Как паять микросхемы в SOP и SOIC корпусах

Не так давно я опубликовал материал о том, как без паяльной станции выпаять с платы микросхему в SOP корпусе. Теперь хочу дополнить материал и показать как можно одним лишь паяльником припаять микросхему на плату.
Для примера будем использовать всё ту же многострадальную микросхему FLASH-памяти mx25l3206e, которую выпаивали в статье «Как выпаять микросхему в SOP или SOIC корпусе паяльником».
Впаивать её мы будем в переходник SOP-DIP для дальнейшего использования с беспаечными макетными платами. Паять будем обычным «советским» 30-ти ваттным паяльником с плоским обгоревшим медным жалом. Почему такой хардкор? Да у многих начинающих электиронщиков-радиолюбителей другого попросту может и не быть. Конечно, тонким острым жалом с необгораемым наконечником такое паяется лекго, и уж тем более термовоздушной паяльной станцией. Я же хочу показать как с этой операцией можно справиться самым заурядным инструментом.

Итак, переходник. Перед пайкой на него микросхемы мы распаяем на нем гребенку для того, чтоб можно было ставить в макетку. SOP8-DIP8 переходника у меня не оказалось, но когда-то покупал несколько SOP14-DIP14, его и будем использовать. Выглядит он вот так.

Для того, чтоб паять было удобно, саму платку, на которую мы будем паять, нужно хорошо зафиксировать. Я распаяю на нее гребенку, зафиксировав прямо в макетной плате.

С приготовлениями вроде закончили, можно приступать непосредственно к пайке. Первое, что стоит сделать — это залудить дорожки, на которые будем паять. Так как микросхема у нас восьминогая, а переходник на 14 ног, то использовать мы будем не все посадочное место. Лудить будем только используемые дорожки. Для этого на жало паяльника наносим немного припоя и всей плоскостью проходимся по всем дорожкам. Может быть такое, что мы спаяем вместе все дорожки, тогда чистим жало от лишнего припоя, макаем в канифоль и проходимся по спаянному, убирая припой. В итоге получится должно примерно вот так.

Дальше устанавливаем нашу микросхему на подготовленное посадочное место, придерживая пинцетом или отверткой, касаемся уголком жала одной ножки. Вернее, даже не ножки, а припоя, которым мы лудили дорожку. Он должен расплавиться и припаять ножку.

После того, как мы припаяли первую ножку микросхемы, паяем вторую, противоположную по диагонали той, которую мы только что паяли. При пайке микросхема может съезжать с места, её нужно удерживать.

После того, как мы запаяли микросхему с двух сторон по диагонали — она уже никуда не съедет, можно спокойно пропаивать все выводы. Делать это надо аккуратно, стараясь не спаять докучи ноги микросхемы. Для этого на жале должно быть минимум припоя, а касания должны быть не всей плоскостью жала, а лишь уголком и только к залуженной дорожке, а не к ноге микросхемы. Мы плавим припой и он обволакивает собой ногу микросхемы. Убираем паяльник — припой застывает. Нога припаяна. Нужно следить за временем касания — слишком короткое время приведет к непропаю, а слишком длинное — к перегреву.

Проходим по всем ногам, после чего очень внимательно изучаем то, что получилось на предмет качества пайки и отсутствия замыканий. Если всё же спаяли ноги докучи — убираем лишний припой жалом паяльника. Иногда может помочь канифоль, макаем чистое, без припоя, жало паяльника в канифоль, после чего касаемся спаявшихся ног — припой распределяется по ногам-дорожкам и жалу паяльника. В итоге должно получится вот так.

Как видим. даже самым обычным паяльником можно спокойно паять SOP микросхемы. Так же само можно паять и TQFP корпуса, например. Основная сложность при пайке SMD микросхем паяльником заключается в том, чтоб не спаять все в одну кучу.

В итоге у нас получился самодельный модуль для Arduino или STM32 в виде флеш-памяти на 4 мегабайта.

правила работы паяльником и паяльной станцией

Современные радиоэлектронные устройства невозможно представить без микросхем – сложных деталей, в которые, по сути, интегрированы десятки, а то и сотни простых, элементарных компонентов.

Микросхемы позволяют сделать устройства легкими и компактными. Рассчитываться за это приходится удобством и простотой монтажа и достаточно высокой ценой деталей. Цена микросхемы не играет важной роли в формировании общей цены изделия, в котором она применяется. Если же испортить такую деталь при монтаже, при замене на новую стоимость может существенно увеличиться. Несложно припаять толстый провод, большой резистор или конденсатор, для этого достаточно владения начальными навыками в пайке. Микросхему же надо припаивать совсем иным способом.

Чтобы не произошло досадных недоразумений, при пайке микросхем необходимо пользоваться определенными инструментами и соблюдать некоторые правила, основанные на многочисленном опыте и знаниях.

Оборудование для пайки

Для пайки микросхем можно использовать различное паяльное оборудование, начиная от простейшего – паяльника, и заканчивая сложными устройствами и паяльными станциями с использованием инфракрасного излучения.
Паяльник для пайки микросхем должен быть маломощным, желательно рассчитанным на напряжение питания 12 В. Жало такого паяльника должно быть остро заточено под конус и хорошо облужено.

Для выпаивания микросхем может быть применен вакуумный оловоотсос – инструмент, позволяющий поочередно очищать ножки на плате от припоя. Этот инструмент представляет собой подобие шприца, в котором поршень подпружинен вверх. Перед началом работ он вдавливается в корпус и фиксируется, а когда необходимо, освобождается нажатием кнопки и под действием пружины поднимается, собирая припой с контакта.

Более совершенным оборудованием считается термовоздушная станция, которая позволяет осуществлять и демонтаж микросхем и пайку горячим воздухом. Такая станция имеет в своем арсенале фен с регулируемой температурой потока воздуха.

Очень востребован при пайке микросхем такой элемент оборудования, как термостол. Он подогревает плату снизу, в то время, как сверху производятся действия по монтажу или демонтажу. Опционально термостол может быть оснащен и верхним подогревом.

В промышленных масштабах пайка микросхем осуществляется специальными автоматами, использующими ИК-излучение. При этом производится предварительный разогрев схемы, непосредственно пайка и плавное ступенчатое охлаждение контактов ножек.

Подбираем паяльник

Если вы не занимаетесь радиоделом профессионально (скорее всего это так, иначе вы не изучали бы этот материал), у вас в арсенале обычный паяльник в одном экземпляре. О паяльной станции речь и вовсе не идет, поскольку это достаточно дорогой (хотя и очень удобный комплект). Но для начинающего мастера это излишество.

Вернемся к паяльникам. Классика — это нихромовый нагреватель и медное жало. На самом деле, это лучшее сочетание, но для ручного управления. Никакого контроля за температурой, плавный медленный нагрев. При этом медное жало отлично держит градус, и зачастую компенсирует теплоотвод в месте пайки. Еще одно преимущество — мягкий материал позволяет формовать любую конфигурацию наконечника. Можно буквально расклепать и выпилить жало под конкретный вид пайки.

Единственный недостаток — медь быстро выгорает, и такой тип жала фактически является расходным материалом. Его постоянно приходится обтачивать напильником.

Совет: прежде чем формировать кончик напильником, обязательно поработайте молотком. После уплотнения медного стержня он продержится дольше. Немного потерянного времени с лихвой компенсируется удобством работы.

На иллюстрации изображена классическая форма «отвертки». Универсальный кончик для большинства любительских работ.

Если ваш «нагревательный прибор» оснащен регулятором температуры — необходимо учитывать инертность меди. Заданную цифру он набирает медленно, и также неторопливо остывает.

Керамическое жало с серебряным напылением — это современный аксессуар. Если стоит вопрос, как работать с деталями SMD формата, или как выпаять микросхему из двухсторонней платы — это ваш вариант. Однако им не так удобно паять мощные теплоемкие провода и контакты.

Такой паяльник моментально греется, и на нем можно точно контролировать градусы (при наличии регулятора).

Способ нагрева может быть любым. Такой же керамический нагреватель, как и жало, или нихромовый. Еще на медных паяльниках применяются индукционные нагреватели, но это скорее экзотика.

В домашних условиях

Пайка микросхем в домашних условиях может потребоваться для ремонта сложной бытовой техники, материнских плат компьютеров.
Как правило, чтобы припаять ножки микросхемы, используют паяльник или паяльный фен.

Работа паяльником осуществляется с помощью обычного припоя или паяльной пасты.

В последнее время стал чаще применяться бессвинцовый припой для пайки с более высокой температурой плавления. Это необходимо для уменьшения вредного действия свинца на организм.

Какие приспособления потребуются

Для пайки микросхем, кроме самого паяльного оборудования, потребуются еще некоторые приспособления.

Если микросхема новая и выполнена в BGA-корпусе, то припой уже нанесен на ножки в виде маленьких шариков. Отсюда и название – Ball Grid Array, что означает массив шариков. Такие корпуса предназначены для поверхностного монтажа. Это означает, что деталь устанавливается на плату, и каждая ножка быстрым точным действием припаивается к контактным пятачкам.

Если же микросхема уже использовалась в другом устройстве и используется как запчасти, бывшие в употреблении, необходимо выполнить реболлинг. Реболлингом называется процесс восстановления шариков припоя на ножках. Иногда он применяется и в случае отвала – потери контакта ножек с контактными пятачками.

Для осуществления реболлинга понадобится трафарет – пластина из тугоплавкого материала с отверстиями, расположенными в соответствии с расположением выводов микросхемы. Существуют готовые универсальные трафареты под несколько самых распространенных типов микросхем.

Паяльная паста и флюс

Для правильной пайки микросхем необходимо соблюдать определенные условия. Если работа осуществляется паяльником, то жало его должно быть хорошо облужено.

Для этого используется флюс – вещество, растворяющее оксидную пленку и защищающее жало от окисления до покрытия припоем во время пайки микросхемы.

Наиболее распространенный флюс – сосновая канифоль в твердом, кристаллическом виде. Но, чтобы припаять микросхему, такой флюс не годится. Ножки ее и контактные пятачки обрабатывают жидким флюсом. Его можно сделать самостоятельно, растворив канифоль в спирте или кислоте, а можно купить готовый.

Припой в этом случае удобнее использовать в виде присадочной проволоки. Иногда он может содержать внутри флюс из порошковой канифоли. Можно приобрести готовый паяльный набор для пайки микросхем, включающий в свой состав канифоль, жидкий флюс с кисточкой, несколько видов припоя.

При осуществлении реболлинга используется паяльная паста, представляющая собой основу из вязкого материала, в которой содержатся мельчайшие шарики припоя и флюса. Такая паста наносится тонким слоем на ножки микросхемы с обратной стороны трафарета. После этого паста разогревается феном или инфракрасным паяльником до расплавления припоя и канифоли. После застывания, они образуют шарики на ножках микросхемы.

Характеристики

Технические характеристики, на которые следует обратить внимание при выборе инструмента:

• Мощность. В случае с паяльниками для схем значение мощности не должно превышать 10 Вт. Данный параметр влияет на работоспособность и сохранность электрических элементов. Такой подход используется при монтаже схемы. Если же происходит удаление элементов с платы и их сохранность не имеет значения, то большое значение мощности облегчит процесс.

Мощные приборы могут использоваться только опытными радиолюбителями, которые способны точно и быстро производить работу, не вызывая перегрева элементов.

Приборы различной мощности

• Напряжение, которое потребуется для работы. Большое напряжение от сети, равное 220 В, также может нанести вред деталям. По этой причине паяльник подключается через понижающий трансформатор, который в зависимости от модели выдает либо 12, либо 36 В. При выборе товара лучше всего брать комплект, куда уже входит трансформатор или блок питания, дабы не докупать его отдельно.
• Толщина наконечника также играет важную роль. У обычных инструментов она составляет около 5 мм. Для инструментов для микропайки нормальным считается значение до 3 мм. Сменные наконечники чаще всего имеются в продаже отдельно, но бывают комплекты, куда они тоже входят.
• Инструмент для пайки
• Вместе с паяльником неплохо приобрести различные принадлежности и инструмент. Если вы однажды поработали с хорошим инструментом, то потом вряд ли захотите работать с плохим. Поэтому лучше один раз купить хороший инструмент, чем несколько раз плохой.
• Для пайки понадобятся такие инструменты:
• – маленькие кусачки — для проводов, выводов деталей и снятия изоляции,
• – напильник — для зачистки жала паяльника,
• – пинцет — чтобы пальцы не обжигать,
• – медицинский скальпель или канцелярский нож,
• – игла от шприца с затупленным кончиком,
• – тонкое шило.
• По мере приобретения опыта в ремонте и изготовлении электронных схем этот ваш арсенал будет постепенно расширяться и модифицироваться.
• Как организовать рабочее место для пайки
• Хорошая мастерская, а особенно набор инструментов создаются годами. Тем более, когда приходит мастерство, то покупные инструменты уже не удовлетворяют нашим требованиям, приходится изготавливать инструменты своими руками. Но для этого нужно иметь не только рабочее место, но и соответствующее оборудование.
• Мастерская нужна не только для работ с электронными приборами и конструкциями, но и для общих домашних работ. Современные квартиры, как правило, не оставляют нам возможности оборудовать свое рабочее место в отдельной комнате, поэтому можно использовать любой свободный угол. Крепление полок к стене, планировка уголка и нижнего шкафа – дело вашей фантазии и умения.
• Для размещения инструмента можно использовать планки с постоянными магнитами или самодельный набор из магнитных дверных защелок. На поверхности стола оборудуйте специальное поле, покрытое асбестом — для работы с паяльником, кислотами и растворителями.
• Для особо мелких деталей одного назначения приспособьте пластмассовые коробочки для кактусов, склеенные (скрепленные) в наборную кассу. Или купите специальные емкости в специализированном магазине. Для деталей средней величины хорошо подходят прямоугольные коробочки из-под сметаны, которые имеют очень удобные бортики, хорошо входящие в специально прорезанные пазы. Микросхемы, кроме стандартных пластмассовых коробок, удобно хранить в листах пенопласта, вложенных в коробку из-под обуви.
• Шкафчики вверху и внизу могут вмещать в себя ЗИП, электродрель (малый сверлильный станок), ЛАТР, различные напильники, лобзик, малую ручную дрель, различные емкости с лаками, клеями, растворителями и хлорным железом. Особое место выделите для измерительных приборов, отдельно разместите малые тиски с наковальней, большие тиски и т. д.
• Позаботьтесь о емкости с низкими бортами и достаточно большой площадью для мусора — откусанных выводов и снятой оплетке. Очень хорошо для такого мусора подходит пластиковая одноразовая тарелка (не стоит касаться ее жалом разогретого паяльника!).
• Электропитание и освещение рабочего места
• Необходимо обязательно предусмотреть местное освещение рабочего места. Ранее у нас на сайте была опубликована статья с инструкциями по изготовлению мощного настольного светильника. Смотрите: вечная настольная лампа своими руками. Такой светильник идеально подходит для выполнения мелких работ с большой нагрузкой на зрение.
• Свет должен падать на плату так, чтобы рука с паяльником не закрывала его. Пульт электропитания в лаборатории должен обеспечивать: регулируемое напряжение постоянное (выпрямленное) и переменное 0 – 250 В (ЛАТР) питание для паяльника и любое нужное напряжение постоянного тока для питания любых электронных конструкций.

Газовый паяльник

Порядок проведения работ

Перед началом работ необходимо подготовить все инструменты, материалы и приспособления, чтобы они были под рукой.
При монтаже или демонтаже плату можно расположить на термостоле. Если для демонтажа используется паяльный фен, то для исключения его воздействия на другие компоненты, нужно их изолировать. Сделать это можно установкой пластин из тугоплавкого материала, например, полосок, нарезанных из старых плат, пришедших в негодность.

При использовании для демонтажа оловоотсоса процесс происходит аккуратнее, но дольше. Оловоотсос «заряжается» при очистке каждой ножки. По мере заполнения кусками застывшего припоя, его нужно очищать.

Есть несколько правил пайки, которые следует обязательно исполнять:

• паять микросхемы на плате надо быстро, чтобы не перегреть чувствительную деталь;
• можно каждую ножку во время пайки придерживать пинцетом, чтобы обеспечить дополнительный теплоотвод от корпуса;
• при монтаже с помощью фена или инфракрасного паяльника, необходимо следить за температурой детали, чтобы она не поднималась выше 240-280 °C.

Радиоэлектронные детали очень чувствительны к статическому электричеству. Поэтому при сборке лучше использовать антистатический коврик, который подкладывается под плату.

Как выпаять микросхему

Итак, в первую очередь нужно запомнить, как именно стояла микросхема. Чтобы не путаться в дальнейшем, следует знать, что у каждой микросхемы есть ключ, то есть, специальная метка, от которой происходит нумерация контактов. Во всех микросхемах нумерация выводов осуществляется против часовой стрелки.

Чтобы выпаять микросхему нам понадобится смазать контакты гелевым флюсом, после чего нагреть микросхему феном, при температуре 300-250 градусов.

После того, как припой начнёт расплавляться, нужно будет осторожно поддеть микросхему пинцетом, после чего аккуратно вытащить её из посадочного гнезда.

Зачем сушить чипы

Чипами называют микросхемы, заключенные в BGA-корпусах. Название, видимо, пошло еще от аббревиатуры, означавшей «Числовой Интегральный Процессор».

По опыту использования у профессионалов существует устойчивое мнение, что при хранении, транспортировке, пересылке, чипы впитывают в себя влагу и во время пайки она, увеличиваясь в объеме, разрушает деталь.

Действие влаги на чип можно увидеть, если нагреть последний. На поверхности его будут образовываться вздутия и пузыри еще задолго до того, как температура поднимется до значения, достаточного для расплавления припоя. Можно только представить, что же происходит внутри детали.

Чтобы избежать нежелательных последствий наличия влаги в корпусе чипа, при монтаже плат осуществляется сушка чипов перед пайкой. Эта процедура помогает удалить влагу из корпуса.

Термовоздушная паяльная станция

Назначение станции Quick 861DE ESD Lead – пайка (демонтаж и монтаж) BGA микросхем и SMD компонентов. Преимущества этой станции:

• три режима памяти СН1, СН2, СН3;
• высокая производительность “по воздуху”, Quick 861DE подойдет для пайки плат и телефонов и ноутбуков;
• стабильность температуры.

Что бы можно улучшить в конструкции станции, это регулировка температуры не кнопками, а вращающимися регуляторами, как на Quick 857D (W)+.

Quick 861DE ESD Lead

Про состав припоя

Название припоя оловянно-свинцовой группы говорит о содержании в нем олова. Например ПОС-40 содержит 40 % олова, а ПОС-61 — почти 61 % олова. Остальная часть состоит из свинца и дополнительных примесей. По внешнему виду можно на глаз прикинуть состав. Если припой ПОС более матовый и темный, то он больше содержит свинца. Если более светлый и блестящий — то больше олова. Лучше всего это познается в сравнении. Как выглядит лист олова и лист свинца смотрите на фото.
Прочность припоя зависит не только от легирования сплава, но и от паяемого металла. Например, для пайки меди или цинка в припой ПОС добавляют несколько процентов меди или цинка соответственно. Это снижает химическую эрозию металла и увеличивает поверхностную прочность соединения.

Пайка корпуса QFN (Quad Flat No-Lead) вручную

перевернутая микросхема QFN с маркерами выравнивания на боку

введение:  QFN сложны, поскольку все соединения находятся на нижней части микросхемы. В некоторых версиях есть небольшие расширения этих соединений, которые огибают нижний угол и немного поднимаются по краю. Соединения по периметру (не радиатор в середине) на них можно припаять обычным утюгом, нанеся много флюса и коснувшись каждой стороны и площадки луженым железом. Однако версия, показанная в этом руководстве, имеет только небольшие метки сбоку, поэтому для расплавления нижних соединений необходимо использовать горячий воздух. Обратите внимание, что лучший способ припаять этот чип — использовать паяльную пасту, трафарет и горячий воздух (или тостер, или сковороду), но мы продемонстрируем метод, который не требует ни пасты, ни трафарета.

Новое: Видео, демонстрирующее пайку QFN горячим воздухом без паяльной пасты.

В видео также рассказывается о температуре и скорости воздуха, а также о типе потока. Припаиваемый чип представляет собой FM-радио из нашей бессвинцовой паяльной пасты Chipquik SAC.

 

Мы собираемся показать станцию ​​горячего воздуха (от 250 до 1000 долларов США) и инструмент для тиснения (инструмент для декоративно-прикладного искусства стоимостью 25 долларов США для изготовления рельефных чернильных украшений), а также предварительный нагреватель горячего воздуха. Вы можете обойтись без предварительного нагревателя, но он делает работу быстрее и менее рискованной для компонентов и платы. Если вы делаете небольшую одностороннюю доску, вы также можете использовать нагреватель для кофейных чашек или, в случае крупной стружки, сковороду, нагретую примерно до 100 градусов по Цельсию.0003

24-контактный QFN из комплекта для разработки радиоустройств SI Laboratories будет удален, а затем заменен.

Оригинальный QFN Si4701 на комплекте SiLabs Radio Dev Kit

Первый , оригинальный чип удаляется путем предварительного нагрева платы и подачи горячего воздуха с использованием тех же методов, которые будут подробно описаны ниже. Затем контактные площадки на снятом чипе и плате очищают, добавляя флюс и используя фитиль припоя.

Использование фитиля для очистки контактных площадок

Печатная плата со снятым QFN

Очищенные контактные площадки QFN — обратите внимание на переходные отверстия в пластине радиатора

Радиатор имеет несколько переходных отверстий (небольших отверстий, предназначенных для соединения различных слоев на плате), которые используются здесь для отвода тепла от компонента в наземные плоскости. Хотя они помогают охлаждать микросхему во время использования, они затрудняют пайку, поскольку тепло от инструмента с горячим воздухом быстро рассеивается на плате. Предварительный нагреватель особенно полезен, если вы собираетесь припаивать средний радиатор. Однако во многих случаях нет необходимости паять этот средний радиатор, и это делает пайку этого чипа особенно сложной задачей. Поэтому, если он вам не нужен, не добавляйте в него припой. И, если вы впервые паяете QFN, вероятно, лучше не использовать средний радиатор.

Нанесение флюса на нижнюю часть чистой микросхемы QFN

Перед нанесением припоя удалите все остатки старого флюса спиртом и щеткой, а затем нанесите свежий флюс.

Небольшая подушечка припоя на среднем радиаторе QFN

Нанесите припой на средний радиатор:  Для этого постучите очень слегка луженым наконечником по покрытой флюсом площадке, пока небольшое количество припоя не вытечет на поверхность подушка. Образующаяся подушка припоя должна быть очень маленькой, не более 10 тысячных дюйма (1/3 от 1/32″) в высоту. Если у вас есть штангенциркуль, вы можете проверить высоту подушки, сначала измерив исходную толщину, а затем сравнив ее с толщиной припаянной. Если на этой площадке слишком много припоя, она замкнется на внешние соединения во время оплавления. Лучше иметь слишком мало. Удалите излишки, нанеся флюс и прикоснувшись к подушке припоя чистым наконечником.

Лужение внешних соединений QFN

теперь лужение внешних соединений.  Снова очистите остатки старого флюса, добавьте свежий флюс и коснитесь слегка луженым железным наконечником соединений по периметру. Маленькие шарики припоя должны собираться на каждой контактной площадке. Можно использовать микроскоп или лупу, чтобы убедиться, что на каждую контактную площадку нанесен припой.

QFN с центральным радиатором и лужеными внешними соединениями.

Соединения по периметру на печатной плате залужены.

олово внешние соединения на печатной плате:  Проделайте то же самое с внешними соединениями печатной платы. Оставьте средний радиатор свободным от припоя.

Предварительный нагрев платы

Предварительный нагрев платы:  Включите предварительный нагрев и подождите несколько минут. Если у вас есть термопара или другой дисплей температуры, вы хотите, чтобы плата была около 212-250 градусов по Фаренгейту, прежде чем продолжить.

Использование горячего воздуха от инструмента для тиснения или станции горячего воздуха

нанесение горячего воздуха: Удерживая чип пинцетом, сначала подайте горячий воздух с расстояния в несколько дюймов, а затем двигайтесь на расстояние примерно 3/4″. от чипа. Перемещайте горячий воздух небольшими кругами. Когда припой расплавится, вы должны почувствовать, как чип встал на место. Отпустите пинцет. Для этого размера чипа поверхностное натяжение фактически идеально встанет на место, если только в припое нет коротких замыканий. Убедитесь, что он расположен, аккуратно подтолкнув чип пинцетом — он должен вернуться на место.

Убедитесь, что боковые маркеры совмещения находятся над контактными площадками

Убедитесь, что чип выровнен правильно:  Можно использовать лупу или микроскоп, чтобы убедиться, что боковые маркеры находятся непосредственно над соответствующими колодки. Вы также должны быть в состоянии едва видеть соединения под чипом.

Все еще работает!

проверьте свою схему:  Вы не слышите, но наш комплект для разработки снова работает с перепаянным чипом QFN.

• Пайка в сквозное отверстие
• Руководство по поверхностному монтажу пайки Содержание
• Ручное подключение микросхем без выводов
• Печатная плата в качестве радиатора + расчет ширины дорожки для заданного тока

Пайка SMD ИС/чипов с помощью обычного паяльника1

Intro

Недавно у меня появилось несколько идей для проектов, для которых требовалась какая-то микросхема ИС (интегральная схема), которая, казалось, была доступна только в форме для поверхностного монтажа. Я был очень напуган этим и решил, что это означает, что я не могу использовать его в своем проекте, если у меня не будет изготовленной на заказ печатной платы с уже прикрепленной или какой-либо специальной паяльной станцией.

Я решил просто заказать микросхемы, которые хотел, и разобраться с этим. К моему удивлению, это было действительно не так сложно сделать, и теперь мой мир открыт для тысяч маленьких микросхем, которые бывают только в форм-факторе для поверхностного монтажа.

Вот пример того, который доступен в форм-факторе Attiny84, более удобном для самостоятельного изготовления. Я нашел их в форм-факторе SMD по очень низкой цене (менее 1 доллара за штуку) на Aliexpress, поэтому я решил пойти на это:

Микроконтроллер SOIC Attiny84 9.0109

Что такое микросхемы поверхностного монтажа (SMD)?

Первое, что нужно узнать, чтобы действительно понять, с чем мы имеем дело с этими крошечными чипами, — это форм-факторы интегральных схем, которые вы обычно видите в спецификациях как «тип упаковки» или «тип корпуса». Об этом есть отличная статья в Википедии.

Эта статья относится к микросхемам малого размера, также известным как SO (маленький контур) или SOIC (миниатюрная интегральная схема). Я обнаружил, что они чрезвычайно распространены, и, кажется, легко доступны разделительные платы, поэтому эта статья относится к этому форм-фактору. Вы можете фильтровать по этому размеру пакета при поиске ИС на таких сайтах, как Mouser или Digikey.

SMD IC Breakout Boards

Я был очень рад узнать, что существуют недорогие, хорошо сделанные адаптеры/разветвительные платы именно для этой цели. Я заказал этот набор на Amazon, так как в нем было много разных плат с разводкой контактов, и он был «двусторонним»: с SOIC на одной стороне и TSSOP (другой тип корпуса) на другой стороне. Пока я пробовал только микросхемы SOIC, а TSSOP еще меньше.

Ознакомьтесь с обзорами этих плат, чтобы узнать о качестве и характеристиках. Если вы знаете, что вам понадобится определенное расположение выводов, вы можете получить такой набор из 25 шт. с 8 выводами, так что это будет еще дешевле в расчете на плату.

Придерживая коммутационную плату изолентой

Припаивание микросхем к платам

Я думал, что припаять эти микросхемы будет очень сложно, но на самом деле это оказалось намного проще, чем я ожидал. Вот несколько советов:

1. Прижмите печатную плату клейкой лентой, так как внезапные движения могут сдвинуть маленькую ИС с места
2. Добавьте немного флюса на дорожки и поместите ИС сверху
3. Расположите ИС как можно более ровно и припаяйте один угловой штифт. Даже если это не на 100% прямо, вы сможете немного исправить ориентацию
4. Перейдите к противоположному углу
5. Теперь микросхема должна быть прочно закреплена на месте, и вы можете нанести припой на остальные контакты

Самым большим сюрпризом для меня было то, как легко контакты всасывают припой с небольшим потока. Я использовал этот жидкий флюс, наносимый шприцем.