Elektrisch soldeer: een complete gids voor soorten, toepassingen en beste praktijken

De elektronische apparaten die we dagelijks gebruiken – of het nu gaat om de smartphones die we altijd bij ons hebben of de onmisbare computers op het werk – zijn allemaal afhankelijk van een zeer belangrijk materiaal: elektrisch soldeer. Zonder dit materiaal kan het circuit simpelweg niet normaal functioneren. De reden is simpel: elektronisch soldeer smelt bij hoge temperaturen, waardoor elektronische componenten stevig op de printplaat worden vastgezet en een soepele stroomdoorstroming wordt gegarandeerd, waardoor stabiele en betrouwbare elektrische en mechanische verbindingen ontstaan.

In deze uitgebreide gids verdiepen we ons vanuit meerdere perspectieven in elektrisch soldeer. We leren over de basisdefinitie, veelvoorkomende soorten en verschillende toepassingsmethoden in PCB-assemblage. Tegelijkertijd leren we geleidelijk aan gangbare soldeertechnieken en leggen we uit waarom er een essentieel verschil is tussen elektrisch soldeer en loodgieterssoldeer dat wordt gebruikt bij het repareren van leidingen.

Elektrisch solderen begrijpen

Elektrisch soldeer is een legering die smelt bij verhitting en vaak wordt gebruikt om elektronische componenten op printplaten te bevestigen en aan te sluiten. Wanneer u het met een elektrische soldeerbout verhit, smelt het elektrische soldeer snel en vloeit het naar de pads of componentaansluitingen op de printplaat. Na afkoeling stolt het tot een stevige soldeerverbinding, die niet alleen een stabiele mechanische ondersteuning biedt, maar ook zorgt voor een soepele stroomdoorstroming en zo een betrouwbaar elektrisch pad vormt.

Elektronisch soldeer heeft een aantal belangrijke eigenschappen:

•  Het heeft een relatief laag smeltpunt (veel lager dan dat van metalen zoals koper of messing), waardoor een gewone soldeerbout voldoende is om het solderen te voltooien.

•  Het kan een verbinding vormen die stevig is en een goede elektrische geleiding heeft tussen metalen oppervlakken.

•  Het wordt meestal gebruikt in combinatie met vloeimiddel, wat ervoor zorgt dat het soldeer zich beter over de pads verspreidt, terwijl de luchtoxidatie wordt verminderd en wordt voorkomen dat de soldeerpunten broos of zwart worden.

Soorten elektrisch soldeer

1. Loodhoudend soldeer

Traditioneel elektrisch soldeer is meestal op loodbasis, met een gebruikelijke verhouding van 60/40 (60% tin, 40% lood) of 63/37 (eutectische legeringen). Het smeltpunt is relatief laag, ongeveer tussen de 183°C en 190°C, waardoor het zeer eenvoudig te gebruiken is. Bovendien is het oppervlak van de soldeerpunten glanzend en glad. Loodhoudende soldeerpasta is echter schadelijk voor de menselijke gezondheid en het milieu en voldoet niet aan de RoHS-milieunormen.

2. Loodvrij soldeer

Met de invoering van milieuregels zoals RoHS is loodvrij soldeer de standaard geworden in professionele productie. De meest voorkomende legering is SAC305 (tin-zilver-koperlegering). Dit type soldeer is milieuvriendelijker, voldoet aan de RoHS-norm en zorgt voor duurzame en zeer betrouwbare soldeerverbindingen. Het smeltpunt is echter relatief hoog, ongeveer 217 °C, en er gelden strengere eisen voor temperatuurregeling.

3. Harskern soldeer

De eigenschap van harskern soldeer voor elektronica is dat de soldeerdraad een eigen vloeimiddel bevat, waardoor er geen extra vloeimiddel nodig is. Dit ontwerp maakt het solderen gemakkelijker, houdt de soldeerpunten schoner en minder gevoelig voor oxidatie, waardoor het zeer geschikt is voor dagelijks onderhoud. Er zal echter wel rook vrijkomen tijdens het solderen. Het wordt aanbevolen om het te gebruiken in combinatie met afzuigapparatuur.

4. Zilverhoudend soldeer

Het toevoegen van zilver aan soldeerlegeringen kan de sterkte en elektrische geleidbaarheid van soldeerverbindingen verbeteren. Veelgebruikte formules zijn Sn-Ag of Sn-Ag-Cu. De voordelen van zilverhoudend soldeer zijn de stevige soldeerverbindingen en de goede elektrische geleidbaarheid, waardoor het betrouwbaar is in hoogwaardige circuits. Dit type soldeer is echter relatief duur en heeft een hoger smeltpunt dan gewoon soldeer, meestal rond de 221 °C.

Vormen van elektrisch soldeer

Bij de daadwerkelijke elektronica-assemblage zien we vaak verschillende vormen van elektronisch soldeer:

Soldeerdraad

Soldeerdraad voor elektronica is het meest gebruikt. Het is meestal op een spoel gewikkeld en kan al dan niet een vloeimiddelkern hebben. Bij verhitting smelt het snel en vult het de te solderen plek. Elektrisch soldeerdraad is met name geschikt voor het solderen van doorlopende gaten, elektronische reparaties en kleine doe-het-zelfprojecten.

Soldeerpasta

Soldeerpasta wordt voornamelijk gebruikt in Surface Mount Technology (SMT). Het is een pasta die wordt gemaakt door een mengsel van poedervormige soldeerlegering en vloeimiddel. Meestal wordt de soldeerpasta via een sjabloon op de soldeerpads aangebracht, waarna de componenten erop worden geplaatst en tot slot in een reflowoven worden verhit om het soldeer te smelten en de componenten te fixeren.

Soldeerstaven

Soldeerstaven zijn massieve staafjes soldeerlegering, vaak gebruikt bij golfsoldeer- of dipsoldeermachines. Dit soort soldeer wordt over het algemeen niet door particulieren gebruikt, maar is onmisbaar bij massaproductie.

Over PCBasic

Tijd is geld in uw projecten – en PCB-basis begrijpt het. PCBasic is een PCB-assemblagebedrijf: die elke keer snelle, vlekkeloze resultaten levert. Onze uitgebreide PCB-assemblagediensten: bieden deskundige technische ondersteuning bij elke stap, waardoor topkwaliteit in elk bord wordt gegarandeerd. Als toonaangevend Fabrikant van PCB-assemblage:, Wij bieden een totaaloplossing die uw toeleveringsketen stroomlijnt. Werk samen met onze geavanceerde PCB-prototypefabriek voor snelle doorlooptijden en superieure resultaten waarop u kunt vertrouwen.

Elektrisch soldeer in PCB-assemblage

Surface Mount Technology

In de moderne elektronische productie is SMT de meest voorkomende assemblagemethode. Deze methode maakt gebruik van soldeerpasta om verschillende oppervlaktecomponenten op de pads van de printplaat te bevestigen. Soldeerpasta zelf is een mengsel van elektronisch soldeerpoeder en vloeimiddel, dat elektriciteit geleidt en het soldeerproces soepeler laat verlopen. Nadat de componenten correct zijn geplaatst, gaat de printplaat de reflowoven in en wordt geleidelijk verwarmd tot de ingestelde temperatuurcurve, waardoor het elektronische soldeer smelt en na afkoeling stabiele soldeerverbindingen ontstaan. Op deze manier kan de printplaat tienduizenden soldeerverbindingen tegelijk in één cyclus maken, wat zeer efficiënt is.

Through-Hole-technologie

Voor sommige apparaten die een grotere mechanische sterkte vereisen, zoals hoogstroomfittingen, elektrolytische condensatoren of transformatoren, maken fabrikanten doorgaans gebruik van through-hole-technologie. THT maakt doorgaans gebruik van elektrische soldeerstaven in het golfsoldeerproces. Na het smelten van grote hoeveelheden ontstaat een soldeergolf. Wanneer de printplaat door de soldeergolf gaat, zijn de in de gaten gestoken pinnen volledig gesoldeerd.

Vergeleken met SMT hebben de soldeerpunten van THT een hogere mechanische sterkte en zijn ze geschikt om grotere trek- of drukkrachten te weerstaan.

Hand solderen

Daarnaast kunnen bij de productie van kleine series of bij onderhoud ook elektrische soldeerdraad en soldeerbouten worden gebruikt voor handmatig solderen.

Of het nu gaat om hoogrenderende SMT, THT (veelgebruikt voor apparaten met hoge stroomsterkte) of flexibel handmatig solderen, het kiezen van het beste soldeer voor elektronica is cruciaal. Verschillende soorten en vormen soldeer hebben een directe invloed op de soldeerkwaliteit, de productbetrouwbaarheid en de levensduur. Alleen door het juiste soldeer te kiezen op basis van de daadwerkelijke toepassingsscenario's, kunnen de prestaties en duurzaamheid van de printplaat het ideale niveau bereiken.

Hoe soldeer je elektronica? (Stap voor stap)

Ben je een beginner in het solderen van elektronica? Dan kun je de basisprincipes van het solderen stap voor stap volgen. Zolang je deze stappen beheerst en bekend bent met verschillende soorten soldeer, zul je snel leren hoe je elektronica moet solderen.

1. Bereid de werkruimte voor

Zorg ervoor dat de werkomgeving klaar is voordat u gaat solderen. Solderen kan rook produceren, dus zorg voor goede ventilatie. Gereedschap moet ook goed voorbereid zijn: soldeerbout, soldeerdraad, vloeimiddel, pincet, schaar en schoonmaaksponsjes.

2. Vertin de ijzeren punt

Wanneer de soldeerbout de juiste temperatuur heeft bereikt, breng dan een dunne laag soldeer aan op het oppervlak van de soldeerpunt met een kleine hoeveelheid elektrisch soldeer. Deze stap wordt "vertinnen" of "tin aanbrengen" genoemd, wat de warmtegeleiding kan verbeteren en de soldeerbout in staat stelt om warmte gemakkelijker over te brengen naar de soldeerverbinding.

3. Verwarm de voeg

Raak met de soldeerboutpunt zowel de componentaansluitingen als de PCB-pads tegelijkertijd aan. Verwarm beide onderdelen gelijktijdig in plaats van slechts één kant. Alleen op deze manier kan het elektronische soldeer gelijkmatig vloeien en stevig hechten.

4. Breng elektrisch soldeer aan

Nadat de soldeerverbinding volledig is verhit, plaatst u de elektrische soldeerdraad voorzichtig op het contactpunt tussen de soldeerpunt en de draden, in plaats van deze direct met de soldeerboutpunt te verbinden. Op deze manier smelt het soldeer op natuurlijke wijze en vloeit het in het contactoppervlak, waardoor een sterke verbinding ontstaat.

5. Verwijderen en afkoelen

Als er voldoende soldeer is, verwijder dan eerst de soldeerdraad en haal de soldeerbout snel weg. De soldeerpunten moeten op natuurlijke wijze afkoelen. Schud de componenten niet en blaas er geen lucht in, anders worden de soldeerpunten dof of scheuren ze zelfs.

6. Inspecteer de verbinding

Een goede elektronische soldeerverbinding moet glanzend, glad en een kleine conische vorm hebben. Als de soldeerverbindingen dof, ruw of gebarsten zijn, is er mogelijk sprake van koud solderen en moeten ze opnieuw worden verhit en opnieuw worden gevuld met soldeer.

Elektrisch soldeer versus loodgieterssoldeer

Loodgieterssoldeer wordt voornamelijk gebruikt in waterleidingsystemen. Het is bedoeld om koperen leidingen te lassen en af ​​te dichten om lekkages te voorkomen. De samenstelling varieert vaak. Sommige bevatten lood (voor gebruik in niet-drinkwater), terwijl andere legeringen zijn met hogere smeltpunten. Dit type soldeer houdt geen rekening met elektrische geleidbaarheid en heeft geen vloeimiddelkern. Bij gebruik in een circuit is solderen niet alleen lastig, maar is het ook gevoelig voor koude verbindingen en kan het zelfs componenten beschadigen.

Vergelijking: elektrisch soldeer vs. loodgieterssoldeer

Conclusie

Van het leren van de basisprincipes van solderen tot het beheersen van geavanceerde soldeertechnieken: elektrisch solderen is de basis van elektronische assemblage. Het kiezen van het beste soldeer voor elektronica kan betrouwbaarheid, veiligheid en naleving van wereldwijde normen garanderen.

Of je nu een doe-het-zelfproject uitvoert, apparatuur repareert of een printplaat ontwerpt, de keuze van de juiste soldeerdraad, soldeerpasta of soldeerstaaf zal totaal verschillende resultaten opleveren. Nu je hebt geleerd hoe je elektronica moet solderen, is de volgende stap om te blijven oefenen. Hoe meer je soldeert, hoe sterker en mooier de soldeerverbindingen zullen zijn. Tegelijkertijd zul je ook de belangrijke rol waarderen die elektronisch solderen speelt in de moderne technologie.