Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
TermopastyTermopasty
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Przegrzanie przy lutowaniu a żywotność układów

12 Kwi 2016 18:52 1560 10
  • Poziom 9  
    Witam.
    Lutuję proste układy na płytce uniwersalnej, ale przy niektórych zależy mi na ich żywotności. Jako początkujący zdarzają mi się problemy z prowadzeniem ścieżek cyną, kiedy elementy są gęsto rozmieszczone. W wyniku tego zdarza mi się bardzo mocno nagrzać niektóre elementy. Zdaję sobie sprawę, że przegrzanie może je uszkodzić, ale czy jeżeli działają to może skracać się ich żywotność w wyniku takiej sytuacji I jak sprawa ma się w przypadku takich drobiazgów jak rezystory, a jak jest przy np. mikrokontrolerach?
  • TermopastyTermopasty
  • Pomocny post
    Poziom 43  
    michalk0911 napisał:
    problemy z prowadzeniem ścieżek cyną
    A dokładniej?
    Myślę że na Twoje problemy są dwie rady:
    1. Dobry topnik.
    2. Doświadczenie i praktyka.

    Może być w odwrotnej kolejności.

    Co do żywotności - zależy od elementu i od tego do jakiej temperatury zdąży się nagrzać.
  • TermopastyTermopasty
  • Pomocny post
    Poziom 14  
    Dokładnie tak!
    Np rezystory bardzo trudno przegrzać. Kondensatory elektrolityczne dość łatwo. Natomiast diody świecące można bardzo łatwo uszkodzić przy lutowaniu, naprawdę trzeba uważać. Sam mimo wielu lat doświadczenia uszkodziłem kilka.
    Układy scalone krzemowe są dość odporne na temperaturę, co nie znaczy, że nie da się ich przegrzać! Zwykle w nocie katalogowej są adnotacje n/t temperatury i czasu lutowania.
    Dodam jeszcze, że obecne bezołowiowe stopy lutownicze mają znacznie wyższą temperaturę topnienia - rzędu 220st, wobec dawnego stopu lutowniczego 60%cyny /40% ołowiu, który miał ok 170st.
  • Poziom 9  
    Największym problemem u mnie jest łączenie dwóch sąsiednich padów cyną, kiedy jest przez nie przewleczone jakieś wyprowadzenie. Wtedy często grot ściąga mi w to miejsce cynę z wykonanego wcześniej łączenia któregoś z tych padów z innym. Przez to muszę poprawiać poprzednie łączenia, często znowu niszcząc inne. Lutuję lutownicą transformatorową. W przypadku normalnych drukowanych płytek PCB nie mam problemów, a tu jest katastrofa.


    A w przypadku przegrzań bardziej chodzi mi o skutki objawiające się później. Załóżmy przegrzeje rezystor, czy np. diodę LED i wszystko będzie ok, ale podziała np. tylko miesiąc przez to, że była wcześniej przegrzana? Może wystąpić taka sytuacja?
  • Poziom 43  
    michalk0911 napisał:
    Największym problemem u mnie jest łączenie dwóch sąsiednich padów cyną, kiedy jest przez nie przewleczone jakieś wyprowadzenie.
    Cienki grot, cienka cyna i dobry topnik oraz uwaga przy lutowaniu. Tego trzeba się nauczyć. Zawsze lepiej jest lutować nieco większą temperaturą grota, ale krócej. Wówczas (przy dobrym topniku, który nie pali się przy wyższych temperaturach) łatwiej wykonać poprawny lut, a i ryzyko przegrzania jest mniejsze.
    michalk0911 napisał:
    A w przypadku przegrzań bardziej chodzi mi o skutki objawiające się później.
    Przeważnie jak coś ma paść przy lutowaniu to padnie. Jak po lutowaniu jest OK, to duże prawdopodobieństwo, że i będzie.
    Co do rezystorów - w skrajnych przypadkach odpada blaszka z padem (w SMD), a to już widać nawet gołym okiem podczas lutowania. Ale żeby tego dokonać (zniszczyć w ten sposób rezystor) trzeba się napracować... ;) Przy lutowaniu diod LED przewlekanych dobrze jest zostawić nieco dłuższe końcówki (o ile to możliwe) i ewentualnie złapać pęsetą poniżej samej kopułki ze strukturą - pęseta "zatrzyma" przepływ ciepła i ochroni strukturę przed przegrzaniem - przegrzana LED zwykle nie działa zaraz po lutowaniu*.
    michalk0911 napisał:
    wszystko będzie ok, ale podziała np. tylko miesiąc przez to, że była wcześniej przegrzana
    Nie spotkałem się z takim przypadkiem.

    * wrażliwość LED'ów na przegrzanie zależy od wykonania samej diody. Miałem kilka takich przypadków, że diody z jednej serii były faktycznie niezwykle wrażliwe nawet na krótkie lutowanie i to długich końcówek. (co prawda pęseta pomogła, ale kilka wcześniej uszkodziłem)
    Po zmianie źródła (serii najprawdopodobniej, lub producenta - nie wnikałem) bez żadnych problemów można było lutować nawet bez żądnych dłuższych końcówek, czy pęsety. Nie mniej jednak lepiej odczekać do ostygnięcia zanim poda się na taką diodę napięcie - podwyższona temperatura pracy nie służy długowieczności. Podobnie w LED w wykonaniu SMD - krótko lutować i nie powinno być kłopotów.


    P.S.
    Gdy pierwsza próba polutowania nie powiedzie się, nie próbować na siłę - lepiej odczekać aż element wystygnie, znaleźć przyczynę takiego stanu i dopiero ponowić próbę.
    Miałem też przypadek gdy końcówki lutowanych elementów wykonane były w zły sposób (zła powłoka na miedzianym drucie wyprowadzeń) i dopiero całkowite jej usunięcie pozwoliło na pobielenie końcówki i prawidłowy montaż elementów.
    Nie mam pojęcia co to była za powłoka galwaniczna, ale nawet dość agresywne topniki nie dawały rady.

    Dodano po 3 [minuty]:

    michalk0911 napisał:
    Lutuję lutownicą transformatorową.
    I to może wyjaśniać kłopot z lutowaniem - stosunkowo duży koniec grotu i wysoka temperatura - na tyle wysoka, że może nawet doprowadzić do wypalenia się topnika zanim jeszcze zdąży on wykonać swoje zadanie - usunąć tlenki z padów i końcówek. W takim wypadku polecam przesiąść się na stację lutowniczą.
    Transformatorówka jest doskonała, ale w serwisie i dla doświadczonych elektroników - właśnie z tego powodu, że trzeba bardziej się przyłożyć do jej opanowania.
  • Poziom 14  
    Są plecionki do ściągania cyny, doceniłem je dość niedawno. Jeśli "wyleje" się za dużo cyny, można doskonale zebrać ją do plecionki. Taka plecionka zbiera również z połączonych punktów.
    Warto też mieć kolbę z cienkim grotem, albo ostatecznie transformatorowa z drutem fi 1mm zamiast standardowej 1,4mm. Cieńszy grot słabiej co prawda grzeje, ale jest precyzyjniejszy.
  • Poziom 43  
    janusz2k napisał:
    Cieńszy grot słabiej co prawda grzeje, ale jest precyzyjniejszy.
    W kwestii formalnej - co do pierwszej części zdania: Nie to, ze "grzeje słabiej", ale ma mniejszą pojemność cieplną. Do małych padów, cienkich nóżek czy wyprowadzeń SMD nadaje się idealnie, ale nie sprawdzi się na dużych powierzchniach, właśnie dla tego, że ma małą pojemność cieplną - szybko się wychłodzi przy zetknięciu z dużą powierzchnią płytki,padu, nóżki czy tp. bo te mają większą pojemność cieplną - to coś w rodzaju naczyń połączonych - im cieńsza rurka (grot, powierzchnia styku ), tym trudniej przelać wodę z dużego naczynia (lutownicy) do równie dużego (powierzchnia oddawania ciepła i masa tej powierzchni) - zanim się napełni; zdąży wyparować (zanim się nagrzeje, zdąży się wychłodzić poprzez konwekcję).
    Może nie do końca dokładnie takie samo zjawisko, ale podobne.
    A w rezultacie tego wywodu chodziło mi o to, że należy dobierać "siły do zamiarów" - grubość grotu (i po części jego temperaturę) do rodzaju lutowanych elementów.
    A, że "przy okazji" jest precyzyjniejszy, to i łatwiej grzać tylko to miejsce (pad. nóżkę) o którą nam chodzi... :)
  • Poziom 35  
    Co do płytek uniwersalnych to łącze pady cieniutkim drucikiem tz. srebrzanką.
  • Poziom 43  
    janusz2k napisał:
    albo ostatecznie transformatorowa z drutem fi 1mm zamiast standardowej 1,4mm. Cieńszy grot słabiej co prawda grzeje
    Poprzednio pisałem o grocie lutownicy grzałkowej. W transformatorowej jest nieco inaczej - nieco, bo co prawda pojemność cieplna też jest niewielka (często i tak wiele mniejsza niż kolby grzałkowej), to w transformatorówce im cieńszy grot, tym jego temperatura większa! W rezultacie łatwo o zniszczenie nie tylko elementu (jak mały i delikatny) to w dodatku można odkleić ścieżkę od podłoża PCB. O spaleniu cyny nie wspominając. Dlatego też wyżej pisałem o konieczności nabycia doświadczenia w posługiwaniu się taką lutownicą.
  • Poziom 14  
    Nie bardzo rozumiem, dlaczego cieńszy grot w transformatorowej ma silniej grzać? Przecież P=U^2/R a jak wiadomo cieńszy grot=większa rezystancja. Na powietrzu, bez odprowadzania ciepła do płytki i elementów może jego temperatura podniesie się do podobnego poziomu rzędu 400-450st., ale w normalnych warunkach przecież musi stopić cynę, podgrzać miejsce lutowania...
    Ale by się nie spierać a sposób akademicki można zmierzyć napięcie na grocie. Z tego co pamiętam są to wartości ok 150-200mV. A najlepiej sprawdzić podłączając lutownicę do watomierza. Pewnie, pojemność cieplna cienkiego grota jest np połowę mniejsza, ale proporcjonalnie i rezystancja odpowiednio rośnie.
  • Poziom 43  
    janusz2k napisał:
    dlaczego cieńszy grot w transformatorowej ma silniej grzać?
    Zwiększenie oporności ma tu akurat najmniejsze znaczenie*. Ważnym czynnikiem jest gęstość prądu na mm2 przekroju drutu. Dla cieńszego drutu jest większa. Jeśli doda się do tego zmniejszoną przewodność cieplną środek grota-mocowanie, oraz mniejszą powierzchnię cienkiego grota... masz odpowiedź.

    *Lutownica transformatorowa tak naprawdę to nic innego jak transformator ze ZWARTYM (grotem) uzwojeniem wtórnym, więc nawet jeśli oporność grota będzie większa, to mimo, że popłynie mniejszy prąd - zwiększy się napięcia na grocie.