Paso 9: Con la placa caliente del sistema de soldadura
En este paso, voy a describir experimentos que usted necesita para llevar a cabo como se configura el sistema de placa caliente de la soldadura. Tienes varios circuitos adicionales que usted no cuida sobre experimentos. Tenía 8 tableros y utiliza 4 de ellos para experimentos antes que un cuidador. Dos de mis tarjetas experimentales tenían ellos limpiar la soldadura y utilizaron una segunda vez. No tenga miedo de experimentar. Es la clave del éxito.
Vamos a empezar con los experimentos. Conectar la placa y el sistema de control. En el paso 6 hemos experimentado un poco con esto, pero ahora procederemos más metódicamente. Encontré que una longitud de ciclo de 10 segundos funcionó bien, así que a establecer ese valor para la longitud de ciclo y no lo cambiaría. Sólo va a cambiar la hora del pulso de control.
Para controlar el proceso que necesitamos saber a qué temperatura la superficie de la placa está llegando. El problema es que la placa no tiene un sensor de temperatura, así que tenemos que encontrar uno. El mejor sensor es probablemente un sin contacto, pistola infrarroja de temperatura. Esto puede dar una lectura rápida y precisa de la temperatura de tu placa. La unidad de SparkFun sólo puede medir un máximo de 428F / 220C que no es muy alta lo suficiente (nos gustaría medir hasta 260C), pero es probablemente suficiente. He conseguido alquilar una unidad local con mayor amplitud, pero tendría que pagar alquiler de dos y medio para la unidad de SparkFun.
Un enfoque más barato, pero menos exacto, es utilizar un termómetro de horno (foto 26) y el soporte de la curva por lo que puede poner al ras de la placa. Si bien esta unidad no proporcionará una medición precisa de la temperatura, proporciona una lectura repetible y puede ser una referencia útil. Voy a explicar cómo hacerlo. Como experimentar, usted querrá grabar configuración, qué temperatura se indica en el termómetro, y cuánto tiempo esperar entre lecturas, para referencia futura. Si usted tiene un sensor de infrarrojos, registrar sus lecturas también. No ponga un PCB en aún-que es el siguiente paso.
Doblar el soporte para que el termómetro se sienta tan plana como sea posible sobre la placa. Que sentarse en su placa de la unidad de Control de placa en tiempo establecido en 2. El indicador de temperatura muy probablemente no llegará a la escala. Ahora aumentar el tiempo en a 4 y esperar unos minutos hasta que la temperatura es estable y espera ya no muestra un incremento. Alcanzar una temperatura de equilibrio tomó cerca de 30 a 40 minutos en mi placa.
Continuar aumentando la hora en incrementos de 2, entonces lecturas después de 10 minutos, 20 minutos, 30 minutos y 40 minutos, luego aumentando el tiempo por 2, tomando lecturas de nuevo, hasta que llegue a la temperatura indicada por lo menos 200C en el termómetro o 280C en el sensor de infrarrojos. Si está utilizando la unidad de SparkFun, vas a tener que parar en el C de 220 en el IR, pero vas a tener una buena parte de los datos por entonces que le guiará. Debe tener una buena idea de dos cosas: primero, ¿cuál es la diferencia en las lecturas de temperatura entre el termómetro de horno y el sensor de infrarrojos? En segundo lugar, ¿qué tan pronto el sensor indica que la placa está en equilibrio a diferencia de cuando el termómetro alcanza el equilibrio? Esta información será muy útil al tratar de crear un perfil de temperatura para soldar.
El siguiente paso es tratar de fusión soldadura en un circuito real. Mi experiencia es que me dé más resultados repetibles si dejo la placa enfríe completamente entre sesiones de soldaduras. Esto tarda aproximadamente una hora, para que tenga tiempo suficiente para la plantilla de soldadura en una de sus juntas de repuesto. No poner las piezas en él todavía, sólo vamos a aprender cuando la soldadura se derrite.
Ahora que la placa se enfría, vamos a calentarla otra vez. Basado en mi experiencia este calentamiento hace que el resto del ciclo más repetible. Yo uso una en vez de 5 y espere 30 minutos para el warm up. La temperatura en mi termómetro de horno alcanza una lectura casi estable de 70C, la primera marca en la escala de temperatura. No se preocupe el perfil de temperatura aún – que más tarde. Primero necesitamos saber cuando la soldadura fluye.
Coloque la placa en la placa caliente y deje que se caliente también, digo 5 minutos más o menos. Luego aumentar gradualmente la temperatura. Encontré que mi soldadura sin plomo fluyó cuando el termómetro Lea unos 140-160 ° C en el termómetro de horno, así que tenga cuidado al acercarse a este rango de temperatura. Registra el termómetro cuando la soldadura fluye de la lectura. Probablemente te cuenta que la pasta de soldadura se extendió primero en el circuito – mina realmente extendido hacia fuera y tocar entre los cojines. No te asustes, esto es aceptable. (Esto también es la razón por la que no te preocupes si Unte un poco de pasta de soldadura. Tensión superficial asume el control cuando la soldadura fluye y tira de la soldadura en las pastillas.) Entonces notarás que la pasta convertirá un gris más oscuro. Finalmente, obtendrá plata brillante como flujos y granos en las almohadillas. Ese es el punto cuando desea registrar la temperatura. Cuadro 27 muestra una tabla con la soldadura derretida. No aumentar la temperatura de todo o a riesgo de dañar (quema) la placa. La temperatura puede subir un poco como pasa de la placa. Eso está bien.
Ahora debe tener suficientes datos para determinar un perfil de temperatura de soldadura satisfactorio. Se refieren al primer párrafo de esta sección si ha olvidado es que un perfil de temperatura de soldadura. El perfil de soldado que utiliza es bastante simple. Aquí está:
-A partir de la placa a temperatura ambiente, configurar el tiempo en a 4 y espere 30 minutos. El termómetro de horno debe leer 70C o muy cerca. El sensor IR probablemente leerá entre 110 y 120C. Si está soldando un tablero, poner en la placa y esperar dos minutos para que se caliente.
-Establecer la hora a 20 (Recuerde pulsar el botón) y espere hasta que el termómetro de horno Lee 120C (seis a seis y medio minutos). El sensor de infrarrojos leerá unos 220C.
-Establecer la hora a 48 y espere hasta que el termómetro de horno Lee 150C (ocho a ocho y medio minutos). El sensor de infrarrojos leerá cerca de 300C.
-Todo lo apague. El termómetro del horno seguirá aumentando, pero no deberían salir más de 160. La pistola IR podía leer tan alto como 315C. Si es soldar una junta, esperar unos 30 segundos, no más de un minuto y deslice la Junta de la placa en el portador hasta el final de enfriamiento.
Nota: La temperatura de la superficie de la placa de circuito será inferior a la temperatura de la placa. En base al fluido de soldadura, estimación de la temperatura de la Junta que cerca de un 20% más bajo que las lecturas de temperatura IR.
No se preocupe si su sensor de infrarrojos no lee más de 220. Debe tener suficientes datos de comparación entre él y su termómetro de horno para saber si usted seguimiento de mis lecturas. Si eres, entonces usar mis tiempos y ver cuáles son los resultados. Si eres lecturas no pista mía, usted necesitará hacer algunos experimentos más.
He incluido los resultados de los experimentos que hice. Tenga en cuenta que para los resultados mostrados me reservado la placa nueve minutos así las temperaturas sobrepasó lo que normalmente utilizaría (apagado después de ocho minutos). Cuando apago en ocho minutos, la forma de la rampa es casi idéntica a la muestra de nueve minutos, el pico sólo se mantiene por debajo de 260C (temperatura de tablero).
Mira primero en perfiles de temperatura. La línea superior es las lecturas del sensor IR y la línea inferior es la lectura del termómetro de horno. Basado en cuando la soldadura fluye, estimación de la temperatura de la Junta para ser alrededor del 20% más bajo que las lecturas de IR. Es la línea media. Otra vez, apago cosas en ocho minutos si yo realmente estuviera soldar una junta y la temperatura máxima de IR no iría más de 315.
Ahora vamos a comparar lo que medí en el destino de la nota de aplicaciones de Intersil. Mirar perfiles de destino. Los perfiles superior e inferior blanco de Intersil aparecen junto con las temperaturas de la Junta de mis experimentos. Hacer el ajuste para 8 minutos versus nueve minutos, vemos que el perfil es bastante cerca de la meta. ¡Bien!
Señalar dos cosas. En primer lugar, el tipo de enfriamiento es de arbitraria. No es claro cuál sería el impacto de una tasa considerablemente más lento que sugiere Intersil. Pero probablemente no me importa. Lo más importante es que dejar que el fresco de tablero brevemente en la placa, luego deslizándolo sobre un portador donde puede acabar bastante rápido de enfriamiento está probablemente bien. Enfriamiento demasiado rápido puede ser malo, pero poner la Junta aislante (como tablero de madera o perf) debería estar bien. Cuidado con la electricidad estática Si haces esto.
En segundo lugar, el perfil podría afinarse más. Usando un valor más alto para la primera hora (digamos 24 en lugar de 20) aumentaría la tasa inicial de aumento de la temperatura. Ya que he conseguido resultados satisfactorios, yo no he considerado oportuno para hacerlo. Por favor el experimento para el contenido de su corazón.
Una vez que tenga un perfil que parece que está cerca de la meta, es hora de experimentar mediante el uso de la soldadura. Pegar plantilla en otro tablero – todavía ninguna pieza. Utilizar el perfil que haya determinado la soldadura en este tablero de prueba y ejecutar su perfil. ¿La soldadura flujo cuando esperas a (acerca de cuando el termómetro de horno Lee 140C – unos ocho minutos)? Si es así, estás listo para algunas partes de la soldadura. Si no es así, necesitará ejecutar otro experimento o dos.
Ahora para la cosa real. De la plantilla en la pasta y colocar sus piezas. (Si usted está nervioso y quiere experimentar un poco más, dejar cualquier accesorios costosos o escasos la primera vez.) Asegúrese de que su placa se enfríe completamente, luego calentarlo como se señaló anteriormente. Poner el tablero con las piezas sobre la placa. Cuadro 28 muestra mi junta con la pasta calientada. Cuadro 29 muestra la Junta cuando la soldadura fluyó. Ejecutar el ciclo de soldadura. Cuando la soldadura ha fluido, apague la placa, permita que se enfríe durante 30 segundos a un minuto (todavía estará muy caliente) y deslice la placa de circuito en su compañía por lo que puede acabar de enfriamiento. ¿Cómo verá? ¿Gran? OK, bailar alrededor de la casa algunos – sólo han realizado magia! (Recibir una patada hacia fuera de este proceso.) Cuadro 30 muestra mi producto final.
