焊锡不粘

电器工程 焊接
2022-01-08 20:17:35

我正在尝试用我的 Arduino 制作 LCD屏蔽,但在试图让焊料粘在 Freetronics protoshield PCB 上时遇到问题。我已经尽我所能清理了它。

我正在使用一个像样的 Proxxon 焊接螺栓和过去对我有用的焊料。我怎样才能让它粘住?

它不会与PCB结合,只会与电线结合。

4个回答

通量!(一字答)

[附录:]
用酒精或 Windex 清洁电路板是不够的——你并不真的担心手指油脂。你担心的是氧化。焊料与金属结合,但不与金属氧化物结合。黄金不易氧化,但电路板上的其他化合物,如铜和镍,很容易氧化。我假设您的焊料有助焊剂成分,但顽固的接头通常需要比嵌入焊料中的助焊剂多一点(通常 <5%,可能接近 2%)。助焊剂笔应该是每个焊接工具组的一部分。

ProtoShield产品使用基于金的电镀系统,并声称具有“PCB 表面镀金以获得最大的耐用性”和“镀金 PCB:易于焊接且非常耐腐蚀”等特性。然而,这还不是全部。金的优点是不易氧化,但它的问题是它会溶解在焊料中,然后反应形成主要是 AuSn4 的化合物,这会削弱焊点。
接头弱化主要是对于将金置于厚层中的工艺 - “浸金” - 因为有更多的金溶解并形成削弱接头的那些金属间化合物。如果您使用的是表面贴装连接器,或者没有通过电路板的连接器,这将是一个问题,但是您的焊点的绝对体积应该可以减少这个问题。如果您正在重新加工关节,请确保它非常干净,因为残留物会损坏您的关节。
溶解性是电镀工艺的一个问题,它把金放在一个非常非常薄的层——“ENIG”,或化学镀镍浸金——这意味着所有的金都在不到一秒钟的时间内溶解,你真的焊接到下面较厚的镍镀层,并使用金保护镍,如镀锌钢。这在很少需要返工的大型生产系统中越来越受欢迎,而且镀金对助焊剂的需求减少使该过程更容易。如果您尝试进行返工,黄金将会消失,因此您需要在镍表面上使用助焊剂(这没什么大不了的)。我猜这是你的问题。

热!(一字答)

焊料不会粘在某物上的一个典型原因是因为你的温度不够高。我的实习生总是带着这个问题来找

  1. 确保熨斗的尖端美观且有光泽。触摸一些焊料,它应该几乎立即熔化。

  2. 在烙铁头上放一小团焊锡。

  3. 将一团焊料压入要焊接的金属中。

  4. 最初焊料不会太热,但是当金属达到合适的温度时,焊料会突然被它吸引,你会看到它有轻微的移动。

  5. 现在焊盘已经达到温度,您可以触摸焊盘上任何位置的焊料,它应该几乎立即熔化。我经常以这种方式添加焊料,所以我知道我正在将它添加到一个不错的热垫上。

雨果

已经给出了一些很好的建议,所以我将提供一些关于 ProtoShields(以及 Freetronics 迄今为止所做的所有其他 PCB)表面光洁度的额外信息以及该决定背后的原因。不幸的是,没有一个“最佳”的 PCB 表面光洁度,所有的光洁度都有好坏两点,因此需要根据最适合预期用途的权衡做出决定。

正如@reemrevnivek 猜测的那样,我们的 PCB 使用“ENIG”表面处理。那是“无电解镍浸金”,由底层镍和顶部的薄金层组成。金层非常薄,并不打算提供轨道的主要结构,它只是作为镍的保护涂层,以防止它在焊接之前失去光泽。黄金极耐腐蚀,因此 ENIG 有几个优点:可以用裸手指触摸而不会失去光泽,保质期很长,焊盘/轨道非常平坦且边缘呈方形(对于细间距 SMD 很重要)。一个缺点是完成一个接头需要更多的焊料,因为表面还没有预镀锡,而且因为没有

您在 PCB 上看到的最常见的表面光洁度称为“HASL”或“热风焊料平整”。将 HASL 板浸入熔融焊料中,然后使用热风刀清除多余的焊料,留下尽可能薄的焊料层。然后焊料本身可以保护下面的轨道免受腐蚀,同时使其非常容易焊接,因为整个焊盘都是预镀锡的。它通常是可用的最便宜的饰面,也是通用板的绝佳选择。HASL 的一个缺点是,即使在热风刀尽可能多地清除掉多余的部分后,焊料的弯月面仍然会导致焊盘边缘略微变圆。这使得表面贴装部件不像在 ENIG 板上那样平放。

因此,您会期望对于像原型屏蔽这样的电路板,显而易见的解决方案是使用 HASL。但有一个问题。我们试图尽可能地遵守 RoHS 合规性,这意味着我们不能使用常规的 HASL:它必须是无铅 HASL。无铅焊料的熔化温度比普通焊料高,所以如果我们使用无铅 HASL,对于没有无铅设备的客户来说会很痛苦。我们最终可能会收到大量使用普通焊料和烙铁的客户的投诉,他们无法让无铅焊料足够热。

另一种可能的表面处理是“浸银”,它提供了非常好的表面处理,但保质期很差。对于在制造后立即用于机器组装的电路板,银是一个很好的选择。问题是它会很快失去光泽并且受到触摸的不利影响,因此对于打算分发给业余爱好者进行(可能)长时间存储和手动组装的电路板来说,它是没有好处的。

最后,我们选择了 ENIG,因为与其他表面处理相比,它具有长保质期、抗变色、符合 RoHS 和易于焊接的优点。我的个人经验非常好,到目前为止我还没有遇到任何特别的问题,但是我当然不是 PCB 制造方面的专家,我很高兴就更好的方法来做事提出建议。

在过去的 6 个月中,我已经制造了 2000 多块 ENIG 成品 PCB,其中 1000 多块是通过拾取机器组装的,大约 600 块作为裸板运送给客户,其余的还有几百块由我亲自在烤箱中使用回流焊接或使用烙铁手工组装。在所有这些电路板中,这是我第一次听说焊接到它们上的任何问题,所以你可能只是不幸地收到了一个有缺陷的电路板。如果我们的 PCB 制造商的精加工过程有问题,我真的很想知道,所以如果您对该板仍有问题,如果您能将其发布给我,我将非常感激,以便我检查它。我会承担邮费,当然我 将免费向您发送替换件。您可以通过 jon@freetronics.com 亲自与我联系以进行安排。

手工焊接。加热表面必须清洁以降低表面张力。

尖端应每天用焊料和海绵清洁,保持尖端紧密。

表面,如果被氧化,必须清洁(磨料)和助焊剂。

如果一个大的接地层连接到焊点或散热器或屏蔽层......那么需要更多的热量才能达到熔点。

将少量焊料涂在烙铁头上,使表面呈液态,可降低热阻并加快元件加热,然后根据需要快速涂上更多的焊料。

通用熨斗为 15-25 W。

屏蔽层或大型接地层需要更多的功率或质量来倾斜以更快地加热表面。