Juottaminen on prosessi, jossa kaksi tai useampia metalliosia liitetään toisiinsa sulattamalla ja käyttämällä juotetta, joka jähmettyy ja muodostaa pysyvän sähköisen ja mekaanisen liitoksen. Elektroniikassa sitä käytetään pääasiassa komponenttien asentamiseen piirilevyihin (PCB).

Koska nykypäivän laitteet ovat pienempiä, nopeampia ja monimutkaisempia, juottamisen on oltava:

• Tarkka siltojen tai kylmien saumojen välttämiseksi
• Puhdista hapettumisen tai kontaminaation estämiseksi
• Toistettavissa suurilla tuotantolinjoilla

Tässä hallitut ilmaseokset, kuten typpipitoiset ympäristöt, astuvat kuvaan.

Piirilevyjen kokoonpanossa käytetään kolmea pääjuotosmenetelmää, joista jokainen sopii tiettyihin käyttökohteisiin ja komponenttityyppeihin: reflow-juotos, aaltojuotos ja selektiivinen juotos.​

Reflow-juotos

Tätä menetelmää käytetään pääasiassa pinta-asennettaviin komponentteihin. Nimettyihin tyynyihin levitetään juotostahnaa, joka sisältää juotetta ja juotejauhetta. Sen jälkeen komponentit asetetaan paikoilleen ja kokoonpano kuumennetaan paluuvirtausuunissa, jossa massa sulatetaan vahvojen liitosten muodostamiseksi.​

• Ihanteellinen: suuritiheyksiset tai pienet komponentit​
• Edut: tarkka lämpötilan säätö
• Yleiset käyttökohteet: kuluttajaelektroniikka, televiestintä ja lääkintälaitteet​

Aaltojuotos

Aaltojuotos on perinteisesti suosittu läpireikäkomponenteissa, ja siinä piirilevyä juotetaan sulan juotosaineen jatkuvalla aallolla. Juotosaalto koskettaa levyn alapuolta ja muodostaa saumat yhdellä vedolla.​

• Ihanteellinen: suurille erille ja yksinkertaisille levyille​
• Edut: Nopea käsittely sopivia asetteluja varten​
• Yleiset käyttökohteet: autoteollisuus, valaistus ja teollisuuskokoonpanot​

Selektiivinen juottaminen

Selektiivinen juottaminen tarjoaa kohdistetun ratkaisun kokoonpanoihin, joissa yhdistyvät sekä pinta-asennetut että läpimenevät komponentit – tai kun tietyillä alueilla on vältettävä lämpöaltistusta. Tässä tekniikassa käytetään paikallista juotossuihkulähdettä tai robottijuotoskärkeä juoton levittämiseen tarkasti tiettyihin liitoksiin vaikuttamatta viereisiin komponentteihin.​

• Sopii ihanteellisesti: sekatekniikkalevyille ja lämpöherkille komponenteille
• Edut: Minimoi lämpökuormituksen ja mahdollistaa tarkan juottamisen​
• Yleiset käyttökohteet: autoelektroniikka, lääkinnälliset laitteet ja ilmailu- ja avaruusalan kokoonpanot

Vaikka juottaminen voidaan teknisesti suorittaa ympäröivässä ilmassa, monet valmistajat käyttävät typpipitoisia ilmaseoksia – erityisesti paluuvirtausuuneissa ja aaltojuotoskoneissa – juotoslaadun ja johdonmukaisuuden parantamiseksi.

Typen etuja juottamisessa ovat:

• Vähemmän hapettumista komponenttien johdoissa ja tyynyissä
• Parempi kostutus, mikä johtaa vahvempiin ja luotettavampiin liitoksiin
• Vähemmän siltoja ja juotosvirheitä
• Parempi virtauksen ja pintajännityksen hallinta
• Vähentää kuonan muodostumista aaltojuotoskylvyissä

Kaasun tasaisen puhtauden ylläpitäminen on erityisen tärkeää erittäin luotettavilla aloilla, kuten autoteollisuudessa, ilmailussa ja lääketieteellisessä elektroniikassa.

Oikean juotosmenetelmän valinta on ratkaisevan tärkeää, ja se riippuu useista tekijöistä, kuten tuotesuunnittelusta, komponenttityypeistä ja tuotannon asetuksista. Tässä on kattava vertailu kolmesta ensisijaisesta juotostekniikasta: reflow-juotos, aaltojuotos ja valikoiva juotos.​

Paluuvirtausjuotosta käytetään pääasiassa pinta-asennettaviin komponentteihin, sillä se mahdollistaa tarkan lämpötilan säädön, mikä tekee siitä ihanteellisen suuren tiheyden kokoonpanoihin. Sitä käytetään yleisesti kuluttajaelektroniikan, televiestintälaitteiden ja lääkintälaitteiden valmistuksessa.​

Aaltojuotos soveltuu läpireikäkomponenteille ja on tehokas suurten erien yksinkertaisempiin levymalleihin. Tätä menetelmää käytetään usein LED-ohjaimien, autoelektroniikan ja erilaisten teollisten kokoonpanojen valmistuksessa.​

Selektiivinen juottaminen tarjoaa kohdistetun lähestymistavan, joka on hyödyllinen sekatekniikalla varustetuille levyille, joissa on sekä SMD- että läpireikäkomponentteja. Se minimoi herkkien komponenttien lämpökuormituksen, ja sitä käytetään yleisesti autojen elektroniikassa, lääkinnällisissä laitteissa ja ilmailuteollisuuden kokoonpanoissa.​

Monissa tuotantoympäristöissä käytetään näiden juotosmenetelmien yhdistelmää erilaisten tuotelinjojen ja monimutkaisten kokoonpanovaatimusten täyttämiseksi. Kun ymmärrät kunkin tekniikan edut ja käyttökohteet, varmistat optimaaliset juotostulokset, jotka on räätälöity tiettyihin tuotantotarpeisiin.