U područjima proizvodnje i popravka elektronike, kvaliteta lemljenja tiskanih ploča izravno određuje performanse i vijek trajanja proizvoda. U LHD-u smo iz prve ruke svjedočili kako loš izbor lema dovodi do skupih popravaka u proizvodnji PCB-a — što dodatno naglašava koliko je ova odluka važna. Bili vi entuzijast DIY elektronike ili profesionalac u proizvodnji PCB-ova, odabir najprikladnijeg lema prvi je korak u sprečavanju hladnih spojeva i lažnog lemljenja, osiguravajući pouzdane električne veze, što može biti razlika između savršenog, pouzdanog elektroničkog uređaja i onog koji pati od slabih lemnih spojeva i skupih kvarova.
S obzirom na to, te kako bi se riješila uobičajena složenost odabira u praktičnom radu, LHD je pretočio iskustvo stečeno na ovom području u detaljnu smjernicu za odabir. U ovom članku sustavno ćemo obraditi sve aspekte lemljenja pločica. Ovdje ćete pronaći sve što trebate znati o lemljenju pločica, od osnova što je lemil, do 8 najboljih lemilaca za projekt s pločicama, te odabir idealnog lemilca za vašu sljedeću montažu, pružajući vam praktični referentni priručnik. Istražit ćemo svaki relevantan tip lemilca — sa olovom, bez olova, srebrni, s jezgrom smole, bez čišćenja i drugi — uz korisne savjete i stručne preporuke. Ako tražite konačni vodič za odabir pravog lemilca za svoj sljedeći projekt s pločicom, više ne morate tražiti!
Leimir je daleko više od samo "ljepila" u sklopu tiskanih ploča (PCBA). On ima dvostruku misiju: osigurati električne međuspojeve i mehanička spojna mjesta. Postupci kontrole kvalitete LHD-a pokazuju da nepravilan izbor lemišta—bilo u sastavu legure, vrsti fluksa ili količini primjene—lako može dovesti do problema poput hladnih lemljenih spojeva, mostova lemišta ili nepouzdanih veza, što potencijalno može uzrokovati potpuni kvar proizvoda. Osim odmah uočljivog kvara, neoptimalno lemište može dovesti do skrivenih nedostataka — spojeva koji prolaze početno testiranje, ali zakažu prije vremena u praksi zbog povećanog električnog otpora ili osjetljivosti na toplinsku zamornost i vibracije. Stoga razumijevanje i ispravan izbor lemišta nije samo osnovna vještina u elektrotehničkom inženjerstvu, već i ulaganje u dugoročnu pouzdanost i ugled vašeg proizvoda.
Leimir je legura metala s niskom točkom taljenja koja se koristi za spajanje elektroničkih komponenti na pločice ploče taljenjem, pri čemu nastaje čvrsto lemljeno spojno mjesto nakon hlađenja. Njegova ključna karakteristika je točka taljenja niža od metala koji se spajaju (poput bakra), što omogućuje spajanje pri niskim temperaturama.
Legure lemirа za elektroniku obično su mješavina kositra i olova ili kositra s srebrom i bakrom (olovom bez lemirа). Različiti omjeri elemenata daju lemiru jedinstvene osobine toka, čvrstoću i vodljivost. Na primjer, eutektički omjer 63/37 kositar-olovo ima određenu točku taljenja, te se odmah otvrdne, što pojednostavljuje kontrolu procesa. Nasuprot tome, ne-eutektičke legure poput 60/40 imaju plastični raspon, zbog čega su osjetljivije na poremećaje tijekom hlađenja.
Tijekom lemljenja, rastaljeno lemilno sredstvo, uz pomoć fluksa, popunjava mikroskopske razmake između izvoda komponenti i bakrenih površina. Nakon hlađenja i stvrdnjavanja postiže se električna vodljivost i mehaničko sidrenje. Fluks ovdje također igra ključnu ulogu kemijskim čišćenjem površina. To omogućuje rastaljenom lemilu 'smočiti' ih učinkovito, što znači da se ravnomjerno širi i formira neprekidno sučelje umjesto da se skuplja u kapljice
Odabir najboljeg lemi za tiskane ploče započinje razumijevanjem vrsta lemi. Iako postoji mnogo specijaliziranih opcija, najvažnija razlika je između lemi na bazi olova i bezolovnih lemi. Često ćete naići na reference na dvije vrste lemi:
Ovisno o zahtjevima za čišćenje i procesom, lemovi se mogu dodatno kategorizirati:
· Lećeni lemil za lemljenje: nudi visoku univerzalnost i aktivnost. Iako je ostatak obično izolacijski, ljepljiv je i higroskopan, stoga se često zahtijeva čišćenje izopropanolom radi dugotrajne pouzdanosti ili estetskih razloga.
· Lemil bez čišćenja: minimalni ostatak niskog korozivnog djelovanja, pogodan za masovnu proizvodnju površinski montiranih komponenti (SMT).
·Vodom otapan lećeni lemil: ostatak se može ukloniti vodom, ispunjavajući vrlo visoke zahtjeve za čistoću kao u medicinskim ili vojnim primjenama. Ovaj lećeni sastav je vrlo aktivan, ali također i vrlo korozivan ako se potpuno i odmah nakon lemljenja ne ukloni.
Vrsta lemi |
Glavna Legura |
Tipična primjena |
Ključne prednosti |
Kositro-olovo (SnPb) |
60/40, 63/37 |
Popravak, staroizržana oprema, audiofilski uređaji |
Jednostupan u uporabi, sjajni i pouzdani spojevi |
Bezolovni (SAC305) |
SnAgCu |
Svi moderni tiskani pločici, RoHS |
Eko-prijatan, u skladu s propisima, dobra čvrstoća |
Silver solder |
SnAg, SnAgCu |
Visoka razina, vibracije/termičko cikliranje |
Visoka vodljivost, otpornost na termičku zamornost, mehanička čvrstoća |
Rosin jezgra |
Varira |
Opća elektronika, popravak |
Samofluksirajući, čistiji spojevi |
Bezčišćenja lemljenje |
Varira |
Proizvodnja gdje je čišćenje nepraktično |
Minimalni ostatak, dobro za SMT |
Fizički oblik lema izravno utječe na proces rada i učinkovitost. Odabir pogrešnog oblika može dovesti do grešaka, neučinkovitosti i većih troškova, bez obzira na kvalitetu legure.
Vaša tehnika, opseg projekta i složenost sklopa određuju najprikladniju formu lema. Lema žica omogućuje preciznu ručnu kontrolu — idealna je za istraživanje i razvoj, izradu prototipova, popravke ili proizvodnju u malim serijama. Lema pasta se koristi kod reflovanja ili preciznih SMD radova. Lema šipke služe za industrijske montažne linije. U LHD-u pomažemo klijentima da odaberu optimalnu formu na temelju njihove proizvodne količine, mješavine komponenti i zahtjeva za kvalitetom, osiguravajući efikasnost i ekonomičnost.
Ni jedan sveobuhvatan vodič za najbolji lem za tiskane ploče ne bi bio potpun bez rasprave o fluksu — ključnom sastojku jakih i čistih lemljenih spojeva.
Fluks uklanja okside s površina metala prije i tijekom lemljenja. Bez fluksa, lemolni spoj neće biti pravilno izveden, što rezultira slabim spojevima ili otvorenim krugovima.
· Smola jezgra lemljenje :
Sadrži prirodnu smolu iz borovih stabala; vrlo učinkovit u uklanjanju oksidacije.
Ostavlja ostatak koji se može očistiti izopropanolom radi dugoročne pouzdanosti ili estetskih razloga.
Tradicionalni i popularni za popravke, audio i hobi projekte.
· Bezčišćenja lemljenje :
Ostavlja vrlo malo ili nimalo ostatka — ono što ostane obično se može ostaviti na ploči. Važno je provjeriti da ostatak zaista nije korozivan i nije vodljiv pod specifičnim radnim uvjetima vašeg proizvoda (npr. visoka vlažnost).
Idealan za masovnu proizvodnju, SMT i potrošačku elektroniku, pojednostavljuje post-procesne korake.
· Vodotopni tok :
Temeljito se čisti vodom, ispunjava najviše standarde čistoće, ali zahtijeva brzo ispiranje vodom. Ovaj fluks je vrlo aktivan, ali također i vrlo korozivan ako se nakon lemljenja ne ukloni potpuno i na vrijeme.
Često se koristi u medicinskoj, vojnoj ili svemirskoj elektronici gdje je prisutnost bilo kakvog ostatka neprihvatljiva.
Odabir između lema s olovom i beštomnog lema vjerojatno je najvažnija i najzbrkavija odluka za svakoga tko želi odabrati najbolji lem za svoj sljedeći projekt s pločicom. Odluku često diktiraju propisi, ali razumijevanje tehničkih posljedica ključno je za uspjeh.
Značajka |
Na bazi olova (kositro-olovo) |
Bez olova (SAC, SnAgCu, itd.) |
Talište |
183–190°C |
217–221°C |
RoHS usklađen |
Ne |
Da |
Električna provodljivost |
Izvrsno |
Vrlo dobro |
Korisnički jednostavan |
Vrlo jednostavan |
Umerena |
Zdravlje/okoliš |
Opasnih |
Sigurnije |
Izgled spoja |
Sjajan |
Blago mutan |
Tipična upotreba |
Popravci, staro stanje, audio |
Novi projekti, serijska proizvodnja |
Nijedan konačni vodič nije potpun bez savjeta specifičnih za brendove! Evo naših 8 najboljih lemnih sastava za ploče koje koriste stručnjaci širom svijeta:
Marka |
Tip/oblik lema |
Najbolje za |
Kester 44 Rosin Core Solder |
Kosit-olovo, Rosin Core, žica |
Klasični, popravke, audio, lako stvaranje sjajnih spojeva |
Alpha Fry AT-31604 |
Kosit-olovo, Rosin Core, žica |
Početnički DIY, niska cijena, opća namjena |
MG Chemicals 63/37 |
Kosit-olovo, bez čišćenja, žica |
Popravak, bez ostataka, pouzdani rezultati |
WYCTIN 60/40 lemilac u žici |
Kosit-olovo, Rosin Core, žica |
Svakodnevno izrađivanje prototipova, obrazovanje |
SRA proizvodi za lemljenje, lužnato jezgro lem |
Kosit-olovo, Rosin Core, žica |
Opći rad na tiskanim pločama, konzistentni rezultati |
Cardas žica za lemljenje |
Srebrni lemilac, lužnato jezgro, žica |
Audiofil, visoka frekvencija, precizan audio |
Harris Stay-Brite srebrni lemilac |
Srebrna legura, žica/štap |
Automotive, vibracije, visokokvalitetni krugovi |
Worthington lemilna žica |
Kosit-olovo, Rosin Core, žica |
Budžet, prototipiranje, škole |
Donosite informiranu odluku temeljeno na sveobuhvatnoj procjeni sljedećih točaka. Ova kontrolna lista služi kao sustavan pristup odabiru lema:
Priprema radnog prostora:
Koristite antistatički podlog i dobro osvjetljenje.
Uključite lemilicu s kontrolom temperature.
Čišćenje komponenti i spojnica:
Uklonite oksidaciju i višak lema upotrebom izopropil alkohola te, ako je potrebno, bakrenog tkiva ili vučne cijevi za lemljenje.
Postavljanje komponenti:
Postavite pod kutom kako bi odgovaralo sklopu; provjerite da vodovi pravilno ulaze u rupe na tiskanoj ploči.
Nanosenje lema:
Zagrijte pločicu i komponentu željezom, zatim dodajte žicu za lemljenje ili nanesite pastu za lemljenje.
Lećenje bi trebalo teći glatko i prodirati kroz obje površine.
Koristite odgovarajuću količinu lema — premalo lema rezultira slabim spojevima, previše stvara višak lema ili mostove.
Provjera lemljenja:
Dobar lemilni spoj treba izgledati sjajan i udubljen, bez šiljaka ili kuglica lema.
Provjerite pomoću povećala ili mikroskopa kako biste osigurali pouzdane lemilne spojeve.
Čišćenje nakon lemljenja:
Ako je potrebno, očistite ostatak lema izopropil alkoholom, posebno u slučaju kolofona ili vodootpornog toka.
Problem |
Vjerojatni uzrok |
Rješenje |
Hladni lemovi spoj |
Niska temperatura, prljavi kontakt, žurba tijekom lemljenja |
Očistite kontakt, povećajte temperaturu, ponovo olemite |
Mostić od lema |
Primijenjeno previše lema, pregruba žica za lemljenje |
Koristite isisivač ili spužvu za uklanjanje lema, nanosite manje |
Slabi spoj |
Pokretni dio, premalo lema |
Osiguraj komponentu, ponovno zagrij/omotali spoj |
Preamaterak ostatak fluksa |
Visokoaktivni ili neočišćeni flux |
Očistite izopropanolom |
Mat spoj |
Jeftini lemak, pogrešna temperatura |
Koristite kvalitetan lemak, kontrolirajte lemilicu |
Reciklirajte staro lemljenje, ploče i proizvodni otpad odgovorno. Čak i kalaj bez olova ima utjecaj na okoliš, stoga uvijek smanjujte otpad i sigurno čuvajte kemikalije.
U proizvodnji elektronike, odabir i primjena lemljenja je disciplina koja uključuje znanost o materijalima, tehnologiju procesa, praktično iskustvo i poštovanje okoliša. Ispravan izbor ne omogućuje samo pouzdane električne veze, već je temelj dugoročno stabilnom radu proizvoda — bilo da se radi o inovativnoj IoT ploči, vintastom pojačalu ili kontroleru za automobil nove generacije.
Kao vaš pouzdan partner u proizvodnji, LHD to duboko razumije. Ovaj sveobuhvatan vodič je konačni vodič za odabir i korištenje pravog lema za vaš krug:
S ovim znanjem spremni ste krenuti u svoj sljedeći projekt ploče s električnim krugovima — sigurni da će vaše električne veze biti čvrste i da će vaše sklopove izdržati test vremena. Ako vam je potrebna stručna podrška pri odabiru lemurice ili bilo kojeg proizvodnog procesa tiskanih ploča, tehnički tim LHD-a uvijek je spreman pomoći vam. S ovim znanjem možete samopouzdano pristupiti svom sljedećem projektu ploče s električnim krugovima.
P: Kako odabrati najbolju lemuricu za svoj sljedeći projekt ploče s električnim krugovima?
O: Počnite određivanjem trebate li RoHS (lemuricu bez olova), vrstu komponenti (SMD naspram provrtanih), te očekivana opterećenja (audio, automobilska, visoke frekvencije). Zatim odaberite vrstu lemurice, oblik (žica, pasta, šipka), fluks i promjer koji najbolje odgovaraju vašem krugu.
P: Je li srebrna lemurica uvijek najbolji izbor za ploče s električnim krugovima?
A: Srebrno lemljenje nudi čvrstoću i izvrsnu vodljivost, korisno za visokoučinkovite, visokofrekventne ili audiofilskih sklopove, ali može biti prekomjerno za osnovne projekte.
P: Mogu li miješati vrste leme (olovo i bez olova) na istoj ploči?
A: Najbolje je da ne miješate — miješanje legura može dovesti do nepredvidivih točaka taljenja i kvalitete spojeva. Koristite jednu dosljednu vrstu leme po ploči.
P: Je li promjer žice za lemljenje važan?
A: Da! Deblja žica za lemljenje koristi se za veće komponente, priključke za napajanje ili uzemljenje; tanja žica omogućuje preciznost kod SMD-a i rada s malim spojevima.
P: Moram li uvijek ukloniti ostatak fluksa?
A: Ako koristite žicu za lemljenje s rosinom unutar, da — očistite izopropanolom. Kod leme koja ne zahtijeva čišćenje, čistite samo u područjima gdje je potrebna visoka pouzdanost ili vizualna kvaliteta.
P: Kako je s čišćenjem ili popravkom zalivenog sklopa?
A: Uvijek koristite specijalizirani alat kao što je usisivač leme ili kvalitetni otpadni trakasti lem kako biste uklonili neželjeni ili višak leme prije ponovnog nanošenja.
P: Koliko dugo kvalitetni lemilac traje na skladištenju?
O: Žica za lemljenje (pohranjena suho i zapečaćena) traje godinama; pastu za lemljenje treba upotrijebiti unutar roka određenog od strane proizvođača (obično 6–12 mjeseci hlađenja u hladnjaku).