Температура пайки smd компонентов: Страница не найдена — steelfactoryrus.com — RC74 — интернет-магазин радиоуправляемых моделей

Содержание

Страница не найдена — steelfactoryrus.com

Сталь

Содержание1 Какая сталь для изготовления ножей самая лучшая?1.1 Основные характеристики сталей для ножей1.2 Сталь

Дерево

Содержание1 Полировка дерева: выбор средств для финишной обработки. Технология1.1 Шик, блеск – красота1.2 За

Своими руками

Содержание1 Культиватор электрический – какие модели предлагает рынок, как изготовить самостоятельно1.1 Электрические культиваторы для

Своими руками

Содержание1 Самодельный шиномонтажный станок как сделать Поделитесь данными о стоимости ▲▼ Пожаловаться ▲▼ Самодельный

Своими руками

Содержание1 Ручная самодельная лебёдка: от простого устройства своими руками до барабанной конструкции с электроприводом1.1

Дрели

Содержание1 Стойка для дрели из рулевой рейки1.1 Делаем станок1.2 Выбор рейки и ее модернизация1.3

Страница не найдена — steelfactoryrus.com

Своими руками

Содержание1 Гидравлический пресс из домкрата своими руками1.1 Способы применения1.2 Необходимые инструменты и материалы1.3 Выполнение

Своими руками

Содержание1 Регулировка реле давления насосной станции1.1 Устройство и принцип работы реле1.2 Подготовка накопительного бака

Металл

Содержание1 Особенности термостойкого клея для металла1.1 Условия применения1.2 Характеристики клеящего состава типа «300»1.3 Особенности

Металл

Содержание1 Листогибочное оборудование: машины, станки для ручной гибки1.1 Общие сведения1.2 Технические характеристики1.3 Виды листогибочных

Сварка

Содержание1 Обзорная характеристика основных видов аппаратов для сварки1.1 Виды аппаратов для сварки1.2 Сварочный трансформатор1.3

Сталь

Содержание1 Жаропрочная нержавеющая сталь1.1 Основные особенности материала1.2 Применение представленной стали1.3 Особенности производства жаропрочных сплавов1.4

Пайка на рабочем месте радиомонтажника ARGUS X познавательный

Работа с электроникой — это ремесло. Для подбора оборудования сначала нужно определить хотя бы примерно операции, которые возможно потребуется выполнять. Ручную пайку можно разделить на следующие распространенные группы:

Ручная пайка компонентов в отверстие на печатных платах
Ручная пайка простых SMD компонентов
Ремонт и сборка сложных SMD, BGA, CSP.
Ручная пайка под микроскопом.

Сборка кабельных разъемов и пайка силовых проводников

Пайка в отверстие

Этот традиционный вид монтажа отличается от поверхностного монтажа надежностью, механической прочностью. Для пайки в отверстие в самом простом случае нужно немного: паяльник или паяльная станция, припой с флюсом, комплект для отмывки флюса, кусачки и пинцет. Жало или наконечник паяльника желательно выбирать клиновидной формы. Ширина клина должна быть примерно равна ширине контактной площадке. Тогда будет проще сделать. А тепло будет передаваться в точку пайки без препятствий.

Правильный размер

Ширина жала паяльника должна быть примерно равна ширине контактной площадки. А отверстие вакуумного демонтажного паяльника должно быть немного шире вывода компонента.

Паяльная станция с регулировкой температуры – это идеальный выбор для этой операции. Чем новее с точки зрения конструкции паяльник, тем лучше. Современные паяльники способны справиться со сложной задачей. Они могут припаять компонент, прогреть массивную деталь без нижнего подогрева, залудить толстый провод и не оплавить изоляцию. И наоборот, мелкие детали можно паять тем же инструментом и не перегреть их. В ассортименте нашего интернет-магазина есть как классические паяльные инструменты компании PACE, так и современные паяльные станции PACE ADS-200 или индукционные станции METCAL. Weller выпускает модели как классической конструкции с раздельным керамическим нагревателем и пассивным медным жалом, так и станции с наконечником-картриджем.

Базовые монтажные паяльные станции PACE ST-25, ADS-200 и METCAL PS-900, MFR-1110.

Жало, совмещенное с нагревателем имеет большую мощность при лучшей эргономике паяльника. Но наконечники стоят дороже, так как это не просто медная болванка. Высокая мощность и теплопередача позволят быстро и точно прогревать большие выводы компонентов и толстые платы. Так проще соблюдать требования к времени пайки. Из-за малых размеров наконечник не накапливает тепло и не перегревает легкие контакты.

Паяльники PACE PS-90 51Вт и динамические (с активным жалом) паяльники TD-200 120Вт и METCAL CV-h2 80Вт

Спящий режим

Новые паяльники с активными наконечниками очень быстро разогреваются. Станции с такими паяльниками могут автоматически отключать нагрев, чтобы продлить срок службы нагревателя. Поверхность наконечника будем меньше окисляться.

Для быстрого и аккуратного демонтажа компонентов из отверстия понадобится демонтажный вакуумный паяльник. Он есть в составе двухканальной станции PACE MBT-301 или в индукционной станции MFR-1351. Эти станции имеют в своем составе еще и обычные монтажные паяльники, это экономит место на столе, но никак не ущемляет функционал каждого термоинструмента.

Паяльные станции для монтажа/демонтажа компонентов в отверстие PACE MBT-301 и METCAL MFR-1351

Ручная пайка SMD

Еще десять лет назад пайка компонентов поверхностного монтажа вызывала множество вопросов, но сейчас все стало довольно просто. Паять SMD можно двумя радикально различающимися способами.

Пайка горячим воздухом

Это универсальный способ монтажа и демонтажа SMD. Поверхностный монтаж разрабатывался как стандарт для автоматизированной сборочной линии с печью оплавления. Чтобы произвести эту же операцию вручную достаточно иметь обычный термофен для пайки горячим воздухом. Дополнительно понадобится пинцет и паяльная паста.

Для современных компонентов средних и больших размеров лучше подойдет термофен с регулировкой температуры и потока воздуха. Проверьте, чтобы станция следила за температурой по термопаре на выходе из нагревателя.

Термофен METCAL HCT-900 с регулировкой температуры и воздушного потока и продвинутая станция для пайки горячим воздухом PACE ST-325 с цифровыми точными регулировками температуры, воздушного потока, таймером, вакуумным захватом и возможностью подключения к ПК.

Для термофенов поставляются различные сопла-насадки. Они особым образом формируют струю горячего воздуха. Для этой цели делают сопла различных форм и размеров. Минимальный комплект – это сопла трубки нескольких диаметров. Отдельно выделяются сопла прямоугольного сечения. Внутри их замкнутого объема температура распределятся равномерно. Компонент разогревается равномерно, и этот процесс просто контролировать. При этом не происходит нежелательного нагрева соседних компонентов. Такие сопла превращают термофен в конвекционную паяльную станцию, если дополнить их нижним предварительным подогревом платыковекционного или инфракрасного типа.

Примеры сопел-насадок для станции PACE ST-325, в том числе и конвекционные сопла.

Конвекционные сопла

Для обычных работ достаточно базового термофена и круглых насадок. Но специальные насадки делают работу быстрее и аккуратнее. Они образуют полузамкнутый объем с равномерным распределением температуры воздуха так, что компонент и выводы нагреваются точнее.

Монтаж термофеном начинается с подготовки платы к нанесению паяльной пасты. Затем паяльная паста наносится через трафарет или ручным дозатором пасты из шприца. Компоненты устанавливаются на свои места при помощи пинцета или вакуумного пинцета. Затем термофен нагревает плату и компонент до оплавления паяльной пасты. Монтажник в это время следит за тем, как образуется паяное соединение. Смыть остатки флюса с платы можно подходящим веществом: спиртом, комбинацией растворителей или специальной смывкой. Подойдет и УЗ мойка с водным чистящим раствором.

Примеры наконечника для вакуумного паяльника для сбора припоя и специального широкого жала для сбора припоя и работы с оплеткой.

Для демонтажа кроме термофена и пинцета больше ничего не понадобится. Но для подготовки платы к повторной установке микросхемы ее необходимо очистить от остатков старого припоя. Для этого используется оплетка, специальные широкие жала для паяльника или вакуумный паяльник с жалом для сбора припоя.

Для подобных типов работ выпускаются готовые паяльные станции с термофеном и паяльником, одна из самых популярных среди армии подобных – это китайская Lukey 852D

Пайка SMD специальными термоинструментами

Такие работы возможно провести не с каждым типом корпуса SMD. Для монтажа/демонтажа некоторых типов компонентов возможно использовать обычный паяльник со специальными жалами. Например, наконечник «миниволна» или косой срез подойдет для монтажа планарных микросхем.

Монтаж SOIC при помощи жала миниволна.

Демонтаж той же микросхемы возможно провести при помощи специального жала для обычного паяльника. Справится и термопинцет – специальный термоинструмент с двумя жалами и нагревателями.

Демонтаж SOIC при помощи специального наконечника для паяльника и при помощи термопинцета.

Демонтажные наконечники

Специальные инструменты и наконечники для паяльника для работы с SMD подходят для частой работы с одними и теми же компонентами. Но они не так универсальны, как пайка горячим воздухом.

Комплекты для работы с SMD METCAL MFR-2241 и PACE MBT-350

Такие аксессуары возможно подобрать для многих паяльных станций, но всегда нужно проверять, насколько вам удобно работать с ними. В нашем демонстрационном зале всегда присутствуют паяльные станции METCAL MFR-2241 и PACE MBT-350 c паяльником и термопинцетом.

Пайка BGA, CSP и сложных SMD микросхем

Особняком держится задача пайки сложных SMD микросхем. В них может быть много выводов, они бывают больших размеров. BGA, CSP, QFN и подобные корпусы отличаются выводами в виде шариков припоя под корпусом чипа. Сложность работы с такими компонентами не высока, если размеры их не больше, чем примерно 10х10мм. Но для больших размеров не обойтись без комплексной паяльной станции для пайки BGA.

Производители электроники, компонентов, печатных плат паяльных паст и флюсов требуют соблюдения некоторых правил. В документации на свою продукцию они указывают окно термопрофилей, максимальную температуру и продолжительность нагрева. Эти данные рассчитывают для конвекционных печей. Конвекционные паяльные станции основаны как раз на пайке горячим воздухом.

Именно так и поступила, например, компания PACE. Станцию пайки горячим воздухом дополнили нижним подогревом и штативом. Рукоятка термофена крепится на штатив над компонентом на печатной плате. Система оборудована нижним инфракрасным подогревателем с 4-мя независимыми зонами. На рукоятку термофена устанавливается сопло конвекционного типа. Сопло накрывает компонент и греет только его. Размер сопла нужно выбрать равными или чуть больше размеров компонента вместе с выводами.

Конвекционная паяльная станция PACE ST-925E и конвекционное сопло крупным планом.

Такая станция обладает базовой степенью автоматизации. Внутри конвекционной головки есть вакуумный захват компонента для его демонтажа, температура верхнего нагревателя может изменяться по термопрофилю, аналогично конвекционной печи. Но работа с такой станцией требует большого мастерства от монтажника. Чтобы облегчить монтажнику работу существуют еще более автоматизированные станции для подобных задач. В них внедрены: система видео совмещения компонента и контактных площадок с микронной точностью, полуавтоматические флюсователи, мощные настраиваемые нижние конвекционные подогреватели с термопрофилированием. Работа с таким оборудование проходит быстро и просто.

Полуавтоматические конвекционные паяльные станции METCAL APR Scorpion и PACE TF1800.

Коротко писать работу с такими станциями невозможно, но за консультацией можно обратиться к продавцу. К недостаткам таких систем можно отнести только высокую стоимость и необходимость приобретения конвекционных сопел-насадок для разных размеров чипов.

Чем дороже, тем эффективнее

Сложные и дорогие конвекционные станции как правило очень просты в работе. При этом они имеют высокую производительность. Простые конвекционные станции требуют высокого уровня мастерства от монтажника.

Если вы работаете с множеством разных изделий, вам подойдет дешевая альтернатива – инфракрасная паяльная станция. Такой тип станций завоевал заслуженную любовь мастеров сервиса по всей России. Станция разогревает поверхность платы и компонента посредством инфракрасного излучения. Этот способ замечателен тем, что для него не нужны дополнительные воздушные сопла-насадки. Нагреватели и устройство станции простые. Это и подкупает.

Станция ТЕРМОПРО ИК-650 – ветеран сервисов ноутбуков и бытовой цифровой техники с богатой историей и обширным сообществом пользователей.

Платой за низкую стоимость такого оборудования стали медленная скорость нагрева как чипа, так и платы. ИК греет неравномерно на разнородных поверхностях. Приходится повышать температуру медленно, чтобы она успевала выровняться. Чтобы работать на такой станции нужен серьезный опыт ремонта электроники. Но и тогда нет гарантии в успехе ремонта нетипичной сложной платы. Это касается всех паяльных станций с инфракрасным нагревом. Но если вы уверены в себе, это ваш выбор.

Ручная пайка под микроскопом.

Среди паяльников вы можете найти маленькие тонкие модели. Они используются для тонких работ, в том числе и под микроскопом. Такие инструменты сделаны так, чтобы руки мастера находились в удобном положении, были расслаблены и не дрожали. Рабочие части таких инструментов не мешают обзору и не затеняют подсветку.

Обычный термопинцет и паяльник индукционной паяльной станции METCAL (сверху) и аналогичные инструменты для прецизионной работы (снизу).

Проще говоря, специальный паяльник для микроскопа тоньше. Расстояния от хвата рукоятки до кончика жала эргономически выверены, чтобы повысить верность движений. Такие требования к паяльнику серьезно влияют на другие его рабочие характеристики. Но современные технологии позволили создать подобные инструменты.

Паяльник PACE старого образца 51Вт и новый паяльник для точных работ мощностью 120Вт .

Для работы с мелкими SMD компонентами так же появился и отдельный класс термовоздушных станций с миниатюрными термофенами. Такие станции все еще имеют высокую мощность, все необходимые регулировки скорости воздушного потока и температуры с точностью в несколько градусов. Рукоятка термофена не толще обыкновенного паяльника и удобно лежит в руке. Мастер не устает от длительных операций по замене SMD компонентов даже на толстых печатных платах с большими теплоотводами.

Термофен для точных работ METCAL HCT2-200 мощностью 200 Ватт для работы под микроскопом.

Придется часто паять мелочь

Большинство новейшего оборудования для пайки изначально проектировалась для работы под микроскопом. Поэтому современные паяльные станции могут не иметь особых термоинструментов для этой цели.

Для точной работы выбирайте пинцеты с длинными тонкими кончиками. Они не мешают обзору, не загораживают поток горячего воздуха и не отводят тепло от компонента. Специальные изогнутые пинцеты отлично подойдут для удержания компонента во время пайки, а пинцеты с длинными губками для точных манипуляций.

Специальные пинцеты для работы с SMD и изогнутый пинцет для удержания компонента во время пайки.

Сборка кабельных разъемов, пайка силовых проводников.

Распайка разъемов – сложная задача, если вы используете особые провода и чувствительные к перегреву разъемы. Нагрев ножки разъема необходимо проводить быстро и точно, чтобы не оплавить изоляцию провода и корпус разъема. В плотных разъемах всегда есть риск расплавить соседние уже смонтированные жилы кабеля.

Одноконтурные термопинцеты производства PACE и ТЕРОМПРО

Специально для подобных задач создан одноконтурный импульсный термопинцет, нагревающий деталь прохождением через нее электрического тока. Такой термопинцет подключается к особой паяльной станции, которая регулирует силу тока и продолжительность нагрева. При нажатии на ножную педаль цифровая система станции пускает ток заранее выбранной величины. Он бежит через наконечники термопинцета и разогревает деталь. Ножка разъема греется с заданной скоростью. Станция может отключить нагрев по таймеру, чтобы не перегреть деталь. В ручном режиме весь процесс контролируется монтажником.

Импульсные паяльные станции PACE SMR и ТЕРМОПРО ФРЦ-150

К этим же станциям подключается импульсный съемник изоляции провода. Он так же регулирует свою температуру и безопасно расплавляет и снимает любую плавкую изоляцию с провода одним движением. Подобные съемники изоляции отличаются от популярной нагретой петли проволоки – обжигалки. Изоляция не горит и снимается чище, а тонкие жилы провода не перегреваются. Импульсному инструменту не составляет труда снимать изоляцию даже с провода МГТФ.

Съемник изоляции ТЕРМОПРО ИС-70

Пайка массивных теплоемких деталей, силовых проводников

Для пайки толстых силовых проводов раньше использовались мощные большие тяжелые паяльники. Сердцевина медного провода хорошо проводит тепло, не хуже жала паяльника. Чтобы компенсировать этот нежелательный эффект увеличивали теплоемкость и толщину жала паяльника. Но с развитием керамических нагревателей высокой мощности и индукционного нагрева задача пайки массивных деталей стала по зубам и миниатюрному паяльнику. Современному паяльник со специальными наконечниками-жалами с высокой теплопередачей греет не хуже топорика. Наконечники отличаются специальной геометрией, тело жала толстое, а рабочая облуженая поверхность больше, чем на классических наконечниках-болванках. Тепло от мощного встроенного нагревателя картриджа передается в точку пайки максимально эффективно.

Наконечник с улучшенной теплопередачейдля паяльной PACE ADS-200 и паяльник с подобным, но индукционным наконечником для паяльной станции METCAL CV-5200.

Паяльник стал мощнее

Стандартные паяльники новых паяльных станций могут справиться с теми задачами, которые раньше выполнялись только мощными массивными инструментами. Мощность теперь передается в точку пайки с меньшими потерями.

Новые инструменты имеют превосходную эргономику, размеры не больше обычного паяльника для электроники и удобно лежат в руке. Но при этом внутри совмещенных наконечников расположены нагреватели высокой мощности. Её достаточно для пайки не только толстых проводов, но и для небольших медных деталей. Например, на платах силовой электроники, где установлены дублирующие медные шины, или для пайки светодиодов на алюминиевые платы. Такие наконечники как ни странно работают на более низких температурах из-за эффективной организации доставки тепла от нагревателя к точке пайки. И перегреть компоненты ими практически невозможно в отличие от классических паяльников, температуру которых приходится поднимать до опасных значений для того чтобы они смогли прогреть массивные детали.

Паяльные станции PACE ADS-200 и METCAL CV-5200 имеют в своем арсенале инструменты с повышенной теплопередачей.

Смотрите наше видео

Посетите наш канал в YouTube, где Вы можете гораздо ближе познакомиться с предлагаемыми нами методами ручного монтажа: www.youtube.com/user/ARGUSXvideo

Как правильно паять SMD компоненты

Пайка SMD деталей в домашних условиях

SMD — Surface Mounted Devices — Компоненты для поверхностного монтажа — так расшифровывается эта английская аббревиатура. Они обеспечивают более высокую по сравнению с традиционными деталями плотность монтажа. К тому же монтаж этих элементов, изготовление печатной платы оказываются более технологичными и дешевыми при массовом производстве, поэтому эти элементы получают все большее распространение и постепенно вытесняют классические детали с проволочными выводами.

Монтажу таких деталей посвящено немало статей в Интернете и в печатных изданиях, в своей статье про выбор главного инструмента я уже писал немного по этой теме. Сейчас хочу ее дополнить.
Надеюсь мой опус будет полезен для начинающих и для тех, кто пока с такими компонентами дела не имел.

Выход статьи приурочен к выпуску первого датагорского конструктора, где таких элементов 4 шт., а собственно процессор PCM2702 имеет супер-мелкие ноги. Поставляемая в комплекте печатная плата имеет паяльную маску, что облегчает пайку, однако не отменяет требований к аккуратности, отсутствию перегрева и статики.

Инструменты и материалы

В любительских условиях удобнее всего такие детали паять при помощи специального паяльного фена или по другому — термовоздушной паяльной станцией. Выбор их сейчас в продаже довольно велик и цены, благодаря нашим китайским друзьям, тоже очень демократичные и доступны большинству радиолюбителей. Вот например такой образчик китайского производства с непроизносимым названием. Я такой станцией пользуюсь уже третий год. Пока полет нормальный.

Ну и конечно же, понадобится паяльник с тонким жалом. Лучше если это жало будет выполнено по технологии «Микроволна» разработанной немецкой фирмой Ersa. Оно отличается от обычного жала тем, что имеет небольшое углубление в котором скапливается капелька припоя. Такое жало делает меньше залипов при пайке близко расположенных выводов и дорожек. Настоятельно рекомендую найти и воспользоваться. Но если нет такого чудо-жала, то подойдет паяльник с обычным тонким наконечником.

В заводских условиях пайка SMD деталей производится групповым методом при помощи паяльной пасты. На подготовленную печатную плату на контактные площадки наносится тонкий слой специальной паяльной пасты. Делается это как правило методом шелкографии. Паяльная паста представляет собой мелкий порошок из припоя, перемешанный с флюсом. По консистенции он напоминает зубную пасту.

После нанесения паяльной пасты, робот раскладывает в нужные места необходимые элементы. Паяльная паста достаточно липкая, чтобы удержать детали. Потом плату загружают в печку и нагревают до температуры чуть выше температуры плавления припоя. Флюс испаряется, припой расплавляется и детали оказываются припаянными на свое место. Остается только дождаться охлаждения платы.

Вот эту технологию можно попробовать повторить в домашних условиях. Такую паяльную пасту можно приобрести в фирмах, занимающихся ремонтом сотовых телефонов. В магазинах торгующих радиодеталями, она тоже сейчас как правило есть в ассортименте, наряду с обычным припоем. В качестве дозатора для пасты я воспользовался тонкой иглой. Конечно это не так аккуратно, как делает к примеру фирма Asus когда изготовляет свои материнские платы, но тут уж как смог. Будет лучше, если эту паяльную пасту набрать в шприц и через иглу аккуратно выдавливать на контактные площадки. На фото видно, что я несколько переборщил плюхнув слишком много пасты, особенно слева.

Посмотрим, что из этого получится. На смазанные пастой контактные площадки укладываем детали. В данном случае это резисторы и конденсаторы. Вот тут пригодится тонкий пинцет. Удобнее, на мой взгляд, пользоваться пинцетом с загнутыми ножками.

Вместо пинцета некоторые пользуются зубочисткой, кончик которой для липкости чуть намазан флюсом. Тут полная свобода — кому как удобнее.

После того как детали заняли свое положение, можно начинать нагрев горячим воздухом. Температура плавления припоя (Sn 63%, Pb 35%, Ag 2%) составляет 178с*. Температуру горячего воздуха я выставил в 250с* и с расстояния в десяток сантиметров начинаю прогревать плату, постепенно опуская наконечник фена все ниже. Осторожнее с напором воздуха — если он будет очень сильным, то он просто сдует детали с платы. По мере прогрева, флюс начнет испаряться, а припой из темно-серого цвета начнет светлеть и в конце концов расплавится, растечется и станет блестящим. Примерно так как видно на следующем снимке.

После того как припой расплавился, наконечник фена медленно отводим подальше от платы, давая ей постепенно остыть. Вот что получилось у меня. По большим капелькам припоя у торцов элементов видно где я положил пасты слишком много, а где пожадничал.

Паяльная паста, вообще говоря, может оказаться достаточно дефицитной и дорогой. Если ее нет в наличии, то можно попробовать обойтись и без нее. Как это сделать рассмотрим на примере пайки микросхемы. Для начала все контактные площадки необходимо тщательно и толстым слоем облудить.

На фото, надеюсь видно, что припой на контактных площадках лежит такой невысокой горочкой. Главное чтобы он был распределен равномерно и его количество на всех площадках было одинаково. После этого все контактные площадки смачиваем флюсом и даем некоторое время подсохнуть, чтобы он стал более густым и липким и детали к нему прилипали. Аккуратно помещаем микросхему на предназначенное ей место. Тщательно совмещаем выводы микросхемы с контактными площадками.

Рядом с микросхемой я поместил несколько пассивных компонентов керамические и электролитический конденсаторы. Чтобы детали не сдувались напором воздуха нагревать начинаем свысока. Торопиться здесь не надо. Если большую сдуть достаточно сложно, то мелкие резисторы и конденсаторы запросто разлетаются кто куда.

Вот что получилось в результате. На фото видно, что конденсаторы припаялись как положено, а вот некоторые ножки микросхемы (24, 25 и 22 например) висят в воздухе. Проблема может быть или в неравномерном нанесении припоя на контактные площадки или в недостаточном количестве или качестве флюса. Исправить положение можно обычным паяльником с тонким жалом, аккуратно пропаяв подозрительные ножки. Чтобы заметить такие дефекты пайки необходимо увеличительное стекло.

Паяльная станция с горячим воздухом — это хорошо, скажете вы, но как быть тем, у кого ее нет, а есть только паяльник? При должной степени аккуратности SMD элементы можно припаивать и обычным паяльником. Чтобы проиллюстрировать эту возможность припаяем резисторы и пару микросхем без помощи фена одним только паяльником. Начнем с резистора. На предварительно облуженные и смоченные флюсом контактные площадки устанавливаем резистор. Чтобы он при пайке не сдвинулся с места и не прилип к жалу паяльника, его необходимо в момент пайки прижать к плате иголкой.

Потом достаточно прикоснуться жалом паяльника к торцу детали и контактной площадке и деталь с одной стороны окажется припаянной. С другой стороны припаиваем аналогично. Припоя на жале паяльника должно быть минимальное количество, иначе может получиться залипуха.

Вот что у меня получилось с пайкой резистора.

Качество не очень, но контакт надежный. Качество страдает из за того, что трудно одной рукой фиксировать иголкой резистор, второй рукой держать паяльник, а третьей рукой фотографировать.

Транзисторы и микросхемы стабилизаторов припаиваются аналогично. Я сначала припаиваю к плате теплоотвод мощного транзистора. Тут припоя не жалею. Капелька припоя должна затечь под основание транзистора и обеспечить не только надежный электрический контакт, но и надежный тепловой контакт между основанием транзистора и платой, которая играет роль радиатора.

Во время пайки можно иголкой слегка пошевелить транзистор, чтобы убедиться что весь припой под основанием расплавился и транзистор как бы плавает на капельке припоя. К тому же лишний припой из под основания при этом выдавится наружу, улучшив тепловой контакт. Вот так выглядит припаянная микросхема интегрального стабилизатора на плате.

Теперь надо перейти к более сложной задаче — пайке микросхемы. Первым делом, опять производим точное позиционирование ее на контактных площадках. Потом слегка «прихватываем» один из крайних выводов.

После этого нужно снова проверить правильность совпадения ножек микросхемы и контактных площадок. После этого таким же образом прихватываем остальные крайние выводы.

Теперь микросхема никуда с платы не денется. Осторожно, по одной припаиваем все остальные выводы, стараясь не посадить перемычку между ножками микросхемы.

Вот тут то нам очень пригодится жало «микроволна» о котором я упоминал вначале. С его помощью можно производить пайку многовыводных микросхем, просто проводя жалом вдоль выводов. Залипов практически не бывает и на пайку одной стороны с полусотней выводов с шагом 0,5 мм уходит всего минута. Если же такого волшебного жала у вас нет, то просто старайтесь делать все как можно аккуратнее.

Что же делать, если несколько ножек микросхемы оказались залиты одной каплей припоя и устранить этот залип паяльником не удается?

Тут на помощь придет кусочек оплетки от экранированного кабеля. Оплетку пропитываем флюсом. Затем прикладываем ее к заляпухе и нагреваем паяльником.

Оплетка как губка впитает в себя лишний припой и освободит от замыкания ножки микросхемы. Видно, что на выводах остался минимум припоя, который равномерно залил ножки микросхемы.

Надеюсь, я не утомил вас своей писаниной, и не сильно расстроил качеством фотографий и полученных результатов пайки. Может кому-нибудь этот материал окажется полезным. Удачи!

Как паять SMD компоненты — краткая инструкция с фотографиями

в Справочник 0 2,352 Просмотров

Возможно, вы в ужасе от небольшого размера SMD компонентов, которые обычно используются в современной электронике. Но этого не стоит бояться! Вопреки расхожему мнению, пайка SMD компонентов намного проще, чем пайка THT элементов (англ. Through-hole Technology, THT — технология монтажа в отверстия).

У SMD компонентов, несомненно, есть много преимуществ:

низкая цена;
небольшие размеры — на одной поверхности можно разместить больше элементов;
не нужно сверлить отверстия, а в крайних случаях вообще ничего не надо сверлить;
вся пайка происходит на одной стороне, и нет необходимости постоянно ее переворачивать;

Итак, давайте посмотрим, что нам необходимо для пайки SMD компонентов:

Паяльник – подойдет обычный, не дорогой паяльник.
Пинцет — можно купить в аптеке.
Тонкий припой — например, диаметром 0,5 мм.
Флюс — канифоль растворенная в этиловом спирте или вы можете купить готовый флюс в шприце для пайки SMD деталей.

И что? Это все? Да! Для пайки большинства SMD компонентов не требуется никакого специального оборудования!

Пайка SMD в корпусе 1206, 0805, MELF, MINIMELF и т. д.

В этих корпусах производят резисторы, конденсаторы, диоды и светодиоды. Такие элементы поставляются в бумажных или пластиковых лентах, адаптированных к автоматической сборке. Такие ленты наматывают на барабаны и обычно содержат 5000 штук элементов, хотя, может быть, даже 20000 в одной катушке.

Такие катушки устанавливаются в сборочные машины, благодаря чему весь процесс производства может быть полностью автоматизирован. Роль человека в подобном производстве — это только установка новых катушек и контроль качества готовой продукции.

В названии корпуса закодированы размеры SMD компонента. Например, 1206 означает, что длина элемента составляет 120 mils, а ширина — 60 mils. Mils составляет 1/1000 дюйма или 0,0254 мм.

На практике чаще всего используются корпуса 1206, 0805, 0603, 0402, 0201, 01005. Для ручного монтажа идеально подходит корпус 1206, но даже 0402 можно паять вручную, хотя это довольно утомительно. Элементы MELF имеют цилиндрическую форму и чаще всего являются диодами или резисторами. Давайте теперь перейдем к делу!

Припаять диод в корпусе MELF

Прежде всего, мы должны облудить одну из контактных площадок. Мы обрабатываем площадку флюсом и прикасаемся к ней кончиком паяльника, и через некоторое время наносим припой. Припой должен немедленно расплавиться и равномерно покрыть всю площадку. Все, что вам нужно, это тонкий слой припоя — лучше, чтобы его было мало, чем слишком много.

Далее мы берем SMD компонент за боковые стороны и кладем его на место пайки. После этого следует разогреть ранее облуженную площадку и придавить в нее SMD компонент. Припой должен равномерно охватить вывод компонент.

Последний этап — пайка второго контакта. Здесь нет ничего сложного — мы прикасаемся к контакту и к площадке жалом паяльника, затем прикладываем к нему припой, который быстро плавиться, обволакивая место пайки ровным слоем.

На следующих рисунках показано, как припаивается конденсатор в корпусе 1206. Последовательность операций идентична приведенной выше.

Пайка SMD в корпусе SO8, SO14, SO28 и т. д.

В корпусах SO встречается большинство простых интегральных микросхем, такие как логические элементы, регистры, мультиплексоры, операционные усилители и компараторы. Они имеют относительно большой шаг выводов: 50mils. Вы можете легко припаять их без специального оборудования.

Первый шаг — лужение контактной площадки, расположенной в одном из углов. Мы касаемся площадки паяльником, нагреваем ее, а затем наносим немного припоя.

Далее берем микросхему с помощью пинцета и кладем ее на место пайки. Аналогично примеру с 1206, мы разогреваем облуженное поле, чтобы микросхема прилипала к плате. Если микросхема сдвинулась, то снова разогрейте контакт и отрегулируйте ее положение.

Если микросхема установлена правильно и держится надежно, то пропаиваем оставшиеся ножки. Прикладываем к ним жало паяльника, прогреваем, а затем прикасаемся к ним припоем, который, расплавляясь, обволакивает их. Чтобы сделать пайку качественнее следует применить флюс.

Пайка SMD в корпусе TQFP32, TQFP44, TQFP64 и т. д.

В принципе компоненты в корпусе TQFP тоже можно припаять без флюса, так же, как и SO, но мы хотим здесь наглядно показать, что дает активный флюс. Вы можете купить его в шприцах с надписью FLUX.

В следующем примере мы припаяем микросхему в корпус TQFP44.

Начнем с смазывания всех паяльных площадок флюсом. Флюс имеет густую консистенцию и очень липкий. Будьте осторожны, чтобы не испачкаться, потому что вы сможете отмыть его только растворителем.

Мы не будем предварительно облуживать, как писали ранее. Мы ставим микросхему сразу на ее место и устанавливаем в правильном положении.

До этого пайка осуществлялась острым жалом. Теперь продемонстрируем пайку жалом в форме ножа, которым одновременно можно припаять сразу несколько ножек.

Набираем немного припоя на кончике жала, а затем касаемся двух ножек в противоположных углах микросхемы. Таким образом, мы фиксируем микросхему, чтобы она не сдвигалась при пайке остальных ножек.

Теперь важно иметь на жале паяльника небольшое количество припоя. Если его много, протрите жало влажной губкой. Мы касаемся кончиком жала ножек, которые еще не пропаяны. Не следует опасаться замыкания ножек, поскольку благодаря использованию активного флюса этого можно избежать.

Если все-таки где-то произошло замыкание ножек припоем, то достаточно очистить жало паяльника, а затем распределить припой по соседним ножкам, или вовсе убрать его в сторону.

В заключение, нужно смыть активный флюс, так как через некоторое время он может окислить медь на плате. Для этого можно использовать этиловый или изопропиловый спирт.

Пайка SMD компонентов своими руками. Инструкция

В этой статье будет рассмотрена небольшая инструкция по пайки smd компонентов. Вы научитесь паять многоногие микросхемы, а так же познакомитесь с основными моментами и возможными трудностями, которые могут возникнуть в процессе пайки и узнаете как их избежать. В статье наглядно показано как паять SMD компоненты своими руками, а так же рассказывается о необходимом оборудовании и припоях, надеюсь надеюсь будет полезно!

С каждым днем все чаще радиолюбители используют в своем творчестве SMD детали и компоненты. Не смотря на размеры, работать с ними проще: не нужно сверить отверстия в плате, откусывать длинные вывода и т.д. Осваивать пайку SMD компонентов нужно обязательно, так как она точно пригодится.

Данный мастер-класс рассчитан не на новичков в пайке, а скорее на любителей, которые хорошо паяют но испытывают небольшие затруднения с пайкой многоногих микросхем или контроллеров.

Что понадобится для пайки SMD компонентов

Паяльник с регулятором температуры и толщиной жала Купить паяльник
Губка для очистки жала Купить губку
Оплётка для выпайки Купить оплётку
Пинцет радиомонтажный Купить пинцет
Припой трубчатый или другой Купить припой
Флюс паста Купить флюс пасту
Флюс жидкий Купить жидкий флюс

А лучше всего купить готовый набор для пайки SMD компанентов , где есть все необходимые инструменты и принадлежности.

Это минимальный набор, без дорогих паяльных станций, фенов и оловоотсосов.

Паяем SMD компоненты своими руками

Итак, начнем с самого сложного — пайка контроллера в корпусе QFP100. С чип резисторами и конденсаторами, думаю, и так все понятно. Главное правило тут: много флюса не бывает или флюсом пайку не испортишь. Избыточное нанесение флюса не дает олову обильно растекаться по контактом и замыкать их. Ещё есть второе второстепенное правило: даже мало припоя бывает много. В общем, дозировать и наносить его на жало нужно очень осторожно, чтобы не переборщить, иначе зальет все сразу.

Лужение площадки

Опытные радиолюбители не всегда выполняют подобный шаг, но на первых парах я рекомендую его сделать.

Нужно залудить плату, а именно место куда будет припаян контроллер. Конечно, площадка скорей всего залужена, особенно если плата сделана на производстве. Но со временем на контактах появляется оксидная пленка, которая может вам помешать. Нагреваем паяльник до рабочей температуры. Площадку обильно смазываем флюсом. На жало наносим немного припоя и лудим дорожки.

Лишний припой удаляем с помощью ПЩ провода. Он отлично впитывает припой благодаря эффекту капиллярности.

Устанавливаем и выравниваем контроллер

Когда площадка подготовлена, пришло время установить контроллер. Тут есть хитрость, большинство паяльщиков устанавливают микросхему и пинцетом выравнивают ее контакты по дорожкам. Но делать это очень сложно, так как даже небольшое подергивание рукой откидывает контроллер на значительное расстояние. Делать это будет гораздо проще, если смазать по диагонали уголки флюсом-пастой.

Теперь устанавливаем контроллер и корректируем пинцетом.

Как только микросхема встала — припаиваем контакты по диагонали.

Проверяем, все ли контакты попали на свои места.

Пайка SMD контактов микросхемы

Тут уже можно использовать как жидкий, так и тягучий флюс. Очень обильно наносим его на контакты.

Смачиваем каплей припоя жало, лишнее очищаем губкой.

И, аккуратно проводим по смазанным контактам.

Торопиться в этом деле не нужно.

Удаление лишнего флюса и припоя

Посте пропайки всех контактов, пришло время удалять лишний припой. Наверняка несколько контактов, да слиплись.

Очень обильно смачиваем контакты жидким флюсом. Жало паяльника полностью очищаем губкой от припоя и проходимся по слипшимся контактам. Лишний припой должен втянуться на жало. Чтобы удалить лишний флюс используйте СБС — спирто-бензиновую смесь, смешанную 1:1.

И тщательно всё протираем!

Смотрите видео с мастер-классом:

Обязательно посмотрите видео, где наглядно видно движение паяльника и все манипуляции.

Как паяют SMD-компоненты

SMD-компонентами называют небольшие электронные элементы, которые монтируются на поверхность печатной платы. «SMD» (в транскрипции «СМД») является аббревиатурой словосочетания из английского языка «Surface Mounted Device», которое переводится, как «прибор, монтируемый на поверхность».

Еще одно значение слова «поверхность» проявляется в том, что пайка производится не традиционным способом, когда выводы компонентов вставляются в отверстие печатной платы и на обратной стороне припаиваются к токопроводящим дорожкам. SMD-компоненты монтируются на лицевой стороне, где находятся все дорожки. Такой вид посадки и называется поверхностным монтажом.

Преимущества применения

SMD-компоненты, благодаря применению новейших технологий, обладают небольшим размером и массой. Любой маленький элемент, функционально содержащий в себе десятки, а то и сотни резисторов, конденсаторов и транзисторов, будет в несколько раз меньше, чем обыкновенный полупроводниковый диод.

Благодаря этому радиоэлектронные приборы, изготовленные из компонентов для поверхностного монтажа, очень компактные и легкие.

Небольшие размеры SMD-компонентов не создают условий для возникновения наведенных токов в самих элементах. Для этого корпуса их слишком малы и не влияют на эксплуатационные характеристики. В результате устройства, собранные на таких деталях, работают качественнее, не создавая помех и не реагируя на помехи от других приборов.

SMD-компоненты можно располагать на плате очень близко друг другу. Современные детали настолько малы, что большую часть пространства стали занимать токопроводящие дорожки, а не радиокомпоненты. Это побудило производителей делать монтажные платы многослойными. Они представляют собой как бы сэндвич из нескольких плат, только контакты от всех дорожек выведены на поверхность самой верхней из них. Эти контакты называются монтажными пятачками. Такие многослойные платы очень компактны. Их используют при изготовлении мобильных телефонов, смартфонов, планшетных компьютеров. Детали на них настолько мелкие, что нередко разглядеть их можно только под микроскопом.

Технология пайки

Как уже указывалось выше, пайка SMD-компонентов осуществляется прямо на поверхность монтажных пятачков. Очень часто при этом выводы деталей после монтажа даже не видны. Поэтому использование традиционного паяльника невозможно.

Пайка СМД-компонентов осуществляет одним из нескольких способов:

разогревом всей платы в печи;
использованием инфракрасного паяльника;
применением термовоздушного паяльника или фена.

Когда устройства с применением SMD-компонентов изготавливаются промышленными методами, применяются специальные роботы-автоматы. В этом случае на монтажных пятачках уже предварительно нанесен припой в количестве, достаточном для монтажа. В иных случаях при подготовке, по трафарету наносится паяльная паста для SMD-компонентов. Манипулятор робота устанавливает детали на свои места и надежно фиксирует их. После этого платы с установленными SMD-компонентами отправляются в печь.

Температуру в печи плавно повышают до определённого значения, при котором расплавляется припой. Для материала, из которого изготовлены платы и радиокомпоненты, это температура не опасна. После того, как весь припой расплавлен, температуру снижают. Снижение производится плавно по определенной программе, определяемой термопрофилем. Именно при таком остывании, а не при резком охлаждении, пайка будет наиболее прочной.

Подготовка платы в домашних условиях

Чтобы качественно припаять SMD-компоненты в условиях домашней мастерской, понадобится инфракрасный паяльник или термовоздушная станция. Перед пайкой обязательно нужно подготовить плату. Для этого ее надо очистить и облудить пятачки. Если плата новая и ни разу нигде не использовалась, почистить можно обычным ластиком. После этого необходимо обезжирить поверхность, нанеся флюс. Если же она старая, и на ней присутствует загрязнения и остатки прежнего припоя, можно подготовить ее при помощи мелкозернистой наждачной бумаги, также обезжирив после зачистки флюсом.

Паять SMD-компоненты обычным паяльником не очень удобно из-за малого размера контактных площадок. Но если нет паяльной станции, то можно применить и паяльник с тонким жалом, работая им аккуратно, набирая припой на разогретое жало и быстро дотрагиваясь до контакта.

Нанесение пасты

Чтобы качественно припаять микросхемы, лучше воспользоваться не припоем, а паяльной пастой. Для этого элемент необходимо расположить на плате и зафиксировать. Из инструментов используют пинцет, пластиковые прижимы, небольшие струбцины. Когда выводы SMD-компонента оказались точно на монтажных пятачках, на них наносится паяльная паста. Для этого можно использовать зубочистку, тонкую кисть или медицинский шприц.

Наносить состав можно, не заботясь о том, что он покрывает и поверхность платы вокруг монтажных пятачков. Во время прогрева силы поверхностного натяжения соберут его в капли и локализуют в местах будущих контактов SMD-компонента с дорожками.

Прогревание

После нанесения необходимо прогреть область монтажа инфракрасным паяльником или феном (температура примерно 250 °C). Паяльный состав должен расплавиться и растечься по контактам монтируемого компонента и пятачка. Мощность струи фена надо отрегулировать таким образом, чтобы она не сдувала капли паяльной пасты с платы. Если позволяют характеристики устройства, используемого для пайки, снижать температуру надо плавно. Не допускается ускорять остывание путем обдува контактов SMD-компонентов воздухом.

По такой же технологии осуществляется и пайка светодиодов, в случае замены перегоревших элементов в каком-либо светильнике или, например, в подсветке приборов. Различие лишь в том, что плату во время пайки необходимо прогревать со стороны, обратной той, на которой установлены компоненты.

Виды паяльных паст

Паяльная паста является лучшим средством для автоматизированной пайки SMD-компонентов. Она представляет собой вязкую слаботекущую субстанцию из флюса, в которой во взвешенном виде содержатся мельчайшие частицы припоя.

Чтобы можно было успешно использовать ее, паста должна отвечать определенным требованиям:

не должна окисляться и расслаиваться на составляющие;
должна обладать определенной вязкостью, то есть быть достаточно жидкой, чтобы расплавляться от разогрева, и в то же время достаточно густой, чтобы не растекаться при этом по всей плате;
не должна оставлять грязи и шлаков на месте пайки;
паста должна хорошо отмываться обычными растворителями.

По способу использования составы делятся на отмывочные и безотмывочные. Как следует из названия, остатки отмывочной пасты следует удалять из зоны пайки после завершения, иначе входящие в ее состав компоненты могут агрессивно воздействовать на дорожки и на выводы деталей. Безотмывочные составы могут оставаться после пайки, так как они совершенно нейтральны к материалам плат и SMD-компонентов.

В свою очередь, отмывочные могут быть водорастворимыми и галогеносодержащими. Отмывочные водорастворимые составы могут смываться с плат деионизированной водой.

Иногда отмывочные пасты содержат галогены. Их вводят в состав для улучшения эксплуатационных свойств. Галогеносодержащие пасты могут применяться для высокой скоростной печати либо, наоборот, там, где необходим очень длительный срок схватывания. Введением галогенов улучшаются также паяющие свойства. Галогеносодержащие пасты смываются растворителями.

Изготовление пасты для пайки своими руками

В продаже имеется множество марок и видов паяльных паст, отвечающих всем условиям и требованиям, необходимым для качественного монтажа.

В домашних условиях можно изготовить такой состав, имея на руках пруток твердого припоя, паяльный жир и флюс.

Припой необходимо измельчить в очень мелкую фракцию. Сделать это можно напильником или наждаком. Полученную пыль от оловянно-свинцового прутка нужно собрать в небольшую емкость и механически перемешать с паяльным жиром. Если паяльного жира под рукой нет, можно использовать любой жидкий флюс, а в качестве связующего вещества и загустителя использовать обычный вазелин.

Консистенцию пасты можно определить на глаз, примерно рассчитывая пропорции. Готовый состав можно содержать в небольшой пластиковой емкости с плотно закрывающейся крышкой. Еще лучше загрузить ее в обычный медицинский шприц с толстой иглой.

Если дозированно выдавливать пасту на место будущей пайки, пользоваться такой пастой будет очень удобно, а результат будет прочным и надежным.

ПАЙКА SMD ДЕТАЛЕЙ БЕЗ ФЕНА

Все понимают, как можно с помощью обычного паяльника ЭПСН, мощностью 40 ватт, и мультиметра, самостоятельно ремонтировать различную электронную технику, с выводными деталями. Но такие детали сейчас встречаются, в основном только в блоках питания различной техники, и тому подобных силовых платах, где протекают значительные токи, и присутствует высокое напряжение, а все платы управления, сейчас идут на SMD элементной базе.

На плате SMD радиодетали

Так как же быть, если мы не умеем демонтировать и впаивать обратно SMD радиодетали, ведь тогда минимум 70% от возможных ремонтов техники, мы уже самостоятельно не сможем выполнить. Кто нибудь, не очень глубоко знакомый с темой монтажа и демонтажа, возможно скажет, для этого необходимы паяльная станция и паяльный фен, различные насадки и жала к ним, безотмывочный флюс, типа RMA-223, и тому подобное, чего в мастерской домашнего мастера обычно не бывает.

У меня есть дома в наличии, паяльная станция и фен, насадки и жала, флюсы, и припой с флюсом различных диаметров. Но как быть, если тебе вдруг потребуется починить технику, на выезде на заказ, или в гостях у знакомых? А разбирать, и привозить дефектную плату домой, или в мастерскую, где есть в наличии соответствующее паяльное оборудование, неудобно, по тем или иным причинам? Оказывается выход есть, и довольно простой. Что нам для этого потребуется?

Что нужно для хорошей пайки

1. Паяльник ЭПСН 25 ватт, с жалом заточенным в иголку, для монтажа новой микросхемы.

2. Паяльник ЭПСН 40-65 ватт с жалом заточенным под острый конус, для демонтажа микросхемы, с применением сплава Розе или Вуда. Паяльник, мощностью 40-65 ватт, должен быть включен обязательно через Диммер, устройство для регулирования мощности паяльника. Можно такой как на фото ниже, очень удобно.

3. Сплав Розе или Вуда. Откусываем кусочек припоя бокорезами от капельки, и кладем прямо на контакты микросхемы с обоих сторон, в случае если она у нас, например в корпусе Soic-8.

4. Демонтажная оплетка. Требуется для того, чтобы удалить остатки припоя с контактов на плате, а также на самой микросхеме, после демонтажа.

5. Флюс СКФ (спиртоканифольный флюс, растолченная в порошок, растворенная в 97% спирте, канифоль), либо RMA-223, или подобные флюсы, желательно на основе канифоли.

6. Удалитель остатков флюса Flux Off, или 646 растворитель, и маленькая кисточка, с щетиной средней жесткости, которой пользуются обычно в школе, для закрашивания на уроках рисования.

7. Трубчатый припой с флюсом, диаметром 0.5 мм, (желательно, но не обязательно такого диаметра).

8. Пинцет, желательно загнутый, Г – образной формы.

Распайка планарных деталей

Итак, как происходит сам процесс? Кое-что почитайте тут. Мы откусываем маленькие кусочки припоя (сплава) Розе или Вуда. Наносим наш флюс, обильно, на все контакты микросхемы. Кладем по капельке припоя Розе, с обоих сторон микросхемы, там где расположены контакты. Включаем паяльник, и выставляем с помощью диммера, мощность ориентировочно ватт 30-35, больше не рекомендую, есть риск перегреть микросхему при демонтаже. Проводим жалом нагревшегося паяльника, вдоль всех ножек микросхемы, с обоих сторон.

Демонтаж с помощью сплава Розе

Контакты микросхемы у нас при этом замкнутся, но это не страшно, после того как демонтируем микросхему, мы легко с помощью демонтажной оплетки, уберем излишки припоя с контактов на плате, и с контактов на микросхеме.

Итак, мы взялись за нашу микросхему пинцетом, по краям, там где отсутствуют ножки. Обычно длина микросхемы, там где мы придерживаем ее пинцетом, позволяет одновременно водить жалом паяльника, между кончиками пинцета, попеременно с двух сторон микросхемы, там где расположены контакты, и слегка тянуть ее вверх пинцетом. За счет того что при расплавлении сплава Розе или Вуда, которые имеют очень низкую температуру плавления, (порядка 100 градусов), относительно бессвинцового припоя, и даже обычного ПОС-61, и смещаясь с припоем на контактах, он тем самым снижает общую температуру плавления припоя.

Демонтаж микросхем с помощью оплетки

И таким образом микросхема у нас демонтируется, без опасного для нее перегрева. На плате у нас образуются остатки припоя, сплава Розе и бессвинцового, в виде слипшихся контактов. Для приведения платы в нормальный вид мы берем демонтажную оплетку, если флюс жидкий, можно даже обмакнуть ее кончик в нее, и кладем на образовавшиеся на плате “сопли” из припоя. Затем прогреваем сверху, придавив жалом паяльника, и проводим оплеткой вдоль контактов.

Выпаивание радиодеталей с оплеткой

Таким образом весь припой с контактов впитывается в оплетку, переходит на нее, и контакты на плате оказываются очищенными полностью от припоя. Затем эту же процедуру, нужно проделать со всеми контактами микросхемы, если мы собираемся запаивать микросхему в другую плату, или в эту же, например после прошивания с помощью программатора, если это микросхема Flash памяти, содержащая прошивку BIOS материнской платы, или монитора, или какой либо другой техники. Эту процедуру, нужно выполнить, чтобы очистить контакты микросхемы от излишков припоя. После этого наносим флюс заново, кладем микросхему на плату, располагаем ее так, чтобы контакты на плате строго соответствовали контактам микросхемы, и еще оставалось немного места на контактах на плате, по краям ножек. С какой целью мы оставляем это место? Чтобы можно было слегка коснувшись контактов, жалом паяльника, припаять их к плате. Затем мы берем паяльник ЭПСН 25 ватт, или подобный маломощный, и касаемся двух ножек микросхемы расположенных по диагонали.

Припаивание SMD радиодеталей паяльником

В итоге микросхема у нас оказывается “прихвачена”, и уже не сдвинется с места, так как расплавившийся припой на контактных площадках, будет держать микросхему. Затем мы берем припой диаметром 0.5 мм, с флюсом внутри, подносим его к каждому контакту микросхемы, и касаемся одновременно кончиком жала паяльника, припоя, и каждого контакта микросхемы. Использовать припой большего диаметра, не рекомендую, есть риск навесить “соплю”. Таким образом, у нас на каждом контакте “осаждается” припой. Повторяем эту процедуру со всеми контактами, и микросхема впаяна на место. При наличии опыта, все эти процедуры реально выполнить за 15-20 минут, а то и за меньшее время. Нам останется только смыть с платы остатки флюса, растворителем 646, или отмывочным средством Flux Off, и плата готова к тестам, после просушивания, а это происходит очень быстро, так как вещества применяемые для смывания, очень летучие. 646 растворитель, в частности, сделан на основе ацетона. Надписи, шелкография на плате, и паяльная маска, при этом не смываются и не растворяются.

Единственное, демонтировать таким образом микросхему в корпусе Soic-16 и более многовыводную, будет проблематично, из-за сложностей с одновременным прогреванием, большого количества ножек. Всем удачной пайки, и поменьше перегретых микросхем! Специально для Радиосхем – AKV.

Ручная пайка миниатюрных элементов SMD. Паяльная паста для SMD Пайка смд компонентов обычным паяльником

Инструменты и материалы

В любительских условиях удобнее всего такие детали паять при помощи специального паяльного фена или по другому — термовоздушной паяльной станцией. Выбор их сейчас в продаже довольно велик и цены, благодаря нашим китайским друзьям, тоже очень демократичные и доступны большинству радиолюбителей. Вот например такой образчик китайского производства с непроизносимым названием. Я такой станцией ользуюсь уже третий год. Пока полет нормальный.

После того как детали заняли свое положение, можно начинать нагрев горячим воздухом. Температура плавления припоя (Sn 63%, Pb 35%, Ag 2%) составляет 178с*. Температуру горячего воздуха я выставил в 250с* и с расстояния в десяток сантиметров начинаю прогревать плату, постепенно опуская наконечник фена все ниже. Осторожнее с напором воздуха — если он будет очень сильным, то он просто сдует детали с платы. По мере прогрева, флюс начнет испаряться, а припой из темно-серого цвета начнет светлеть и в конце концов расплавиться, растечется и станет блестящим. Примерно так как видно на следующем снимке.

Вот что у меня получилось с пайкой резистора.

Во время пайки можно иголкой слегка пошевелить транзистор иголкой, чтобы убедиться что весь припой под основанием расплавился и транзистор как бы плавает на капельке припоя. К тому же лишний припой из под основания при этом выдавится наружу, улучшив тепловой контакт. Вот так выглядит припаянная микросхема интегрального стабилизатора на плате.

С уважением, Тимошкин Александр

Многие задаются вопросом, как правильно паять SMD-компоненты. Но перед тем как разобраться с этой проблемой, необходимо уточнить, что же это за элементы. Surface Mounted Devices – в переводе с английского это выражение означает компоненты для поверхностного монтажа. Главным их достоинством является большая, нежели у обычных деталей, монтажная плотность. Этот аспект влияет на использование SMD-элементов в массовом производстве печатных плат, а также на их экономичность и технологичность монтажа. Обычные детали, у которых выводы проволочного типа, утратили свое широкое применение наряду с быстрорастущей популярностью SMD-компонентов.

Ошибки и основные принцип пайки

Некоторые умельцы утверждают, что паять такие элементы своими руками очень сложно и довольно неудобно. На самом деле, аналогичные работы с ТН-компонентами проводить намного труднее. И вообще эти два вида деталей применяются в различных областях электроники. Однако многие совершают определенные ошибки при пайке SMD-компонентов в домашних условиях.

Главной проблемой, с которой сталкиваются любители, является выбор тонкого жала на паяльник. Это связано с существованием мнения о том, что при паянии обычным паяльником можно заляпать оловом ножки SMD-контактов. В итоге процесс паяния проходит долго и мучительно. Такое суждение нельзя считать верным, так как в этих процессах существенную роль играет капиллярный эффект, поверхностное натяжение, а также сила смачивания. Игнорирование этих дополнительных хитростей усложняет выполнение работы своими руками.

Чтобы правильно паять SMD-компоненты, необходимо придерживаться определенных действий. Для начала прикладывают жало паяльника к ножкам взятого элемента. Вследствие этого начинает расти температура и плавиться олово, которое в итоге полностью обтекает ножку данного компонента. Этот процесс называется силой смачивания. В это же мгновение происходит затекание олова под ножку, что объясняется капиллярным эффектом. Вместе со смачиванием ножки происходит аналогичное действие на самой плате. В итоге получается равномерно залитая связка платы с ножками.

Контакта припоя с соседними ножками не происходит из-за того, что начинает действовать сила натяжения, формирующая отдельные капли олова. Очевидно, что описанные процессы протекают сами по себе, лишь с небольшим участием паяльщика, который только разогревает паяльником ножки детали. При работе с очень маленькими элементами возможно их прилипание к жалу паяльника. Чтобы этого не произошло, обе стороны припаивают по отдельности.

Пайка в заводских условиях

Этот процесс происходит на основе группового метода. Пайка SMD-компонентов выполняется с помощью специальной паяльной пасты, которая равномерно распределяется тончайшим слоем на подготовленную печатную плату, где уже имеются контактные площадки. Этот способ нанесения называется шелкографией. Применяемый материал по своему виду и консистенции напоминает зубную пасту. Этот порошок состоит из припоя, в который добавлен и перемешан флюс. Процесс нанесения выполняется автоматически при прохождении печатной платы по конвейеру.

Заводская пайка SMD-деталей

Далее установленные по ленте движения роботы раскладывают в нужном порядке все необходимые элементы. Детали в процессе передвижения платы прочно удерживаются на установленном месте за счет достаточной липкости паяльной пасты. Следующим этапом происходит нагрев конструкции в специальной печи до температуры, которая немного больше той, при которой плавится припой. В итоге такого нагрева происходит расплавление припоя и обтекание его вокруг ножек компонентов, а флюс испаряется. Этот процесс и делает детали припаянными на свои посадочные места. После печки плате дают остыть, и все готово.

Необходимые материалы и инструменты

Для того чтобы своими руками выполнять работы по впаиванию SMD-компонентов, понадобится наличие определенных инструментов и расходных материалов, к которым можно отнести следующие:

паяльник для пайки SMD-контактов;
пинцет и бокорезы;
шило или игла с острым концом;
припой;
увеличительное стекло или лупа, которые необходимы при работе с очень мелкими деталями;
нейтральный жидкий флюс безотмывочного типа;
шприц, с помощью которого можно наносить флюс;
при отсутствии последнего материала можно обойтись спиртовым раствором канифоли;
для удобства паяния мастера пользуются специальным паяльным феном.

Пинцет для установки и снятия SMD-компонентов

Использование флюса просто необходимо, и он должен быть жидким. В таком состоянии этот материал обезжиривает рабочую поверхность, а также убирает образовавшиеся окислы на паяемом металле. В результате этого на припое появляется оптимальная сила смачивания, и капля для пайки лучше сохраняет свою форму, что облегчает весь процесс работы и исключает образование «соплей». Использование спиртового раствора канифоли не позволит добиться значимого результата, да и образовавшийся белый налет вряд ли удастся убрать.

Очень важен выбор паяльника. Лучше всего подходит такой инструмент, у которого возможна регулировка температуры. Это позволяет не переживать за возможность повреждения деталей перегревом, но этот нюанс не касается моментов, когда требуется выпаивать SMD-компоненты. Любая паяемая деталь способна выдерживать температуру около 250–300 °С, что обеспечивает регулируемый паяльник. При отсутствии такого устройства можно воспользоваться аналогичным инструментом мощностью от 20 до 30 Вт, рассчитанным на напряжение 12–36 В.

Использование паяльника на 220 В приведет к не лучшим последствиям. Это связано с высокой температурой нагрева его жала, под действием которой жидкий флюс быстро улетучивается и не позволяет эффективно смачивать детали припоем.

Специалисты не советуют пользоваться паяльником с конусным жалом, так как припой трудно наносить на детали и тратится уйма времени. Наиболее эффективным считается жало под названием «Микроволна». Очевидным его преимуществом является небольшое отверстие на срезе для более удобного захвата припоя в нужном количестве. Еще с таким жалом на паяльнике удобно собирать излишки пайки.

Жало для паяльника «Микроволна»

Использовать припой можно любой, но лучше применять тонкую проволочку, с помощью которой комфортно дозировать количество используемого материала. Паяемая деталь при помощи такой проволочки будет лучше обработана за счет более удобного доступа к ней.

Как паять SMD-компоненты?

Порядок работ

Процесс пайки при тщательном подходе к теории и получении определенного опыта не является сложным. Итак, можно всю процедуру разделить на несколько пунктов:

Необходимо поместить SMD-компоненты на специальные контактные площадки, расположенные на плате.
Наносится жидкий флюс на ножки детали и нагревается компонент при помощи жала паяльника.
Под действием температуры происходит заливание контактных площадок и самих ножек детали.
После заливки отводится паяльник и дается время на остывание компонента. Когда припой остыл — работа выполнена.

Процесс пайки SMD-компонентов

При выполнении аналогичных действий с микросхемой процесс пайки немного отличается от вышеприведенного. Технология будет выглядеть следующим образом:

Ножки SMD-компонентов устанавливаются точно на свои контактные места.
В местах контактных площадок выполняется смачивание флюсом.
Для точного попадания детали на посадочное место необходимо сначала припаять одну ее крайнюю ножку, после чего компонент легко выставляется.
Дальнейшая пайка выполняется с предельной аккуратностью, и припой наносится на все ножки. Излишки припоя устраняются жалом паяльника.

Паяльник с острым жалом 24 В.

Как паять при помощи фена?

При таком способе пайки необходимо смазать посадочные места специальной пастой. Затем на контактную площадку укладывается необходимая деталь — помимо компонентов это могут быть резисторы, транзисторы, конденсаторы и т. д. Для удобства можно воспользоваться пинцетом. После этого деталь нагревается горячим воздухом, подаваемым из фена, температурой около 250º C. Как и в предыдущих примерах пайки, флюс под действием температуры испаряется и плавится припой, тем самым заливая контактные дорожки и ножки деталей. Затем отводится фен, и плата начинает остывать. При полном остывании можно считать пайку оконченной.

Фен для паяния мелких деталей

lampagid.ru

Пайка SMD деталей в домашних условиях

Монтажу таких деталей посвящено немало статей в Интернете и в печатных изданиях, в своей статье про выбор главного инструмента я уже писал немного по этой теме. Сейчас хочу ее дополнить.

Надеюсь мой опус будет полезен для начинающих и для тех, кто пока с такими компонентами дела не имел.

Выход статьи приурочен к выпуску первого датагорского конструктора, где таких элементов 4 шт., а собственно процессор PCM2702 имеет супер-мелкие ноги. Поставляемая в комплекте печатная плата имеет паяльную маску, что облегчает пайку, однако не отменяет требований к аккуратности, отсутствию перегрева и статики.

Несколько слов про необходимые для этой цели инструменты и расходные материалы. Прежде всего это пинцет, острая иголка или шило, кусачки, припой, очень полезен бывает шприц с достаточно толстой иголкой для нанесения флюса. Поскольку сами детали очень мелкие, то обойтись без увеличительного стекла тоже бывает очень проблематично. Еще потребуется флюс жидкий, желательно нейтральный безотмывочный. На крайний случай подойдет и спиртовой раствор канифоли, но лучше все же воспользоваться специализированным флюсом, благо выбор их сейчас в продаже довольно широкий.В любительских условиях удобнее всего такие детали паять при помощи специального паяльного фена или по другому — термовоздушной паяльной станцией. Выбор их сейчас в продаже довольно велик и цены, благодаря нашим китайским друзьям, тоже очень демократичные и доступны большинству радиолюбителей. Вот например такой образчик китайского производства с непроизносимым названием. Я такой станцией пользуюсь уже третий год. Пока полет нормальный.Ну и конечно же, понадобится паяльник с тонким жалом. Лучше если это жало будет выполнено по технологии «Микроволна» разработанной немецкой фирмой Ersa. Оно отличается от обычного жала тем, что имеет небольшое углубление в котором скапливается капелька припоя. Такое жало делает меньше залипов при пайке близко расположенных выводов и дорожек. Настоятельно рекомендую найти и воспользоваться. Но если нет такого чудо-жала, то подойдет паяльник с обычным тонким наконечником.В заводских условиях пайка SMD деталей производится групповым методом при помощи паяльной пасты. На подготовленную печатную плату на контактные площадки наносится тонкий слой специальной паяльной пасты. Делается это как правило методом шелкографии. Паяльная паста представляет собой мелкий порошок из припоя, перемешанный с флюсом. По консистенции он напоминает зубную пасту.После нанесения паяльной пасты, робот раскладывает в нужные места необходимые элементы. Паяльная паста достаточно липкая, чтобы удержать детали. Потом плату загружают в печку и нагревают до температуры чуть выше температуры плавления припоя. Флюс испаряется, припой расплавляется и детали оказываются припаянными на свое место. Остается только дождаться охлаждения платы.Вот эту технологию можно попробовать повторить в домашних условиях. Такую паяльную пасту можно приобрести в фирмах, занимающихся ремонтом сотовых телефонов. В магазинах торгующих радиодеталями, она тоже сейчас как правило есть в ассортименте, наряду с обычным припоем. В качестве дозатора для пасты я воспользовался тонкой иглой. Конечно это не так аккуратно, как делает к примеру фирма Asus когда изготовляет свои материнские платы, но тут уж как смог. Будет лучше, если эту паяльную пасту набрать в шприц и через иглу аккуратно выдавливать на контактные площадки. На фото видно, что я несколько переборщил плюхнув слишком много пасты, особенно слева.Посмотрим, что из этого получится. На смазанные пастой контактные площадки укладываем детали. В данном случае это резисторы и конденсаторы. Вот тут пригодится тонкий пинцет. Удобнее, на мой взгляд, пользоваться пинцетом с загнутыми ножками.Вместо пинцета некоторые пользуются зубочисткой, кончик которой для липкости чуть намазан флюсом. Тут полная свобода — кому как удобнее.После того как детали заняли свое положение, можно начинать нагрев горячим воздухом. Температура плавления припоя (Sn 63%, Pb 35%, Ag 2%) составляет 178с*. Температуру горячего воздуха я выставил в 250с* и с расстояния в десяток сантиметров начинаю прогревать плату, постепенно опуская наконечник фена все ниже. Осторожнее с напором воздуха — если он будет очень сильным, то он просто сдует детали с платы. По мере прогрева, флюс начнет испаряться, а припой из темно-серого цвета начнет светлеть и в конце концов расплавится, растечется и станет блестящим. Примерно так как видно на следующем снимке.После того как припой расплавился, наконечник фена медленно отводим подальше от платы, давая ей постепенно остыть. Вот что получилось у меня. По большим капелькам припоя у торцов элементов видно где я положил пасты слишком много, а где пожадничал. Паяльная паста, вообще говоря, может оказаться достаточно дефицитной и дорогой. Если ее нет в наличии, то можно попробовать обойтись и без нее. Как это сделать рассмотрим на примере пайки микросхемы. Для начала все контактные площадки необходимо тщательно и толстым слоем облудить.На фото, надеюсь видно, что припой на контактных площадках лежит такой невысокой горочкой. Главное чтобы он был распределен равномерно и его количество на всех площадках было одинаково. После этого все контактные площадки смачиваем флюсом и даем некоторое время подсохнуть, чтобы он стал более густым и липким и детали к нему прилипали. Аккуратно помещаем микросхему на предназначенное ей место. Тщательно совмещаем выводы микросхемы с контактными площадками.Рядом с микросхемой я поместил несколько пассивных компонентов керамические и электролитический конденсаторы. Чтобы детали не сдувались напором воздуха нагревать начинаем свысока. Торопиться здесь не надо. Если большую сдуть достаточно сложно, то мелкие резисторы и конденсаторы запросто разлетаются кто куда.Вот что получилось в результате. На фото видно, что конденсаторы припаялись как положено, а вот некоторые ножки микросхемы (24, 25 и 22 например) висят в воздухе. Проблема может быть или в неравномерном нанесении припоя на контактные площадки или в недостаточном количестве или качестве флюса. Исправить положение можно обычным паяльником с тонким жалом, аккуратно пропаяв подозрительные ножки. Чтобы заметить такие дефекты пайки необходимо увеличительное стекло.Паяльная станция с горячим воздухом — это хорошо, скажете вы, но как быть тем, у кого ее нет, а есть только паяльник? При должной степени аккуратности SMD элементы можно припаивать и обычным паяльником. Чтобы проиллюстрировать эту возможность припаяем резисторы и пару микросхем без помощи фена одним только паяльником. Начнем с резистора. На предварительно облуженные и смоченные флюсом контактные площадки устанавливаем резистор. Чтобы он при пайке не сдвинулся с места и не прилип к жалу паяльника, его необходимо в момент пайки прижать к плате иголкой.Потом достаточно прикоснуться жалом паяльника к торцу детали и контактной площадке и деталь с одной стороны окажется припаянной. С другой стороны припаиваем аналогично. Припоя на жале паяльника должно быть минимальное количество, иначе может получиться залипуха.Вот что у меня получилось с пайкой резистора.Качество не очень, но контакт надежный. Качество страдает из за того, что трудно одной рукой фиксировать иголкой резистор, второй рукой держать паяльник, а третьей рукой фотографировать.Транзисторы и микросхемы стабилизаторов припаиваются аналогично. Я сначала припаиваю к плате теплоотвод мощного транзистора. Тут припоя не жалею. Капелька припоя должна затечь под основание транзистора и обеспечить не только надежный электрический контакт, но и надежный тепловой контакт между основанием транзистора и платой, которая играет роль радиатора.Во время пайки можно иголкой слегка пошевелить транзистор, чтобы убедиться что весь припой под основанием расплавился и транзистор как бы плавает на капельке припоя. К тому же лишний припой из под основания при этом выдавится наружу, улучшив тепловой контакт. Вот так выглядит припаянная микросхема интегрального стабилизатора на плате.Теперь надо перейти к более сложной задаче — пайке микросхемы. Первым делом, опять производим точное позиционирование ее на контактных площадках. Потом слегка «прихватываем» один из крайних выводов.После этого нужно снова проверить правильность совпадения ножек микросхемы и контактных площадок. После этого таким же образом прихватываем остальные крайние выводы.Теперь микросхема никуда с платы не денется. Осторожно, по одной припаиваем все остальные выводы, стараясь не посадить перемычку между ножками микросхемы.Вот тут то нам очень пригодится жало «микроволна» о котором я упоминал вначале. С его помощью можно производить пайку многовыводных микросхем, просто проводя жалом вдоль выводов. Залипов практически не бывает и на пайку одной стороны с полусотней выводов с шагом 0,5 мм уходит всего минута. Если же такого волшебного жала у вас нет, то просто старайтесь делать все как можно аккуратнее.Что же делать, если несколько ножек микросхемы оказались залиты одной каплей припоя и устранить этот залип паяльником не удается?Тут на помощь придет кусочек оплетки от экранированного кабеля. Оплетку пропитываем флюсом. Затем прикладываем ее к заляпухе и нагреваем паяльником.Оплетка как губка впитает в себя лишний припой и освободит от замыкания ножки микросхемы. Видно, что на выводах остался минимум припоя, который равномерно залил ножки микросхемы.Надеюсь, я не утомил вас своей писаниной, и не сильно расстроил качеством фотографий и полученных результатов пайки. Может кому-нибудь этот материал окажется полезным. Удачи!

С уважением, Тимошкин Александр (TANk)

Александр (TANk)

РФ, г.Ижевск

С паяльником с детства. По этой причине попал в спецшколу, где вместо уроков труда в старших классах были уроки радиоэлектроники. Потом физфак университета. Работа технологом в цехе микроэлектроники на оборонном заводе, пока завод не развалили.

Потом преподавал всяческую физику в университете. И вот уже лет двадцать — лужу паяю, компы починяю.

Понравилось? Палец вверх!

datagor.ru

Технологии пайки SMD-компонентов и их реализация в домашних условиях

За последние несколько лет, технология поверхностного монтажа радиокомпонентов стала очень популярной и применяется при производстве большинства современных электронных устройств. Аббревиатура SMD расшифровывается как — surface mounted device, что в свою очередь можно перевести как «прибор монтируемый на поверхность». Собственно само название данной технологии полностью раскрывает ее суть — радиокомпоненты монтируются непосредственно на поверхность платы, но в отличии от навесных компонентов, SMD-компонентам не нужны специальные отверстия для монтажа.

Отсутствие специальных отверстий для установки радиокомпонентов позволило сделать печатные платы компактнее. Применение технологии поверхностного монтажа позволяет значительно экономить место на плате, что в свою очередь позволяет увеличить плотность радиокомпонентов и делать более сложные устройства.

Кроме того, большинство SMD-компонентов имеют миниатюрный размер, за счет того, что им не требуются крупные выводы, как у выводных компонентов. Но многие ошибочно считают, что все без исключения SMD-компоненты очень маленькие. Среди них довольно часто встречаются и крупные радиодетали, которые отличаются от своих “выводных” собратьев лишь типом выводов (что логично).

Но давайте перейдем к сути статьи, а именно вопросу — как же осуществляется пайка SMD-компонентов и можно ли реализовать ее в домашних условиях.

SMD и обычный электрический паяльник

Довольно часто при мелкосерийном производстве или производстве прототипов устройств специалисты используют обычные электрические паяльники. Как же паять SMD-компоненты с помощью контактного паяльника?

1. Сперва на место, где должен быть установлен компонент наноситься флюс.

3. На жало паяльника наноситься немного припоя. Главное не переборщить и не нанести слишком много.

4. Капля припоя наноситься на контакты компонента. Благодаря флюсу, припой хорошо растекается и надежно скрепляет компонент с контактом на плате.

Если припоя будет слишком много — место пайки выйдет неаккуратным. Излишки припоя с легкостью убаюкаться специальной лентой, или же просто жалом паяльника.

Для пайки SMD-компонентов обычным паяльником лучше заменить стандартное жало на тонкое. Если же такого нет, можно использовать и стандартное, но перед тем, как приступать к серьезной работе потребуется небольшая тренировка.

Плюсы такого способа в его простоте. Если есть обычный паяльник, то кроме него собственно ничего и не потребуется. Минусы также очевидны — скорость работы будет довольно низкой (особенно при отсутствии навыков пайки SMD).

Пайка с помощью термовоздушной паяльной станции (фена)

Такой способ также часто используется при мелкосерийном производстве и ремонте. При этом, качество пайки будет гораздо выше, чем при использовании обычного паяльника. Пайка термовоздушной паяльной станцией, или феном происходит следующим образом:

1. На плату наноситься специальная паяльная паста.

2. устанавливается SMD-компонент который необходимо припаять.

3. компонент и место пайки прогреваются феном. При этом, из паяльной пасты испаряется флюс, а мельчайшие крупинки припоя плавятся и растекаются, припаивая компонент к контактам платы.

Плюсы такого метода — аккуратное место пайки компонента к плате и простота выполнения всего процесса. Главное не наносить слишком много пасты. При этом не всегда требуется нанесение дополнительной порции флюса, так как он уже содержится в пасте.

Минус такого способа всего один — термовоздушная паяльная станция может быть довольно дорогой. Также, поток воздуха воздействует не точечно, а на определенной области. Если не установить насадку для работы с миниатюрными SMD-компонентами, есть большая вероятность прогреть и расплавить припой на уже припаянных компонентах.

Пайка инфракрасной паяльной станцией

Домашняя реализация такого типа пайки может быть затруднительной, так как весь процесс осуществляется с помощью инфракрасной паяльной станции. Как видно из названия, нагревание флюса производиться с помощью инфракрасного излучения. При этом важен контроль температуры нагрева, а также не обойтись без подогрева самой платы. Это необходимо для предотвращения ее деформации при нагреве инфракрасным паяльником.

Существует множество видов инфракрасных паяльных станций, среди которых можно найти как любительские, так и профессиональные, предназначенные для работы на мелкосерийном производстве и в сервисных центрах. Единственный недостаток таких паяльных станций — высокая стоимость, в сравнении даже с хорошими термовоздушными станциями.

Как происходит процесс пайки с помощью такого оборудования?

1. Сперва на плату наносится паяльная паста.

3. Компонент вместе с местом пайки прогреваются инфракрасным излучением, вследствие чего компонент надежно припаивается к месту пайки.

Существуют сложные, программируемые паяльные станции, которые способны самостоятельно припаивать элементы на плату. Достаточно лишь нанести на места пайки пасту и компоненты, а паяльная станция сделает все остальное. При этом, наблюдать за процессом можно с экрана монитора, отслеживая прогресс работы и температурные показатели.

Преимущество такого способа очевидны — с хорошей паяльной станцией процесс производства плат можно сделать полуавтоматическим. При этом, качество выполненной работы всегда будет на высоте. Но есть и некоторые недостатки — паяльная станция стоит довольно дорого, а для использования полуавтоматических станций требуются определенные навыки и знания.

Некоторые умельцы собирают свои собственные паяльные станции. Их стоимость гораздо ниже, чем у заводских, но сам процесс сборки и программирования довольно сложный.

Пайка в индукционной печи

Данный процесс применяется в промышленном производстве печатных плат. Он позволяет производить десятки, а то и сотни печатных плат в час, при этом, весь процесс может быть полностью автоматизирован. Как происходит процесс индукционной пайки и подготовка к нему?

1. На плату наноситься специальный трафарет.

2. Через трафарет, на плату наносят слоя паяльной пасты.

4. Плата отправляется в индукционную печь, где и происходит весь процесс пайки.

Плюсы индукционной пайки — высокая скорость производства, возможность полной автоматизации процесса. Минусы — такое мини-производство сложно реализовать в домашних условиях. А по большей части это еще и не выгодно.

Так что в итоге?

Несмотря на сложность некоторых методов пайки, все их можно реализовать в домашних условиях:

Пайка обычным электрическим паяльником наиболее доступный способ монтажа SMD-компонентов. После небольшой тренировки Вы сможете паять даже сложные компоненты с большим количеством выводов.
Пайка термовоздушной паяльной станцией дает оптимальное качество пайки и не вызовет особых затруднений даже у новичков, но такая станция стоит гораздо дороже, чем обычный паяльник. Но если Вы истинный радиолюбитель и часто работаете с SMD-компонентами такие затраты будут оправданными.
Инфракрасная паяльная станция обеспечивает отличное качество пайки. Если фирменная станция не по карману, можно попробовать собрать свою собственно, своими силами. Существует множество любительских проектов, где даже есть списки всех необходимых компонентов, а также можно загрузить прошивку с открытым исходным кодом. Но помните, что сборка собственной паяльной станции требует определенных навыков и знаний.
Индукционная пайка наиболее сложная, так как требует наличия знаний, навыков и редких компонентов. Тем не менее, все это можно реализовать в домашних условиях, но подумайте — стоит ли оно того и нужно ли Вам производить платы устройств в около промышленных масштабах.

meandr.org

Ручная пайка миниатюрных элементов SMD

Поверхностно-монтируемые компоненты в своем названии предусматривают установку на поверхность платы, а не в отверстия, как старые элементы. SMD (поверхностно-монтируемые элементы) легче, дешевле, меньше, и могут быть размещены ближе друг к другу. Эти факторы, а также другие, повлияли сегодня на широкое распространение компонентов без выводов.

Существует много относительно недорогих инструментов и простых методов для пайки и распайки SMD.

Инструменты для пайки SMD

Регулируемый по температуре паяльник. Инструмент за 10 баксов без контроля температуры на самом деле не наилучший тренажер, чтобы научиться паять SMT. Вам не нужна дорогая паяльная станция, но у вас должна быть возможность контролировать температуру.

Относительно недорогой регулируемый паяльник за 50 долларов имеет ручку ступенчатого контроля температуры от 0 до 5. Поставляется с привычным жалом ST3 в форме клина, которое может быть слишком широким для чип компонентов, но оно всё же довольно часто используется для пайки. Многим людям будет более комфортно работать с конусными жалами ST7 или ST8. Насадка миниволна ST5 удобна для пайки деталей в корпусах QFP, QFN, PLCC, SOIC. Небольшое углубление в её срезанной поверхности позволяет удержать припой в количестве, достаточном для распределения по всему ряду выводов микросхемы.

Припой. Для ручной пайки поверхностно-монтируемых элементов, нам нужен оловянно-свинцовый сплав 60/40 в виде проволоки диаметром в 0,015 дюйма (0,4 мм). Свинца в сплаве может быть больше и проволока понадобиться толще, если вам нужно закрепить на плате разъём.

Распаечная тесьма. Это одна из вещей, которая просто незаменима для ручной пайки. Также известная как скребок припоя — помогает удалять припой. Она сплетена из тонких медных проволок в длинную косичку, и иногда имеет флюс внутри.

Пинцет. Захваты с плоскими наконечниками необходимы для перемещения и удерживания миниатюрных чип компонентов. Очень удобны такие с загнутыми концами. Вы можете приобрести такие примерно за 5 долларов.

Некоторые люди используют вакуумный пинцет, чтобы забирать и ставить на место мелкие компоненты.

Флюс. Его не всегда используют при ручной пайке плат с SMD, но некоторые люди не могут обойтись без него. Флюс можно применять даже с готовыми проволочными припоями, так как чем тоньше проволочка, тем меньше в ней этого растворителя. Во время пайки ножки элементов прогреваются больше чем один раз, поэтому важно добавлять немного флюса извне.

Лупа с фонариком. Вам в любом случае понадобиться много света и увеличительное стекло при пайке миниатюрных элементов. Есть хорошие линзы на голову подобные OptiVisors, увеличивающие в 2,5 раза, в них встроены лампы освещения.

Чтобы проверить свою работу вам понадобится лупа с 10 кратным увеличением. Такие лупы тоже есть со встроенным фонариком.

Техника удаления припоя тесьмой

Чтобы сделать распайку, положите медную косичку на ножки элемента и проведите по ней горячим паяльником. Тепло и флюс перетянет олово на неё. Используйте другой конец косички, если кажется что ничего не получается (с катушки отрезается небольшой её кусочек).

В зависимости от обстоятельств косичку нужно поднимать выше, при этом тепло будет удаляться по ней вверх от области касания паяльника.

Чтоб очистить тесьму, вам нужно добавить флюса побольше.

Пайка двухконтактных элементов

Такие элементы, как резисторы и конденсаторы часто растрескиваются из-за неравномерного нагрева. Паяйте два их противоположных конца одновременно. Используйте пинцет, чтобы удерживать деталь на плате. Подайте немного припоя на одну сторону, чтобы образовалась аккуратная галтель между концом элемента и контактной площадкой. В идеале должна получиться именно плавная перемычка, а не огромный шарик олова на конце.

Если все не так, используйте медную тесьму, чтобы удалить лишний припой.

Пайка SOIC и других микросхем с множеством ножек

Используйте пинцет или вакуумную присоску для удерживания SOIC (малого контура интегральную микросхему) на плате. Припаяйте один из выводов микросхемы, желательно чтоб это была ножка питания. Затем прихватите другой вывод питания с противоположной стороны. Проследите, чтобы все остальные ножки выстроились над своими контактными площадками.

Подсоединяйте остальные ножки — начиная с крайних, не припаянных контактов, проведите волну припоя, подавая при необходимости оловянную проволоку к жалу паяльника. Сделайте эту операцию как можно быстрее, не допустив перегрева микросхемы.

Удаление наплывов

Когда вы закончите пайку, осмотрите ножки чип элементов. Маленькие мостики между ними могут быть легко удалены, быстрым прогревом их паяльником, смоченным во флюсе. Толстые перемычки удаляются знакомым нам способом — с помощью распаечной тесьмы.

Температура пайки – важный момент в работе пайщика, от которого зависит качественное соединение металла. Данный показатель должен быть выше аналогичного показателя полного расплавления тиноля. В некоторых случаях, показатель может находиться между линией ликвидус и линией солидус.

Опираясь на теорию, припой должен быть полностью расплавлен до того момента, как он заполнит зазор и распределится в соединении под влиянием капиллярных сил. В связи с этим температура ликвидуса тиноля может быть самой низкой, применяемой для такого процедуры, как высокотемпературная пайка. В свою очередь, все детали должны нагреваться до этой температуры или более высокой.

Нельзя быть уверенным в том, что все внутренние, а также внешние части деталей нагреваются только до данной температуры. Скорость нагрева, месторасположение, масса металлических деталей, а также коэффициент термического расширения паяемого металла – все это факторы, которые определяют в детали распределение тепла.

В условиях быстрого местного нагрева деталей температурное распределение неравномерно, температура наружных поверхностей существенно выше, чем внутренних. Во время медленного нагрева и равномерного распределения тепла, распределение тепловой энергии в паяном узле происходит более равномерно.

Диффузия, а также растворение тиноля на протяжении пайки

Во время смачивания соединяемого металла при помощи расплавленного припоя может иметь место растворение тинолем основного металла или диффузия компонентов тиноля в основной металл. Вдобавок ко всему, диффузия имеют наибольшую вероятность образования в том случае, если тиноль вместе с основным металлом подобны по химическому составу.

На растворение и диффузия могут быть влиятельны следующие факторы:

Температура соединения материалов;
Продолжительность пайки;
Геометрия соединяемого места металла, поскольку она определяет площадь основного материала, подвергаемую воздействию тиноля;
Химический состав.

В редких случаях на протяжении пайки по причине местной диффузии тиноля между зернами основного материала происходит растекание материала, зависящего от внутренних напряжений. Чрезмерная диффузия тиноля в основном металле с большой вероятностью может оказывать влияние на механические и физические свойства металла.

Таким образом, тонкие части основного материала – наиболее уязвимая зона паяного соединения. В данном месте по причине эрозии могут образовываться сквозные раковины. Стоит отметить, что растворение основного металла тинолем изменяет температуру его ликвидуса, тем самым может привести к недостаточному заполнению зазора между деталями.

Для уменьшения диффузии или растворения есть несколько сплавов, которые применяются в качестве тинолей. Припои приобретают жидкую консистенция при достижении температуры ниже действенной температуры ликвидуса. Благодаря припою подобного состава высокотемпературная пайка производится успешно также при тех обстоятельствах, когда температура соединения металлов не дошла до линии ликвидуса.

Температура соединения smd-компонентов

Нижний подогрев дает возможность уменьшить теплоотвод от компонента в smd-плату, тем самым снижая нужную температуру инструмента для пайки. Во время использования воздушных методик замены компонентов нижний подогрев способен уменьшать или исключать вовсе коробление smd-платы, которое вполне может произойти по причине одностороннего нагрева посредством горячего воздуха.

Помимо всего, печатные платы, выполненные на основе керамики, перед процедурой пайки нуждаются в плавном предварительном нагреве вследствие чувствительности данных материалов к перепадам температур.

Опираясь на способ подачи тепловой энергии, можно выделить инфракрасные, а также конвекционные нижние подогреватели. Первые приспособления зачастую состоят из нескольких кварцевых ламп, которые имеются ярко выраженное красное свечение. Относительно конвекционных приспособлений, то они могут работать путем применения принудительной конвекции.

Рассматриваемые smd-компоненты являются достаточно хрупкими, и в условиях воздействиях вибрационной нестабильности (при механических ударах) могут трескаться. Еще одним минусом smd-компонентов является непереносимость перегрева во время пайки, из-за чего часто возникают микротрещины, заметить которые практически невозможно. Самое неприятное, пожалуй, в этом деле – то, что узнаешь о трещинах в smd-компонентах во время эксплуатации. Проверить наличие трещин в smd-деталях можно при помощи обыкновенного мультиметра.

Таким образом, соединять smd-детали можно при помощи паяльной станции, а также паяльника. Определенная часть пайщиков утверждает, что паять компоненты проще паяльной станцией со стабилизированной температурой. Однако если паяльной станции нет, разрешить вопрос можно при помощи паяльника, включая его посредством регулятора. Стоит отметить, что без регулятора у обычного паяльника температура его наконечника (жала) достигает температуры 400 гр. С. показатель во время работы с smd-компонентами должен составлять 260-270 гр. С.

Оптимальная температура нагрева жала паяльника, а также требуемая мощность во время ручной пайки – показатели, которые зависят от конструктивных особенностей паяльника, выполняемой им задачи. В работе с бессвинцовыми припоями трубчатой формы, которые имеют температуру плавления порядка 217-227 гр. С, минимальный показатель нагрева жала паяльника составляет 300 гр. С.

На протяжении пайки необходимо всячески избегать избыточного перегрева жала паяльника, а также длительного воздействия жала на металл. В большинстве случаев во время работы с припоями, в состав которых не входит свинец, и традиционным тинолями, наиболее подходящим является нагревание жала паяльника до температуры 315-370 гр. С.

В определенных ситуациях отличные результаты при пайке smd-компонентов могут получаться во время кратковременного нагрева (длительность воздействия жала паяльника до 0,5 секунды), а также при нагреве жала паяльника до показателя от 340 до 420 гр. С.

Порядок пайки smd-компонентов

Порядок пайки smd-компонентов :

Сначала отлудите одну из контактных площадок. Для этого подайте достаточное количество тиноля для дальнейшего формирования галтели.
Далее следует установка smd-компонента на КП.
Следующим этапом придерживайте smd-компонент посредством пинцета, и одновременно с этим поднесите жало паяльника, тем самым обеспечивая одновременный контакт жала паяльника с выводом smd-компонента, а также отлуженной КП.
Произведите кратковременную пайку в течение 0,5-1,5 секунды. Относительно жала приспособления, то оно должно быть отведено.
Далее выполняется высокотемпературная пайка второго вывода: поднесением жала приспособления, вы обеспечиваете одновременный контакт жала с выводом и КП.
Далее с противоположной от жала паяльника стороны следует подать тиноль под углом 45° к КП, а также выводу компонента.

Четыре секрета – залог успешной пайки

Существует четыре секрета качественно выполнения пайки, последующей длительной эксплуатации детали. Рассмотрим их подробнее.

Основополагающие качественного соединения:

Правильность применения припоя и флюса в пайке;
Чистота жала паяльника, а также степень его нагрева;
Чистые паяемые поверхности металлов во время процедуры;
Правильность соединения, достаточный нагрев рабочей зоны деталей.

Как становится понятно, от температуры нагрева деталей, а также степени прогревания паяльника очень многое зависит. Также следует знать температуру плавления некоторых оловянно-свинцовых припоев.

Температура плавления припоев

Маркировка припоя	Температура плавления (°С)
ПОС-90	222
ПОС-60	190
ПОС-50	222
ПОС-40	235
ПОС-30	256
ПОС-18	277
ПОС-4-6	265

Знание технологической составляющей пайки позволяет пайщику осуществлять соединения деталей на долгое время, что является отличным качеством для настоящего профессионала. Таким образом, высокотемпературная пайка будет показывать отличную результативность.

Качественная пайка поверхности плат микросхем обеспечивается за счёт специальных компонентов, где паяльная паста для SMD играет весомую роль. Согласно общепринятой классификации, промышленность использует несколько подвидов материалов, используемые для эффективного соединения, в частности:

Отмывочная группа.
Безотмывочная группа.
Растворимые на основе водной жидкости.
Галогеносодержащие.
Без состава галогенов.

Что такое СМД и основные принципы

Применение флюса для пайки СМД компонентов имеет свои особенности, которые позволяют улучшить соединение поверхности микросхем и плат. Общая рекомендация по применению флюса для пайки SMD эффективны к чип-резисторам, а также SOIC, LQFP, QFN и другие. Нанесение тончайшего слоя материала позволяет осуществлять производственную пайку без ущерба качества. Кстати, дословно с английского значение паста для пайки SMD, переводится как «использование компонентов для поверхностной пайки»(Surface Mounted Devices). Как видно из рабочего названия пасты, она позволяет обеспечить достаточную монтажную плотность соединения по сравнению с обычными технологиями.

Большинство умельцев ошибочно считает, что использование СМД-компонентов непрактично в домашних условиях. Большинство мастеров считает, что только ТН-технология может понадобиться в домашних условиях, хотя главная проблема, это выбор правильного диаметра жала паяльника. Неопытные мастера действительно не знают тонкостей применения пайки SMD паяльной пастой, так как результатом работы является «заляпывание» оловом СМД — контактов печатной платы. Чтобы избежать типичных ошибок, следует учитывать некоторые параметры: капиллярный эффект, который должен иметь тонкую структуру строения, а также поверхностное натяжение и правильное смачивание обрабатываемой поверхности. Игнорирование поставленных задач не сможет в полной мере ответить на трудный вопрос, какой флюс лучше для пайки SMD в домашних или промышленных масштабах.

Качественный контакт с ножками микросхемы платы с SMD компонентами происходит по одной простой причине, эффект начинает оказывать сила общего действия натяжения, которая формирует отдельные независимые капли образования на поверхности платы олова.»

Как видно из общего описания, действия мастера сведены к минимуму и флюс для пайки SMD компонентов осуществляет только разогрев ножек применяемых частей микродеталей. Помните, при работе с очень мелкими компонентами и деталями может произойти схватывание (непредвиденное соединение) технологических элементов к жалу работающего горячего паяльника, что негативно сказывается на дальнейшей работе микросхемы.

Особенности технологии в заводских условиях

Для промышленного производства паста для пайки SMD компонентов адаптирована под групповую систему, где задействована электронная система нанесения флюса по поверхности микросхемы. На поверхности контактных рабочих площадках используют тонкую технологию нанесения при помощи шелкографии. Таким образом, по своей технологии и консистенции материал чем-то напоминает нам привычную зубную пасту. Субстанция включает в себя припой порошка, а также компоненты флюса. Вся субстанция перемешивается и конвейерным способом наносится на поверхность микросхемы.

Автоматизированная система аккуратно переворачивает платы, которые необходимо запаять, далее микросхемы перемещаются в температурный шкаф, где происходить растекание массы с последующим припоем. В печи, под воздействие требуемой температуры происходит условное обтекание технологических контактных ножек SMD компонентов, и в итоге получается довольно прочное соединение. После температурного шкафа микросхему снова перемещают в естественную среду, где происходит остывание.

Можно ли самостоятельно паять пастой SMD?

Теоретически да, но практически нужен довольно большой опыт для проведения данной технологической операции. Для работы нам понадобятся следующие инструменты и препараты:

Специальный паяльник с тонким жалом для SMD-компонентов.
Бокорезы инструментальные.
Пинцет производственный.
Шило или специальная тонкая игла.
Материал припоя.
Увеличительное стекло, можно лупу (необходимо будет постоянно наблюдать за тонкими ножками СМД-компонентов).
Флюс с нейтральными безотмывочными свойствами (дополнительный препарат).
Шприц, при помощи которого будем наносить флюс.
Если нет безотмывочного препарата, используем настой спиртовой и канифоль.
Паяльный фен средней нагрузки и мощности.

Флюс всегда должен быть в жидком состоянии, таким образом, вы полностью обеззараживаете поверхность микросхемы. Кроме этого, препарат в процессе работы убирает образование окислов на поверхности платы. Помните, что спиртовой раствор совместно с канифолью не могут обеспечить качество пайки, и их применение допустимо только в том случае, если нет под рукой подходящего состава для пайки.

Выбор паяльника

Для работы требуется подобрать специальный паяльник, который имеет регулировку диапазона нагрева. Для работы с микросхемой подойдёт паяльник, который имеет рабочую температуру нагрева не боле +250…+300 С. Если под рукой нет такого паяльника, допускается использовать устройство с мощностью от 20 до 30 Вт и не более 12-36 Вольт.

Паяльник с напряжением 220 Вольт не сможет обеспечить качество пайки, где очень трудно регулировать требуемую температуру нагрева флюса.

Не советуем применять паяльник с жалом типа «конус», это приведёт к повреждению обрабатываемой поверхности. Самым оптимальным жалом является тип «микроволна». Паяльник с напряжением 220 Вольт не только быстро нагревается, но и приводит к тому, что в процессе пайки происходит улетучивание компонентов. Для эффективной работы паяльника, рекомендуем использовать тончайшую проволочку для обеспечения взаимодействия жала, флюса и припоя.

Помещаем SMD- компоненты на специальную контактную рабочую площадку.
Наносим жидкий препарат на ножки задействованных компонентов очень аккуратно.
Под действие рабочей температуры происходит растекание флюса и припоя по контактной площадке.
Даём время необходимого для того, чтобы могли остыть контакты и препарат на поверхности платы.

Но, для микросхемы процедура пайки немного отличается от вышеприведённой:

Производим монтаж SMD-контактов на точно установленные контактные места.
В метах соединения смачиваем флюсом.
Для качественного припоя делаем надёжный контакт с одной стороны, после этого припаиваем другую ножку.
Предельно аккуратно припаиваем другие рабочие компоненты, не забываем при этом жалом паяльника удалять образования.

В некоторых случаях допускается использовать для пайки специальный паяльный фен, но для этого необходимо создать подобающие рабочие условия. Помните, что фен допускается разогревать только до температуры +250 С, не более (в редких случаях до +300 С).

Видео: как сделать флюс для пайки SMD своими руками

Хорошая пайка хотя и не так важна, как правильно размещение радиоэлементов, но она тоже играет немалую роль. Поэтому мы рассмотрим SMD монтаж — что для него нужно и как его следует проводить в домашних условиях.

Запасаемся необходимым и проводим подготовку

Для качественной работы нам нужно иметь:

Припой.
Пинцет или плоскогубцы.
Паяльник.
Небольшую губку.
Бокорезы.

Для начала необходимо включить паяльник в розетку. Затем смочите водой губку. Когда паяльник нагреется до такой степени, чтобы он мог плавить припой, то необходимо покрыть им (припоем) жало. Затем протрите его влажной губкой. При этом следует избегать слишком длительного контакта, поскольку он чреват переохлаждением. Для удаления остатков старого припоя можно протирать жало об губку (а также чтобы поддерживать его в чистоте). Подготовка проводится и по отношению к радиодетали. Делается все с помощью пинцета или плоскогубцев. Для этого необходимо согнуть выводы радиодетали так, чтобы они без проблем могли войти в отверстия платы. Теперь давайте поговорим о том, как проводится монтаж SMD компонентов.

Начало работы с деталями

Первоначально необходимо компоненты вставить в отверстия на плате, которые предназначаются для них. При этом внимательно следите за тем, чтобы была соблюдена полярность. Особенно это важно для таких элементов, как электролитические конденсаторы и диоды. Затем следует немного развести выводы, чтобы деталь не выпадала из установленного места (но не перестарайтесь). Непосредственно перед тем как начинать пайку, не забудьте протереть жало губкой ещё раз. Теперь давайте рассмотрим, как происходит монтаж SMD в домашних условиях на этапе паяния.

Закрепление деталей

Необходимо расположить жало паяльника между платой и выводом, чтобы разогреть место, где будет проводиться пайка. Чтобы не вывести деталь из строя, это время не должно превышать 1-2 секунды. Затем можно подносить припой к месту пайки. Учитывайте, что на этом этапе на человека может брызнуть флюс, поэтому будьте внимательны. После того момента, когда требуемое количество припоя успеет расплавиться, необходимо отвести проволоку от места, где паяется деталь. Для его равномерного распределения необходимо жало паяльника подержать на протяжении секунды. Потом, не сдвигая деталь, необходимо убрать прибор. Пройдёт несколько мгновений, и место пайки остынет. Всё это время необходимо следить за тем, чтобы деталь не меняла свое местоположение. Излишки можно отрезать, используя бокорезы. Но смотрите за тем, чтобы не было повреждено место пайки.

Проверка качества работы

Посмотрите на получившийся поверхностный монтаж SMD:

В идеале должна быть соединена контактная площадь и вывод детали. При этом сама пайка должна обладать гладкой и блестящей поверхностью.
В случае получения сферической формы или наличия связи с соседними контактными площадками необходимо разогреть припой и удалить его излишки. Учитывайте, что после работы с ним на жале паяльника всегда есть его определённое количество.
При наличии матовой поверхности и царапин расплавьте припой ещё раз и, не сдвигая детали, дайте ему остыть. В случае необходимости можно добавить его ещё в небольшом количестве.

Для удаления остатков флюса с платы можно воспользоваться подходящим растворителем. Но эта операция не является обязательной, ведь его наличие не мешает и не сказывается на функционировании схемы. А теперь давайте уделим внимание теории пайки. Потом мы пройдёмся по особенностям каждого отдельного варианта.

Теория

Под пайкой понимают соединение определённых металлов с использованием других, более легкоплавких. В электронике для этого используют припой, в котором 40% свинца и 60% олова. Данный сплав становится жидким уже при 180 градусах. Современные припои выпускают как тонкие трубочки, которые уже заполнены специальной смолой, выполняющей функцию флюса. Нагретый припой может создавать внутреннее соединение, если выполнены такие условия:

Необходимо, чтобы были зачищены поверхности деталей, которые будут паяться. Для этого важно удалить все пленки оксидов, которые образовываются со временем.
Деталь должна в месте пайки нагреваться до температуры, которой достаточно, чтобы плавить припой. Определённые трудности здесь возникают, когда есть большая площадь с хорошей теплопроводностью. Ведь элементарно может не хватить мощности паяльника для нагрева места.
Необходимо позаботиться о защите от действия кислорода. Эту задачу может выполнить колофоний, который образует защитную пленку.

Наиболее частые ошибки

Сейчас рассмотрим три самые частые ошибки, а также то, как их исправить:

Места пайки касаются кончиком жала паяльника. При этом подводится слишком мало тепла. Необходимо жало прикладывать таким образом, чтобы между жалом и местом пайки создавалась наибольшая площадь контакта. Тогда SMD монтаж получится качественным.
Используется слишком мало припоя и выдерживаются значительные временные промежутки. Когда начинается сам процесс, уже успевает испариться часть флюса. Припой не получает защитный слой, как результат — оксидная пленка. А как правильно совершать монтаж SMD в домашних условиях? Для этого профессионалы места пайки качаются одновременно и паяльником, и припоем.
Слишком ранний отвод жала от места пайки. Нагревать следует интенсивно и быстро.

Можно взять конденсатор для SMD монтажа и набить на нём руку.

Пайка свободных проводов

Сейчас мы будем проходить практику. Допустим, у нас есть светодиод и резистор. К ним нужно припаять кабель. При этом не используются монтажные платы, штифты и иные вспомогательные элементы. Для выполнения поставленной цели нужно выполнить такие операции:

Снимаем изоляцию с концов провода. Они должны быть чистыми, поскольку были защищены от влажности и кислорода.
Скручиваем отдельные проводки жилы. Этим предотвращается их последующее разлохмачивание.
Залуживаем концы проводов. Во время этого процесса необходимо разогретое жало подвести к проводу вместе с припоем (который должен равномерно распределиться по поверхности).
Укорачиваем выводы резистора и светодиода. Потом необходимо их залудить (независимо от того, старые или новые детали используются).
Удерживаем выводы параллельно и наносим небольшое количество припоя. Как только им будут равномерно заполнены промежутки, необходимо быстро отвести паяльник. Пока припой не затвердеет полностью, деталь трогать не нужно. Если это всё же произошло, то возникают микротрещины, которые негативно сказываются на механических и электрических свойствах соединения.

Пайка печатных плат

В данном случае необходимо прикладывать меньше усилий, нежели в предыдущем, поскольку здесь отверстия платы хорошо играют роль фиксатора для деталей. Но и здесь важен опыт. Часто результатом работы новичков является то, что схема начинает выглядеть как один большой и сплошной проводник. Но дело это несложное, поэтому после небольшой тренировки результат будет на достойном уровне.

Теперь давайте разберёмся, как происходит SMD монтаж в данном случае. Первоначально жало паяльника и припой одновременно подводят к месту пайки. Причем нагреваться должны и обрабатываемые выводы, и плата. Необходимо держать жало, пока припой равномерно не покроет всё место контакта. Затем его можно обвести по полукругу вокруг обрабатываемого места. При этом припой должен перемещаться во встречном направлении. Наблюдаем, чтобы он равномерно распределился на всей контактной площади. После этого убираем припой. И последний шаг — это быстрый отвод жала от места пайки. Ждём, пока припой приобретёт свою окончательную форму и застынет. Вот так в данном случае проводится монтаж SMD. при первых попытках будет выглядеть не ахти, а вот со временем можно научиться делать на таком уровне, что не отличишь и от заводского варианта.

Паяльник или паяльная станция – сложности выбора

Автор: Московкина Елизавета, info@protehnology.ru

При сборке, тестировании ремонте радиоэлектронного оборудования не обойтись без паяльных работ. На данный момент пайка – это самый распространенный способ соединения электронных компонентов с печатной платой. Для пайки металлические выводы компонентов и металлические проводники печатных плат приводятся в соприкосновение друг с другом, нагреваются паяльником и заливаются припоем. Для растекания расплавленного припоя применяются флюсы – чаще всего канифоль или вещества на ее основе. Эти вещества способствуют повышению текучести расплавленного припоя.

Самым простым инструментом пайки до сих пор остается электрический паяльник. Устройство обычного паяльника очень просто – жало с нагревателем внутри или снаружи, ручка и провод от нагревателя, проходящий через ручку и оканчивающийся вилкой. Паяльники отличаются несколькими характеристиками:

— Размером жала;

— Мощностью, потребляемой от электрической сети;

— Типом жала (прямое, изогнутое, круглое, овальное и т.д.) и его размером;

— Напряжением питания;

— Дополнительными приспособлениями, например, наличием оловоотсоса и термопинцета.

Мощность паяльника имеет одно из решающих значений при пайке, поскольку она задает температуру припоя. Если она недостаточна, то припой плохо плавится, и пайка получается рыхлой и некачественной. Оптимальной температурой при пайке свинец-содержащими припоями считается температура 180 – 230^°C. Температура плавления большинства бессвинцовых припоев лежит в интервале 200 – 250^°C.

Самой важной, пожалуй, характеристикой паяльной станции или паяльника является температура. Простейшие модели не обеспечивают стабильный температурный режим. При этом при недостаточном нагреве места пайки можно получить такой частый дефект как «холодная пайка» (рис. 1), при котором металл не растекается полностью вокруг вывода радиоэлемента, что приводит к ненадежному соединению припаиваемых элементов. Для исключения такого дефекта следует использовать паяльные станции с рабочей температурой, достаточной для пропаивания конкретных видов материалов.

Для изоляции жала от нагревателя используются прокладки из слюды или керамическая трубка. Паяльники с керамической изоляцией лучше, поскольку предотвращают контакт спирали нагревателя с жалом. Такой контакт очень опасен, поскольку ведет к появлению на жале напряжения сети.

Для выполнения достаточно удобной и качественной пайки зачастую одного паяльника оказывается недостаточно.

В частности недостатком обычного паяльника является слишком большое (до 5-10 минут) время нагрева до температуры, достаточной для надежного расплавления припоя и осуществления пайки. Кроме того, температура жала снижается при попытке прогреть паяльником место пайки.

Рис. 1 . Холодная пайка.

Более распространены специальные паяльные станции, состоящие из паяльника, подставки под него и блока питания паяльника с устройством стабилизации температуры. Таких станций выпускается достаточно много в разных ценовых диапазонах.

Плюсы паяльных станций по сравнению с обычными паяльниками:

— Лучшая стабильность температуры жала паяльника;

— Более быстрый нагрев до заданной температуры;

— Улучшение динамики пайки;

— Предотвращение остывания жала паяльника в момент контакта с объектами пайки;

— Применение мер против статического электричества;

— Применение множества насадок для операций демонтажа деталей и интегральных микросхем с многими выводами.

Рассмотрим виды паяльных станций по принципу взаимодействия:

— Контактные:

Для свинцовой пайки;
Для бессвинцовой пайки;

— Бесконтактные:

Термовоздушные;
инфракрасные.

Контактные паяльные станции являются простейшими и распространенными. В принципе, обыкновенный паяльник можно переделать в такую станцию, оснастив его термопарой возле жала паяльника, регулятором температуры с обратной связью для поддержания постоянного условия пайки с помощью регулятора мощности, механизмом простой смены жала паяльника и удобной подставкой. Наличие регулировки температуры при контактной пайке исключает перегрев полупроводниковых компонентов и последующий выход их из строя, что является неоспоримым плюсом паяльных станций в целом. Большая часть обыкновенных паяльников разогревают жало до температуры 400^°С. Наличие регулятора напряжения в контактной (и не только) паяльной станции обеспечивает плавную регулировку рабочих температур. 250 – 350^°С – это вполне комфортный и оптимальный режим для процесса пайки.

По применяемой технологии контактные паяльные станции можно разделить на станции для свинцовой и бессвинцовой пайки.

Станции для свинцовой пайки отличаются от бытового паяльника тем, что имеют модуль регулировки температуры нагрева жала.

Для бессвинцовой пайки применяются как классические, в которых нагревание наконечника происходит за счет электрического тока, так и более технологичные индукционные станции.

В основе принципа работы индукционных паяльных станций лежит свойство проводника (в роли которого выступает жало паяльника) быстро разогреваться в переменном магнитном поле. Жало, или наконечник выполняется из меди, причем в области хвостовика нанесено ферром

агнитное покрытие. Последнее играет роль намагничивающегося сердечника катушки, которая и является источником достаточно сильного переменного магнитного поля.

Рис. 2. Устройство индукционного паяльника

За счёт поверхностных токов происходит быстрый разогрев наконечника, однако при достижении точки Кюри ферромагнетик теряет свои магнитные свойства, что приводит к скачкообразному уменьшению нагрева, и температура жала стабилизируется. Если таким наконечником коснуться детали, магнитные свойства мгновенно восстанавливаются, и наконечник снова начинает нагреваться, стремясь удержать температуру в районе точки Кюри. При этом, чем больше энергии отнимается у жала, тем сильнее будет происходить нагрев. Следовательно, происходит автоматический подбор мощности для каждой спаиваемой точки, в зависимости от её теплоемкости и массивности (рис. 2).

Так как контроль нагрева происходит по точке Кюри, то каждый используемый наконечник представляет собой саморегулирующийся нагреватель, способный к поддержанию определённой температуры в соответствии со свойствами использованных при его изготовлении металлов. Это означает, что никаких дополнительных калибровок или настоек не требуется, причём в течение всего срока эксплуатации.

Далеко не со всеми задачами можно справиться контактным методом пайки. Так сейчас распространенный SMT-монтаж подразумевает использование миниатюрных SMD-компонентов и безвыводных BGA-микросхем с расположением контактных площадок под подложкой или под корпусом. А справиться с такими элементами с помощью паяльника не только сложно, но и, в большинстве случаев, просто нереально. Для такого рода работ применяются бесконтактные паяльные станции, и среди них наибольшее распространение получили термовоздушные.

Принцип работы термовоздушных паяльных станций достаточно прост: компрессор или турбина создают воздушный поток, который, проходя через спираль нагревательного элемента, набирает соответствующую температуру. Струю воздуха на выходе фена подают в зону пайки. При этом возможна не только регулировка температуры воздуха на выходе сопла, но и настройка оптимальной скорости воздушного потока путем изменения работы вентилятора (компрессора). Термовоздушные бесконтактные паяльные станции используют при ремонте мобильных телефонов, планшетов, материнских плат. Профиль их работы достаточно широк, однако, качественный процесс замены BGA чипов, из-за маленькой площади охвата, без применения нижнего подогрева и инфракрасных нагревателей невозможен.

Существуют также паяльные станции комбинированного типа, которые сочетают в себе инструменты для пайки и ремонта. Примером может служить распространенная модель Lukey 702. Станция представляет собой недорогое сочетание паяльника и термофена.

Бесконтактные паяльные станции с применением инфракрасного нагревателя относят к разряду профессиональной сервисной техники. Как правило, это дорогостоящее оборудование, оснащенное нижним подогревом для уменьшения влияния деформационных термических процессов платы и верхнего инфракрасного нагревателя, способного передавать тепло на большую площадь. В свою очередь, инфракрасный спектр волны способен точечно фокусироваться на определенном чипе, тем самым не подвергая воздействию нагрева окружающие объекты. Длина волны воздействует на кристаллическую решетку припоя, при этом, не разрушая полупроводник. Такие инфракрасные паяльные станции используют профессиональные ремонтные мастерские, поскольку они очень дороги, но качество пайки и очень широкие возможности позволяют производить высококвалифицированный ремонт современного оборудования.

Уже зарекомендовавший себя на рынке расходных паяльных материалов производитель Stannol (Германия) выпустил серию индукционных станций, удовлетворяющую всем категориям потребителей. Серия Industa состоит из этих трех паяльных станций:

• (55W — для универсального применения )

• INDUSTA HF5100 (100W — для профессионального использования )

• INDUSTA HF5150 (150W — для профессионального использования )

Аналоговая паяльная станция Industa 550 характеризуется простотой в эксплуатации. Эргономичный дизайн, алюминиевый корпус (рис. 3).

Температура легко устанавливается с помощью потенциометра.
Встроенный датчик температуры и керамический нагревательный элемент обеспечивают стабильную температуру, быстрое восстановление тепла и предотвращают перегрев деталей, подлежащих пайке. Показатели температуры отображаются на большом светодиодном дисплее. Тороидальный трансформатор обеспечивает питание 55Вт, что позволяет использовать бессвинцовый припой. Возможна пайка чувствительных электронных компонентов.

Рис. 3. Аналоговая паяльная станция Stannol Industa 550

Рис. 4. Stannol Industa HF 5100/5150Индукционные паяльные станции

Industa HF-5100 / HF-5150 — паяльные станции для профессионального использования (Рис. 4). Эти станции оснащены дополнительными функциями, необходимыми в профессиональной среде, например в производстве электроники. К ним относятся автоматические функции режима ожидания/ выключения, защита паролем от несанкционированных изменений настроек и возможностью калибровки инструментов. Также доступно выравнивание потенциалов для защиты чувствительных компонентов.

Мощность 100Вт и 150Вт обеспечивают достаточный запас мощности для быстрой и надежной работы с бессвинцовыми припоями. Высокочастотный контроль с датчиком температуры вблизи наконечника позволяет чрезвычайно быстро переходить в режим холостого хода или повторного нагрева.

При частой необходимости проведения паяльных работ необходимо приобретать либо набор паяльников различной мощности, либо — современную паяльную станцию, имеющую регуляторы температур, автоподдержание заданной температуры и удобную подставку под паяльник.. Качественная паяльная станция в силу понятных причин потребует определенного материального вложения, но покупка набора различных паяльников, влекущая за собой приобретение насадок, отдельных видов припоя, требующая умения обращаться с оборудованием разного уровня, вряд ли будет выгодным занятием.

Температура пайки smd компонентов

2. Установите компонент на место пайки

3. Поместите припой рядом с компонентом

4. Придерживайте компонент пальцем (Мяу! Я бы не стал этого делать. Без шерсти останетесь. Используйте пинцет.) и припаяйте с одного конца, нагревая паяльником припой.
5. Припаяв один конец, второй припаять обычным способом.

2 способ: в печке.

Вы паяете карты SMD и вам надоело паять вручную корпуса LQFP/TQFP64? Вы мечтаете о паяльной печи, но нет средств? Читайте дальше как сделать паяльную печь из обычной.

Изучите самостоятельно всю документацию по безопасности. Дальнейшие операции содержат определенный риск.

Необходимое оборудование

Минипечь, нагревающая до 250°C (отлично подойдет самая дешевая)(Мяу! Обычный гриль! Не вздумайте использовать микроволновку!)

Термометр, позволяющий мерять температуру в пределах 20°C – 300°C. Автор использовал термопару К типа с мультиметром.

Крем для пайки (например крем для пайки, без очистки, 85% сплава Sn62Pb36Ag2, 15% флюса RM89, шприц 25 гр.)

Обычные иглы для шприца, диаметром минимум 1 мм.

Пайка происходит в несколько этапов
1. Нагревание. Постепенно увеличивается температура компонента и припоя.
2. Сушка. Время, требуемое для действия флюса и его полного испарения. Равно 1 мн 30 сек.
3. Плавка. Плавление крема для пайки и нагрев до максимальной температуры, которая равна температуре плавления крема + 20°C.
4. Охлаждение.

Эта характеристика меняется в зависимости от крема для пайки. Смотрите документацию на ваш крем.

Температурная характеристика печи.
Сделайте характеристику своей печи.
1. Нагрейте печь до 125°C. Наклон кривой должен быть 1-4°C/мин.
2. Остановите нагрев в течение 1 мин 30 с.
3. Снова включите печь и нагревайте до 210°C.
4. Выключите печь и откройте дверцу.

Характеристика будет, например такой:

Замечания
Скорость нагрева чуть меньше, советуемой производителем – ничего особенно страшного.

Этап сушки не очень стабилен. Если температура падает значительно, можете включить на чуть-чуть печь, чтобы температура не опускалась ниже 120°C.

Охлаждение, 1 этап хорош, но охлаждение замедляется с 80°C. В данном случае карту можно вытащить из печки при 80-70°C. Не вытаскивайте раньше, т.к. компоненты могут сдвинуться.

На некоторых сайтах используется регулирование температуры на базе мк с введенной в память характеристикой крема. Принимая во внимание тепловую инерцию печки, этот способ кажется не особо полезным, к тому же и так работает.

Первый тест
Нанесите немного крема на карту из расчета, что крем теряет примерно треть своего объема. Если крема будет лишку, он может растечься между ножками – придется зачищать.

Поставьте компонент и поместите плату в центр печки. Термопара должна находится как можно ближе к плате.

Установите температуру печи 250°C и включите оба сопротивления – верхнее и нижнее.(Мяу! Видимо имеются в виду оба нагревателя печки – верхний и нижний.)

При 125°C выключите печь на полторы минуты.
Включите чтобы температура поднялась до 210°C.
Сначала вы увидите как крем плавится, затем он трансформируется в капельки олова, которые зафиксируют ножки компонента на дорожках.
При 210°C процесс закончен, можете выключить печь и открыть дверцу.

Вам остатлось только проверить, жив ли еще компонент 😉

Что нужно знать

Горячий воздух окисляет дорожки, так что если вам потом вручную паять другие компоненты, это может слегка усложнить жизнь. Автор попробовал залуживать некоторые места на карте, до пайки в печи. После пайки в печи, дорожки были повреждены – потом практически невозможно нормально припаять что либо. Возможно это какая-нибудь несовместимость “холодного” залуживания и высоких температур. Одним из решений будет очистка дорожек от окисла с помощью смеси уксуса и соли, которая создает соляную кислоту, способную растворить окисел (используйте специальные перчатки или пинцеты). Не допускайте контакта кислоты с припаянными компонентами. Уберите кислоту с помощью губки.

В креме для пайки присутствует модифицированная канифоль, которая создает пары, воспламеняющиеся при +100°C. Вобщем, постарайтесь не курить, открывая дверцу печки.

Крем для пайки опасен! Читайте документацию на крем. Постарайтесь работать в вентилируемом помещении. (Мяу! Не постарайтесь, а обязательно это сделайте, иначе вашему коту может стать очень плохо.)

DIVAS

Вот только хрупкие они. В экстремальных(тепловые и механические удары) условиях просто трескаются. У меня в фаре из-за этого 6 диодов из 33 в свое время отрубились, хотя паял паяльной станцией.

Да, еще один момент. SMD-компоненты НЕ переносят перегрева при пайке. От перегрева они часто трескаются еще при пайке(появляются микротрещины). Но самое хреновое – то что именно трескаются, но этого не видно. Дефект проявит себя в процессе эксплуатации(снижение яркости или погасание светодиодов).
Лучше всего их паять паяльной станцией со стабилизированной температурой, но если таковой нет, то паяльником, включенным через регулятор(без регулятора у большинства обычных паяльников t

350-400°C). Температура пайки должна быть около 260-270°С, если мне не изменяет память. Еще лучше их предварительно прогревать до 100-150°.

Обычные ногастые резюки надежнее.

PLAstic

Re:SMD компоненты. Особенности

DIVAS

Re:SMD компоненты. Особенности

В том-то и проблема, что сразу эти микротрещины никак себя не проявляют. Они проявляются со временем под действием перепадов температур, механических ударов и вибраций, а также при работе резисторов на предельной мощности(которая у них значительно меньше чем у ногастых).

А при пайке обычным паяльником они дохнут не всегда, равно как и обычные паяльники далеко не всегда перегреваются до 450°С. Вероятность значительного растрескивания еще при пайке обычным умеренно перегретым(

350°С) паяльником около 1-5%, в зависимости от степени перегрева. Но вероятность сдыхания в процессе эксплуатации у таких резисторов намного выше, чем у паяных при нормальной температуре(

Чтобы уменьшить воздействие на резистиоры тяжелой жизни фонаря, плату желательно крепить так, чтобы деформации корпуса не передавались на плату.
Желательно также прикинуть рассеиваемую мощность и сравнить ее с максимально допустимой мощностью резисторов. Если она превышает 70% от допустимой для этих резисторов рассеиваемой мощности, то лучше взять два резистора номиналом в два раза больше и напаять параллельно один на другой. – Получим то же сопротивление, но уже вдвое большей мощности.

PLAstic

Re:SMD компоненты. Особенности

Температура жала паяльника. Оптимальная температура жала и требуемая мощность при ручной пайке зависят от конструкции паяльника и выполняемой задачи. При работе с бессвинцовыми трубчатыми припоями, имеющими температуру плавления в пределах 217 – 227°С, минимальная температура жала паяльника должна составлять 300°С. В процессе пайки необходимо избегать избыточно высокой температуры жала и чрезмерного времени пайки. Для большинства задач при работе с традиционными и бессвинцовыми припоями оптимальная температура жала паяльника составляет 315 – 370°С. В некоторых
случаях хорошие результаты могут быть получены при кратковременном (до 0,5 секунд) нагреве с повышенной температурой жала 340 – 420°С

Пайка чип-компонентов (резисторы, конденсаторы, танталовые конденсаторы, индуктивности, варисторы, MELF корпуса).

1) Облудить одну из контактных площадок (далее КП). Необходимо подать достаточное количество припоя для последующего формирования галтели.
2) Установить чип-компонент на КП.
3) Придерживая чипкомпонент пинцетом поднести жало паяльника, обеспечивая
одновременный контакт жала с выводом чип-компонента и облуженной КП.
4) Произвести пайку в течение 0,5 – 1,5 сек. Отвести жало паяльника.
5) Произвести пайку второго вывода: поднести жало паяльника, обеспечивая одновременный контакт жала с выводом и КП. С противоположной стороны от
жала паяльника подать трубчатый припой под углом 45° к плоскости КП и вывода компонента.
ВНИМАНИЕ!
При пайке чип-компонентов важен правильный подбор диаметра припоя. Чрезмерно толстый припой будет приводить к формированию избыточной галтели припоя.

Температуры даны другие.

DIVAS

Re:SMD компоненты. Особенности

Температуры даны другие.

Собственно, главное условие качественного монтажа SMD выделено красным. Хотя, с 370 градусами они перестарались, для SMD достаточно 270-300, а 370 уже жарковато, если паять без предварительного подогрева. Возвращаясь к китайским паяльникам, стоит померить температуру жала – она иногда достигает 450°С и более, что недопустимо для пайки SMD.

Вот только про использование флюса они тут забыли. Конечно, в случае трубчатого припоя он не нужен(флюс есть в самом припое), а при использовании обычного – очень даже нужен.
Тогда, правда, и методика пайки совсем другая – припой набирается на паяльник, место пайки мажется флюсом и одним тычком паяльника пропаивается.

У SMD компонентов, несомненно, есть много преимуществ:

низкая цена;
небольшие размеры — на одной поверхности можно разместить больше элементов;
не нужно сверлить отверстия, а в крайних случаях вообще ничего не надо сверлить;
вся пайка происходит на одной стороне, и нет необходимости постоянно ее переворачивать;

Итак, давайте посмотрим, что нам необходимо для пайки SMD компонентов:

Паяльник – подойдет обычный, не дорогой паяльник.
Пинцет — можно купить в аптеке.
Тонкий припой — например, диаметром 0,5 мм.
Флюс — канифоль растворенная в этиловом спирте или вы можете купить готовый флюс в шприце для пайки SMD деталей.

И что? Это все? Да! Для пайки большинства SMD компонентов не требуется никакого специального оборудования!

Пайка SMD в корпусе 1206, 0805, MELF, MINIMELF и т. д.

Припаять диод в корпусе MELF

Пайка SMD в корпусе SO8, SO14, SO28 и т. д.

Пайка SMD в корпусе TQFP32, TQFP44, TQFP64 и т. д.

В следующем примере мы припаяем микросхему в корпус TQFP44.

“>

Оценка статьи:

Загрузка…

Поделиться с друзьями:

Твитнуть

Плюсануть

Отправить

Класснуть

Линкануть

Запинить

Температура пайки smd компонентов Ссылка на основную публикацию Adblock
detector

Какая правильная температура для пайки?

В большинстве случаев фактором, который больше всего влияет на срок службы наконечника, является рабочая температура .

До того, как 1 июля 2006 г. вступил в силу регламент ROHS (Ограничение использования опасных веществ), разрешалась паяльная проволока, содержащая свинец. После этой даты использование свинца (как и других веществ) было запрещено во всем оборудовании и процессах, за исключением следующего: медицинское оборудование, оборудование для наблюдения и наблюдения, измерительные приборы и оборудование, специально разработанные для военной и космической промышленности, а также автомобильного сектора. (системы управления автомобилем, подушки безопасности и т. д.), железнодорожный транспорт и др.

Особенностью наиболее распространенных свинцовых сплавов является то, что плавление происходит при температуре около 180 ° C. В случае наиболее распространенных бессвинцовых сплавов это происходит примерно при 220 ° C. Таким образом, разница в 40 ° C означала , что необходимо было увеличить температуру паяльного инструмента для достижения паяного соединения за тот же промежуток времени (если время пайки увеличится, то компоненты и печатные схемы могут быть повреждены ) и , это уменьшило срок службы наконечников и увеличило окисление.

На следующем графике показан эффект увеличения температуры наконечника. Если взять за эталон 350 ° C, увеличение рабочей температуры на 50–400 ° C сократит срок службы наконечника вдвое. Повышение температуры наконечника означает экспоненциальное сокращение срока службы наконечника (Аррениус).

Обычная рабочая температура для бессвинцовых оловянных сплавов составляет 350 ° C . С компонентами размера SMD 01005 вы можете работать при 300 ° C из-за их небольшого размера.

Важность точности

Периодически следует проверять рабочую температуру не только для увеличения срока службы наконечников, но и во избежание перегрева и пайки при низких температурах. .

Оба могут способствовать возникновению проблем при пайке:

Перегрев: Многие обученные специалисты по паяльной технике считают, что если припой не расплавляется быстро, им необходимо повысить температуру паяльника, чтобы это компенсировать. Его увеличение может вызвать локальный перегрев области соединения и привести к приподнятым площадкам, перегреву припоя, повреждению платы, плохим паяным соединениям, увеличению окисления и эрозии покрытия поверхности наконечника…

Температура ниже ожидаемой может привести к увеличению времени выдержки и плохой теплоотдаче, что приведет к снижению производительности и низкому качеству паяных соединений.

Таким образом, для хорошей работы необходимы точные показания температуры.

Как это можно прочитать?

Точность температуры жала паяльника может быть измерена с помощью различного оборудования. JBC предлагает следующие способы измерения температуры наконечника:

Термометр TIA-A : это практичный термометр, который дает точное показание температуры наконечника с помощью датчика STA-A (термопара типа E). Он также читает его в спящем режиме. При измерении необходимо нанести припой на центр датчика, где он армирован, чтобы обеспечить его долговечность.

Цифровой термометр TID-A : Этот высокоточный термометр обеспечивает быстрое получение показаний. Он работает только с датчиком STD-A (термопара типа K). Используя цифровой дисплей, вы можете легко изменить шкалу температуры (° C / ° F). Он также предоставляет специальные функции, такие как сохранение минимальных / максимальных значений, регулировка смещения или шкалы и функция удержания, которая сохраняет текущее измерение.

Термопара Ph318 типа K : считывает температуру в определенной точке на печатной плате.Это помогает вам управлять профилями при использовании с подогревателями. Мы рекомендуем использовать каптоновую ленту, чтобы надежно закрепить термопару на печатной плате.

Как поддерживать правильную температуру?

После того, как вы начали пайку, всегда должны поддерживать низкую рабочую температуру, чтобы избежать выгорания флюса и образования паяных соединений низкого качества и даже их хрупкости.

Если вы видите, что припой не плавится достаточно быстро, вы склонны выбрать более высокую температуру, чего следует избегать.Вместо того, что вы должны сделать , так это , выберите больший наконечник с большим поверхностным контактом.

На этих фотографиях показана разница в поверхностном контакте наконечников. В первом вы можете увидеть неправильно выбранный наконечник слева и правильно выбранный наконечник справа. Небольшой контакт с поверхностью наконечника (слева) означает медленную теплопередачу. Затем вам придется повысить температуру до недопустимого уровня 450 ° C, чтобы завершить пайку за определенное время.

Кроме того, JBC разрабатывает геометрию, которая увеличивает теплопередачу. помимо простого выбора размера обычных наконечников, таких как конические или долото. На второй фотографии вы можете увидеть, как наконечник с канавками идеально адаптируется к штифту и подушке, обеспечивая максимальную теплопередачу.

Пожалуйста, лайкни и поделись:

поверхностный монтаж — температура доработки горячим воздухом во избежание плавления припоя на противоположном конце

Сегодня вступил в дискуссию с учеником-любителем электроники из-за нагрева во время пайки.Он уже принял решение и выдал несколько цифр для температуры железа. То, где он их достал, ускользает от меня, так как один, который он бросил в меня, был ниже точки плавления серебряного припоя, о котором он постоянно упоминал.

На плакате до моего появления намного позже ИСПОЛЬЗУЕТСЯ ТОЧНАЯ ТЕМПЕРАТУРА ГОРЯЧЕГО ВОЗДУХА. 340 ° C ~ 360 ° C при низкой скорости полета. Я установил свой воздух на уровень 4 из 10, он достаточно медленный, чтобы не беспокоить меня о сильном ударе соседних компонентов, который может создать проблемы.

работает на больших микросхемах IC Я подниму температуру воздуха до 400 ° C и увеличу воздушный поток до 8, но это только тогда, когда это безопасно.Каждый должен понимать, что НА КОМПОНЕНТЫ ВЛИЯЮТ НЕ ТОЛЬКО НАСТРОЙКИ ТЕПЛА И ВОЗДУХА. Несколько других переменных играют роль горячего воздуха. Это расстояние от наконечника горячего воздуха до компонента, время, когда наконечник находится в устойчивом положении, и скорость физического перемещения наконечника по области. Можно использовать самые высокие настройки, доступные для нагрева и скорости воздуха, без какого-либо повреждения компонентов или печатной платы, если вы соответствующим образом отрегулируете другие переменные.

Не существует фиксированной настройки температуры и скорости полета, подходящей для всех ремонтников.Каждый из нас вносит небольшие изменения в способ пайки / демонтажа, делая любой один набор температур и скоростей подходящим для всех. Чтобы обойти это, найдите одноразовую печатную плату с хорошей тепловой связью и установите ее рядом с местом, где вы работаете. Следите за показаниями температуры на печатной плате, чтобы знать, когда вы приближаетесь к расплавлению припоя. Это позволит вам почувствовать настройки скорости и температуры вашего оборудования, которые будут соответствовать вашему стилю работы.

Когда возникает эта тема, мне хочется, чтобы мы вернулись в дни до цифровых считываний.Дни, когда мы настраивали темп от 1 до 10 и находили свою золотую середину на опыте выполнения работы. Модные цифровые дисплеи приятны на вид и могут произвести впечатление на обоих полов, но действительно важно научиться сохранять время на печатной плате на минимальном уровне, не причиняя вреда.

РЕДАКТИРОВАТЬ: есть еще одна вещь, которую вы должны принять во внимание, а именно время, в течение которого вы сможете выйти из нагревательных элементов вашего оборудования и наконечников утюга. Высокая температура вызовет ухудшение обоих компонентов и необходимость их замены гораздо чаще, чем при более низких температурах.В моем магазине мы стараемся, чтобы эти вещи стали частью повседневной работы. Когда вы заботитесь о своих вещах, гораздо проще заботиться об оборудовании вашего клиента. Хорошие рабочие привычки незаменимы.

Также необходимо учитывать мощность вашего оборудования и размер железных наконечников и сопел для горячего воздуха. Воздушные форсунки увеличивают давление воздуха по мере их уменьшения, что увеличивает вероятность смещения более мелких компонентов. Лучший совет, который я могу дать, — это почувствовать, как все работает, практика приносит совершенство.

стабилитрон — пайка горячим воздухом без разрушения микросхем

Я разработал печатную плату, которая состоит примерно из 20 частей, включая регулируемый стабилитрон LMV431 для поверхностного монтажа и транзистор MMBT2907 PNP.

Похоже, что каждый раз, когда я паяю плату, стабилитрон и / или PNP-транзистор свариваются и после этого не работают должным образом. В частности, стабилитрон никогда не переходит в состояние с высоким Z, как предполагается (продолжает проводить независимо от условий), а транзистор PNP не отключается (продолжает пропускать ток даже при нулевом базовом токе).

Вот мой процесс пайки:

Нагрейте нижнюю часть печатной платы с помощью паяльной станции с горячим воздухом, установленной на 150 ° C при настройке максимального воздуха в течение примерно 2 минут, удерживая наконечник горячего воздуха на 30 ° по отношению к печатной плате. За последние 20 секунд линейное изменение температуры до 280 ° C
Уменьшите поток воздуха до настройки ~ 4/8, поддерживая температуру на уровне 280 ° C, и немедленно начните нагревать всю верхнюю поверхность печатной платы, постоянно перемещая наконечник со скоростью ~ 8 см / с и расстоянием до наконечника прибл. 1,25 ”. Делайте это 20-30 секунд
Уменьшите расстояние от наконечника до платы до ~ 0.5 дюймов и начните фокусировать тепло вихрями диаметром 2 см на участке платы, ближайшем к области посадки USB-разъема. Сосредоточьте тепло на конденсаторах и резисторах в этой области, а также на выводах полевого транзистора. Убедитесь, что вы вернулись к нагреву области 8 см / с с последнего шага на той части платы, которая не оплавляется, чтобы убедиться, что ее температура остается высокой. Вероятно, рекомендуется возвращаться к этому каждые 10 секунд в течение 1 или 2 секунд.
Обдуйте полевой транзистор под углом 45 °, чтобы припой под ним можно было оплавить.
Переместите целевую область оплавления на сторону стабилитрона / PNP печатной платы, следя за тем, чтобы наконечник двигался достаточно быстро.Старайтесь не нацеливать наконечник прямо на стабилитрон или PNP, вместо этого старайтесь дуть только в сторону от них, чтобы их провода оплавились

Согласно даташиту Зенера максимальная температура при пайке 260 C:

На данный момент я обеспокоен, потому что мне кажется, что я не могу собрать рабочий прототип, чтобы проверить дизайн (нужно быть на 100% уверенным, что несоответствие go / nogo между 5 платами, которые я собрал, действительно вызвано к термическому напряжению во время оплавления, а не внутреннему дефекту в цепи).

Следует ли мне отказаться от попыток сделать это с помощью паяльной станции с горячим воздухом и купить печь оплавления?

Низкотемпературная паяльная паста для поверхностного монтажа |

Паять довольно просто… .Нанесите немного флюса, нагрейте поверхность и нанесите припой. Но когда дело доходит до пайки компонентов SMD, это требует некоторых навыков и некоторых инструментов и принадлежностей. В промышленности для массового производства печатных плат используются печи с обратным потоком с контролем температурного профиля. Если у вас нет печи с обратным потоком, есть также альтернативы, сделанные своими руками.

Одна альтернатива — горячая плита. Поместите все компоненты для поверхностного монтажа и поместите плату на горячую пластину. Включите электрическую плиту и дождитесь, пока паяльная паста расплавится, и выньте плату сразу после расплавления паяльной пасты. Паяльная паста плавится где-то от 180 до 220 градусов Цельсия. Поскольку для завершения пайки может потребоваться до трех минут и отсутствует температура, контроль этого может быть проблематичным для некоторых компонентов. Заяц — видео пайки конфорок:

Наилучший способ пайки устройств поверхностного монтажа (SMD) на печатные платы (PCB) — это печь оплавления, но когда это невозможно, можно успешно использовать станцию горячего воздуха.Паяльная станция с обратным потоком горячего воздуха — надежный инструмент и не очень дорогой по сравнению с сушильными шкафами с обратным потоком. После тщательной очистки голой печатной платы спиртом, следующим шагом будет нанесение припоя. Для любителей есть два основных метода нанесения паяльной пасты на печатную плату для устройств поверхностного монтажа: вручную с помощью шприца или очень маленького шпателя (например, деревянной зубочисткой) и вручную с помощью трафарета. После размещения компонентов на печатной плате настройте паяльную станцию на требуемую температуру и скорость воздуха.Поднесите сопло воздуходувки к печатной плате и подождите, пока паяльная паста не расплавится и не соединится с контактами микросхемы.

Проблема в том, что при использовании станции горячего воздуха в игру вступает больше переменных. Помимо времени и температуры, переносной термофен учитывает несколько других факторов, в том числе размер сопла, расстояние от сопла до припоя, угол воздушного потока от сопла к припою, скорость воздух, выходящий из сопла, скорость, с которой сопло перемещается по участкам, подлежащим пайке.В идеале термофен следует держать так, чтобы отверстие сопла было перпендикулярно поверхности печатной платы и примерно на 12 мм (0,5 ″) над ней. Следует проявлять осторожность, чтобы направить сопло на паяные штыри / контактные площадки, максимально избегая при этом корпусов компонентов. После небольшой практики пайка горячим воздухом не представляет особой сложности, но каждый человек должен найти подходящий для него баланс температуры, воздушного потока, размера сопла и движения пистолета. В результате всех этих факторов пайка горячим воздухом становится очень индивидуальной — каждый человек разрабатывает свой собственный «стиль» работы.Вот несколько видео:

Пайка SMD горячим воздухом

Пайка SMD горячим воздухом (паяльная паста)

Пайка SMD — Ручной захват и установка — Микроскоп для печатной платы

Далее идет подбор паяльной пасты. Паяльная паста доступна в различных смесях металлов. Самый простой в использовании — это примерно 60% олова и 40% свинца. Сплавы, обычно используемые для электрической пайки, — это 60/40 Sn-Pb, который плавится при 188 ° C (370 ° F), и 63/37 Sn-Pb, используемый в основном в электрических / электронных работах.Эта смесь представляет собой эвтектический сплав этих металлов, который: имеет самую низкую температуру плавления ( 183 ° C или 361 ° F ) из всех сплавов олово-свинец. Типичные пиковые температуры обратного потока, используемые для свинцовых припоев, находятся в диапазоне 210–220 ° C.

Поскольку во многих странах электронная промышленность пытается избавиться от свинца и переходить на бессвинцовые припои. Существует много бессвинцовых паяльных паст, но недостатком многих из них является то, что бессвинцовые припои имеют высокие температуры плавления по сравнению с свинцовым припоем и, как правило, с ними труднее работать.Температура процесса, необходимая для пайки бессвинцовыми сплавами на основе олова, является сложной для некоторых сборок. Некоторые сборки не могут выдерживать температуры, используемые для бессвинцовой пайки, которые обычно достигают 240–250 ° C. Эти высокие температуры могут повредить чувствительные компоненты.

По этой причине в настоящее время также существуют специальные низкотемпературные бессвинцовые припои. Индий и висмут можно использовать для понижения температуры плавления припоев на основе олова. Например, 52% олова / индия и 58% олова / висмута являются бессвинцовыми припоями, которые имеют существенно более низкие температуры плавления, чем 37% -ный припой олово / свинец.Температура процесса повторного течения для сплавов олова / висмута низкая (160–170 ° C). Эти низкие пиковые температуры позволяют пайку термочувствительных сборок. Температура все еще достаточно высока, чтобы эти припои не начали плавиться в большинстве обычных электронных устройств.

Паяльные пасты на основе олова и висмута можно найти во многих источниках. Как правило, их можно использовать во многих областях, но при работе со сплавами олова / висмута мало что следует учитывать. Преимущества кажутся очевидными, но почему-то в маркетинговой литературе не упоминаются недостатки этого типа паяльной пасты.Олово / висмут 42/58 известен как низкотемпературный припой, но у него есть проблемы. Он имеет приемлемую прочность на сдвиг и усталостные свойства, но может быть очень хрупким. Сплавы с более чем 47% Bi расширяются при охлаждении, что может быть использовано для компенсации напряжений несоответствия теплового расширения. Важно отметить, что сочетание свинцово-оловянного припоя может значительно снизить температуру плавления и привести к разрушению соединения. Смешивать олово / висмут со сплавами, содержащими свинец, опасно, потому что олово, висмут и свинец могут образовывать очень легкоплавкую комбинацию, которая плавится около 95 ° C.Это потенциально может привести к выходу из строя паяного соединения из-за естественного нагрева сборки во время использования. Хорошо то, что сплавы олова / висмута безопасны для использования в сочетании с другими бессвинцовыми сплавами на основе олова.

Для тестирования пайки с использованием низкотемпературного флюса я заказал шприц BEST BST-706 10 куб. Идея состоит в том, что при более низкой температуре процесса пайки мне будет легче выполнять пайку SMD своими руками, не повреждая компоненты.

На странице продукта есть эти данные об этом продукте:

Бренд: BEST

Модель: BST-706
Количество: 1PCE

Точка плавления: 138 ℃

Состав: Sn99% Cu0,7% Ag: 0,3%

Объем: 10 см3

Вес: 38 г

Компонент Sn42 / Bi588

В шприцах

Вот моя фотография продукта:

Этот эвтектический припой Sn42 Bi58 с низкой температурой плавления был разработан для низкотемпературной пайки.Олово-висмутовая паста 670 с температурой плавления 138 ° C и максимальной температурой оплавления около 173 ° C подходит для пайки чувствительных к температуре компонентов для поверхностного монтажа.

Маркировка на шприце выглядит несколько иначе, чем на странице продукта. Но похоже, что то, что написано на странице продукта, соответствует температуре плавления. Я использовал регулируемый традиционный паяльник, чтобы проверить температуру плавления, и она была низкой (хорошо плавился при чуть более 150 градусах во время теста).

Чтобы проверить, насколько хорошо это работает на практике, я вручную нанес немного паяльной пасты на плату для пайки SMD и добавил компонент:

Затем я припаял термофеном. Я использовал температуру нагрева 240-260 градусов Цельсия при почти максимальном потоке воздуха.

С этими настройками, когда я держу источник горячего воздуха, мне потребовалось около 20-30 секунд, чтобы расплавить пасту из олова и превратить ее из серой в ярко-оловянную. Когда я удалил горячий воздух и дал ему остыть, получилось довольно хорошее паяльное соединение.

Эта паяльная паста, похоже, работает нормально, как и было обещано.

Если вы заинтересованы в продукте, перейдите на страницу продукта BEST BST-706 10cc 138 ℃ шприц для пайки паяльной пастой флюсовые чипы компьютерный телефон BGA SMD PGA PCB Repair Tool или попробуйте другой аналогичный продукт.

Безопасная температура для демонтажа SMD-компонентов с помощью термовоздушного паяльного пистолета?

Очень хорошая идея потренироваться, попрактиковаться и еще раз попрактиковаться на утилизированных досках, пока вы не освоите новые инструменты.Вы не заметили, что припой достиг расплавленного состояния, потому что его очень мало используется для пайки компонентов.

Типичный бессвинцовый припой имеет температуру плавления около 217 градусов C, поэтому вам придется довести выводы и контактные площадки до этой температуры, прежде чем пытаться удалить компонент. Причина, по которой вам нужна гораздо более высокая температура, заключается в том, что вы хотите как можно быстрее довести паяные соединения до точки плавления. Если термофен настроен на гораздо более низкую температуру, для достижения точки плавления потребуется больше времени.Чем больше времени требуется для повышения температуры выводов / контактных площадок, тем выше общая температура компонента, возможно, выше точки разрушения. Таким образом, метод состоит в том, чтобы быстро нагреть его, снять деталь и фен, а затем поместить деталь туда, где она может остыть.

Теперь, если вы удаляете часть, которая уже поджарилась по какой-то другой причине, тогда не беспокойтесь. Только не повредите доску, перегрев колодки и заставив их оторваться. Если это произойдет, ваши головные боли только начинаются на этом ремонте.

Я работаю с SMD некоторое время и предлагаю вам использовать свинцовый припой для обработки окисленных паяных соединений флюсом, прежде чем вы перейдете к стадии горячего воздуха. После процесса паяльной смеси, предварительно нагрейте плату до 200 ° C и продолжайте работу с термовоздушной станцией. Я использую аналоговые станции горячего воздуха, потому что не хочу оборачиваться и смотреть на температуру. Я знаю, где мне нужно установить ручной циферблат, не глядя, и я думаю, что это между 7-8 на станции Hakko 852 (около 420C). Разогрейте чип на расстоянии и почувствуйте, когда его хватит для запуска.Считаю до 5 и альт без проблем вытаскиваю фишку. Самыми жесткими из них являются микросхемы BGA, требующие точной синхронизации и хорошего подогревателя BGA. Я думаю, что средние ИС рассчитаны на 380C / 10сек, но я не уверен.

Если вы только что купили его (или заменили элемент), некоторым станциям потребуется калибровка. (ВСЕГДА проверяйте). Если на передней панели вашего устройства есть потенциометры, используйте отвертку без индукционного нагрева. В противном случае ищите режим калибровки. Искать: «калибровка паяльной станции» или «режим калибровки паяльной станции» У Harbour Freight tools есть инфракрасный датчик температуры за 20 долларов.00. -Должен сделать свое дело. Когда я распаковал свой, он был на 100 центов. -e

Кривая температуры пайки оплавлением SMT

Пайка оплавлением является чрезвычайно важным этапом в процессе поверхностного монтажа (SMT). Температурная кривая, связанная с оплавлением, является важным параметром, который необходимо контролировать, чтобы гарантировать правильное соединение деталей. Параметры определенных компонентов также будут напрямую влиять на температурную кривую, выбранную для этого этапа процесса.

(Чтобы ознакомиться с основами для пластины температуры оплавления поверхностного монтажа , нажмите здесь)

На двухканальной конвейерной ленте плиты с недавно размещенными компонентами проходят через горячие и холодные зоны печи оплавления.Эти шаги предназначены для точного контроля плавления и охлаждения припоя для заполнения паяных соединений. Основные температурные изменения, связанные с температурной кривой пайки оплавлением, можно разделить на четыре фазы / зоны (перечисленные ниже и изображенные после этого):

Предварительный нагрев
Постоянный нагрев
Высокотемпературный
Охлаждение

Температурная кривая пайки оплавлением

1. Зона предварительного нагрева

Назначение зоны предварительного нагрева — улетучивание низкоплавкого растворителя в паяльной пасте.Основные компоненты флюса в паяльной пасте включают смолу, активный агент, усилитель вязкости и растворитель. Роль растворителя заключается в основном в качестве носителя для смолы с дополнительной функцией обеспечения достаточного времени хранения паяльной пасты. Зона предварительного нагрева должна испарять растворитель, но она должна контролировать повышение температуры. Слишком высокая скорость нагрева вызовет тепловую нагрузку на компоненты, которая может повредить компонент или снизить производительность / срок службы компонентов.Еще один побочный эффект слишком высокой скорости нагрева заключается в том, что паяльная паста может разрушиться и вызвать короткое замыкание. Особенно это касается паяльных паст с высоким содержанием флюса.

2. Постоянная зона

Настройка зоны постоянной температуры в основном контролируется параметрами поставщика паяльной пасты и теплоемкостью печатной платы. Этот этап выполняет две функции.

Первый — добиться равномерной температуры всей печатной платы. Это помогает снизить воздействие теплового напряжения в зоне оплавления и ограничивает другие дефекты пайки, такие как подъем компонентов при больших объемах.Еще одна важная роль этого этапа заключается в том, что флюс в паяльной пасте начинает активно реагировать, тем самым увеличивая смачиваемость (и поверхностную энергию) сварочной поверхности. Это гарантирует, что расплавленный припой хорошо смачивает сварочную поверхность. Это очень важная часть процесса, поэтому необходимо хорошо контролировать время выдержки и температуру, чтобы гарантировать, что флюс полностью очищает поверхность пайки, и чтобы флюс не израсходовался полностью до того, как он достигнет точки оплавления.Необходимо сохранять флюс на стадии оплавления, поскольку он способствует процессу смачивания припоя и предотвращает повторное окисление припаянной поверхности.

3. Высокотемпературная зона:

Высокотемпературная зона — это место, где происходит полное плавление и реакция смачивания для начала образования слоя интерметаллического соединения. После достижения максимальной температуры (выше 217 ° C) температура начинает падать и опускается ниже линии возврата, после чего припой затвердевает.Эту часть процесса необходимо тщательно контролировать, чтобы наклоны повышения и понижения температуры не подвергали компонент тепловому удару. Максимальная температура в зоне оплавления определяется термостойкостью термочувствительных компонентов на печатной плате. Время нахождения в высокотемпературной зоне должно быть как можно короче, чтобы компоненты хорошо спаяны, но не слишком длительным, чтобы вызвать утолщение слоя интерметаллического соединения. Идеальное время в этой зоне обычно составляет 30-60 секунд.Если время слишком велико или температура слишком высока, это может повлиять на долговременную надежность паяного соединения.

4. Зона охлаждения:

Часто упускается из виду важность зон охлаждения как части общего процесса пайки оплавлением. Хороший процесс охлаждения играет ключевую роль в конечном результате сварки. Хорошие паяные соединения должны быть светлыми и гладкими. Если охлаждающий эффект не управляется должным образом, могут возникнуть многие проблемы, такие как подъем компонентов, темные паяные соединения, неровная поверхность паяных соединений и утолщение слоя интерметаллического соединения.Следовательно, пайка оплавлением должна обеспечивать хорошую кривую охлаждения, которая не является ни слишком быстрой, ни слишком медленной. Слишком медленно, и вы получаете некоторые из проблем, упомянутых минуту назад, когда охлаждающий эффект невысокий. Слишком быстрое охлаждение может вызвать тепловой удар компонентов.

В целом важность этапа оплавления в SMT нельзя недооценивать. Чтобы получить хороший результат, необходимо хорошо управлять процессом.

Партнеры

NexPCB по SMT и PCBA работают с некоторыми ведущими мировыми производителями промышленной и бытовой электроники.Наша команда опытных инженеров обладает необходимыми знаниями и опытом, чтобы обеспечить соблюдение требований вашего проекта PCBA.

Расскажите нам о своем проекте ниже, и мы будем рады помочь с вашими процессами и целями производства печатных плат!

Чтобы узнать больше о пайке SMT оплавлением, печати SMT, красном клее и многом другом, перейдите по ссылкам ниже:

Что такое пайка оплавлением азотом SMT?

Основы пластины температуры оплавления поверхностного монтажа

Основы печати паяльной пастой SMT

Быстрая грунтовка на паяльной пасте SMT

Что такое система впрыска паяльной пасты SMT

Как использовать SMT Red Glue

Анализ срезов паяных соединений SMT BGA

Приключения в пайке SMD — часть 2: горячий воздух

Хотя ручная пайка компонентов SMD / SMT на печатной плате, безусловно, возможна, я подумал, что должен быть способ получше.Именно тогда я услышал об использовании для этой работы паяльных станций с горячим воздухом.

Идея проста: нанесите паяльную пасту на контактные площадки; поместите компоненты на пасту; применить горячий воздух. Паста плавится и эффективно засасывает компонент в нужное положение. Работа сделана.

Теоретически.

Кстати, многие из замечаний, которые я сделал в предыдущем посте, о ручной пайке, применимы и здесь, как и объяснения того, о чем эта серия статей. Поэтому я настоятельно рекомендую вам сначала прочитать этот пост.

Клейкие штучки

Самая очевидная разница между пайкой термофеном и ручной пайкой — это использование паяльной пасты. По сути, это крошечные шарики припоя, плавающие во флюсе.

Каким-то образом вам нужно нанести эту пасту на контактные площадки печатной платы. Я видел видео, где люди вручную сжимают шприцы, и могу только предположить, что они сначала разбавили пасту или у них есть руки, как у Попая. Разумеется, шприц с пастой, который я купил на eBay, не выдержал бы такого лечения.Паста имеет очень высокую вязкость. Я попробовал вставить поршень в шприц, но он не сдвинулся с места.

Я также видел, как люди наносили пасту зубочисткой. Я не думаю, что этот метод заслуживает дальнейшего обсуждения.

Я выбрал полуавтоматический маршрут. Я уже писал о моей системе сжатого воздуха раньше, поэтому не буду повторять ее здесь. Что я скажу, так это то, что он работает очень хорошо, и я могу его рекомендовать.

Готовимся к пайке — паста в шприце

Один из приемов — использовать достаточно пасты, чтобы приклеить деталь.Если вы убедитесь, например, что оба конца продолговатой детали, такой как резистор или конденсатор, прилипают к пасте, вероятность того, что деталь «захлебнется», будет намного ниже. Вот где он встает на одном конце, потому что припой на этом конце зацепился за него, в то время как припой на другом конце был слишком слабым, чтобы остановить его выход.

С другой стороны, если вы сожмете деталь слишком сильно, эффект автоматического позиционирования не принесет такой пользы. Такая работа с горячим воздухом — это разновидность пайки оплавлением.А с оплавлением, когда припой плавится, комбинация отталкивающей припой природы маски и собственного поверхностного натяжения припоя означает, что припой сжимается, занимая место на контактной площадке, волоча по любой прикрепленной к ней части. Это позволяет исправить любое небольшое смещение компонента.

Мелкий шаг

Как обычно, хитростью здесь является микросхема ЦСОП-14. Он имеет шаг выводов 0,65 мм, что действительно неплохо.

Теперь я признаюсь: я выполнил пайку для третьей части этой серии до того, как сделал плату для этой публикации, и поэтому я уже получил некоторые уроки о паяльной пасте и микросхемах TSSOP.Вы узнаете об этом больше в следующем посте, но здесь достаточно сказать, что я уже знал, что должен быть скупым.

Наклеиваем контактные площадки для микросхемы TSSOP. Количество пасты слева в порядке. Сумма справа слишком велика.

Сначала я спаял все остальные компоненты, кроме микросхемы, и все они были на плате одновременно.

И все прошло нормально. Я использую паяльную станцию Quick 861DW с температурой 320 ° C и расходом воздуха 50 (по шкале от 0 до 120).

Моя техника заключается в том, чтобы держать пистолет вертикально и медленно опускать его прямо над компонентом. Это означает, что в случае мелких деталей оба конца нагреваются вместе, что помогает в автоматическом позиционировании. Что касается деталей большего размера, у меня возникнет соблазн использовать сопло большего размера, что, возможно, я должен был сделать с ИС, но об этом чуть позже.

В основном детали позиционировались нормально. Пара была немного не в центре, но этого было недостаточно, чтобы волноваться.В целом, я бы сказал, что упражнение прошло успешно, причем значительно быстрее, чем пайка вручную.

Мост слишком далеко

Но тогда пришло время для IC. Я нанес паяльную пасту на контактные площадки, как это было проверено временем. В паре мест я размазал его пинцетом, чтобы линия стала тоньше. Я должен был сделать больше этого.

Пайка заняла мгновение, но сразу было видно, что перемычки у меня припаяны.

Слева, где полоска пасты была тоньше, все было нормально — мостов вообще нет.Но с другой стороны это были практически не что иное, как мосты.

Я приступил к работе. Я попытался добавить еще флюса и оплавить термофеном. Пробовал тянуть кончиком паяльника. Я была в таком отчаянии, что пару раз даже пыталась распаять косу. (Еще одно признание: у меня никогда не было большого успеха с распайкой косы. Я думаю, что это жульничество.)

Я пробовал все это несколько раз в различных комбинациях. И мне даже удалось расчистить пару мостов, но позже они снова соединились.Думаю, я мог бы попытаться спастись с помощью паяльной помпы или демонтажного пистолета; но в конце концов у меня заболела спина от того, что я тянулась за этот кусок, и я подумал, что узнал достаточно.

Второй раз около

И все же я не мог перестать зацикливаться. Так что у меня была еще одна попытка.

Изображение не получилось, но количество паяльной пасты составляло примерно половину, может быть, треть от более толстой линии, которую вы видите на картинке выше. На то, чтобы распределить нужное количество пинцетом, потребовалось некоторое время.Я бы не хотел делать так много досок.

На этот раз я спаял сначала микросхему. В итоге я получил два небольших паяных мостика, которые легко фиксировались железом.

Остальные компоненты были немного сложнее. Светодиод вышел из строя, и один из резисторов перекошен в сторону. Эти проблемы были легко устранены, но все было не так гладко, как в прошлый раз.

Может быть, потому что было поздно, и я устал. (Друзья не позволяют друзьям спаять сонным.) Но у меня определенно были проблемы с компонентами, смежными с тем, на котором я сосредоточился, и которые вылетели не на своем месте.

Подведение итогов

Если на минуту не обращать внимания на проблему с чипом, я бы сказал, что все прошло успешно. Это чрезвычайно быстрый метод пайки, обеспечивающий хорошую отделку.

Но проблема с паяным мостом на ИС — это то, над чем мне нужно поработать. (Подробнее об этом в следующей части.) Это означало, что в первый раз у меня оказалась нерабочая доска.