Tehnologia lipiturilor

Lipirea este procesul tehnologic de fixare a componentelor electronice si a conductoarelor de conexiuni pe reglete, conectoare, cablaje imprimate, placi de montaj etc. cu un aliaj de lipit, care se topeste la o temperatura mai coborata decat metalele imbinate.

Instrumente si materiale utilizate in tehnologia lipiturilor

a) Ciocanul sau pistolul de lipit serveste la topirea aliajului de lipit si la executarea lipiturilor propriu-zise.

Puterea electrica a ciocanului de lipit depinde de gabaritul pieselor si de marimea sectiunii conductoarelor. In cazul cablajelor imprimate se recomanda utilizarea unui ciocan de lipit de 15 . 35 W, cu varful subtire, care permite atingerea locurilor greu accesibile sau a unui pistol de lipit.

Ciocanul incalzit se pastreaza pe un suport metalic. Priza de alimentare si ciocanul se amplaseaza in partea dreapta a electronistului pentru a evita caderea ciocanului sau a pistolului in timpul lucrului.

b) Decapantul serveste la inlaturarea oxizilor si curatirea suprafetelor metalice inainte de lipire. Decapantul uzual este colofoniul in stare solida. Lipiturile in locurile greu accesibile se executa folosind colofoniu lichid.

c) Aliajul de lipit cel mai utilizat este "fludorul", care este o sarma tubulara din aliaj de lipit, combinata cu colofoniu. Aliajul de lipit Lp60 contine 60% cositor (staniu) si 40% plumb, avand temperatura de topire de 190 C.

d) Alte instrumente necesare lipirii sunt: penseta, cutitul, clestele lat, clestele rotund, clestele de taiat.

Operatii pregatitoare la lipire

a) Curatirea varfului ciocanului de lipit

Inainte de a efectua conexiunile, varful ciocanului de lipit, in stare rece, trebuie curatit la suprafata prin pilire pana devine lucios. La fel se procedeaza cu varful pistolului de lipit, utilizand in acest scop cutitul, daca varful se umple de o zgura neagra.

Apoi se conecteaza ciocanul de lipit la reteaua de tensiune. Starea de incalzire a varfului se testeaza topind o bucata de aliaj. Temperatura varfului este buna daca acesta se acopera cu aliaj stralucitor. Inainte de a lua aliaj de lipit pe varful ciocanului sau pistolului de lipit, acesta se introduce in colofoniu (se topeste un pic din colofoniul solid - Atentie! o cantitate prea mare de colofoniu creeaza o zgura neagra care impiedica executarea corecta a lipiturilor).

Periodic, in timpul lucrului, se verifica starea varfului la ciocanul sau pistolul de lipit si se reconditioneaza.

b) Pregatirea terminalelor pentru lipire

Inainte de a lipi componentele electronice, terminalele acestora se cositoresc, in scopul reducerii duratei procesului de lipire si pentru a proteja suprafetele lor impotriva oxidarii. Terminalele se curata cu ajutorul cutitului prin miscari de translatie ale lamei si prin rotirea piesei. In faza urmatoare se aseaza terminalul pe colofoniu.

Decaparea in colofoniu se realizeaza la contactul cu varful incalzit. Apoi se topeste o bucata de aliaj, iar in masa topita se introduce terminalul decapat. Se roteste piesa si cu ajutorul ciocanului de lipit se realizeaza acoperirea uniforma cu un strat de cositor a intregii suprafete a terminalului. Nu se cositoresc terminalele pe o lungime de aproximativ 10 mm, situata in vecinatatea corpului piesei.

Cu ajutorul clestelui lat sau a pensetei, se prinde terminalul din vecinatatea corpului piesei, realizandu-se un sunt termic. Se evita astfel supraincalzirea piesei.

Cositorirea terminalului trebuie realizata intr-un timp minim pentru a se evita distrugerea prin incalzire a componentelor (mai ales in cazul in care nu se poate folosi penseta ca sunt termic).

Procesul de lipire

Lipirea componentelor electronice trebuie sa fie precedata de "formarea" terminalelor prin indoire cu clestele rotund. Apoi terminalele se introduc in gaurile cablajului imprimat. Capetele componentelor pasive se taie astfel incat terminalele ramase sa depaseasca cu 2 . 3 mm suprafata placii. Terminalele componentelor active se taie dupa efectuarea lipirii. Penseta se utilizeaza ca sunt termic pentru a proteja termic diodele, tranzistoarele, tiristoarele etc. in timpul lipirii.

Procesul de lipire comporta mai multe operatii:

preluarea pe varful ciocanului (pistolului de lipit) a cantitatii minime de aliaj pentru efectuarea unei lipituri (dozarea cantitatii minime de aliaj se poate atinge odata cu stapanirea "artei de a lipi");

varful ciocanului (pistolului), cu picatura de aliaj la capat se introduce in colofoniu pentru decapare; apoi varful se aplica pe suprafata componentelor care urmeaza a fi imbinate, in vederea incalzirii si lipirii.

Piesele metalice trebuie incalzite in zona imbinarii pana la temperatura de topire a aliajului de lipit. Distributia aliajului lichid pe suprafetele care se imbina trebuie sa fie cat mai uniforma.

Lipirea corecta presupune o difuzie a aliajului de lipit in masa metalica a componentelor care se imbina.

racirea naturala si cristalizarea aliajului de lipit. Dupa indepartarea ciocanului de lipit, nu se admite miscarea piesei, pana la cristalizarea perfecta a aliajului.

Recomandari privind procesul lipirii

a.      durata lipirii nu trebuie sa depaseasca 5 secunde (uzual 2 . 5 secunde) la dispozitivele semiconductoare si condensatoarele electrolitice;

b.     in timpul lipirii componentele (terminalele pieselor) se tin cu penseta sau clestele lat;

c.      componentele nu trebuie sa fie miscate pana la racirea imbinarii, spre a evita fisurile in lipitura;

d.     temperatura lipirii este un factor important pentru realizarea unei imbinari de calitate:

cand temperatura varfului ciocanului este prea coborata, aliajul se topeste greu, timpul de lipire creste iar piesele se pot distruge prin supraincalzire. Aliajul insuficient incalzit se cristalizeaza repede si rezulta o "lipitura rece" care nu adera bine la piese. "Lipitura rece" trebuie refacuta deoarece se poate desprinde cu timpul sau da nastere la "zgomote" in functionarea circuitului electronic.

lipituri necorespunzatoare se obtin si la utilizarea unui ciocan supraincalzit: in acest caz aliajul de lipit se ia greu de pe varful ciocanului de lipit iar colofoniul se incalzeste prea tare, producand "zgura" si pierzandu-si proprietatile decapante.

O lipitura corecta este reprezentata in fig. 1.

In aceasta situatie, aliajul de lipit face contact de buna calitate atat cu folia metalica (cupru) a circuitului imprimat, cat si cu terminalul componentei asamblate prin lipire.

Daca din anumite motive, una sau mai multe dintre conditiile impuse lipiturii, n-au fost indeplinite, se ajunge la cazurile din fig. 2, in care este reprezentata situatia in care apar zone de contact imperfect, marcate cu "!", in special pe suprafata de contact a aliajului de lipit cu terminalul.