Cos'è un giunto di saldatura freddo?
I giunti di saldatura freddi, comunemente noti anche come pseudo saldatura, sono uno dei cattivi giunti di saldatura prodotti durante il processo di PCBA o SMT. Poiché il giunto di saldatura manca della formazione di buoni composti intermetallici (IMC), crea una connessione inaffidabile tra i componenti PCB e il substrato, il che può portare a gravi guasti della linea.
Giunto di saldatura freddo vs Giunto di saldatura buono
Un giunto di saldatura freddo è un giunto di saldatura difettoso che risulta da un’applicazione impropria del calore o dall’uso di tecniche di saldatura errate. Al contrario, un giunto di saldatura buono o ideale è una connessione forte e durevole che è priva di difetti.
Ecco alcuni esempi di saldatura fredda e buona:
Sintomi del giunto di saldatura freddo
- giunto opaco o granuloso
- giunto irregolare o a forma di grumo
- connessione debole o fragile
- crepe circolari
- punto di saldatura rigonfio
- giunto a forma concava
Caratteristiche del giunto di saldatura buono
- giunto a filetto conico
- forma a vulcano
- saldatura lucida
- pendenza brusca di 45 ℃
Cosa causa i giunti di saldatura freddi?
Ci sono una serie di fattori che possono portare a giunti di saldatura freddi. Di seguito sono elencate alcune delle ragioni più comuni:
Non abbastanza pasta saldante
Nel processo di stampa della pasta saldante, l’apertura dello stencil è troppo piccola o la pressione dello scraper è troppo piccola, con conseguente piccola quantità di stagno in uscita. Durante la saldatura, la quantità di pasta saldante nel giunto di saldatura è insufficiente e i componenti non possono essere completamente saldati, con conseguente pseudo saldatura.
Scarsa qualità della pasta saldante
La pasta saldante può essere influenzata dall’ossidazione, che può influire sulle sue prestazioni di saldatura e causare giunti di saldatura freddi.
Basso punto di fusione della pasta saldante
Le paste saldanti a bassa temperatura possono avere un punto di fusione inferiore. Quindi si scioglierà e cadrà con l’aumento della temperatura del componente.
Scarse prestazioni del flusso
Durante il processo di assemblaggio THT o SMT, è necessario un rivestimento di flusso prima della saldatura a onda per rimuovere gli ossidi sulla superficie di saldatura del componente e sui fori e i pad del socket PCB. Scarse prestazioni del flusso possono portare a giunti di saldatura freddi.
Superficie di saldatura sporca
Nella produzione di prodotti elettronici, i componenti elettronici attraversano vari processi come la tecnologia through-hole (THT) e la tecnologia surface-mount (SMT). Durante questi processi, è inevitabile che polvere, olio o residui metallici possano contaminare i componenti, il che può causare direttamente le giunzioni di saldatura fredde.
Temperatura errata del saldatore
Se la temperatura è troppo bassa, la pasta saldante non si fonderà correttamente con il pad e la pasta saldante sarà granulosa. Se la temperatura è troppo alta, la saldatura fluirà e accelererà il tasso di ossidazione della sua superficie e la pasta saldante in questo momento è come una perla. Possono tutti causare pseudo saldature o non saldature. Temperatura consigliata: saldatura eutettica stagno-piombo: 215°C; Saldatura senza piombo: 240°C
Tempo di saldatura errato
I principianti potrebbero saldare prima che lo stagno si solidifichi, quindi rimuovere le pinzette che tengono il componente, causando la saldatura dei pin del componente. Temendo di scottare i componenti, il saldatore elettrico è stato rimosso rapidamente e, di conseguenza, il tempo di saldatura non è stato sufficiente per fondere lo stagno sulla giunzione di saldatura.
Ossidazione dei pin del componente
L’ossidazione dei pad di saldatura e dei terminali dei componenti può influire sulle loro proprietà di bagnatura superficiale, il che a sua volta può influire sulla qualità della saldatura. Se c’è troppa ossidazione sulla superficie del pad di saldatura o del terminale del componente, la saldatura non può bagnarli efficacemente, il che può portare a giunzioni di saldatura deboli o assenti (saldature fredde). Inoltre, gli ossidi possono provocare piccole sacche d’aria sulla superficie della giunzione di saldatura, che possono causare il allentamento della giunzione durante l’uso.
Deformazione dei pin del componente
I dispositivi SMD con spazi sottili tra i pin, come i package QFP e SOP, sono più suscettibili a danni e deformazioni dei pin. Ciò può comportare una ridotta planarità e alcuni pin che non si attaccano saldamente al pad, portando a pseudo saldature.
Scarsa progettazione del pad
Ci sono fori passanti sui pad, che possono causare perdite e carenze di saldatura;
La spaziatura dei pad è troppo piccola, le giunzioni di saldatura sono troppo dense e i pad dei componenti sono troppo grandi;
la dimensione del pad non corrisponde alla dimensione dei pin del componente.
Come rilevare e riparare le giunzioni di saldatura fredde?
Ecco 5 modi per rilevare e testare le giunzioni di saldatura fredde sulla tua scheda di circuito:
Controllo visivo
A volte, è facile rilevare la pseudo saldatura tramite ispezione visiva. Dobbiamo solo concentrarci sui componenti grandi, sui componenti ad alta produzione di calore e sui pin dei componenti disconnessi.
Lente d'ingrandimento
Utilizzare una lente d’ingrandimento con un elevato ingrandimento per controllare attentamente il fondo della scheda di circuito, in particolare per controllare i componenti con elevata potenza e grande generazione di calore, come resistori ad alta potenza, regolatori di tensione a tre terminali, transistor, chip, pin di alimentazione del blocco integrato e pin di uscita del blocco di campo, la testa del filo di deflessione, ecc., la maggior parte dei guasti può essere risolta mediante risaldatura.
Scuotere i componenti
Dopo aver determinato l’area in cui potrebbe apparire la giunzione di saldatura fredda, scuotere i componenti a bassa tensione uno per uno con una mano o una fotocamera per sentire se i componenti sono allentati, il che dovrebbe principalmente scuotere i componenti relativamente grandi.
Vibrare la scheda
Puoi anche utilizzare questo metodo per toccare la scheda di circuito con un cacciavite per determinare la posizione della giunzione di saldatura fredda. Tuttavia, quando si utilizza questo metodo, è necessario prendersi cura di sé e assicurarsi che l’apparecchiatura sia protetta.
Controllo con un multimetro
Segui questi passaggi per controllare le giunzioni di saldatura fredda utilizzando un multimetro:
- Imposta il multimetro sulla modalità di continuità.
- Tocca le sonde del multimetro su ciascun lato della giunzione di saldatura. Se il multimetro emette un segnale acustico, la giunzione è buona. Se non emette un segnale acustico, passa al passaggio successivo.
- Tocca la giunzione di saldatura con la punta del saldatore per rifondere la saldatura.
- Attendi qualche secondo affinché la giunzione si raffreddi, quindi tocca nuovamente le sonde del multimetro sulla giunzione. Se il multimetro emette un segnale acustico, la giunzione è buona. Se non emette un segnale acustico, è probabile che si tratti di una giunzione di saldatura fredda.
Se trovi una giunzione di saldatura fredda, dovrai lavorarla di nuovo. Usa un saldatore per riscaldare la giunzione e aggiungere più saldatura per garantire un flusso e una connessione adeguati. Una volta che la giunzione è stata lavorata di nuovo, testala nuovamente con il multimetro per assicurarti che sia buona.
Come evitare le giunzioni di saldatura fredda?
Usa una quantità sufficiente di saldatura
Utilizzare una quantità sufficiente di saldatura è fondamentale per evitare le giunzioni di saldatura fredde. Le giunzioni di saldatura fredde si verificano quando non viene applicata abbastanza saldatura alla giunzione o quando la saldatura non fluisce correttamente. Tuttavia, utilizzare troppa saldatura può anche causare problemi, come una “macchia” di saldatura che può causare un cortocircuito di altri componenti.
Saldatore pulito
La punta del saldatore elettrico è soggetta a ossidazione a causa dell’alta temperatura. Questo può causare una scarsa conducibilità termica e un risultato di saldatura scadente. Pertanto, puoi utilizzare un panno umido o una spugna bagnata per pulire la punta del saldatore.
Saldatura senza piombo
Utilizza saldatura senza piombo di alta qualità per garantire un buon flusso e punto di fusione.
Assenza di inquinamento
Pulisci le superfici da saldare con una spazzola metallica o carta vetrata per rimuovere eventuali ossidazioni o contaminazioni.
Controllo della temperatura
Scegli la temperatura giusta per il saldatore. In generale, la temperatura di saldatura deve essere almeno 15°C superiore al punto di fusione della lega di saldatura.
Controllo del tempo
Assicurati che il tempo sia sufficiente affinché il saldatore fonda la saldatura. Con poco tempo, causerà un’insufficiente bagnatura del flusso e una giunzione secca. Con troppo tempo, la superficie della giunzione di saldatura potrebbe ossidarsi.
Conclusione
Le giunzioni di saldatura fredde sono uno dei problemi più comuni nella produzione di elettronica e possono essere difficili da rilevare e riparare. Tuttavia, con gli strumenti e le tecniche giuste, possono essere riparate in modo rapido e semplice. Seguendo i suggerimenti e i trucchi descritti in questo articolo, dovresti essere in grado di riparare qualsiasi giunzione di saldatura fredda e ripristinare il funzionamento dei tuoi PCB.
Esaminiamo anche alcune delle migliori pratiche per la saldatura in generale, nonché suggerimenti per la risoluzione dei problemi per situazioni specifiche se ti trovi in difficoltà con le giunzioni di saldatura fredde.
