Metode dan Teknik Pengelasan PCB tentang Cara Mengurangi Masalah
Pada Pengelasan PCB, Apakah proyek papan sirkuit cetak (PCB) Anda selalu berfungsi? Apakah Anda merasa frustasi ketika PCB Anda tidak berfungsi hanya karena korsleting, mungkin? Tapi apa yang menyebabkan korsleting ini? Terlalu banyak solder, mungkin. Tapi, jangan khawatir; bahkan insinyur ahli mengalami masalah selama proses penyolderan.
Jadi, jika Anda mencari solusi untuk berbagai masalah yang disebabkan oleh penyolderan, kami siap membantu Anda. Pada artikel ini, kami akan memberi tahu Anda semua tentang pengelasan atau penyolderan PCB. Kami akan menyebutkan cara melakukannya dengan benar dan masalah umum apa yang terjadi selama atau setelah proses. Kemudian, kita akan membahas cara mencegah atau mengurangi masalah pengelasan PCB ini.
https://youtu.be/yzkS-6yy7PA
Metode pengelasan PCB
1.1 Apa itu pengelasan PCB?
Pengelasan adalah metode untuk menempatkan satu atau lebih komponen elektronik pada PCB menggunakan solder. Solder meleleh dan memperbaiki komponen elektronik di tempatnya. Titik leleh logam solder lebih kecil dari pada bagian dan PCB. Oleh karena itu, pengelasan PCB juga disebut penyolderan PCB.
Oleh karena itu, proses pengelasan memiliki banyak aplikasi. Ini dapat digunakan dalam pipa ledeng, memperbaiki elektronik rumah, elektronik, dan proyek listrik, dll. Kerja dan kinerja sirkuit elektronik Anda sangat bergantung pada pengelasan PCB yang ideal. Pertama-tama, Anda harus menjadi ahli dalam mengembangkan seluruh rangkaian PCB. Dan jika Anda tidak berpengalaman, Anda perlu tahu tentang peretasan pengelasan. Peretasan pengelasan adalah metode penyolderan yang cocok.
Pada bagian berikut, berbagai metode pengelasan PCB telah dijelaskan. Bisakah Anda membacanya dengan cermat dan memulai? Anda akan membutuhkan papan sirkuit cetak, besi solder, timah solder, dan fluks. Gambar 1 menunjukkan pengelasan besi solder pada papan sirkuit tercetak.
1.2 Jenis Metode Pengelasan PCB
Metode pengelasan terdiri dari dua jenis:pengelasan kompleks dan pengelasan halus. Selain itu, pengelasan keras juga dibagi menjadi dua kategori lagi, yaitu mematri dan mengelas perak.
1.2.1 Pengelasan Keras
Kategori pengelasan atau penyolderan ini melibatkan penyambungan dua komponen logam dengan solder padat, yang menyebar ke celah elemen yang terlihat karena suhu tinggi. Logam pengisi celah menahan suhu tinggi, yang mungkin lebih dari 840◦F. Ini adalah konsep dasar di balik penyolderan keras. Sekarang, kami akan memberi tahu Anda tentang mematri dan mengelas perak.
1.2.2 Pengelasan Perak
Anda perlu membeli paduan perak dan itu akan berfungsi sebagai logam pengisi celah. Ini adalah metode tanpa noda yang berguna untuk membuat elemen kecil, alat bawaan, dan melakukan perawatan berkala. Namun, penyolderan perak tidak disarankan untuk mengisi celah. Kami akan menyarankan Anda menggunakan fluks yang berbeda untuk mendapatkan hasil yang akurat dari pengelasan perak.
1.2.3 Pengelasan Braze
Dalam pengelasan Braze, dua komponen dihubungkan dengan membuat pengisi celah logam cair. Pengisi ini akan mengikuti kapal dan mengalir melalui sambungan. Kemudian, akan mendingin untuk memberikan penyatuan yang solid ke komponen elektronik. Magnetisme atom dan difusi adalah proses yang bertanggung jawab atas penyatuan padat ini. Anda akan melihat bahwa jenis pengelasan ini membuat sambungan yang andal. Logam kuningan terutama digunakan untuk mengisi celah. Gambar 2 mengilustrasikan tampilan dekat elemen tembaga mematri yang menantang.
1.2.4 Pengelasan Lembut
Pengelasan halus adalah teknik yang digunakan untuk menempatkan bagian senyawa yang sangat kecil yang memiliki titik leleh rendah. Fitur senyawa akan retak selama proses pengelasan. Bisakah Anda menebak mengapa? Hal ini karena pengelasan dilakukan pada suhu tinggi. Jadi, dalam hal ini, Anda perlu mendapatkan paduan timah untuk logam pengisi celah. Titik leleh logam pengisi celah tidak boleh lebih kecil dari 752◦F. Jika Anda mencari rekomendasi sumber panas, kami sarankan Anda membeli obor gas.
Jangan khawatir jika Anda tidak terbiasa dengan istilah-istilah pengelasan seperti fluks solder, besi, dll. Pada bab berikutnya, kami akan menjelaskan istilah-istilah ini secara rinci. Selanjutnya, kami juga akan memberikan beberapa tips untuk proses pengelasan.
Alat dan Tip untuk Pengelasan
Beberapa dari Anda pasti sudah familiar dengan semua alat yang diperlukan untuk menyolder PCB. Namun, pemula dalam elektronik sering menderita karena mereka mulai bekerja tanpa terlebih dahulu mendapatkan informasi yang diperlukan. Mengetahui segalanya sebelumnya adalah kunci untuk mengurangi berbagai masalah pengelasan.
Dalam bab ini, kami akan memberi tahu Anda semua tentang alat dan tip yang diperlukan untuk menyolder PCB. Dengan demikian, sebagai pemula, Anda akan dapat menyolder komponen elektronik Anda bahkan pada upaya pertama yang berhasil.
2.1 Alat yang diperlukan untuk pengelasan PCB
2.1.1 Besi Solder
Solder besi adalah alat penting yang diperlukan untuk pengelasan atau proses penyolderan. Ini bertindak sebagai sumber panas untuk solder lunak. Anda dapat menggunakannya untuk menyolder komponen elektronik secara manual. Ini melelehkan kawat solder sehingga bisa masuk ke celah di antara dua koneksi. Untuk sebagian besar proyek elektronik, senjata solder yang memiliki kapasitas daya dari 15W hingga 30W adalah yang terbaik.
Selain itu, jika Anda ingin mengelas kabel dan elemen yang berat, Anda harus membeli setrika dengan kapasitas daya yang lebih tinggi. Sebagian besar, kapasitas daya 40W atau lebih tinggi akan cukup untuk tujuan tersebut. Gambar 3 menunjukkan besi solder dan dudukannya. Gambar 4 menunjukkan pistol solder. Anda dapat dengan mudah mengamati perbedaan bentuknya. Senjata akan selalu memiliki watt yang lebih tinggi dan akan membutuhkan arus listrik untuk melewatinya.
3 Besi solder ditempatkan pada dudukannya
4 Pistol solder siap menyolder komponen elektronik
2.1.2 Fluks Solder dan Pasta Solder
Anda juga perlu membeli pasta atau krim solder untuk pengelasan yang sempurna. Krim solder ini akan memiliki fluks solder di dalamnya. Pasta solder digunakan untuk menempelkan kaki sirkuit terpadu (IC) ke titik koneksi pada PCB. Kaki adalah ujung paket IC atau chip Anda.
Fluks solder yang disertakan adalah zat pemurni kimia. Ini bermanfaat untuk proses pengelasan karena memiliki tiga fungsi utama. Pertama, menghilangkan karat dari elemen elektronik yang akan disolder. Kedua, itu membuat udara keluar dan dengan demikian menghilangkan karat ekstra. Dan ketiga, itu memajukan kemampuan perendaman solder cairan. Gambar 5 mengilustrasikan pasta solder.
5Pasta solder
2.1.3 Kawat Solder dan Stripper Kawat
Terakhir, Anda pasti akan membutuhkan kawat solder dan strippernya. Kawat solder adalah kawat logam yang akan bertindak sebagai solder lunak. Ini memiliki titik leleh yang rendah dan bertindak sebagai pengisi celah untuk sambungan pada PCB. Dengan kata lain, itu hanyalah "solder." Anda akan menemukan kabel solder timah dan timah untuk proyek elektronik. Gambar 6 menunjukkan gulungan kawat solder, dan gambar 7 menunjukkan strippernya.
6 Gulungan Kawat Solder
7 Seorang penari telanjang kawat
2.2 Kiat untuk menghindari masalah pengelasan
Di sini, kami akan membahas beberapa tips yang akan membantu Anda menghindari banyak masalah pengelasan. Pertama-tama, Anda harus menggunakan heat sink. Mereka diperlukan untuk memasang kabel komponen listrik sensitif seperti sirkuit terpadu dan transistor.
Kedua, cobalah yang terbaik untuk menjaga ujung besi solder tetap rapi dan bersih. Ujung besi yang sangat baik akan memastikan konduksi panas yang lebih baik, dan itu akan menghasilkan sambungan yang lebih baik. Anda bisa menggunakan spons basah untuk membersihkan ujungnya. Ketiga, pastikan sambungan solder sudah benar. Karena di sirkuit yang kompleks, ada kemungkinan beberapa koneksi yang disolder tidak ada. Jadi, memeriksa setelah menyolder setiap komponen elektronik akan menghemat frustrasi pada akhirnya. Anda perlu memastikan bahwa sambungan ada di sana.
Keempat, Anda harus terlebih dahulu menyolder komponen elektronik kecil. Komponen kecil termasuk dioda, resistor, kabel jumper, dan barang serupa. Dan, fitur penting seperti transistor dan kapasitor. Tip ini akan membuat perakitan komponen pada PCB lebih mudah bagi Anda. Selanjutnya, Anda juga harus menyolder komponen elektronik sensitif di bagian akhir. Ini akan membantu dalam menghindari kerusakan pada mereka saat Anda menyolder komponen lain. Fitur Sharp termasuk MOSFET, CMOS, IC, mikrokontroler, dll.
Pada akhirnya, ini adalah tip kesehatan:pastikan untuk bekerja di ruangan dengan ventilasi yang cukup. Akan membantu jika Anda menghindari asap yang dihasilkan dari solder lunak. Asap ini beracun, dan banyak ventilasi akan memastikan tidak menumpuk di kamar Anda. Gambar 8 mengilustrasikan asap yang terbentuk selama proses penyolderan.
Gambar 8Asap yang terbentuk selama proses penyolderan
Masalah Umum Pengelasan
Beberapa masalah pengelasan dapat terjadi saat Anda membuat model papan sirkuit tercetak. Masalah-masalah ini dapat meningkatkan biaya Anda dan menurunkan hasil produksi. Yang paling buruk, produk Anda akan mengalami penundaan dari papan gambar ke pengguna. Dan, masalah ini terutama diakibatkan oleh kesalahan dalam proses pembuatan atau desain proyek Anda. Untungnya, ada solusi untuk menghindari masalah ini.
Dalam bab ini, kita akan membahas masalah umum penyolderan, dan di bab berikutnya, kita akan membahas solusinya.
3.1 Masalah Pengelasan Akibat Solder Secara Manual
Berikut ini adalah enam masalah umum yang disebabkan oleh penyolderan dengan tangan:
Poin berikutnya mendefinisikan apa itu sambungan dingin. 1. Sendi Terganggu: Sambungan yang terganggu dihasilkan dari gerakan solder saat mengeras. Sendi mungkin memiliki permukaan kristal, kasar, atau buram. Itu juga kadang-kadang disebut "sendi dingin." Gambar di bawah menunjukkan sambungan yang mengganggu.
Permukaan yang tidak rata atau kasar sering mengkategorikan sambungan. 2. Sendi Dingin :Anda akan menyebabkan "sambungan dingin" jika Anda tidak membiarkan solder meleleh sepenuhnya. Sambungan solder akan buruk, dan kerusakan dapat tumbuh seiring waktu. Gambar di bawah mengilustrasikan sambungan dingin.
3. Sendi Terlalu Panas: Anda akan menemukan sambungan yang terlalu panas jika solder tidak bekerja dengan baik. Dan, memperbaiki sambungan ini menjadi sulit karena sisa-sisa fluks yang terbakar. Gambar di bawah mengilustrasikan sambungan yang terlalu panas.
4. Pembasahan Tidak Memadai: Dalam hal ini, solder membasahi kabel dengan baik tetapi tidak membentuk sambungan yang matang dengan bantalan. Masalah ini bisa terjadi jika Anda tidak memberikan panas pada pin dan tempatnya. Gambar di bawah menunjukkan pembasahan yang tidak memadai.
5. Solder Kelaparan: Anda akan menyebabkan sambungan solder kelaparan jika Anda tidak menggunakan cukup solder. Ini akan menghasilkan sendi yang lemah dan dapat menyebabkan stres dan kerusakan seiring waktu. Gambar yang ditunjukkan di bawah ini menunjukkan sambungan solder yang kelaparan.
6.Terlalu banyak solder: Anda tidak boleh menempatkan terlalu banyak solder pada sambungan karena ini juga menyebabkan masalah. Ada kemungkinan baik pad maupun pin tidak basah. Pastikan Anda memberikan permukaan cekung pada sambungan solder, seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah.
3.2 Masalah Pengelasan yang Disebabkan oleh Pabrikan
Jika Anda bertanya-tanya bahwa masalah pengelasan hanya disebabkan oleh pekerjaan manual, Anda salah. Bahkan produsen PCB, yang menggunakan mesin, dapat menyebabkan masalah penyolderan yang harus ditangani. Berikut ini adalah empat masalah umum yang disebabkan oleh produsen:
1.Jembatan Solder: Di jembatan solder, dua sambungan solder membuat koneksi yang tidak terduga. Sambungan ini dapat mengakibatkan korsleting di sirkuit Anda. Gambar di bawah menunjukkan jembatan solder.
2.Komponen yang Diangkat: Selama proses penyolderan gelombang yang dilakukan oleh produsen, komponen elektronik dapat terangkat dari permukaan PCB Anda. Gambar di bawah mengilustrasikan komponen yang diangkat.
3. Bantalan Angkat: Saat pabrikan mencoba melepas solder komponen, bantalannya bisa terangkat dari permukaan PCB Anda. Gambar di bawah menunjukkan bantalan yang terangkat.
4.Bola Solder: Dalam balling solder, sepotong kecil solder menempel pada PCB Anda. Itu terjadi selama proses penyolderan gelombang. Gambar di bawah menunjukkan bola solder.
Teknik untuk Mengurangi Masalah Pengelasan
Bab ini akan menjelaskan secara rinci bagaimana Anda dapat dengan cepat memperbaiki semua masalah penyolderan yang disebutkan sebelumnya.
1.Perbaiki Sambungan yang Terganggu: Anda dapat memanaskannya kembali dan memberikan waktu untuk mendinginkannya tanpa gangguan.
2.Perbaiki Sambungan Dingin: Di sini lagi, Anda dapat memanaskannya kembali sampai solder mulai mengalir.
3.Perbaiki Sambungan Panas: Bersihkan PCB Anda menggunakan sikat gigi atau sedikit isopropil alkohol. Ini akan menghilangkan fluks yang terbakar.
Perbaiki Pembasahan yang Tidak Memadai: Anda hanya perlu meletakkan ujung besi panas di ujung sambungan sampai solder mulai mengalir. Solder cair ini kemudian akan menutupi pad.
1.Perbaiki Solder yang Mati: Anda harus menambahkan lebih banyak solder setelah memanaskan kembali sambungan.
2.Perbaikan Terlalu Banyak Solder: Solder berlebih dapat ditarik dengan ujung besi panas, sumbu solder, atau pengisap solder.
3.Perbaiki Jembatan Solder: Solder berlebih dapat ditarik dengan ujung besi panas, sumbu solder, atau pengisap solder.
Mencegah Komponen yang Diangkat: Pabrikan harus menggunakan PCB yang kuat selama proses penyolderan gelombang. PCB tidak boleh bengkok jika elemennya tetap datar.
Perbaiki Bantalan yang Diangkat: Anda dapat menghubungkan kabel ke jejak tembaga yang masih ada dengan menyolder.
Mencegah Bola Solder: Sekali lagi, itu dapat diperbaiki dengan memanaskannya kembali. Untuk pencegahan, produsen tidak boleh menyetel suhu terlalu tinggi di mesin solder gelombang.
Kesimpulan
Pada artikel ini, kami telah menjelaskan semua yang perlu Anda ketahui tentang pengelasan PCB. Tujuan utama kami adalah untuk memberi tahu Anda tentang metode dan teknik untuk mengurangi masalah pengelasan. But before jumping to it directly, we have also mentioned the required background information. Moreover, we have also included tips that will help you avoid these problems in the first place.
If you still have any questions, you can contact us at [email protected] team of experts and engineers will be more than happy to help you out.
