接地内层大铜面焊盘的焊接
连到内层铜面的通孔焊盘,等于一个热阻就是板子本身的大型散热器。不是烙铁不行,而是烙铁一接触,铜面立刻从焊点抽走 8 到 12 瓦。正确的解法是增加热质量与接触面积,而不是无限制地升温度。
操作步骤
- 1
先看版图或用万用表确认该焊盘确实连到铜面,并记下热焊盘辐条宽度。
- 2
把板子放到加热台上预热到 80℃,焊接时不要取下。
- 3
用 ROL1 凝胶助焊剂充分上助焊剂;热铜上助焊剂挥发更快,边焊边补。
- 4
把 3.2 mm 刀口以 400℃ 平压在焊盘上,先保持两秒不送锡。
- 5
把 1.0 mm SAC305 送到交界处,再数两秒,先撤锡丝后撤烙铁。
- 6
让焊点在加热台上冷却五秒再移动板子,避免合金在应力下结晶。
车间笔记
为什么参数完全不同
普通 2.6 mm 焊盘在 340℃ 烙铁头上约两秒达到润湿温度。同一个焊盘连到 30×30 mm 的内层铜面后,即使用 400℃ 烙铁头也需四秒,而且只要你覆盖的铜面积不变,温度还在继续爬。先看版图:如果热焊盘连接(thermal relief)的辐条只有 0.3 mm 宽、而且只有两根,那这个铜面本来就是故意在拖慢你,正确答案是用更宽的烙铁头,而不是更高的温度。
头面面积胜过温度设定
从 2.4 mm 换到 3.2 mm 刀口,接触面积增加约 78%,在同样设定温度下焊点时间下降约三分之一。把设定从 340℃ 提到 400℃ 收益更小,代价是助焊剂寿命和焊盘结合强度的余量。设定温度保持不超过 400℃,用头面面积、预热,或者两者一起解决问题。
预热才是专业解法
用加热台或预热器把板子预热到 60 到 80℃,所需停留时间大约砍半,接地焊盘做出来和普通焊点没有区别。加热台设 80℃,让板子浸泡三分钟,趁它还在台上就焊。凡是处理电源板的返修工位都有预热台,这不是奢侈品,而是焊盘留在板上的原因。
练习科目
找一块有大面积铺铜的废板,挑六个完全相同的接地通孔,三个冷焊、三个从 80℃ 预热开始焊,并排比较停留时间与焊角质量。差距通常大到足以让你立刻去买预热台。
失效模式
| 现象 | 成因 | 处置 |
|---|---|---|
| 锡在到达孔底之前就凝固 | 铜面抽热速度快于烙铁补热,通常还叠加了头面过小 | 预热到 80℃,换 3.2 mm 刀口,并先在无锡状态下压住两秒再送锡 |
| 焊点外观良好但焊盘分层 | 为了对抗铜面把设定温度提到 400℃ 以上,从上方把胶层烤坏 | 把设定温度退回 400℃,用预热解决热质量问题;用带锡测温计确认烙铁头真的到达设定温度 |
| 助焊剂在焊点周围烧成棕色漆膜 | 凝胶助焊剂涂在已经发烫的铜面上并停留了整个焊接时间 | 助焊剂分两次少量施加,一次在接触前、一次在焊到一秒时,并在板子仍温热时用异丙醇清洗 |
耗材
- 1.0 mm SAC305 焊锡丝
- ROL1 凝胶助焊剂
- 异丙醇
- Kapton 胶带(遮蔽相邻元件)
工具
- 焊台,400℃
- 3.2 mm 刀口烙铁头
- 80℃ 加热台或预热器
- 热电偶探头(验证台面温度)
安全
400℃ 烙铁配加热台构成双重烫伤源,而且焊台关机后加热台仍长时间高温。台面温度高于 60℃ 时应挂“通电”标识,线缆不要搭在台面上。
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