пайка — Как припаять SMD компонент с «площадкой» снизу?

спросил 5 лет, 4 месяца назад

Изменено 3 года, 11 месяцев назад

Просмотрено 18 тысяч раз

Я изготавливаю печатную плату для проекта, над которым работаю. Одна из частей, А4950 драйвер двигателя (техническое описание) имеет «площадку» внизу, которая предназначена для припайки к GND печатной платы для отвода тепла. Я заказываю только небольшое количество печатных плат, поэтому для меня не имеет смысла покупать какую-то услугу по сборке печатных плат . Сам планирую паять компоненты.

Я думал о пайке, и я не уверен, как я буду (с помощью паяльника) припаивать площадку на днище. Это вообще возможно сделать своими руками?

Я подумал, что можно вручную нанести немного паяльной пасты на печатную плату, но я не уверен, уместно ли это использование паяльной пасты.

Как создать прототип микросхемы с открытой контактной площадкой в ​​нижней части?

• пайка
• поверхностный монтаж

Абсолютно лучший способ сделать это – предварительно нагреть все с помощью большого источника горячего воздуха или печи с высокой скоростью потока. Сначала нанесите пасту, если она у вас есть, или немного припоя на контактную площадку. Затем предварительно прогрейте. Температура предварительного нагрева составляет около 125°C или около того.

После того, как все прогреется до 125°C, подайте локальный горячий воздух непосредственно на деталь, подлежащую пайке, и непосредственно вокруг нее. Температура должна быть достаточно высокой, чтобы расплавить припой, но не перегревать деталь. Многие дешевые термофены имеют плохую настройку и индикацию температуры. Так что, возможно, вам придется поэкспериментировать. Если припой плавится очень быстро, он слишком горячий. Если он тает примерно за 10-45 секунд, это, наверное, хорошо. Если это занимает целую минуту, то, вероятно, должно быть горячее. Часто вы заметите, что деталь как бы самовыравнивается и защелкивается на месте, когда весь припой расплавляется. Это хороший признак того, что он достаточно горячий.

Маленькие детали, вероятно, оплавятся гораздо быстрее, чем крупные детали, и, возможно, им не потребуется такая высокая температура. Ваши первые попытки могут не сработать. Так что следите за временем, температурой и результатами. Как только вы найдете выигрышный рецепт, придерживайтесь его.

Если у вас нет возможности предварительно нагреть всю плату, то вы можете просто сделать это так, как говорит Арсенал. Если вы ремонтируете плату, прошедшую через печь оплавления, следите за временем и температурой при извлечении детали. Это даст вам хорошее представление о времени и температуре, необходимых для установки нового.

Что касается крупных деталей, я иногда не размещаю их перед нагревом. Я держу деталь пинцетом у края потока горячего воздуха. Я обдуваю площадку горячим воздухом, пока не увижу, что припой полностью расплавился, затем помещаю горячую деталь на площадку расплавленного припоя с помощью пинцета. Не кладите холодную деталь на горячий припой. Деталь тоже должна быть горячей, иначе вы получите холодную пайку. Если вы сделаете это таким образом, вы можете остановить нагрев почти сразу после того, как поместите деталь. А также используйте флюс.

Один из дешевых и простых способов сделать это — просверлить небольшое (от 50 до 100 мил) отверстие в центре контактной площадки на печатной плате. Припаяйте саму площадку, но не так сильно, как она лужится. Припаяйте или, по крайней мере, оплавьте контактную площадку на микросхеме и припаяйте только угловые выводы к печатной плате.

Поместите паяльник мощностью 60 Вт или около того с маленьким наконечником долота в заднюю часть печатной платы и в просверленное отверстие. Это нагреет контактную площадку микросхемы и контактную площадку печатной платы достаточно, чтобы сплавить их вместе. Используйте палец в перчатке, чтобы прижать микросхему к плоскости, когда она вплавится в контактную площадку. ОСТАНОВИТЕ, как только это произойдет. Теперь вы можете вручную припаять или использовать инфракрасный или тепловой пистолет, чтобы припаять оставшиеся контакты.

Это работает хорошо, если вы сделали это несколько раз. Используя этот трюк, вы немного теряете теплопередачу к печатной плате, но у вас меньше шансов повредить микросхему или печатную плату, если другие процедуры будут длиться слишком долго.

РЕДАКТИРОВАТЬ: Единственный раз, когда этот трюк не сработает, это с многослойными платами, и вы знаете, что есть дорожки, которые вы можете прорезать. Однако ИС, которые имеют нижнюю площадку для заземления и/или радиатора, обычно не имеют скрытых следов под ними. В лучшем случае будет заземляющая площадка с кольцом SMD-конденсаторов по периметру. Если он не очень маленький, все же безопасно просверлить маленькое отверстие в центре.

Спасибо @MichaelKaras за его предложение о том, что если вы делаете свою собственную компоновку платы, в плате можно сделать отверстие диаметром 50 мил, которое покрыто металлом в корпусе. Это создает больше поверхности для передачи тепла и позволяет избежать образования заусенцев в меди, если это будет сделано позже. Сквозная пластина также позволяет отводить больше тепла от припоя, поэтому этот шаг происходит быстро. Также это позволяет вам трассировать несколько дорожек вокруг отверстия, если это упрощает трассировку.

Вот способ сделать это без фена.

Поскольку штифты имеются только с двух сторон, можно сделать центральную площадку длиннее, как здесь для U3. Таким образом, вы можете нагреть его с установленным чипом:

Затем предварительно залудить контактную площадку на устройстве и на плате и нагревать, пока они не расплавятся. После этого можно нормально припаять остальные контакты.

Если у вас есть паяльная паста и регулируемый (поток воздуха и нагрев) термофен, вы можете использовать их.

Что я делаю, так это наношу паяльную пасту на контактные площадки (я использую шприц с очень тонкой иглой, на самом деле много не нужно), размещаю компонент как можно лучше. Он не должен быть на 100 % идеальным, особенно если на плате есть припой, так как оплавляемая паяльная паста позволит детали немного выровняться, но не слишком сильно.

Затем я использую слабый поток воздуха (деталь может быть снесена ветром) при температуре от 350 до 400 °C и пытаюсь равномерно нагреть ее вокруг детали. В какой-то момент паяльная паста начнет оплавляться на контактах. Чтобы получить нижнюю площадку, ей нужно немного больше тепла, поэтому я продолжаю еще несколько секунд вокруг чипа.

Если в непосредственной близости от микросхемы есть мелкие детали (развязывающие конденсаторы например), будьте готовы к тому, что они отлетят или надгробье на вас.

Итак, после того, как вы закончите, внимательно осмотрите плату на наличие короткого замыкания, которое может произойти во время этой процедуры — по крайней мере, для меня это не редкость.

Этот метод создает термическую нагрузку на печатную плату, поэтому примерно после 4 или 5 попыток на печатной плате появляются признаки деградации, и я обычно использую новую.

[отказ от ответственности: этот метод предлагается только для одноразовых прототипов.]

Однажды мне пришлось припаять микросхему SOIC с термопрокладкой к двухслойной плате. Мне не пришлось использовать паяльную пасту. Вот как я это сделал.

1. Схема печатной платы. Нижний слой моей печатной платы служил заземлением. Я добавил переходные отверстия под микросхемой, которые соединяли термопрокладку с заземляющей пластиной нижнего слоя. Основная цель переходных отверстий заключалась в отводе тепла, рассеиваемого микросхемой. Одни и те же переходные отверстия могут отводить тепло, необходимое для пайки.

2. Припаяйте доступные выводы типа «крыло чайки» снаружи микросхемы. Это удержит его на месте.

3. Необязательно, но очень полезно. Примените «объемное тепло» к вашей печатной плате. Можно использовать духовку. Для этого подойдет даже бытовой фен. [Я использую промышленную тепловую пушку, которая представляет собой заросший фен.] Цель объемного нагрева — уменьшить количество «местного тепла», которое вы будете применять с помощью паяльника на следующем этапе.

4. Прецизионный нагрев. Переверните доску. Вставьте паяльник в сквозное отверстие на нижней стороне. Обильно подайте припой и флюс в переходные отверстия. Припой будет течь через переходные отверстия к термопрокладке, где он создаст электрический и тепловой контакт.

—

¹ Я использовал старомодный свинец для шага 5. Он имеет более низкую температуру плавления, чем современные материалы.
² Если у вас есть выбор насадок, используйте среднюю или большую насадку для шага 5.
³ Если на вашей плате есть внутренние плоские слои, будет сложнее заставить этот метод работать.

Термофен и много флюса. Другой метод, который я использовал для пайки этих частей с помощью паяльника, заключается в том, чтобы разместить несколько переходных отверстий на термоплощадке и припаять ее через них. Это не лучший метод, но он достаточно хорош для прототипирования.

Если мощность, рассеиваемая в детали, невелика (например, 1/3 или 1/4) от номинальной рассеиваемой мощности, можно вообще не припаивать контактную площадку (если только она не используется для заземления или электрического соединения, у которых на многих деталях термопрокладка соединена со штырем и прокладкой).

Еще один вариант, если электрическое соединение с термопрокладкой внизу не требуется, — установить радиатор сверху для прототипирования (иногда подойдет даже алюминиевый блок, что угодно, чтобы увеличить площадь поверхности для воздуха).

Для пайки контактных площадок, которые находятся под компонентом, к сожалению, паяльником не обойтись, нужна тепловая пушка, а лучше станция. ….и много Flux. Надеюсь, что это ответ на ваш вопрос.

Термофен, паяльная паста и флюс — правильный ответ, как писали другие. Однако я хотел бы добавить точности к температуре, которая будет использоваться. Предварительно нагрейте при температуре около 120°C в течение одной минуты, затем постепенно увеличивайте температуру на 10°C каждые 5 секунд, пока не достигнете 240°C или 250°C (для более крупных деталей). Затем медленно посчитайте до 5 и начните постепенно снижать температуру. уменьшение можно сделать быстрее. Обратно при 125С можно выключить горячий воздух. НЕ нагревайте при более высокой температуре! Ваша часть, печатная плата и другие детали вокруг расплавятся. В техпаспорте должны быть указаны максимальная температура и время пайки оплавлением. Не превышайте их. Если у вас нет регулируемого пневматического пистолета и вы не можете его иметь, вы можете попробовать поиграть с цифровым термометром, но это намного сложнее и менее надежно. Я настоятельно рекомендую купить один, если вы делаете более 10 штук. Пневматический пистолет также можно использовать для сварки или ремонта пластика, пайки контактных втулок и прочего.

Очень неаккуратный, но существующий способ сделать это — сделать контактную площадку на плате немного больше, припаять короткий тонкий провод к самому компоненту, а затем, после размещения компонента, припаять остаток провода к контактной площадке. Это поднимет компонент на миллиметр или около того от платы, вы можете протолкнуть под него немного теплопроводящего клея. 🙂 Я вижу, как вздрагивают лица, и я полностью понимаю, но он действительно может работать, заботится об электрическом соединении и нагреве и не требует пневматического пистолета.

Это можно паять вручную, если вы спроектируете голую плату с отверстием в плате, достаточно большим, чтобы поместиться жало паяльника, но вам также понадобится заземляющая площадка. Взгляните на картинку для справки. Я настоятельно не рекомендую делать это, но если вы собираете только несколько досок, то это сработает. Если вы когда-нибудь решите получить больший объем, удалите отверстие и наймите CM. На изображении dfn с заземлением.

Используйте эту ссылку для изображения.

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Опубликовать как гость

Требуется, но не отображается

Опубликовать как гость

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания и подтверждаете, что прочитали и поняли нашу политику конфиденциальности и кодекс поведения.