Pateri timah-diklasifikasikan secara teknikal sebagai pematerian lembut dalam keluarga pematerian yang lebih luas-fungsi melalui tindakan kapilari dan ikatan metalurgi pada suhu di bawah 450 darjah . Proses ini mengeksploitasi fenomena pembasahan di mana aloi pateri cair menembusi dan mengisi jurang antara permukaan logam, membentuk sebatian antara logam (IMC) pada antara muka apabila pemejalan. Tidak seperti kimpalan gabungan, logam asas kekal tidak cair; integriti sendi bergantung sepenuhnya pada pembentukan lapisan aloi nipis ini, biasanya Cu₆Sn₅ dan Cu₃Sn apabila memateri ke substrat kuprum.
Perkara Yang Tiada Siapa Beritahu Anda Apabila Anda Bermula
Berikut ialah perkara tentang pateri yang saya mengambil masa terlalu lama untuk mengetahui: ia bukan gam. Saya menghabiskan bulan pertama saya merawatnya seperti sejenis pelekat logam, dan sendi saya kelihatan sangat teruk. Kusam, berbutir, enggan melekat dengan betul.
Pateri memerlukan haba padasendi, bukan pada pateri itu sendiri. Anda memanaskan pad dan plumbum komponen, kemudian sentuh wayar pateri ke persimpangan yang dipanaskan itu. Pateri mengalir ke arah haba-ingat ini. Ia mengalir ke arah haba. Jika anda memanaskan wayar pateri anda terus dengan hujung seterika dan kemudian cuba menyapunya pada pad sejuk, anda melakukannya ke belakang. Fluks akan terbakar sebelum ia boleh melakukan tugasnya, pateri mengoksidakan-udara, dan anda akan mendapat apa yang dipanggil "sendi sejuk." Nampak macam keju kotej. Kekonduksian yang dahsyat. Akan gagal akhirnya.
Lead vs. Lead-Free: The Eternal Debate
Titik Manis 63/37
Pateri eutektik-63% timah, 37% plumbum cair pada suhu tepat 183 darjah . Bukan julat. Satu titik. Ini lebih penting daripada yang anda fikirkan.
Lihat, kebanyakan aloi mempunyai "julat tampal" di mana ia separa pepejal, separa cecair. Semasa fasa lembek ini, sebarang pergerakan menyebabkan keretakan dalaman. Komposisi 63/37 melangkau ini sepenuhnya. Cecair kepada pepejal, serta-merta. Itulah sebabnya pemasa lama-bersumpah dengannya.
60/40 lebih murah. Mencair pada 190 darjah. Mempunyai julat pasty yang kecil. secara jujur? Untuk pematerian tangan, anda mungkin tidak akan perasan perbezaannya. Tetapi jika anda melakukan kerja pengeluaran atau perkara yang sangat halus, eutektik itu penting.
Pimpin-Semakan Realiti Percuma
Pematuhan RoHS mendorong semua orang ke arah bebas plumbum- sekitar tahun 2006. Penggantian yang paling biasa ialah SAC305-96.5% timah, 3% perak, 0.5% tembaga. Mencair pada 217-220 darjah .
Perbezaan 35 darjah itu kedengaran kecil di atas kertas. Dalam amalan? Ia mengubah segala-galanya.
Seterika anda semakin panas. Komponen menyerap lebih banyak tekanan haba. Pad lebih mudah diangkat. Aksi membasahkan terasa... lenguh. Kurang pemaaf. Dan sendi kelihatan berbeza-tekstur permukaan yang sedikit berbutir sebenarnyabiasatanpa plumbum-bukan kecacatan. Saya mengambil masa yang memalukan untuk berhenti mencuba "memperbaiki" sendi SAC yang sangat baik.
Kandungan perak meningkatkan kekuatan mekanikal dan rintangan rayapan. Berguna untuk aplikasi dengan kitaran haba. Tetapi perak mahal, jadi pilihan percuma-bajet menggunakan Sn99.3/Cu0.7. Berfungsi dengan baik untuk perkara hobi. Jangan biarkan sesiapa memberitahu anda sebaliknya.
Satu perkara lagi: "plumbum-percuma" tidak bermakna sifar petunjuk. Ambang adalah 1000ppm di bawah RoHS. Sesetengah pengeluar menyasarkan<100ppm to account for contamination during processing.
Fluks: Wira Tidak Didendang
Saya akan menghabiskan lebih banyak masa untuk fluks daripada kebanyakan panduan kerana kebanyakan panduan hampir tidak menyebutnya, dan itu tidak siuman.
Fluks menghilangkan oksida. Permukaan logam sentiasa teroksida-terutama kuprum. Permukaan teroksida tidak basah dengan betul. Fluks mengandungi asid (organik atau bukan organik) yang secara kimia menanggalkan oksida ini semasa anda memateri, membolehkan pateri cair benar-benar terikat dengan logam bersih di bawahnya.
Jenis yang Sebenarnya Anda Akan Temui
Berasaskan Rosin-(R, RMA, RA):
Yang klasik. Diperbuat daripada resin pokok pain. Jenis R hampir tidak aktif, hampir hiasan. RMA (Rosin Mildly Activated) mengendalikan pengoksidaan ringan, yang merangkumi kebanyakan senario. RA (Rosin Activated) adalah agresif-membersih dengan baik tetapi meninggalkan sisa yang menghakis jika tidak dibersihkan.
Tidak-bersih:
Kegemaran moden. Meninggalkan sisa minimum yang sepatutnya tidak-menghakis. "Sepatutnya." Untuk kerja-kebolehpercayaan yang tinggi, orang masih membersihkannya.
Air-larut:
Sangat aktif. Pembasahan yang sangat baik. Tetapi mesti dibersihkan dengan air ternyahion selepas itu, atau sisanya akan memusnahkan papan anda dalam beberapa bulan. Tidak keterlaluan.
Kebanyakan wayar pateri mempunyai fluks dalam teras-itulah yang menyebabkan asap dan mendesis. Peratusan penting. 2-2.5% kandungan fluks adalah standard. Kurang daripada 1.5% (jenis "rendah-sisa") memerlukan permukaan yang lebih bersih untuk bermula.
Pen Flux Mengubah Hidup Saya
Tidak dramatik. Mempunyai pen fluks berdekatan mengubah kerja semula daripada menyakitkan kepada menyenangkan. Sendi degil? Sapu sedikit fluks. Menyahpateri? Fluks dahulu. Pin terjepit? Fluks dan seret-pateri.
Pemilihan Besi (Ringkas Kerana Semua Terlalu Berfikir Ini)
Dapatkan stesen terkawal-suhu. Bukan palam-watt tetap-dalam seterika. Tidak semestinya mahal-banyak pilihan yang baik di bawah $50 sekarang.
Tetapan suhu: 350-380 darjah untuk. 380-420 darjah tanpa plumbum-. Itu sahaja. Abaikan orang yang mendesak nombor yang tepat seperti "tepat 357 darjah "-suhu hujung anda menurun sebaik sahaja ia menyentuh sendi.
Watt menentukanmasa pemulihan-berapa cepat hujung kembali ke suhu yang ditetapkan selepas pemindahan haba ke bahan kerja. 60W mengendalikan kebanyakan kerja PCB. Untuk satah tanah yang besar atau wayar tebal, anda mahu seterika watt 80W+. Rendah-memaksa anda menahan lebih lama, yang menyebabkan lebih banyak kerosakan haba daripada hanya menggunakan kuasa yang sesuai pada mulanya.
Bentuk hujung: dapatkan hujung pahat. 2-2.5mm lebar. Bukan kon. Petua kon mempunyai pemindahan haba -kawasan sentuhan kecil yang mengerikan. Petua pahat membolehkan anda memilih permukaan sentuhan anda bergantung pada saiz sambungan. Satu petua, pelbagai aplikasi.
Sebenarnya Memateri: Apa yang Ditunjukkan oleh Rajah Tiada Siapa
Buku teks "kaedah lima-langkah" mengandungi: sediakan, panaskan sambungan, sapukan pateri, tanggalkan pateri, tanggalkan seterika.
Realiti lebih kucar-kacir.
Kadangkala fluks dalam wayar anda tidak mencukupi dan anda perlu pra-mengalir pad. Kadangkala anda menyolder wayar terdampar yang mematerikan pateri di dalam penebat jika anda tidak berhati-hati. Kadangkala plumbum komponen teroksida dan memerlukan pra{3}}pewarna sebelum pemasangan. Kadangkala terdapat terlalu banyak pateri dan anda memerlukan sumbu atau penyedut pateri.
"Sendi ideal" semua orang menunjukkan-berkilat, isi cekung, peralihan lancar kepada pad-iaitu untuk pateri berplumbum dalam keadaan baik. Sambungan bebas plumbum-boleh kelihatan sedikit matte dan masih baik. Nilai berdasarkan sudut basah dan liputan, bukan kilauan sahaja.
Rasa Masa
Inilah yang diajarkan oleh pengalaman: anda membina perasaan apabila sendi "selesai." Pateri berhenti bergerak, mengendap dalam bentuknya, memperoleh cecair-metal berkilauan sejurus sebelum memejal. Tarik seterika pada masa ini. Terlalu awal dan anda mendapat pembasahan yang tidak mencukupi. Terlalu lewat dan anda berisiko komponen menjadi terlalu panas.
2-3 saat untuk komponen isyarat kecil. 3-5 saat untuk sambungan yang lebih besar. Pin tanah disambungkan kepada tuangan tembaga? Mungkin 5-8 saat dengan seterika yang dipanaskan dengan betul-atau selama-lamanya dengan seterika kurang kuasa.
Kegagalan Biasa dan Rupa Sebenarnya
Sendi sejuk:Berbutir, kusam, permukaan tidak teratur. Kadang-kadang retak. Disebabkan oleh pergerakan semasa pemejalan atau haba yang tidak mencukupi. Penyelesaiannya tidak menambah lebih banyak pateri-panaskan semula dengan betul dengan fluks segar.
Sendi yang terganggu:Penampilan serupa dengan sendi sejuk tetapi disebabkan oleh pergerakan fizikal semasa menyejukkan. Struktur kristal dalaman patah. Kena reflow sepenuhnya, bukan touch up sahaja.
Pembasahan yang tidak mencukupi: Bebola pateri ke atas bukannya merebak. Sudut sentuhan tinggi. Pad atau plumbum tidak bersih, tidak cukup panas atau fluks telah habis. Kadang-kadang ketiga-tiganya.
Jambatan pateri: Seluar pendek antara pin bersebelahan. Terlalu banyak pateri atau sudut hujung yang salah. Betulkan dengan fluks dan hujung yang bersih-ketegangan permukaan pateri fluks yang betul biasanya memisahkan pin terjepit apabila anda menyeret melalui hujung pahat.
Batu nisan: Satu hujung komponen cip terangkat semasa pengaliran semula. Lebih daripada isu pemasangan SMT daripada pematerian tangan, tetapi perlu diketahui wujudnya.
Mengangkat pad: Haba yang berlebihan memutuskan ikatan pelekat antara kuprum dan substrat. Biasanya tidak boleh dibaiki. Pencegahan sahaja: suhu yang sesuai, masa tinggal yang sesuai, jangan cuba memateri pada papan sejuk terus dari simpanan.
Pemilihan Diameter Wayar
Ini terlepas pandang.
- 0.5mm: Kerja semula-nada halus SMD. Pin QFP. Menjengkelkan nipis untuk-lubang.
- 0.8mm: Saiz tujuan umum-yang baik. Kebanyakan tugas pematerian tangan.
- 1.0mm: Pemasangan melalui-lubang. Penghantaran pateri lebih cepat sedikit.
- 1.2mm+: Sambungan yang lebih besar. Penyambungan wayar. Apa-apa sahaja dengan jisim haba yang ketara.
Menggunakan wayar tebal pada sambungan kecil membuang pateri dan menyukarkan penggunaan tepat. Menggunakan wayar nipis pada sendi besar mengambil masa selama-lamanya dan memerlukan penyusuan berterusan.
Penyimpanan dan Jangka hayat
Kawat pateri menyerap kelembapan. Teras fluks merosot. Pateri lama memercik, meludah, menghasilkan asap yang berlebihan, dan sendi tidak kelihatan betul.
Pastikan ia tertutup apabila tidak digunakan. Tiub plastik yang boleh ditutup semula itu wujud atas sebab tertentu. Dalam iklim lembap-Asia Tenggara, kawasan pantai-ini lebih penting. Sesetengah orang menyimpan gelendong terbuka dengan paket bahan pengering. Mungkin berlebihan untuk penggemar, mungkin perlu untuk persekitaran pengeluaran.
Wayar pateri yang tidak dibuka biasanya bertahan 2-3 tahun. Sekali dibuka? Gunakan dalam masa setahun untuk hasil terbaik. awakbolehgunakan pateri lama-ia hanya berkelakuan lebih teruk.
Perkara yang Saya Ingin Saya Tahu Lebih Awal
Kebersihan lebih penting daripada teknik. Pateri yang biasa-biasa dengan permukaan yang bersih akan mengatasi yang mahir melawan pengoksidaan.
Penyelenggaraan tip membosankan tetapi penting. Tin hujung anda sebelum meletakkan seterika. setiap masa. Tiada pengecualian. Petua teroksida yang tidak akan menerima pateri tidak berguna tidak kira betapa mahalnya stesen anda.
Pateri yang lebih murah tidak selalunya buruk, tetapi pateri jenama-yang tidak diketahui selalunya mengandungi kekotoran yang menjejaskan pembasahan dan kebolehpercayaan sendi. Untuk aplikasi kritikal, kekal dengan pengeluar yang diiktiraf-Kester, Multicore, Almit, yang serupa. Untuk papan latihan? apapun.
Suhu adalah julat, bukan agama. Taksub pada tetapan "sempurna" adalah kurang produktif daripada membangunkan teknik yang konsisten pada apa jua suhu yang sesuai untuk keadaan anda.
Pencahayaan dan pembesaran yang baik lebih penting apabila sendi mengecut. Kerja SMD moden pada asasnya memerlukan mikroskop stereo atau lampu pembesar yang baik. Ini bukan isu kemahiran-0402 komponen hanya sukar untuk dilihat dengan jelas dengan mata kosong.
Keluk pembelajaran mendatar lebih cepat daripada yang anda jangkakan. Beratus-ratus sendi masuk, anda akan mempunyai asas-asasnya. Beribu-ribu sendi masuk, anda akan mempunyai keyakinan. Sepuluh ribu? Anda telah membangunkan semua jenis tabiat dan keutamaan peribadi yang secara teknikalnya "tidak sepatutnya" berfungsi tetapi entah bagaimana berkesan untuk anda secara khusus.
Mulakan dengan-kit latihan lubang. Lulus SMD. Jangan langkau perkara asas yang cuba melompat terus untuk menyeret-memateri pitch QFP 0.5mm-dengan cara itu terdapat kekecewaan dan papan yang musnah.
