Lot haftet nicht

Hitze! (Ein-Wort-Antwort)

Ein klassischer Grund, warum Lot nicht an etwas haften bleibt, ist, dass Sie es nicht heiß genug bekommen. Meine Praktikanten kommen ständig mit diesem Problem zu mir .

1. Stellen Sie sicher, dass die Spitze des Bügeleisens schön und glänzend ist. Berühren Sie etwas Lot darauf, und es sollte fast sofort schmelzen.

2. Setzen Sie einen schönen kleinen Klecks Lötzinn auf die Spitze des Bügeleisens.

3. Drücken Sie den Lotklecks in das zu lötende Metall.

4. Anfangs wird das Lötzinn nicht allzu scharf darauf sein, aber wenn das Metall die richtige Temperatur erreicht hat, wird das Lötzinn plötzlich davon angezogen und Sie werden sehen, wie es sich leicht bewegt.

5. Jetzt, da das Pad die Temperatur erreicht hat, können Sie das Lot überall auf dem Pad berühren und es sollte fast sofort schmelzen. Ich füge auf diese Weise oft Lötmittel hinzu, damit ich weiß, dass ich es zu einem schönen heißen Pad hinzufüge.

Hugo

Fluss! (Ein-Wort-Antwort)

[Anhang:]
Das Reinigen des Bretts mit, sagen wir, Alkohol oder Windex wird nicht ausreichen – Sie machen sich hier nicht wirklich Sorgen um Fingerfette. Worüber Sie sich Sorgen machen, ist Oxidation. Lötverbindungen zu Metall, aber nicht zu Metalloxiden. Gold oxidiert nicht leicht, aber andere Verbindungen, die auf Leiterplatten zu finden sind, wie Kupfer und Nickel, tun dies leicht. Ich gehe davon aus, dass Ihr Lötmittel eine Flussmittelkomponente enthält, aber hartnäckige Verbindungen benötigen oft etwas mehr Flussmittel als das, was in Ihrem Lötmittel eingebettet ist (normalerweise <5%, wahrscheinlich näher an 2%). Ein Flussmittelstift sollte in keinem Lötwerkzeugset fehlen.

Das ProtoShield -Produkt verwendet ein goldbasiertes Beschichtungssystem und behauptet Eigenschaften wie „Die PCB-Oberfläche ist vergoldet für maximale Haltbarkeit“ und „Goldbeschichtete PCB: lässt sich leicht löten und ist sehr korrosionsbeständig“. Das ist jedoch nicht die ganze Geschichte. Gold ist großartig, weil es nicht leicht oxidiert, aber es hat das Problem, dass es sich in Lot auflöst und dann reagiert, um Verbindungen zu bilden, hauptsächlich AuSn4, die die Lötverbindung schwächen.
Verbindungsschwäche ist vor allem ein Problem bei Verfahren, die das Gold in dicken Schichten auftragen – „Immersionsgold“ – weil mehr Gold aufgelöst werden muss und jene intermetallischen Verbindungen gebildet werden, die die Verbindung schwächen. Dies wäre ein Problem, wenn Sie oberflächenmontierte Steckverbinder verwenden oder etwas, das nicht durch die Platine geht, aber die schiere Masse Ihrer Lötstelle sollte dies weniger problematisch machen. Wenn Sie die Fuge nachbearbeiten, stellen Sie sicher, dass sie ziemlich sauber ist, da die Rückstände Ihre Fuge beschädigen.
Die Auflösungseigenschaft ist ein Problem für Plattierungsverfahren, bei denen das Gold in einer sehr, sehr dünnen Schicht aufgebracht wird – „ENIG“ oder stromloses Nickel-Immersionsgold – was bedeutet, dass sich das gesamte Gold in weniger als einer Sekunde auflöst, und Sie sind es wirklich Löten an der dickeren Nickelbeschichtung unten und Verwenden des Goldes zum Schutz des Nickels, wie bei verzinktem Stahl. Dies wird in großen Produktionssystemen immer beliebter, die selten nacharbeiten müssen, und der geringere Bedarf an Flussmitteln durch das Plattieren mit Gold erleichtert den Prozess. Das Gold wird weg sein, wenn Sie versuchen, Nacharbeiten durchzuführen, also müssen Sie Flussmittel mit Ihrem Lot auf der Nickeloberfläche verwenden (was keine große Sache ist). Ich vermute, dass dies dein Problem ist.

Es wurden bereits einige großartige Ratschläge gegeben, daher werde ich einige zusätzliche Informationen über die Oberflächenbeschaffenheit der ProtoShields (und aller anderen PCBs, die Freetronics bisher hergestellt hat) und die Gründe für die Entscheidung bereitstellen. Leider gibt es kein „bestes“ PCB-Oberflächenfinish und alle Finishes haben sowohl gute als auch schlechte Punkte, daher ist es eine Frage der Entscheidung, basierend auf Kompromissen, die für die beabsichtigte Verwendung am besten geeignet sind.

Unsere Leiterplatten verwenden eine „ENIG“-Oberflächenveredelung, wie @reemrevnivek vermutete. Das ist „Electroless Nickel Immersion Gold“ und besteht aus einer darunter liegenden Nickelschicht mit einer dünnen Goldschicht darüber. Die Goldschicht ist sehr dünn und nicht dazu bestimmt, die Hauptstruktur der Leiterbahn bereitzustellen, sie dient nur als Schutzschicht für das Nickel, um zu verhindern, dass es vor dem Löten anläuft. Gold ist extrem korrosionsbeständig, daher hat ENIG mehrere Vorteile: Es kann mit bloßen Fingern berührt werden, ohne anzulaufen, hat eine sehr lange Haltbarkeit und die Pads / Leiterbahnen sind sehr flach und rechtwinklig (wichtig für Fine-Pitch-SMD). Ein Nachteil ist, dass es etwas mehr Lötzinn braucht, um eine Verbindung herzustellen, da die Oberfläche noch nicht vorverzinnt ist und weil es

Die gebräuchlichste Oberflächenveredelung, die Sie auf Leiterplatten sehen, heißt „HASL“ oder „Hot Air Solder Levelling“. HASL-Platinen werden in geschmolzenes Lot getaucht und anschließend wird der Überschuss mit Heißluftmessern entfernt, um eine möglichst dünne Lotschicht zurückzulassen. Das Lot selbst schützt dann die darunter liegende Leiterbahn vor Korrosion und macht es extrem einfach zu löten, da das gesamte Pad vorverzinnt ist. Es ist im Allgemeinen das billigste verfügbare Finish und eine gute Wahl für Allzweck-Boards. Ein Nachteil von HASL ist, dass selbst nachdem das Heißluftmesser so viel Überschuss wie möglich entfernt hat, der Meniskus des Lötmittels immer noch dazu führt, dass die Kanten der Pads leicht abgerundet sind. Dadurch sitzen oberflächenmontierte Teile nicht ganz so flach wie auf einer ENIG-Platine.

Sie würden also erwarten, dass für ein Board wie ein Prototyping-Schild die offensichtliche Lösung darin besteht, sich für HASL zu entscheiden. Aber da ist ein Fang. Wir versuchen, uns so weit wie möglich an die RoHS-Konformität zu halten, was bedeuten würde, dass wir kein normales HASL verwenden könnten: Es müsste bleifreies HASL sein. Bleifreies Lot hat eine höhere Schmelztemperatur als normales Lot. Wenn wir uns also für bleifreies HASL entscheiden würden, wäre es für Kunden, die keine bleifreien Geräte haben, ein Problem. Wir würden wahrscheinlich mit vielen Beschwerden von Kunden enden, die normale Löt- und Lötkolben verwenden und Probleme haben, das bleifreie Lötmittel heiß genug zu bekommen.

Ein weiteres mögliches Finish ist "Immersionssilber", und es bietet ein erstaunlich gutes Finish, hat aber eine schreckliche Haltbarkeit. Für Leiterplatten, die unmittelbar nach der Herstellung maschinell bestückt werden sollen, ist Silber eine gute Option. Das Problem ist, dass es schnell anläuft und durch Berührung nachteilig beeinflusst wird, also ist es nicht gut für Platinen, die für den Vertrieb an Bastler für (möglicherweise) lange Lagerung und manuelle Montage bestimmt sind.

Letztendlich haben wir uns für ENIG entschieden wegen der Vorteile langer Haltbarkeit, Anlaufbeständigkeit, RoHS-Konformität und einfacher Lötbarkeit im Vergleich zu anderen Oberflächenveredelungen. Meine persönliche Erfahrung damit war ausgezeichnet und ich bin bisher auf keine besonderen Probleme gestoßen, aber natürlich bin ich kein Experte für die Leiterplattenherstellung und nehme sehr gerne Ratschläge zu besseren Vorgehensweisen an.

In den letzten 6 Monaten habe ich etwas mehr als 2000 ENIG-fertige Leiterplatten herstellen lassen, von denen etwas mehr als 1000 mit Bestückungsmaschinen bestückt wurden, etwa 600 als unbestückte Leiterplatten an Kunden verschickt wurden und mehrere hundert der Rest wurden von mir persönlich per Reflow-Löten in einem Ofen oder mit einem Lötkolben von Hand zusammengebaut. Von all diesen Platinen ist dies das erste Mal, dass ich von Problemen beim Löten höre, also ist es möglich, dass Sie einfach das Pech hatten, eine Platine mit einem fehlerhaften Finish zu erhalten. Wenn etwas mit dem Veredelungsprozess unseres Leiterplattenherstellers nicht stimmt, würde ich es wirklich gerne wissen. Wenn Sie also immer noch Probleme mit dieser Platine haben, wäre ich Ihnen sehr dankbar, wenn Sie es mir zusenden könnten, damit ich es überprüfen kann es. Ich übernehme das Porto und natürlich ich' Ich sende Ihnen kostenlos Ersatz zu. Sie können mich persönlich unter jon@freetronics.com kontaktieren, um die Vorkehrungen zu treffen.

Handlöten. Beheizte Oberflächen müssen sauber sein, um die Oberflächenspannung zu reduzieren.

Die Spitzen sollten täglich mit Lot und Schwamm gereinigt werden, Spitze fest angezogen halten.

Wenn die Oberfläche oxidiert ist, muss sie gereinigt (abrasiv) und gefluxt werden.

Wenn eine große Massefläche mit einer Lötstelle, einem Kühlkörper oder einer Abschirmung verbunden ist, wird mehr Wärme benötigt, um den Schmelzpunkt zu erreichen.

Das Auftragen von kleinem Lot auf die Spitze, um die Oberfläche flüssig zu machen, reduziert den Wärmewiderstand und beschleunigt die Erwärmung der Komponenten, und tragen Sie dann je nach Bedarf schnell mehr Lot auf.

Allzweck-Bügeleisen haben 15-25 W.

Schilde oder große Masseflächen benötigen mehr Kraft oder Masse, um die Oberfläche schneller aufzuheizen.