Lodning. Dette er tin i stand til. Blyet er ansvarlig for den mekaniske stabilitet i forbindelsen, og for at man kan få loddetin til at flyde.

Transkript

1 Tin har været kendt i mere end 4000 år. under 450 Grader kaldes blødlod, over 450 hårdlod. Loddetin til tagrender og elektronik er en legering af bly og tin. Loddetin klæber ikke til overfladerne, der skal sammenføjes, men forener sig med materialerne i deres overfladeregion. For at det kan lade sig gøre, må loddetinnet opløse lidt af fremmedmetallet og optage det i sig, dvs. der blandes krystaller eller atomer. Eller der opstår en legering i grænsefladen. Dette er tin i stand til. Blyet er ansvarlig for den mekaniske stabilitet i forbindelsen, og for at man kan få loddetin til at flyde. For det meste bruges elektriske loddekolber til at tilføre emnerne varme, der kan smelte loddetinnet. Afhængig af anvendt loddemateriale bliver der anvendt temperaturer på loddespidsen fra 250 til 350 grader. Når der loddes, køles kolben hurtigt af. Især, hvis det der loddes, har stor varmekapacitet. En ( elektronisk ) reguleret loddekolbe holder lettere den ønskede temperatur, idet den skruer op for tilført effekt. Uregulerede kolber har tit for høj starttemperatur. Loddespidsen er ansvarlig for varmeflowet fra varmeelementet til loddestedet. Der findes forskellige typer loddespidser. De vigtigste grupper er: Rå kobber loddespidser Coatede loddespidser Spidsen bør have en sådan form at den bliver handy og let overfører varmen til loddestedet. Den klassiske loddespids består af Cu. Den er billig og med gode varmeledningsevner. Ulempen er, at den bliver stærkt oxideret og at den afgiver små mængder cu-materiale til loddetinnet. Loddetinnet og specielt dens indstøbte flusmiddel angriber loddespidsen, så den ædes op. Spidsen skal til stadighed tilrettes med en fil. Cu-spidsen kan gøres væsentlig bedre med en nikkel-belægning. Nikkel lader sig let væde / fugte med loddetin, og er mere modstandsdygtig mod flus. Nikkelbelagte spidser må ikke bearbejdes. Blødlod består for det meste af tin og bly plus evt. antimon, Cu, sølv, zink og cadmium. Sammensætningen bestemmer smeltepunktet og de fysiske egenskaber ved lodningen. I elektronik benyttes for det meste legering vist i tabellen som no. 1 og 3. Legering Tallene angiver % indhold Flusmiddeltype Smeltepunkt Grader C Anvendelse 1 L-Sn 60 Pb F-SW Til alle normale 2 L-Sn 60 Pb Cu 2 F-SW loddearbejder i elektronik. 3 L-Sn 63 Pb 37 F-SW No. 2 ikke så god til coatede spidser. 4 L-Sn 62 Pb 36 Ag 2 F-SW Specielt til SMD lodning Fil:.doc Side 1 af 8

2 Loddetin til elektronik var før udformet som 2 mm tråd, men er over 1,5 mm nu blevet 1 mm som standard. Til SMD bruges endog 0,5 mm. Flus: For at loddemidlet og det metal, der skal sammenføjes, bedst kan forbinde sig med hinanden, bliver der anvendt flus. Flus sørger for en metallisk ren overflade. Dvs. befrier Cu-banen og komponentben for oxider og andre loddehæmmende urenheder og forhindrer opståen af nye oxider under lodningen. Flusmiddel findes med syreindhold til fx blikkenslagerarbejde, og som syrefri produkt til elektronik. Flussen er normalt indstøbt i 1 eller flere rør i tinnet. Uden flus kan man ikke lodde ordentligt og med en forkert flus kan ledebanerne ødelægges. Først skal loddespidsen renses af umiddelbart før lodningen i en fugtig svamp. Selve lodningen har 3 faser: Fugtning, fyldning & binding/ størkning. Det bedste er den laveste temperatur, hvorved de 3 faser kan forløbe. Herved skånes komponenterne. Er temperaturen for lav, bliver loddetiden væsentlig længere og belaster dermed komponenten længere og fører til problemer med utilstrækkelig forbindelse såkaldt kold lodning. Med kold lodning beskrives ikke nødvendigvis den aktuelle loddetemperatur, men en for dårlig forbindelse til komponenter og til kobberbane. Altså hverken de mekaniske eller elektriske egenskaber er gode. Lodde-proceduren: Billedet illustrerer en lodning i en dobbeltsidet printplade med en loddeø. Den indadvendte bue ses. Det højre billede er forkert loddet. Efter rengøring af loddespidsen føres den til loddestedet for at varme det op. Både Cu og ben. Herefter føres loddetin med flusmiddel mod loddestedet. Ikke mod spidsen. Loddestedet skal smelte loddetinnet og frigøre flusmidlet, så det kan rense loddestedet før det fordamper. Fil:.doc Side 2 af 8

3 Der tilføres tilstrækkelig med loddetin og herefter fjernes tin og loddekolbe straks for ikke at ophede tinnet og loddestedet for meget. Rystelser må undgås, da der ellers kan opstå et krystalinsk struktur i loddetinnet under størkningen. En korrekt lodning skal være glat på overfladen og tinnets rande skal glide jævnt over i cu-bane og komponentben. Tinnet skal forme en indadvendt bue mellem bane og komponentben. Små komponentben, som fx SMD loddes ved 300 grader. Komponenter med trådterminaler ved 350 til 270 grader. Kraftigere ben fx krafttransistorer loddes ved 370 til 380 grader for at opnå en god og sikker lodning på kort tid, og med så kraftig varme, at den ikke ledes bort via benene. Loddes for varmt, belastes komponenten og for koldt, forlænges loddetiden og herved belastes komponenten også. Loddetiden er ca. 1 til 2 sek. Loddetinnet skal helt omslutte komponentenbenet, og have en glat overflade, der er flad og glinsende. SMD loddes ved 300 grader i 1-2 sek. Er temperaturen 250 grader, svarer det til 3 sek.. Statisk el. For at undgå ødelæggelse pga. elektrisk udladning / statisk el, anbefales flg.: Specielt til lodning af MOS og FET komponenter. Selvfølgelig galvanisk adskillelse i loddestationens trafo / sikkerhedstrafo. Trafoens stel forbindes til et elektrisk ledende underlag på arbejdsbordet. Herved opnås at der ikke opstår potentialforskelle mellem loddekolbe og lodde-objekt / stel på det apparat, der loddes på. Antistatisk bord og gulvbelægning, der kan forhindre elektrostatisk udladninger Fil:.doc Side 3 af 8

4 Under lodning skal en hånd have kontakt med underlaget eller for at være helt sikker være forbundet til underlaget med en armlænke mellem hånd og underlag via en højohmig ( 1 Mohm ) ledende kunststofbånd. Bordet skal via en højohmig forbindelse være forbundet til Jord / jordspyd. Flusdampe Flusdampe er sundhedsskadelige og skal fjernes fra åndedrætszonen. Fx ved udsugning eller kraftig udluftning. I rum, hvor der loddes, må der ikke drikkes, spises eller ryges. På hænder kan der har være bly-rester, der via mad kan indtages. Derfor vask omhyggeligt. Loddeaffald er specialaffald!!! Kilde.: ELV Journal, 1/93 & 2/93 Fil:.doc Side 4 af 8

5 Fejl: Fil:.doc Side 5 af 8

6 Kilde: Fil:.doc Side 6 af 8

7 God lodning. Forskellige billeder af dårlige lodninger. Herunder vist, først hul med tråd igennem, så en god lodning, og hvordan den ser ud efter klipning. Fil:.doc Side 7 af 8

8 Fil:.doc Side 8 af 8