Elektroniikan valmistustekniikan perusteita|
Juottaminen Juottamisella tarkoitetaan kahden tai useamman metalliosan yhdistämistä metallisella sideaineella eli juotteella, jonka sulamispiste on alhaisempi kuin yhdistettävien metallien. Elektronisten laitteiden ja kojeiden valmistuksessa juottaminen muodostaa hyvin suuren osan työstä. Juotos tarjoaa komponenteille sekä sähköisen että mekaanisen liitoksen piirilevylle. Käytetyimmät teollisuuden juotosmenetelmät ovat aaltojuotos ja reflow- eli sulatusjuotos. Elektroniikan juotteena on käytetty perinteisesti erilaisia tinan ja lyijyn seoksia, joihin on mahdollisesti sekoitettu pieni määrä mm. kuparia ja hopeaa tiettyjen ominaisuuksien hakemiseksi. Lyijy on raskasmetalli, ja lyijystä ollaan luopumassa elektroniikan valmistuksessa kokonaan. Tämä lisää haasteita mm. elektroniikan luotettavuudessa ja valmistuksessa, sillä lyijyttömistä juotteista ei ole vielä tällä hetkellä (2004) pitkäaikaista kokemusta. Tietyt lyijyttömät juotteet voivat aiheuttaa mm. juotosten haurastumista ja irtoamista mekaanisessa rasituksessa ja lämpötilavaihteluissa. Aaltojuotos Elektroniikan massavalmistuksen kokoonpanossa aaltojuotos on ollut käytössä jo pitkään. Piirilevylle ruiskutetaan tai painetaan liimapisteitä ja pintaliitoskomponentit asetetaan niiden päälle. Läpiasennettavat komponentit ladotaan paikoilleen. Seuraavaksi levitetään juoksute eli fluksi. Lopuksi komponentti juotetaan tina-aallolla. Sula tina nousee säiliöstä piirilevyn liikkuessa sulan tina-aallon yli ja komponentit juottuvat paikalleen. Aaltojuotoksen etuna on, että se on ainoa menetelmä pistejuottamisen lisäksi, jolla pystytään juottamaan pintaliitoskomponenttien ja läpiladottavien komponenttien seka-asennuksia. Lisäksi alltojuotos on verrattain halpa massavalmistuksessa.
Reflow Reflow-juottaminen on yleistynyt elektroniikkateollisuudessa pintaliitoskomponenttien ja suurempien komponenttien pakkaustiheyden kasvun johdosta. Reflow-juottaminen on tarkempi ja siinä ei ole merkitystä komponenttien asennussuunnalla juotoksen onnistumiseen verrattuna aaltojuotokseen. Reflow- tekniikka mahdollistaa myös tiheämmän ladonnan. Prosessissa komponenttien juotospisteisiin painetaan tai injektoidaan sitkeä juotospasta. Komponentti ladotaan pastan päälle, jonka jälkeen piirilevy kuljetetaan reflow-uuniin. Uunissa pasta sulaa ja jähmettyessään saa aikaan juottumisen. Kuvakertomukseen reflow-juotoksen vaiheista piirilevyllä pääset tästä
Kuva reflow-juotosuunista. Klikkaamalla kuvaa voit käynnistää videopätkän (.mpg, 5.5 Mb). Edellä oli mainittu vain käytetyimmät massavalmistuksen juotosmenetelmät. Muita käytössä olevia juotosmenetelmiä ovat mm.
Käsin juottaminen on edelleen eniten käytetty ja vanhin erillisjuotosmenetelmä. Se sopii hyvin korjaukseen ja vaikeiden komponenttien juottamiseen. Juottimina käytetään lähinnä perinteistä juotoskolvia, kuumailmapuhallinta ja tulevaisuudessa jonkin verran nykyistä enemmän IR-juotinta. Haittoina ovat epätarkkuus, hitaus, hinta ja juottimen korkea lämpötila.
|
