mai bine utilizate împreună cu un aparat termorezistent suport tip bancă, astfel încât fierul fierbinte să poată fi parcat în siguranță între utilizare.

Curățenia, temperatura, timpul, acoperirea adecvată a lipirii sunt factorii cheie care afectează calitatea îmbinării.

Toate piesele - inclusiv vârful de fier în sine - trebuie să fie curate și să nu fie contaminate. Murdăria sau oxidul de suprafață este inamicul unei îmbinări lipite de bună calitate. Prin urmare, este o necesitate absolută să ne asigurăm că piesele sunt lipsite de grăsimi, oxidare și alte contaminări.

Un alt efect secundar al suprafețelor murdare este tendința oamenilor de a dori să aplice mai multă căldură în încercarea de a „forța lipirea lipirii”. De multe ori, acest lucru va face mai mult rău decât bine, deoarece este posibil să nu fie posibilă arderea oricăror contaminanți, iar componenta poate fi supraîncălzită. În cazul semiconductoarelor, temperatura este destul de critică și aplicarea unei astfel de călduri excesive le poate dăuna.

2. Pași:

2.1 Umezire:

Când lipirea la cald vine în contact cu o suprafață de cupru, are loc o acțiune de solvent metalic. Lipirea se dizolvă și pătrunde pe suprafața cuprului. Moleculele de lipit și cupru se amestecă pentru a forma un aliaj nou, unul care este parte cupru și parte lipit. Această acțiune solventă se numește umectare și formează legătura intermetalică între părți.

Umezirea poate apărea numai dacă suprafața cuprului este liberă de contaminare și din filmul de oxid care se formează atunci când metalul este expus aerului. De asemenea, lipirea și suprafața de lucru trebuie să fi atins temperatura adecvată.

2.2 Conserve:

Sfaturile noi trebuie conservate imediat când este utilizat pentru prima dată. Componentele de cosire implică aplicarea unui strat subțire de lipit pe suprafața de lipit. Acest lucru ajută foarte mult la realizarea unei articulații bune și ar trebui să se facă ori de câte ori este posibil. O suprafață conservată continuu trebuie menținută pe suprafața de lucru a vârfului de lipit pentru a asigura transferul adecvat de căldură și pentru a evita transferul de impurități la conexiunea de lipit.

Este mai bine să aplicați din nou o cantitate foarte mică de lipit, în principal pentru a îmbunătăți contactul termic dintre fier și articulație, astfel încât lipirea să curgă mai repede și mai ușor. Introduceți componentele și rotiți cablurile astfel încât piesa să fie menținută în poziție.

2.3 Dezoxidare:

Răciți placa de circuit imprimat și conduceți componenta folosind vată de oțel pentru a elimina oxidarea. Utilizați o pila mică de mână sau răzuieți folosind o lamă de cuțit sau frecați o cârpă fină de smirnă peste ele pentru a dezvălui metalul proaspăt dedesubt. După ce ați pregătit suprafețele, evitați să atingeți piesele după aceea, dacă este posibil. Pentru a forma componenta corect - verificați dacă componenta intră cu ușurință în interiorul PCB-ului.

Fluxul îndepărtează oxizii care apar în timpul încălzirii și este văzut ca un fluid maro care clocotește pe articulație. Fluxul este un solvent format din colofonii naturali sau sintetici pentru îndepărtarea oxizilor de pe suprafața cuprului. Este necoroziv și neconductiv și nu va afecta circuitele. Pentru a realiza îmbinări solide bune, componentele trebuie să fie curate atât din punct de vedere fizic, cât și chimic, deoarece lipirea trebuie să intre efectiv în componente nu doar pe ele. Răzuirea cablurilor componentelor și scufundarea cablurilor în flux și aplicarea fluxului pe tampoanele PCB ajută, de asemenea, la îndepărtarea oxizilor de suprafață în procesul de lipire.

2.5 Controlul temperaturii:

Un alt pas către lipirea cu succes este să vă asigurați că temperatura tuturor pieselor este ridicată la aproximativ același nivel înainte de a aplica lipirea. Imaginați-vă, de exemplu, încercând să lipiți un rezistor la locul său pe o placă de circuite imprimate. este mult mai bine să încălziți atât PCB de cupru, cât și cablul de rezistență în același timp înainte de a aplica lipirea, astfel încât lipirea să curgă mult mai ușor peste îmbinare. Încălzirea unei părți, dar nu a celeilalte, oferă o îmbinare mult mai puțin satisfăcătoare, așa că depuneți eforturi pentru a vă asigura că fierul de călcat este în contact cu toate componentele, înainte de a atinge lipirea. Punctul de topire al celor mai lipite este în regiunea de 188 ° C (370 ° F), iar temperatura vârfului fierului este de obicei 330-350 ° C (626 ° -662 ° F). Cele mai recente lipiri fără plumb necesită de obicei o temperatură mai ridicată.

Apoi, îmbinarea trebuie încălzită cu burghiul doar pentru timpul potrivit - timp în care se aplică o lungime scurtă de lipire pe îmbinare. Nu folosiți fierul de călcat pentru a transporta lipirea topită la articulație. Timpul excesiv va deteriora componenta și poate și folia de cupru a plăcii de circuit. Încălziți îmbinarea cu tipul de fier, apoi continuați încălzirea în timp ce aplicați lipirea, apoi îndepărtați fierul și lăsați îmbinarea să se răcească. Acest lucru ar trebui să dureze doar câteva secunde, cu experiență. Perioada de încălzire depinde de temperatura fierului de călcat și de dimensiunea îmbinării - iar piesele mai mari au nevoie de mai multă căldură decât de cele mai mici.

2.7 Aplicarea lipirii:

În general, tipul de lipit trebuie aplicat la punctul maxim de masă al îmbinării. Acest lucru va permite ridicarea termică rapidă a pieselor care trebuie lipite. Lipirea topită curge întotdeauna din zona mai rece spre cea mai fierbinte. Înainte de aplicarea lipirii, temperatura suprafeței pieselor lipite trebuie să fie ridicată peste punctul de topire a lipirii. Nu topiți niciodată lipirea pe vârful fierului și lăsați-o să curgă pe un răcitor de suprafață decât temperatura de topire a lipirii.

Pentru lipire, așezați vârful pistolului de lipit direct pe zona de lipit și aplicați cu grijă lipirea fierbinte în zona în care pistolul de lipit atinge metalul. Aplicați doar cantitatea minimă de lipire necesară pentru a seta conexiunea; excesul de lipire va intra în celelalte componente ale proiectului dumneavoastră. Nu suflați niciodată pe lipitorul fierbinte sau nu încercați să utilizați conexiunea înainte ca aceasta să fie complet răcită. Acest lucru va crea mici fracturi în articulația metalică și va slăbi legătura dintre piese.

2.8 Acoperirea lipirii:

Cheia finală a unei îmbinări de lipit de succes este aplicarea unei cantități adecvate de lipire. Prea multă lipire este o risipă inutilă și poate provoca scurtcircuite cu îmbinări adiacente. Prea puțin și este posibil să nu susțină corect componenta sau să nu formeze complet o articulație de lucru. Cât de mult să aplici, vine cu adevărat doar cu practică. Numai câțiva milimetri sunt suficienți pentru o îmbinare PCB „medie”.

2.9 Curățarea după lipire:

Când este necesară curățarea, reziduurile de flux trebuie îndepărtate cât mai curând posibil, dar nu mai târziu de o oră după lipire. Unele fluxuri pot necesita acțiuni mai imediate pentru a facilita îndepărtarea adecvată. Mijloace mecanice precum agitație, pulverizare, periere și alte metode de aplicare pot fi utilizate împreună cu soluția de curățare.

2.10 Re-lipire:

Trebuie acordată atenție pentru a evita necesitatea re-lipirii. Când este necesară resoldarea, standardele de calitate pentru conexiunea resoldată ar trebui să fie aceleași ca și pentru conexiunea originală. O îmbinare de lipit rece sau tulburată va necesita, de regulă, numai reîncălzirea și refluxarea lipirii cu adăugarea unui flux adecvat. Dacă reîncălzirea nu corectează starea, lipirea trebuie îndepărtată și îmbinarea re-lipită.

3. lipire eficientă

3.1 Cum se realizează îmbinarea perfectă de lipit:

  1. Toate piesele trebuie să fie curate și lipsite de murdărie și grăsimi.
  2. Încercați să asigurați ferm munca.
  3. „Tinem” vârful de fier cu o cantitate mică de lipit. Faceți acest lucru imediat, cu sfaturi noi folosite pentru prima dată.
  4. Curățați vârful fierului de lipit fierbinte pe un burete umed.
  5. Mulți oameni adaugă apoi o cantitate mică de lipit proaspăt la vârful curățat.
  6. Încălziți toate părțile articulației cu fierul de călcat timp de mai puțin de o secundă.
  7. Continuați să încălziți și apoi aplicați suficient lipire, pentru a forma o îmbinare adecvată.
  8. Scoateți și readuceți fierul de călcat în siguranță pe suportul său.
  9. Durează cel puțin două sau trei secunde pentru a lipi articulația medie PCB.
  10. Nu mișcați piesele până când lipirea nu s-a răcit.

3.2 Caracteristicile unei conexiuni bune:

O îmbinare de lipit bună are foarte puține lucruri de căutat în comparație cu una slabă. O îmbinare de lipit bună prezintă următoarele caracteristici:

  1. Neted.
  2. Luminos.
  3. Lucios.
  4. Curat.
  5. File de lipit concav.
  6. Bună umezire.
  7. Capătul firului sau al plumbului este acoperit cu lipit.

4. A face și a nu face:

Fă:

  1. Fierul de lipit trebuie menținut pornit doar atunci când se efectuează lipirea. Ar trebui păstrat OPRIT atunci când nu este utilizat.
  2. Amintiți-vă că atunci când lipiți, fumurile din lipit sunt dăunătoare ochilor și plămânilor. Prin urmare, lucrați întotdeauna într-o zonă bine ventilată.
  3. Lipirea la cald este, de asemenea, periculoasă. Asigurați-vă că nu lăsați să se stropească, deoarece vă va arde aproape instantaneu. De asemenea, se recomandă protecția ochilor.

Nu face:

  1. Nu folosiți un fier de lipit mare și un miez acid de 1/4 inch. Orice lucru mai mare în putere, cum ar fi pistoalele de lipit, va genera cea mai mare parte a căldurii lor trecând un curent electric printr-un fir.
  2. Aveți grijă să nu aplicați lipitorul pentru perioade lungi de timp. În caz contrar, puteți deteriora componentele sensibile sau arde o urmă a plăcii de circuite.
  3. Nu utilizați prea mult lipire - o articulație puternică se bazează pe o potrivire bună și puțină lipire.
  4. Nu vă mulțumiți cu o articulație slabă - dacă aveți îndoieli, începeți din nou.

5. Măsuri de siguranță:

  1. Nu atingeți niciodată elementul sau vârful fierului de lipit.
  2. Sunt foarte fierbinți (aproximativ 400 ° C) și vă vor da o arsură urâtă.
  3. Aveți mare grijă să evitați atingerea flexului de rețea cu vârful fierului de călcat.
  4. Fierul de călcat trebuie să aibă un flex rezistent la căldură pentru o protecție suplimentară. Un flexor obișnuit din plastic se va topi imediat dacă este atins de un fier de călcat fierbinte și există un risc serios de arsuri și electrocutare.
  5. Întoarceți întotdeauna fierul de lipit pe suportul său atunci când nu îl folosiți.
  6. Nu puneți-l niciodată pe bancul de lucru, nici măcar pentru o clipă. Lucrați într-o zonă bine ventilată.
  7. Fumul format pe măsură ce topiți lipirea este în mare parte din flux și destul de iritant. Evitați să-l respirați, ținându-vă capul spre partea laterală, nu deasupra, a muncii voastre.
  8. Spălați-vă pe mâini după ce ați folosit lipirea. Lipirea conține plumb care este un metal otrăvitor.

6. Articulații de lipit nesigure:

Câteva exemple de conexiuni slabe și, prin urmare, fiabile de care trebuie să fii atent sunt:

  1. Supraîncălzit - dezumezire; bulgări; plictisitor; asemănătoare cristalinei; se pare că nisipul a fost aruncat în articulație.
  2. Rece - udare slabă; vergeturi între tampon și plumb.
  3. Fracturat - udare slabă; vergeturi între tampon și plumb.
  4. Non-umectare - lipirea se învârte în jurul articulației.
  5. Lipire excesivă - conturul de plumb sau sârmă nu este vizibil, iar forma lipirii este convexă.
  6. Lipire insuficientă - gaura nu este acoperită; capătul de cupru nu este sigilat; nu este la fel de lat ca firul sau plumbul.
  7. Dezumectare - de obicei căldură excesivă; bile de lipit în sus. Acest lucru se întâmplă și în cazul în care este implicat un compus intermetalic.

Alte defecte de urmărit includ:

  1. Orificiile sau golurile - din praf, murdărie, gaz de curgere, căldură necorespunzătoare sau altă contaminare.
  2. Bucăți și găuri mari - curățarea necorespunzătoare a presolderingului și degajarea din gazul de curgere.
  3. Izolația sârmei deteriorate - excesul de căldură și/sau absorbția lipirii sub izolația sârmei.