La saldatura non si attacca

Sto cercando di creare uno schermo LCD dal mio Arduino e sto riscontrando problemi nel tentativo di far aderire la saldatura al PCB del protoshield Freetronics . L'ho pulito nel miglior modo possibile.

Sto usando un bullone di saldatura Proxxon decente con saldatura che ha funzionato bene per me in passato. Come posso farlo attaccare?

Non si legherà al PCB, ma solo ai fili.

Calore! (Una parola risposta)

Un classico motivo per cui la saldatura non si attacca a qualcosa è perché non lo stai diventando abbastanza caldo. I miei stagisti vengono da me con questo problema per tutto il tempo .

1. Assicurati che la punta del ferro sia bella e lucida. Tocca un po 'di saldatura su di esso e dovrebbe fondersi quasi all'istante.

2. Metti una piccola goccia di saldatura sulla punta del ferro.

3. Premi il blob di saldatura nel metallo da saldare.

4. Inizialmente la saldatura non sarà troppo acuta, ma quando il metallo raggiunge la giusta temperatura, la saldatura sarà improvvisamente attratta da esso e vedrai che si muove leggermente.

5. Ora che il pad ha raggiunto la temperatura, è possibile toccare la saldatura in qualsiasi punto del pad e dovrebbe fondersi quasi all'istante. Aggiungo spesso la saldatura in questo modo, quindi so che lo sto aggiungendo a un bel pad caldo.

Hugo

Flusso! (Una parola risposta)

[Appendice:]
Pulire la scheda con, diciamo, alcool o Windex non sarà sufficiente, non sei davvero preoccupato per i grassi per le dita qui. Ciò di cui sei preoccupato è l'ossidazione. La lega per saldatura si lega al metallo, ma non agli ossidi metallici. L'oro non si ossida facilmente, ma altri composti presenti sui circuiti stampati, come rame e nichel, lo fanno prontamente. Suppongo che la tua saldatura abbia un componente di flusso, ma le articolazioni testarde spesso hanno bisogno di un po 'più di flusso rispetto a ciò che è incorporato nella tua saldatura (di solito <5%, probabilmente più vicino al 2%). Una penna di flusso dovrebbe far parte di ogni set di strumenti di saldatura.

Il prodotto ProtoShield utilizza un sistema di placcatura a base d'oro e sostiene caratteristiche come "La superficie del PCB è placcata in oro per la massima durata" e "PCB placcato in oro: saldature facili e molto resistenti alla corrosione". Tuttavia, non è l'intera storia. L'oro è ottimo perché non si ossida facilmente, ma ha il problema che si dissolve in saldatura, quindi reagisce per formare composti principalmente AuSn4, che indeboliscono il giunto di saldatura.
La debolezza articolare è un problema principalmente per i processi che mettono l'oro in strati spessi - "oro per immersione" - perché c'è più oro da dissolvere e formare quegli intermetallici che indeboliscono l'articolazione. Questo sarebbe un problema se si utilizzavano connettori a montaggio superficiale o qualcosa che non è passato attraverso la scheda, ma la maggior parte del giunto di saldatura dovrebbe renderlo meno problematico. Se stai rielaborando l'articolazione, assicurati di averla abbastanza pulita, poiché il residuo è dannoso per l'articolazione.
La proprietà di dissoluzione è un problema per i processi di placcatura che mettono l'oro in uno strato molto, molto sottile - "ENIG", o oro a immersione di nichel senza elettrolita - il che significa che tutto l'oro si dissolve in meno di un secondo, e tu sei davvero saldando alla placcatura di nichel più spesso sotto e usando l'oro per proteggere il nichel, come l'acciaio galvanizzato. Questo sta guadagnando popolarità nei grandi sistemi di produzione, che raramente necessitano di rilavorazioni, e la ridotta necessità di flusso dalla placcatura in oro rende il processo più semplice. L'oro sparirà se provi a fare rilavorazioni, quindi dovrai usare il flusso con la tua saldatura sulla superficie del nichel (che non è un grosso problema). Immagino che questo sia il tuo problema.

Sono già stati forniti alcuni ottimi consigli, quindi fornirò alcune informazioni extra sulla finitura superficiale sui ProtoShield (e su tutti gli altri PCB che Freetronics ha fatto finora) e sul ragionamento alla base della decisione. Sfortunatamente non esiste una "migliore" finitura superficiale del PCB e tutte le finiture hanno punti positivi e negativi, quindi si tratta di prendere una decisione sulla base di compromessi più appropriati per l'uso previsto.

I nostri PCB utilizzano una finitura superficiale "ENIG", come indovinato @reemrevnivek. Questo è "Electroless Nickel Immersion Gold", ed è costituito da uno strato sottostante di nichel con un sottile strato d'oro sopra. Lo strato d'oro è molto sottile e non destinato a fornire la struttura principale della pista, funge solo da rivestimento protettivo per il nichel per impedirne l'appannamento prima che sia saldato. L'oro è estremamente resistente alla corrosione, quindi ENIG ha diversi lati positivi: può essere toccato a dita nude senza appannamento, ha una durata molto lunga e i cuscinetti / le tracce sono molto piatti e con bordi quadrati (importante per SMD a passo fine). Uno svantaggio è che ci vuole un po 'più di saldatura per completare un giunto perché la superficie non è ancora stata pre-stagnata e perché non c'è

La finitura superficiale più comune che si vede sui PCB si chiama "HASL" o "Livellamento della saldatura ad aria calda". Le schede HASL vengono immerse in una saldatura fusa e quindi l'eccesso viene rimosso usando coltelli ad aria calda per lasciare il più sottile strato possibile di saldatura. La stessa saldatura protegge quindi la pista sottostante dalla corrosione, rendendola estremamente facile da saldare, poiché l'intero pad è pre-stagnato. È generalmente la finitura più economica disponibile ed è un'ottima scelta per le schede di uso generale. Un aspetto negativo di HASL è che anche dopo che il coltello ad aria calda ha rimosso il più possibile l'eccesso, il menisco della saldatura farà comunque arrotondare leggermente i bordi degli elettrodi. Ciò rende le parti a montaggio superficiale non troppo piatte come su una scheda ENIG.

Quindi ti aspetteresti che per una scheda come uno scudo di prototipazione la soluzione ovvia sarebbe quella di scegliere HASL. Ma c'è un problema. Stiamo cercando di attenerci il più possibile alla conformità RoHS, il che significherebbe che non potremmo usare HASL normale: dovrebbe essere HASL senza piombo. La saldatura senza piombo ha una temperatura di fusione più elevata rispetto alla normale saldatura, quindi se andassimo con HASL senza piombo sarebbe un dolore per i clienti che non dispongono di apparecchiature senza piombo. Probabilmente finiremmo con un sacco di lamentele da parte dei clienti che usano saldatori e ferri da saldatura regolari che hanno difficoltà a ottenere la saldatura senza piombo abbastanza calda.

Un'altra possibile finitura è "argento ad immersione", che fornisce una finitura sorprendentemente buona ma ha una durata terribile. Per le schede destinate all'assemblaggio della macchina immediatamente dopo la produzione, l'argento è un'ottima opzione. Il problema è che si appanna rapidamente ed è influenzato negativamente dal tocco, quindi non va bene per le schede destinate alla distribuzione agli hobbisti per lo stoccaggio (potenzialmente) lungo e l'assemblaggio manuale.

Alla fine abbiamo optato per ENIG per i vantaggi di una lunga durata, resistenza all'appannamento, conformità RoHS e facilità di saldatura rispetto ad altre finiture superficiali. La mia esperienza personale è stata eccellente e finora non ho riscontrato particolari problemi, ma ovviamente non sono un esperto nella produzione di PCB e sono molto felice di dare consigli su modi migliori per fare le cose.

Negli ultimi 6 mesi ho fabbricato poco più di 2000 PCB finiti ENIG, di cui poco più di 1000 sono stati assemblati da macchine pick-n-place, circa 600 sono stati spediti come schede nude ai clienti e diverse centinaia di tutto il resto sono stati assemblati a mano da me personalmente utilizzando la saldatura a riflusso in un forno o usando un saldatore. Di tutte quelle schede questa è la prima volta che ho mai sentito parlare di eventuali problemi di saldatura, quindi è possibile che tu sia stato abbastanza sfortunato da ricevere una scheda con una finitura imperfetta. Se c'è qualcosa di sbagliato nel processo di finitura del nostro produttore di PCB, mi piacerebbe davvero saperlo, quindi se hai ancora problemi con quella scheda, lo apprezzerei molto se potessi inviarmelo per consentirci di ispezionarlo esso. Mi occuperò dell'affrancatura e ovviamente io ' Ti invierò sostituzioni gratuitamente. Potete contattarmi personalmente a jon@freetronics.com per prendere accordi.

Saldatura manuale. Le superfici riscaldate devono essere pulite per ridurre la tensione superficiale.

Le punte devono essere pulite quotidianamente con saldatura e spugna, tenere la punta ben stretta.

La superficie, se ossidata, deve essere pulita (abrasiva) e miscelata.

Se un grande piano di massa è collegato a un giunto di saldatura, a un dissipatore di calore o a uno scudo ... è necessario più calore per raggiungere il punto di fusione.

L'applicazione di una piccola saldatura sulla punta per rendere liquido la superficie riduce la resistenza termica e accelera il riscaldamento dei componenti, quindi applica rapidamente più saldatura come richiesto.

I ferri per uso generale sono 15-25 W.

Gli scudi o i grandi piani di terra hanno bisogno di più potenza o massa per ribaltare per riscaldare la superficie più velocemente.