Site Loader

Содержание

Как выпаять микросхему

..::Меню::..       

Главная

Статьи

F.A.Q.моддеру

Программы

..::Новости::..   

Новое

Ожидаем

..::Контакты::..  

О Нас

Ссылки

Гостевая

Как выпаять микросхему?

Ну зачем тебе паять микросхему? Многовековой опыт показывает, что device (устройство), из которого ничего не выпаивали, работает лучше. Если тебе нужно просто освободить место на плате, то лучше откуси ножки кусачками. Ты хочешь, чтобы микросхема еще и работала? Есть два способа:

1) Купи или сделай насадку на паяльник. Насадка должна одновременно нагревать все ножки микросхемы. Цепляй ее отверткой поочередно с разных концов и вынимай из платы. Занятие нервное и долгое, после того как сломаешь парочку чипов пополам, выпей валерианочки и начинай сначала.

2) Купи компрессор или отсос (не то, что ты подумал) для олова. Нагревай каждую ножку и отсасывай оттуда припой.

Потом просто вынь микросхему. Паяльник с отсосом стоит дешево. Но рычаг отсоса часто норовит вылететь в глаз, зуб и пр. Так что оптимальный выбор — это компрессор. Если помозговать, то из обычного пылесоса выйдет крутой компрессор (осталось объяснить это другим членам твоей семьи). Олово можно вытряхивать из гнезда резким движением руки. Правда, на 50 ноге ты можешь разбить плату об пол. Паяльник на ножке микросхемы держать можно не более 2 секунд.

Вреден ли режим сна для винта?

Винт спит, трафик идет. Самые вредные моменты для винта — это его пуск и остановка. В это время очень сильно изнашивается механическая часть. Повышается вероятность случайного повреждения поверхности. Вообще считается, что винт, который крутится без остановки, живет намного дольше. Если только всякие вундеркинды не лезут с тряпкой и отверткой “протирать пыль с блинов и головок”.

Что делать, если в компе поселились тараканы или муравьи?

Ни в коем случае их не трогай, возможно, это специальные тараканы, которые улучшают работу процессора. Определить это так, поймай таракана и положи перед ним проц и горбушку хлеба. Если он выберет микросхему, то извинись и положи его на место. Если насекомое выберет горбушку, то твои дела плохи. Такие тараканы совершенно безграмотны, они часто устраивают короткие замыкания или застревают в дисководе. Срочно проводи капитальную чистку компьютера с применением ядохимикатов и бактериологического оружия.

Зачем нужно заземлять компьютер?

Вообще, по ГОСТу вся аппаратура заземляется во избежание поражения током. Но, как известно, током у нас трясет всю страну, особенно ту часть, которая постоянно под анестезией. Здоровье человека стоит дешевле аппаратуры, а заземление повышает вероятность выхода из строя электронных устройств. Компьютер очень хороший генератор радиошума. В этом просто убедиться, часто при включении компа прут радиопомехи, которые мешают работе телевизоров, радиоприемников, радиотелефонов. Поэтому рекомендуется работать только с закрытым кожухом и заземленным корпусом, чтобы экранировать шум.

Некоторые защитные экраны для мониторов можно заземлить. Такие экраны сделаны в виде металлической сетки. Если ты хорошо заземлишь такой экран, то глаза будут меньше уставать. Это особенно касается древних мониторов.

12.10.2005 

Ожидается статья «Моддинг харда»

 

11.10.2005                     

Вышла в свет статья  Моддинг БП

        

 

как выпаять микросхему

как выпаять микросхему

Как правило, при выпаивании обычных радиоэлементов с небольшим количеством выводов не возникает проблем. Но при демонтаже многовыводных радиоэлектронных компонентов, таких как микросхемы, строчные трансформаторы, многовыводные переменные резисторы, трудности возникают даже у тех, кто умеет аккуратно и правильно паять. Для демонтажа многовыводных деталей необходим инструмент, с помощью которого можно легко удалить припой с места паяного контакта.

Чтобы эффективно убрать припой можно воспользоваться несколькими простыми приспособлениями.

 

 

 

 

Медная оплётка.

Первый и довольно распространённый способ – это использование медной оплётки. Медная оплётка представляет собой множество переплетённых между собой тонких медных жил. Как правило, продаётся в катушках по 1,5 метра длиной и 2,5 мм. шириной.

Как пользоваться медной оплёткой?

Пользоваться медной оплёткой достаточно просто. Нужно приложить медную оплётку к месту, где необходимо удалить припой и, прижав её разогретым жалом паяльника, дождаться момента, когда припой расплавиться и впитается оплёткой под действием капиллярного эффекта. При этом будет хорошо видно, как жидкий припой впитывается медной оплёткой, а место вокруг вывода и сама печатная дорожка остаются чистыми от припоя. Использованный отрезок медной оплётки, заполненный застывшим припоем, откусывается кусачками.


Следует помнить, что оплётка оплётке рознь. Так, например, можно услышать критику качества медной оплётки, которую производят малоизвестные фирмы и похвалу продукции таких фирм, как Weller. Что ж покупатель всегда прав.

На фото – катушка медной оплётки производства малоизвестной фирмы. К сожалению, есть некоторые нарекания насчёт качества. Во-первых, оплётка сильно спрессована и вытянута в длину – наверняка для того, чтобы сэкономить на меди. Что же можно сделать, чтобы комфортно использовать эту медную оплётку для своих целей?

Первым делом нужно “распушить” медную оплётку так, чтобы между медными жилами было как можно больше свободного пространства. Поскольку действие медной оплётки основывается на капиллярном эффекте, то необходимо обеспечить возможность расплавленному припою подниматься вверх по медным жилам и заполнять пространство между ними. Для этого, естественно, нужно обеспечить свободное пространство между медными жилами.

Также не помешает пропитать оплётку жидким флюсом. Подойдёт ЛТИ-120.

Флюс ослабляет поверхностное натяжение и способствует равномерному покрытию жидким припоем медных жил. Конечно, можно использовать и твёрдую, кусковую канифоль, но добиться хорошего эффекта будет труднее.

С помощью медной оплётки можно без труда удалять припойные перемычки между выводами микросхем, которые могут образоваться при монтаже многовыводного чипа на печатную плату.

Как-то раз по телевизору видел репортаж с китайского завода электроники, где монтажник удалял излишки припоя между выводами микросхемы, смачно проводя медную оплётку под жалом паяльника вдоль выводов микросхемы на плате – смотрелось очень профессионально!

Понятно, что единственный минус использования медной оплётки для удаления припоя это то, что она является расходным материалом и может кончиться в самый неподходящий момент. Этого недостатка лишён специальный инструмент под названием десольдер.

Десольдер (Оловоотсос).

Слово десольдер происходить от английского слова desoldering – распайка, удаление припоя.

Сам по себе десольдер или по-другому оловоотсос представляет собой цилиндрическую трубку, на одной стороне которой закреплён узкий носик, а на другой поршневой механизм с ручкой и кнопкой. Внутри этого приспособления помещается жёсткая пружина, которая толкает поршень.


На фото ниже показан механический десольдер в разборе. Как видим, этот нехитрый инструмент состоит из узкого носика, полого цилиндра, пружины и поршня с фиксатором.

Как пользоваться оловоотсосом?


Для того чтобы убрать припой с места паяного контакта расплавляем припой в месте контакта с помощью паяльника. Чтобы придать расплавленному припою лучшую текучесть используем канифоль или флюс. Канифоль и флюс способствует снижению поверхностного натяжения металла и увеличивает текучесть расплавленного припоя.

Далее фиксируем поршень десольдера, нажав рычаг до щелчка. При этом поршень зафиксируется, а пружина будет находиться в сжатом состоянии. Не прекращая нагрева места, откуда нужно убрать припой подносим вплотную узкий кончик оловоотсоса к месту пайки.

Нажимаем кнопку фиксатора десольдера. При этом поршень резко переместиться за счёт сжатой пружины и создаст разряжение воздуха в цилиндре, за счёт которого и происходит втягивание расплавленного припоя внутрь цилиндра. Поверхность печатной дорожки и вывод остаётся чистой от припоя.

Пользоваться десольдером достаточно удобно, но есть и некоторые минусы.

При частом использовании десольдера проявляется его основное отрицательное качество — загрязнение поршневого механизма кусочками припоя смешанного с канифолью. При этом смесь крошек припоя и флюса налипают на стенки цилиндра и пружину. Это мешает свободному ходу поршня в цилиндре и, естественно, затрудняет работу.

Чтобы очистить десольдер необходимо его разобрать и произвести чистку. В качестве чистящего средства можно применить, например, спрей-очиститель Degreaser. Он хорошо растворяет канифоль, которая сцепляет кусочки припоя. Внутренние стенки полого цилиндра и носика после нанесения спрея-очистителя прочищаем щеточкой. Затем цилиндр необходимо протереть тканью, удалив остатки припоя и чистящего вещества. После чистки десольдер вновь готов к работе. Проводить чистку можно и другими чистящими средствами.

Во времена, когда инструментов подобного десольдеру не было в широкой продаже, радиомеханики использовали резиновую грушу – вот такая вот, инновация.

Рекомендации по демонтажу

  • Маломощные транзисторы и микросхемы в круглых корпусах с позолоченными выводами следует выпаять или аккуратно выкусить под корень, оставляя максимально возможную длину ног. Ни в коем случае не вырывайте их плоскогубцами, в этом случае теряются выводы и сильно падает стоимость микросхемы! Лучше всего купить для этого газовую горелку с пьезоподжигом или термофен. Для распайки возьмите плоскогубцы, горелку, зажмите плату в тиски стороной пайки к себе. Возьмите корпус транзистора плоскогубцами и нагрейте горелкой место пайки, и через пару секунд его транзистор можно извлечь. Не мучайте себя разнообразными паяльниками и т. д. Горелкой лучше всего распаивать на улице или в гараже. Не нужно обкусывать у транзисторов ни выводы, ни шляпки, даже если они и «белые».
  • Микросхемы в планарных корпусах нужно отпаивать, нагревая горелкой саму микросхему до плавления припоя, и после плавления нужно убрать горелку и пинцетом снять микросхему. Для удобства загните кончики пинцета так, чтобы он ими подхватывал микросхему снизу, иначе рискуете ее выронить из пинцета. НЕ перегревайте и не отгибайте микросхему до полного плавления припоя и убирания горелки, иначе перегреваются выводы и стоимость теряется.
  • Вертолеты лучше отпаивать паяльником, нагревая и отгибая каждую «лопасть» отдельно. Выводы от болтов типа КТ904 и прочих можно просто пооткусывать.
  • Транзисторы в пластиковых корпусах, такие как КТ814, 502 и подобные разбирать нельзя, они принимаются только целиком. После разборки дороже не станет. а вот дешевле, при неверном подходе, может быть.
  • Микросхемы в прямоугольных керамических корпусах, панельки, индикаторы АЛС и подобное нужно выпаивать горелкой, нагревая противоположную сторону платы. Не нагревайте сами микросхемы, они от этого очень сильно портятся 🙂 и соответственно может уменьшиться стоимость. Также не нужно отпаивать или отрывать никелевые крышки от микросхем, кварцевые окна серии 537РФ и так далее. Для продажи достаточно просто аккуратно выпаять микросхему и отсортировать их.
  • Микросхемы в пластиковых корпусах идут только с желтизной внутри, так что не стоит снимать микросхемы, в которых ее точно нет (главным образом это 580 серия в пластике). Для снятия нужно взять стамеску и молоток, либо топор, и срубить микросхемы, стараясь не разрушать сами корпуса. Выводы можно осталять в таком виде, как после срубания.
  • Микросборки для извлечения керамики из них стоит обточить на точиле по пермиетру наружные 0.5мм ободка, после чего крышка отваливается, а нагревом на горелке можно отклеить керамику. Керамику складывайте в металлическую, стеклянную, деревянную или керамическую коробку, или на лист бумаги (т.к. после отклеивания она горячая и может разрушить пластик). После этого пересыпьте керамику, включая весь сор, в плотный пакет, не теряя при это даже малейших крох.
  • Конденсаторы типа КМ, К52-2 и прочие выкусывайте с плат, сразу обкусывая под корень выводы. Конденсаторы К10-17 в прямоугольных корпусах («трусы») — можно аккуратно отрывать плоскогубцами. Для этого надо взять плоскогубцами конденсаторы и повернуть его вокруг своей оси. К конденсаторам с остатками выводов применяется скидка от 0 до 20% (новые).
  • Бескорпусные КМ отпаивайте паяльником или горелкой, не нужно пробовать срывать их кусачками — они могут покрошиться.
  • Резисторы типа СП5 достаточно отрывать от плат плоскогубцами. Ценные составляющие при этом не теряются. Не нужно выпаивать их. торчащие выводы добавляют сложности при разборке, да и выпаивание тоже сложнее. Для резисторов ПП3, переключателей, шаговых искателей и т.д. провода нужно откусывать вблизи к самому выводу, но это не особо критично и на цену не влияет. Не нужно отпаивать провода от переключателей ПР, лучше откусите в любом месте, не повреждая сами выводы переключателя.
  • Разьемы стоит выпаивать с плат, а такие у которых выводы с намотанными проводами — лучше по возможности провода разматывать. Разьемы типа СНП59 «папы» можно снимать с плат зубилом. Для этого отрубите зубилом концы разьема, чтобы отделить его от винтов, потом стамеской срубите с платы под корень выводы. Нужно оставлять максимально возможную длину выводов на разьеме, не загрязняя поверхность припоем.
  • Реле, запаянные в плату, нужно только выпаивать, особенно это касается РЭС-7,8,9,10,15,48, РПВ, РПА а также всех РПС. При выламывании реле кусачками или плоскогубцами некоторые контакты могут остаться в плате благодаря разрушившимся стеклянным вставкам или пластиковым корпусам. В таком случае часть стоимости потеряется вместе с контактми.
  • Ламели нужно отрезать от плат, минимально захватывая саму плату. Для этого лучше всего использовать ножницы по металлу, не отламывайте их плоскогубцами, т.к. можете потерять некоторую часть контактов. Провода авиационные покупаем по результатам разборки одного метра провода и взвешивания получившейся жилы и оплетки.
  • Индикаторные лампы новые покупаем в любом виде, как в упаковке, так и без. Индикаторные лампы б/у, запаянные в плату, нужно сдавать вместе с платой и родным креплением, при необходимости обрезав лишнее. Не нужно выпаивать лампы или вытаскивать из панелек, т.к. есть риск их повредить. Нельзя также откусывать запаянные выводы. Корпус ламп должен оставаться без сколов и других дефектов.

Помните два главных правила: если выводы желтые, то чем большая часть их останется, тем выше будет и цена. Старайтесь по максимуму сохранять выводы. И второе — если желтый вывод покрыт припоем, то он теряет свою стоимость. Так что если у микросхемы выводы до основания будут покрыты припоем, то цена будет как за «без выводов», а если будут загрязнены припоем прочие желтые части деталей, то цена будет еще ниже.

Как выпаять микросхему в DIP-корпусе

 В этой статье я расскажу вам о том, как выпаять микросхему в DIP-корпусе используя обычный паяльник.
 В некоторых ситуациях нам не нужна либо микросхема, либо печатная плата, на которой смонтирована эта самая микросхема — это существенно упрощает задачу. Но что делать, когда нам нужны и плата, и микросхема?

 Существует несколько способов выпаять микросхему с помощью паяльника так, чтобы печатная плата и микросхема остались живы. Способ с использованием оплетки я отбросил сразу, так как этот способ не гарантировал того, что я не перегрею микросхему и тем самым не убью её. Да и плата после использования оплетки становится грязной и некрасивой. Перерыв интернет на предмет способов и инструментов для пайки на одном из форумов нашел пару упоминаний о демонтаже вышеупомянутых микросхем с помощью иголки от медицинского шприца. Посетив аптеку и купив десятка два шприцов различной емкости, а также перерыв закрома на предмет ненужных плат с микросхемами для опробования сего способа, я неплохо его освоил и сегодня расскажу вам о нём.

 Рассказывать (и показывать) я буду на примере микросхемы К174УР5, которая является усилителем промежуточной частоты канала изображения, выполненной в корпусе DIP-16.


 Для демонтажа нам понадобятся паяльник мощностью 25 ватт и игла от медицинского шприца емкостью 10-20 кубов (чем больше емкость шприца — тем большего диаметра игла). Я пользуюсь иглой от 10-ти кубового — по диаметру подходит идеально.

 Об игле я расскажу немного подробнее. Её нужно особым образом сточить, дабы её конец не был таким острым. Делать это нужно аккуратно, на мелкозернистом камне и не прикладывая больших усилий. Потом сунуть в неё обычную швейную иголку и немножко развальцевать сточенный край. Должно получится примерно так.

 Итак, приступим к демонтажу. Будем выпаивать каждую ногу микросхемы по очереди, давая микросхеме время остыть, дабы не перегреть её. Одеваем иголку на ногу, немного нажимаем и, пошатывая иглу из стороны в сторону, касаемся хорошо прогретым паяльником припоя возле ноги. По мере плавления припоя игла проседает, очень хорошо будет если она влезет в отверстие между ногой и печатной платой, одевшись на ногу почти до корпуса микросхемы.

 Убираем паяльник в сторону и, всё так же пошатывая иглу, ждем, пока остынет припой, после чего аккуратно извлекаем иглу. Смысл пошатывания состоит в том, что по началу игле легче сесть на ногу, а в конце, когда припой затвердевает, он не припаяет к плате и ноге иглу. Иглу ни в коем случае нельзя прокручивать, иначе есть немалый шанс оставить микросхему без ноги. Далее таким же макаром проходим одну сторону, делая между демонтажем каждой ноги перерыв, дабы микросхема не перегрелась. Её температуру контролируем пальцами. При проходе стороны нужно оставить одну ногу припаянной, это не даст микросхеме провалится и убережет её ноги. Потом проходим и вторую сторону, так же оставляя одну ногу по диагонали припаянной.

 Далее очень аккуратно отпаиваем оставшиеся две ноги. Ждем пока все остынет. Берем маленькую плоскую отвертку и, аккуратно поддевая микросхему по краям, извлекаем её. Её ноги должны выходить без каких-либо особых затруднений, если какая-то сторона клинит — необходимо повторно пройтись иглой и паяльником по тем ногам, которые не хотят вылезать из отверстий. Еще лучше использовать две отвертки и поддевать микросхему сразу с двух сторон — меньше шансов погнуть ей ноги.


 Как видите, и микросхема, и плата выглядят вполне целыми и здоровыми.

 Одно из преимуществ этого способа: чистая, красивая плата. Остается только аккуратно снять паяльником лишний припой — и можно использовать по назначению.


 После выпаивания около десятка микросхем приходит опыт и на демонтаж одной уходит несколько минут.

 Сей способ годится также для демонтажа различного рода переключателей, трансформаторов и прочих электронных многоножек. Единственное ограничение — диаметр игл, которые можно купить в аптеке. Можно использовать иглы от капельниц, они самые толстые из легкодоступных.
 Паяйте и помните: качественный инструмент, пусть и самодельный — залог успешного ремонта или сборки прибора.

Часть 13 – Пайка конденсаторов

 

Добро пожаловать в серию «Основные сведения о конденсаторах», в которой мы расскажем вам о тонкостях конденсаторов — их свойствах, классификации продуктов, стандартах испытаний и вариантах использования — чтобы помочь вам принять обоснованное решение о правильных конденсаторах для ваших конкретных приложений. . После описания визуальных стандартов для чип-конденсаторов в нашей предыдущей статье давайте обсудим рекомендации по подключению и подключению чипов.

Традиционно свинцовые конденсаторы использовались в печатных платах большого объема, так что компоненты собирались или «вставлялись» в покрытые металлом сквозные отверстия на печатной плате. доски. В настоящее время многослойные керамические конденсаторы (MLCC) часто продаются в виде микросхем (или безвыводных) компонентов, которые можно монтировать на поверхности плат высокой плотности с использованием высокоскоростной автоматизации. Однако все большее значение приобретают переменные, влияющие на прикрепление чипов к подложке. Свойственное несоответствие тепловых и физических свойств компонентов подложкам и припоям усиливается за счет использования компонентов микросхем, непосредственно связанных с материалом подложки.В этой статье мы обсудим различные методы крепления чип-конденсаторов, тепловые свойства и технические характеристики, которые следует учитывать.

 

Способы крепления конденсатора

Приклеивание чипа к подложке можно разделить на два основных класса: 1) методы с использованием пайки и 2) методы с использованием других соединений, таких как эпоксидные смолы и проволочные соединения (термическое сжатие и ультразвуковое соединение).

#1 Пайка

Крепление под пайку может быть выполнено различными способами:

  • Ручная пайка чипов на контактные площадки
  • Оплавление предварительно луженых конденсаторов на предварительно луженых подложках
  • Оплавление конденсаторов на контактных площадках, покрытых заготовкой припоя или экранированных паяльной пастой
  • Пайка чипов и подложки волной припоя (при этом чипы удерживаются на месте с помощью непроводящей эпоксидной смолы), что позволяет прикреплять блоки к обеим сторонам подложки для большей плотности монтажа

Распространенным методом, используемым в индустрии поверхностного монтажа, является технология оплавления паяльной пасты, которая включает следующие основные этапы:

  1. Конденсаторы и подложка подготавливаются путем очистки мягким растворителем и предварительного флюсования
  2. Подложка предварительно залита припоем с использованием паяльной пасты, погружения в расплавленный припой или заготовок для припоя
  3. Узел конденсатор-подложка нагревается до температуры точки текучести припоя, чтобы сформировать хорошо сформированный патрубок припоя
  4. Собранная подложка очищается мягким растворителем (обычно ультразвуком) для удаления остатков флюса

Появление схем с высокой плотностью компонентов, в которых используется технология поверхностного монтажа, привело к необходимости более термически эффективных и надежных методов пайки. Компоненты для поверхностного монтажа прикрепляются к подложке с помощью машин для захвата и установки и удерживаются на месте с помощью эпоксидной смолы или паяльной пасты для последующей обработки, которая может включать любое из следующих действий:

  • Инфракрасное (ИК) оплавление припоя : Этот метод был кратко описан выше и имеет то преимущество, что имеет точные температурные профили. Это позволяет хорошо контролировать многие параметры сборки схемы, включая улетучивание растворителей, активацию флюсов, время оплавления и смачивания припоя, а также равномерное и постепенное охлаждение.
  • ИК-теплопередача: Этот метод основан на прямом излучении, и для различных типов и конфигураций платы необходимо установить различные специальные профили. Как правило, ИК-профили проводят несколько минут при температуре ниже 100°C, чтобы растворители улетучились, повышают температуру чуть ниже точки плавления припоя, а затем резко повышают температуру до 30°C для достижения смачивания припоем и формирования чистых галтелей.
  • Оплавление в паровой фазе: Этот метод основан на быстрой и термически эффективной передаче тепла от горячих паров к гибридной сборке.Преимущество этой системы в том, что полное погружение контура в горячий пар обеспечивает более равномерный теплообмен при оплавлении припоя. Однако могут возникнуть проблемы с внезапным выделением газов из компонентов пасты и термическим ударом компонентов.
  • Solder Wave: Этот метод отличается от описанного выше тем, что пайка осуществляется путем прямого контакта гибридной сборки с расплавленным припоем. Схема транспортируется через запрограммированные циклы флюса, предварительного нагрева, пайки и охлаждения.Полное погружение в флюс и расплавленный припой достигается за счет их прокачки через приспособление для создания постоянно текущего гребня или «волны» достаточной высоты, чтобы покрыть всю цепь во время ее прохождения. Для минимизации термических напряжений в компонентах и ​​соединениях требуются контролируемые циклы нагрева и охлаждения.

Цель любой системы припоя одна и та же: получить чистые и гладкие паяные соединения без перемычек или открытых участков и без физических дефектов.Не все эти параметры зависят от процесса пайки, поскольку некоторые дефекты могут быть связаны с неисправностями компонентов или схем или с выбором материалов. Степень прочности соединения компонентов с платой также зависит от качества заделки микросхемы, ее собственной прочности, способности к пайке и устойчивости к вымыванию припоем, а также от выбора припоя.

#2 Эпоксидное соединение

Непроводящие термореактивные эпоксидные смолы используются для прикрепления корпуса конденсатора к подложке при подготовке к вторичному электрическому соединению либо пайкой (плавление припоя или волна припоя), либо проволочным соединением (ультразвуковое или термокомпрессионное соединение).Электромеханическое соединение, аналогичное пайке чипов, может быть достигнуто с помощью проводящих эпоксидных смол, содержащих металлические порошки серебра, меди или алюминия. Эпоксидные смолы требуют отверждения при низкой температуре в диапазоне от 25°C до 150°C.

#3 Соединение проводов

Методы соединения проводов включают приваривание очень тонких золотых или алюминиевых проводов к компонентам для обеспечения электрического соединения; физическое прикрепление корпуса конденсатора к подложке должно быть выполнено другими способами, такими как эпоксидное соединение.Соединение проволоки с металлизацией чипа или подложкой достигается с помощью тепла и давления, прикладываемых к наконечнику проволоки малого диаметра. Локальное тепло на соединение подается от внешнего источника, как при термокомпрессионном соединении или ультразвуковом соединении. В обоих случаях тепло и давление приводят к интерметаллическому смешению проволоки и основного материала, создавая связь.

 

Тепловые свойства чип-конденсаторов

Методы крепления чипа неизменно включают термоциклирование компонента.Характеристики расширения чипа и подложки, а также механические свойства связующего вещества приводят к возникновению остаточных напряжений, влияющих на надежность скрепленного чипа.

Чип-конденсаторы

могут выдерживать относительно высокие температуры благодаря их обработке, которая обычно включает в себя обжиг диэлектрического корпуса при температуре от 1100°C до 1200°C, за которым следует второй обжиг торцевой металлизации примерно при 850°C. Таким образом, чипы могут подвергаться циклическому нагреванию до 850°C без вредного воздействия на устройства, при условии, что в процессе продукт не подвергается внезапным или неравномерным изменениям температуры, которые могут привести к выходу из строя из-за теплового удара.Конденсаторы с никелевыми барьерными выводами, которые имеют покрытие припоя поверх никеля (или выводы с припоем), ограничены температурой оплавления припоя.

Температурное циклирование вызывает изменение среднего расстояния между атомами в кристаллической решетке из-за изменений тепловой энергии. Характерное изменение размеров материалов в зависимости от температуры является функцией температуры, и если изменения размеров, вызванные температурным циклированием, неравномерны, результирующие дифференциальные деформации вызывают напряжения внутри материала.Эти напряжения являются значительными в керамических материалах, которым, в отличие от металлов, не хватает пластичности для снятия напряжения. Нагрев материала вызывает положительное расширение, что приводит к сжимающему напряжению. И наоборот, охлаждение приводит к возникновению растягивающих усилий, поскольку материал пытается сжаться. Поскольку керамика обычно слабее при растягивающей нагрузке, отсюда следует, что тип изменения температуры, т. е. нагрев или охлаждение, а также скорость, равномерность и степень изменения имеют решающее значение. Таким образом, термоциклирование микросхемных конденсаторов требует соблюдения следующих общих мер предосторожности:

  • Скорость нагрева должна быть равномерной и контролируемой, чтобы исключить возникновение дифференциальных деформаций в стружке, как это происходит в печи оплавления.Другим методам пайки, таким как ручная пайка или пайка волной, должен предшествовать цикл предварительного нагрева для постепенного доведения компонентов до температуры текучести припоя. Хотя нагрев обычно создает более мягкие сжимающие напряжения в керамическом корпусе, следует отметить, что более теплопроводная металлизация концов чипа нагревается преимущественно, т. е. концы чипа расширяются быстрее, чем основной корпус чипа, что приводит к растягивающим напряжениям между корпус и металлизированные концы.
  • Конденсаторы с микросхемой
  • еще более уязвимы к выходу из строя во время цикла охлаждения, поскольку отрицательные градиенты температуры вызывают в первую очередь напряжение растяжения.Поэтому охлаждение должно быть постепенным и равномерным, без локального принудительного охлаждения или контакта чипа с каким-либо эффективным радиатором.

Эффекты геометрии конденсатора очевидны; температурные градиенты и результирующие напряжения прямо пропорциональны массе стружки; следовательно, более крупные устройства более подвержены тепловому удару, чем устройства меньшего размера. Кроме того, вклад предпочтительной теплопроводности торцевых заделок в нежелательные напряжения увеличивается с увеличением размера или длины стружки, поскольку для поддержания температурных градиентов доступна большая масса.

Без механических ограничений термические напряжения снимаются, как только конденсатор достигает стационарного состояния при любой заданной температуре. Однако конденсаторы, прикрепленные к подложке, будут сохранять некоторое напряжение, главным образом из-за несоответствия расширения компонента относительно подложки. На остаточное напряжение стружки также влияет пластичность и, следовательно, способность связующего вещества снимать напряжение. К сожалению, тепловое расширение чиповых конденсаторов значительно отличается от теплового расширения материалов подложки.

Таким образом, чипы

, связанные с оксидом алюминия, будут сохранять растягивающее напряжение, поскольку коэффициент расширения диэлектрического материала превышает коэффициент расширения подложки. При охлаждении чип-конденсатор попытается сжаться больше, чем подложка, но этому препятствует материал подложки и припой или эпоксидная связь. Чипы, приклеенные к печатной плате, будут сохранять сжимающее напряжение, поскольку материал подложки пытается сжаться больше, чем чип. В любом случае в связующую среду включается напряжение сдвига; Таким образом, надежность соединения в значительной степени зависит от несущей способности связующего материала.

 

Выбор припоя

Припои

являются наиболее распространенными связующими сплавами, используемыми для крепления конденсаторов. «Низкотемпературные» припои (с температурой текучести ниже 250°C) обычно представляют собой оловянно-свинцовые сплавы с добавками серебра или без них. «Высокотемпературные» припои (с температурой текучести от 260°C до 370°C) основаны на сплаве с высоким содержанием свинца с серебром и/или оловом или на основе золота, легированного германием или оловом.

Припои выбираются на основе температурных ограничений схемы, твердости или пластичности сплава, а также совместимости припоя с выводом микросхемы и составом проводника подложки.Общие типы припоев, точки текучести и твердость приведены в таблице 1.

Таблица 1. Общие связующие сплавы

 

Важны следующие соображения:

#1 Выщелачивание припоя

При температуре текучести припоя оловянно-свинцовые сплавы поглощают серебро (или золото) из контакта чипа и/или площадки подложки. Этот эффект сводится к минимуму за счет использования припоев, содержащих некоторое процентное содержание серебра, и за счет ограничения времени выдержки при температуре оплавления до минимума, необходимого для получения хорошего смачивания и хорошо закругленной кромки.Также необходимо избегать превышения температурой точки текучести припоя, так как скорость выщелачивания быстро увеличивается с температурой. Эффект выщелачивания накопительный; повторное оплавление припоя при обработке схемы усугубит проблему.

Сплавы и геометрия разъемов конденсаторов

предназначены для снижения эффекта выщелачивания припоев. Материалы для подключения эволюционировали от чистого серебра до сплавов серебра и палладия, обычно 80Ag-20Pd, поскольку палладий препятствует выщелачиванию серебра.Выщелачивание, если оно происходит, преобладает на углах и кромках стыка стружки, где сплав вывода наиболее тонкий. Этот эффект сводится к минимуму производителем чипа путем скругления углов и краев чипа с помощью процесса переворачивания перед нанесением заделок для получения более равномерной толщины покрытия.

Оплавление в паровой фазе и пайка двойной волной припоя, используемые с технологией поверхностного монтажа, предъявляют требования к выщелачиванию припоем компонентов, что исключает использование серебряно-палладиевых контактов.Наилучшая стойкость к нагреву припоя достигается за счет использования клемм барьерного типа, которые имеют слой никеля, нанесенный поверх серебряной клеммы, с защитным покрытием из припоя или олова для улучшения паяемости и предотвращения окисления слоя основного металла. Конденсаторы с такими выводами выдерживают воздействие расплавленного припоя при 260 °C без заметного эффекта выщелачивания в течение нескольких минут по сравнению с менее чем двадцатью секундами для лучших сплавов Pd-Ag (поскольку никель относительно нерастворим в Sn, Pb или Ag и поэтому действует как барьер). для выщелачивания припоя).

#2 Твердость припоя

Как описано ранее, несоответствие теплового расширения конденсатора микросхемы и материала подложки приводит к остаточному напряжению сдвига в соединении. Теоретические расчеты показывают, что это напряжение может превышать 7000 фунтов на квадратный дюйм, достаточное для разрыва чипа (если последний находится под напряжением) или нарушения связи (если чип находится под сжатием). К счастью, это состояние смягчается способностью связующего сплава деформироваться и поглощать большую часть напряжения.Пластичность припоев обратно пропорциональна твердости материала; следовательно, желательно использование более мягких припоев (с меньшей твердостью по Бринеллю).

Наиболее распространенным припоем, используемым в гибридных схемах, является Sn62 (62Sn, 36Pb, 2Ag). Выбор других припоев часто обусловлен необходимостью обеспечения более высокой термостойкости контура, т. е. обязательными являются сплавы с более высокой температурой текучести.

 

Контакты для микросхем

Выводы конденсатора состоят из соединений металла и фритты (стекла), которые сплавляются с корпусом конденсатора для создания электрического соединения между внутренними электродами конденсатора и контактными площадками.Заделки можно разделить на две основные категории: 1) старая толстопленочная серебряная или серебряно-палладиевая (80Ag-20Pd) металлизация и 2) более популярные заделки барьерного типа, используемые для компонентов поверхностного монтажа.

Наконечники из серебра и палладия обладают адекватной стойкостью к выщелачиванию припоем и меньшей склонностью к потускнению, чем наконечники из чистого серебра. Серебро находит применение в основном в устройствах, предназначенных для осевого или радиального ввода, или в специальных изделиях, таких как высоковольтные конденсаторы, которые требуют использования более пластичного серебряного металла для снижения опасности теплового удара для этих устройств при наличии свинца.

Серебряные наконечники подшипников могут потускнеть. Обычно упакованные в бумагу, препятствующую потускнению, конденсаторы могут храниться неограниченное время и должным образом паяться с соответствующими флюсами. Сильно потускневшие элементы могут быть восстановлены до чистого металлического блеска путем повторного обжига продукта примерно до температуры от 700°C до 800°C. Обратите внимание, что продукт, поставляемый в рулонах, не может быть эффективно защищен бумагой, препятствующей потускнению, поскольку единицы хранятся навалом; следовательно, рекомендуется планирование запасов или использование барьерной заделки.

Зажимы с барьерным слоем основаны на технологии гальванического покрытия, обеспечивающей толщину никеля от 100 до 150 микродюймов поверх заделки из обожженного серебра. Поскольку никель легко окисляется, поверх никеля наносится второй слой олова/припоя или олова толщиной от 200 до 250 микродюймов, чтобы защитить его и обеспечить легко припаиваемую поверхность с хорошим сроком хранения.

Электролитический процесс, возможно, является предпочтительным методом осаждения никеля. Для осаждения никеля из сульфамата никеля и хлорида никеля в растворе борной кислоты на серебряную клемму конденсатора используется ток.Этот вывод отличается от обычных материалов тем, что фритта, соединяющая вывод с конденсатором, должна быть химически стойкой к гальваническим растворам и, следовательно, не содержать висмута. (Такие фритты не улучшают паяемость; следовательно, элементы с таким выводом не подлежат пайке, если они не покрыты надлежащим образом никелем и припоем.) Сразу же после никелевого процесса изделия должны пройти процесс пайки, прежде чем начнется какое-либо окисление слоя основного металла. На узлы нанесено гальванопокрытие с использованием концентратов олова и свинца в растворе деионизированной воды.

Химический метод осаждения никеля, основанный на химическом восстановлении растворов никель-бора и каталитических активаторов, также может обеспечить непрерывный барьерный слой никеля, но он не подходит для оловянно-свинцового покрытия. Попеременное нанесение слоя припоя методами пайки волной припоя создает трудности с допустимыми размерами, что нежелательно для компонентов, которые необходимо заклеить лентой и намотать для использования в технологии поверхностного монтажа

Явное преимущество заделки с никелевым барьером очевидно из названия; он служит не только в качестве защиты от выщелачивания припоя в силу относительно нерастворимой природы никеля в припоях, но также создает барьер для образования интерметаллических соединений в паяном соединении, которые могут неблагоприятно повлиять на долгосрочную надежность соединения. .На небарьерные соединения может повлиять зависящее от времени явление диффузии атомов Ag, Pd и Sn, которое ускоряется при термическом циклировании и может в конечном итоге привести к образованию трещин под напряжением, отделяющих компонент от сборки. Было показано, что конденсаторы с никелевыми барьерными выводами останавливают процесс диффузии и образование интерметаллических соединений, тем самым сохраняя целостность связи. Хотя характеристикой всех никелевых покрытий является сохранение условий сжатия или растяжения, промышленность разработала методы нанесения покрытия на материал с контролируемой металлографической структурой и пластичностью для получения физических и механических свойств, подходящих для всех типов диэлектриков многослойных конденсаторов.

 

Миграция ионов

Заделки чипов и связующие сплавы содержат металлы (особенно серебро и олово), которые могут гидролизоваться в присутствии водяной влаги. Под действием электрического поля гидроксид может диссоциировать с образованием катионов металлов, которые имеют суммарный положительный заряд и могут мигрировать к катоду. Это явление возникает как при напряжении переменного тока, так и при смещении постоянного тока, и серьезность прямо пропорциональна градиенту напряжения. По прошествии достаточного времени между выводами микросхемы образуется перемычка из серебра или олова, что снижает сопротивление изоляции и, в конечном итоге, приводит к короткому замыканию.Избежать этой проблемы можно с помощью очень дорогих золотых выводов и проводников-подложек или путем исключения из контура водяной влаги, препятствующей образованию подвижных катионов. Последнее достигается за счет герметизации цепей или использования водонепроницаемых герметиков, таких как эпоксидные смолы.

Надеемся, что часть 13 помогла вам лучше понять рекомендации по пайке и заделке микросхем, а также то, как эти рекомендации могут повлиять на ваше конкретное приложение.В части 14 мы углубимся в полезные формулы и расчеты для конденсаторов. Кроме того, ознакомьтесь с нашими конденсаторами Knowles Precision Devices, чтобы ознакомиться с нашим полным ассортиментом продукции.


Чтобы узнать больше о конденсаторах, загрузите нашу электронную книгу «Руководство по выбору правильного конденсатора для вашего конкретного приложения».

Как припаять «твердый припоем» чип без печи оплавления? | Детали

В настоящее время многие микросхемы имеют форму QFN или BGA, которые «невозможно» припаять паяльником.На самом деле я знаю, что у многих личных инженеров и аппаратных хакеров есть печи оплавления и они используют их с трафаретом паяльной пасты. Также в моем случае я столкнулся с этим типом чипа (датчик гироскопа и датчик температуры / давления / влажности) и обнаружил, что припаять их НЕ так уж сложно. Здесь я бы представил свой собственный способ.

Прежде всего, нам нужно нанести паяльную пасту на шаблон назначения. Здравый смысл говорит, что мы должны маскировать между электродами, но на самом деле поверхностное натяжение плавящейся пасты четко разделяет электроды друг от друга.Конечно, слишком много пасты создаст дополнительное электрическое соединение между шаблонами, и нам нужен некоторый опыт, чтобы правильно подобрать количество…. чипсы. Просто на печатной плате иногда плохой контакт, так что это просто для большей уверенности.

Для нагрева паяльной пасты я использую «нагревательный пистолет», что-то вроде большой воздуходувки для инженерных целей.

Наконец, обдуваем печатную плату горячим воздухом.Давление потока воздуха легко выдувает крошечную стружку, поэтому нам нужна осторожность. Это требует определенного опыта. После определенного потока воздуха цвет паяльной пасты изменится с серого на серебристый (блестящий), тщательно нагрейте весь электрод и все готово! (Как мы знаем, слишком много тепла может сломать детали и сжечь печатную плату, требуется некоторый опыт…)

Это окончательная форма пайки горячим воздухом. Как мы видим, вокруг чипа есть шарики припоя, и нам нужно аккуратно их удалить (не нужно, но для красоты).Также нам нужно проверить паяный мост (видим ли мы электрод). В этом случае электрод BME280 находится полностью под чипом, и мы не можем увидеть и проверить «перемычку» своими глазами, но я взял таким образом более 100 печатных плат и не встретил ошибки.

Настоящую «живую» пайку можно увидеть в следующем ролике.. Удачи!


В обработчике ошибок возникло необработанное исключение.

 /products/solder-chip-cadmium-free/220075/%3Fgroupid=125523&categoryid=1572&recommendationsource=categorybrowse 
 Система.NullReferenceException: ссылка на объект не указывает на экземпляр объекта.
   в Stuller.Com.Web.Controllers.ActionFilters.ShowLiveHelpAttribute.OnActionExecuting(ActionExecutingContext filterContext) в D:\a\Web\Web\app\Web.Controllers\ActionFilters\ShowLiveHelpAttribute.cs:строка 32
   в System.Web.Mvc.ControllerActionInvoker.InvokeActionMethodFilter (фильтр IActionFilter, преконтекст ActionExecutingContext, продолжение Func`1)
   в System.Web.Mvc.ControllerActionInvoker.InvokeActionMethodFilter (фильтр IActionFilter, преконтекст ActionExecutingContext, продолжение Func`1)
   в Системе.Web.Mvc.ControllerActionInvoker.InvokeActionMethodFilter (фильтр IActionFilter, преконтекст ActionExecutingContext, продолжение Func`1)
   в System.Web.Mvc.ControllerActionInvoker.InvokeActionMethodFilter (фильтр IActionFilter, преконтекст ActionExecutingContext, продолжение Func`1)
   в System.Web.Mvc.ControllerActionInvoker.InvokeActionMethodFilter (фильтр IActionFilter, преконтекст ActionExecutingContext, продолжение Func`1)
   в System.Web.Mvc.ControllerActionInvoker.InvokeAction (ControllerContext controllerContext, String actionName)
   в Системе.Web.Mvc.Controller.ExecuteCore()
   в System.Web.Mvc.ControllerBase.Execute(RequestContext requestContext)
   в Stuller.Com.ApplicationServices.ExceptionHandler.HandleException (исключение исключения, IErrorController errorController) в D:\a\Web\Web\app\ApplicationServices\ExceptionHandler.cs: строка 134 

Исходная ошибка

 System.Web.HttpException (0x80004005 ): от клиента было обнаружено потенциально опасное значение Request.Path (?).
   в System.Web.HttpRequest.Валидатеинпутифрекуиредбиконфиг()
   в System.Web.HttpApplication.PipelineStepManager.ValidateHelper (контекст HttpContext) 

Практическое руководство, вторник: пайка поверхностного монтажа

Фотография Пэта Молнера

Пайка для поверхностного монтажа

Методы изготовления современных схем.

Скотт Дрисколл

Когда сотовые телефоны хранились в портфелях, промышленная электроника имела легко припаиваемые выводы. Теперь телефоны помещаются в карманы, а небольшие устройства для поверхностного монтажа (SMD) внутри вытесняют сквозные компоненты.

SMD могут стоить меньше, чем их аналоги старой школы, а многие новые устройства, включая большинство акселерометров, доступны только в формате SMD.

Если вы проектируете печатные платы, использование SMT (технология поверхностного монтажа) и размещение компонентов с обеих сторон делает их дешевле и меньше. Это может не иметь значения для робота, но помогает проекту поместиться в банку с мятой или повеситься на воздушном змее.

SMD предназначены для точного оборудования для массовой сборки на плотно упакованных печатных платах.Их крошечные выводы могут показаться невозможными для человеческих рук, но есть несколько хороших, относительно недорогих методов, для которых не требуется профессиональная паяльная станция для поверхностного монтажа стоимостью от 1000 долларов. »

Инструменты

Фотография Скотта Дрисколла

То, что вам нужно, зависит от того, что вы делаете и в каком объеме (см. историю).

  • [A] Паяльная станция
  • [B] Flux фломастер, бутылочка с кистью или бутылочка с иглой
  • [C] Кусачки заподлицо
  • [D] Припой
  • [E] Безворсовые салфетки
  • [F] Плитка или подогреватель кофейника или сковорода
  • [G] Термостат для тиснения из художественного магазина
  • [H] Зубочистки
  • [I] Вакуумный датчик
  • [J] Пинцет
  • [K] Кровоостанавливающее средство
  • [L] Паяльная паста
  • [M] Набор для удаления чипа Quik SMD
  • [Н] PanaVise
  • [O] Индикатор температуры или термопара
  • [P] Тостер
  • [Q] Лупа или увеличительное стекло с подсветкой
  • [R] Кислотная щетка
  • [S] Оплетка для отпайки
  • [T] Сухой очиститель или губка
  • [U] Изопропиловый спирт
  • [V] Стереомикроскоп с увеличением, 30x
  • [Вт] Станция горячего воздуха

[НЕ ПОКАЗАНО]

  • Паяльное жало
  • Нож X-Acto
  • Майларовый трафарет
  • Маленький скребок
ТИПИЧНЫЕ КОМПЛЕКТЫ SMD
  • [а] QPF208
  • [б] QPF44
  • [с] ПЛКК
  • [д] СОИК
  • [e] Электролитический конденсатор
  • [ж] SOT23
  • [г] QFN
  • [ч] Танталовый конденсатор
  • [i] 805 резистор
  • [Дж] 603 резистор
  • [k] 402 резистор

УТЮГИ, КОНФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ ПЕЧИ И ПЕЧИ ДЛЯ ТОСТРОВ

Мы рассмотрим 3 метода пайки SMD.У самых простых компонентов есть ножки или другие доступные контакты, которые ровно лежат на контактных площадках платы. Их можно соединить паяльником. Быстрое прикосновение наконечника, и немного припоя естественным образом потечет под ножку и создаст соединение. В этом заключается магия SMD-пайки — большую часть работы за вас сделает капиллярное действие.

Другие корпуса SMD имеют контакты на нижней стороне, вне досягаемости. Вы можете припаять их двумя способами: по отдельности, используя припой или паяльную пасту и струю горячего воздуха, или все вместе, помещая все компоненты на плату с паяльной пастой между каждым контактом и его площадкой, а затем нагревая плату на сковороде. или в тостере, чтобы «оплавить» плату (растопить пасту) и выполнить все соединения.

ОСНОВНАЯ ПАЯЯ SMD

Каждый метод имеет свои инструменты и расходные материалы. Вот то, что вам понадобится для пайки простейших SMD: резисторы, конденсаторы и корпуса интегральных схем (ИС) с выводами.

>> Промышленные пинцеты с тонкими наконечниками позволяют захватывать и выравнивать мелкие детали. Также полезны кровоостанавливающие зажимы , зубочистки (для фиксации изогнутых электродов) и нож X-Acto .

>> Флюс — секретный ингредиент в пайке поверхностным монтажом.Он удаляет оксиды из соединений, чтобы припой мог сцепиться с ними, а также помогает распределять тепло. Во время обычной сквозной пайки вы нагреваете соединение утюгом, а затем плавите припой к нему, что позволяет расплавить флюс в ядре припоя и очистить соединение. При поверхностной пайке часто припой плавится на утюге, а затем переносится на соединение — смертный грех при обычной пайке. Флюс имеет тенденцию выкипать во время этого переноса, поэтому вам нужно добавить больше непосредственно в соединение.Флюс выпускается в трех видах контейнеров: фломастер, флакон с кистью и флакон с иглой.

>> Вы можете паять все компоненты, кроме компонентов с самым мелким шагом, используя лупу с подсветкой , и вы можете использовать лупу стоимостью 10 долларов США с 10-кратным увеличением для самых тонких. Если вы планируете много работать с SMD, приобретите стереомикроскоп с зумом с 30-кратным увеличением (попробуйте на eBay).

>> Я рекомендую приобрести терморегулируемую паяльную станцию ​​ мощностью не менее 50 Вт, которая, вероятно, будет стоить 50-120 долларов.Дешевый утюг на 15 Вт будет работать на некоторых вещах, но будет медленнее и более разочаровывающим. Хороший паяльник особенно важен, если вы используете бессвинцовый припой, который требует более высокой температуры.

>> Паяльные станции включают в себя губку, но очиститель для сухих наконечников позволяет очищать жало без снижения его температуры.

>> Паяльное жало Выбор зависит от личных предпочтений. Я предпочитаю маленькое долото или наконечник отвертки диаметром 1/32″ (0,8 мм), потому что на его конце можно удерживать немного припоя.Я не рекомендую наконечники меньше 0,6 мм, так как припой имеет тенденцию отходить от острия. Наконечники со скосом/лопастью/копытом предназначены для удерживания небольшого шарика припоя на конце, что полезно для техники пайки волочением, описанной ниже.

>> Используйте порошковый припой диаметром 0,02 дюйма или 0,015 дюйма . Чтобы освоить SMT, я бы порекомендовал начать со свинцового припоя, с которым немного легче работать.

>> Оплетка или фитиль для отпайки представляет собой тонкую сетку из медных жил, которую можно использовать для удаления излишков припоя.

>> Для удаления SMD без станции горячего воздуха и множества специальных насадок используйте комплект для удаления SMD Chip Quik (артикул #SMD1, 16 долларов США на сайте chipquik.com). Набор содержит металл с низкой температурой плавления, который при смешивании с существующим припоем заставляет его оставаться расплавленным в течение нескольких секунд — достаточно долго, чтобы стряхнуть компонент.

>> Небольшие тиски, такие как PanaVise .

Установите резистор 1206

Теперь мы готовы установить резистор для поверхностного монтажа.Обратите внимание, что резистивный элемент в резисторе SMT открыт и окрашен, и он должен быть направлен вверх для рассеивания тепла. Число 1206 означает, что размеры упаковки 0,12″х—0,06″. Пакет 603 имеет размер 0,06″х—0,03″ и так далее. Давайте начнем.

1. Добавьте флюс на контактные площадки (рис. A). Это может быть необязательно для 1206-х, но полезно для 603-х и 402-х, где плавление припоя непосредственно на соединении, вероятно, приведет к слишком большому отложению. Слегка луженый наконечник может обеспечить весь необходимый припой.Как правило, если вы плавите припой непосредственно на соединение, вам не нужен дополнительный флюс, но если вы подносите припой к соединению утюгом, он вам нужен.

2. Добавьте небольшое количество припоя на 1 из 2 контактных площадок (рис. B).

3. Используйте пинцет, чтобы удерживать 1206 на месте, касаясь соединения между чипом и контактной площадкой утюгом. Вы должны почувствовать, как чип встает на место, когда под ним расплавляется припой (рис. C).

4. Припаяйте другую сторону, удерживая утюг так, чтобы он касался микросхемы и платы, и добавляя небольшое количество припоя (рис. D).

Установите QFP (Quad Flat Package)

QFP представляют собой квадратные корпуса микросхем с выводами по периметру. Расстояние между выводами, называемое шагом, обычно составляет 0,5 мм или 0,8 мм, но некоторые 0,4 мм.

1. Профлюсуйте колодки (рис. E).

2. Выровняйте QFP по его площадкам с помощью пинцета или зубочистки (рис. F).

3. Добавьте небольшую каплю припоя на кончик утюга. Эта часть является ключевой: вам нужно, чтобы на конце свисала небольшая капля (рис. G).

4. Прикрепите 1 угол, сдвинув луженый наконечник к носку грузила (рис. H). Припой должен быстро затекать под провод. Проверьте выравнивание и приметайте противоположный угол. Иногда я добавляю больше флюса поверх стержней после прихватки.

5. Продолжайте касаться кончиков проводов утюгом, чтобы завершить чип.Вы должны быть в состоянии припаять несколько выводов с одной порцией припоя на наконечнике. Попрактиковавшись, вы сможете медленно протаскивать наконечник по ножкам и «перетаскивать-припаивать» весь ряд за 1 проход (рис. I).

6. С помощью лупы проверьте наличие перемычек и достаточное количество припоя (рис. J и K).

7. Удалите все закороченные или замкнутые соединения, коснувшись выводов чистым железным наконечником или нанеся фитиль припоя (рис. L).

В качестве альтернативы существует метод «заливки и фитиля», который включает заливку всех выводов припоем, а затем удаление перемычек с помощью фитиля.Поверхностное натяжение удерживает некоторое количество припоя под выводами даже после затекания. Я ненавижу спорить с тем, что работает, но люди в отрасли не рекомендуют этот метод, потому что он может перегреть плату или компонент, а фитиль может отсоединить контактные площадки.

Установка PLCC (пластикового держателя стружки)
PLCC

имеют ножки, которые складываются под упаковку, а не торчат наружу. Шаги аналогичны пайке QFP: оплавьте контактные площадки (рисунок M), выровняйте деталь, прикрепите некоторые углы, еще немного оплавьте и припаяйте.Держите утюг в контакте достаточно долго, чтобы припой проник вокруг каждой булавки. Мне нравится наносить припой длиной 0,02 дюйма вдоль контактов, а затем вдавливать его в каждый контакт утюгом (рис. N).

ПАЯЯ SMD БЕЗ ВЫВОДОВ

Следующие инструменты позволяют работать с корпусами ИС без выводов, такими как QFN (квадратный плоский без выводов) и BGA (матрица с шариковой решеткой), которые не поддаются пайке утюгом.

>> Вы можете купить станцию ​​горячего воздуха с регулируемой температурой и потоком воздуха менее чем за 300 долларов у Madell (рис. O, задний план; madelltech.ком). На Instructables.com также есть замечательный набор самодельных термофенов. Если вы чувствуете себя менее предприимчивым, K a $ 25 декоративно-прикладного искусства термоинструмент для тиснения (рис. O, передний план) также сделает свою работу. Избегайте обычных тепловых пушек; их сопла слишком большие, и они слишком горячие для работы с SMD.

>> Паяльная паста состоит из крошечных шариков припоя, плавающих во флюс-геле. Выпускается в 2 формах: в шприцах для индивидуального нанесения на контакты или в баночках для массового нанесения с помощью майларового трафарета и ракеля (см. врезку).Некоторым дистрибьюторам требуется быстрая доставка паяльной пасты, поскольку срок ее службы сокращается без охлаждения.

>> Нагревательная пластина может предварительно нагревать плату до 212–250 °F, чтобы ограничить время и энергию, необходимые для нанесения припоя или горячего воздуха. Это необязательно, но имитирует крупномасштабный производственный процесс и снижает риск повреждения плат или компонентов. Предварительный нагрев особенно полезен, если вы используете бессвинцовый припой или если плата содержит большие теплопоглощающие пластины заземления.Предварительные нагреватели также доступны от Madell или Zephyrtronics (zeph.com), но плита Mr. Coffee за 7 долларов подходит для небольших односторонних плат.

>> Вы можете оплавить доску в тостере . Ищите такой, который может нагреваться до 480°F (250°C) менее чем за 5 минут, что позволит оплавить весь припой P без запекания платы. Поскольку на внешней стороне коробки тостеров не указана скорость от 0 до 480 ° F, я бы посоветовал использовать маленькую или большую, мощностью более 1400 Вт.

В качестве альтернативы на sparkfun.com есть учебные пособия и записи в блогах, в которых рекомендуется использовать сковороду вместо тостера для плат, имеющих как пластиковые, так и большие металлические разъемы. Недостатком RD сковороды является то, что она работает только с односторонними досками.

>> Stencilsunlimited.com продает маркеры с указанием температуры , которые меняют цвет при достижении определенной температуры, чтобы вы знали, когда прекратить нагревание. Вы также можете контролировать температуру с помощью термопары .

>> Кислотная щетка , изопропиловый спирт и безворсовые салфетки удаляют остатки флюса. Я держу спирт в бутылке с помпой, которая дозируется по мере необходимости и предотвращает испарение остатка.

>> Вакуумный захват может помочь разместить более крупные компоненты, которые не удерживает пинцет, хотя пальцы тоже неплохо справляются с этой задачей.

Установите QFN (Quad Flat No-Lead)

Для этих чипов рекомендуется использовать трафарет с паяльной пастой, но можно обойтись и обычным припоем и горячим воздухом.

Вам не нужно наносить припой на нижний радиатор чипа, который присутствует во многих усилителях и регуляторах напряжения, но если вы это сделаете, его толщина не должна превышать 0,01 дюйма.

Кроме того, вам, вероятно, потребуется оплавить его по отдельности прямым потоком горячего воздуха или припаять через отверстие, просверленное снизу.

1. Профлюсуйте и залудите нижние соединения на QFN (рис. P).

2. Профлюсуйте и залудите только внешние колодки (рис. Q).

3. Я рекомендую предварительный нагрев, особенно если вы припаиваете радиатор.

4. Подайте горячий воздух на расстояние примерно 3/4″ круговыми движениями, пока не почувствуете, что стружка падает. Поверхностное натяжение расплавленного припоя должно выровнять чип.

Вы также можете подтолкнуть чип пинцетом, чтобы убедиться, что он правильно установлен; он должен вернуться в исходное положение (рис. R).

5. Проверьте стороны с помощью лупы, чтобы убедиться, что маркеры совпадают с контактными площадками (рис. S).

ПАЯЛЬНЫЕ ПАСТЫ ТИПЫ

Паяльная паста поставляется в шприцах или баночках. Шприцем следует наносить маленькие капли в форме Hershey’s Kiss на отдельные площадки на печатной плате, а тонкими линиями на корпусах с рядами штифтов. Мне нравится игла 22-го калибра. В духовке паста прилипает к соединениям и не образует мостов (по большей части). Не утруждайте себя попытками нанести пасту на каждый маленький контакт по отдельности, потому что она все равно осядет (расплывется) при нагревании. Вы можете купить шприцы с паяльной пастой фирм Chip Quik, Zephyrtronics, smtsolderpaste.ком и другие.

Паста

в баночках сохраняет свою форму, и вы можете быстро нанести ее на все подушечки на доске с помощью ракеля и майларового трафарета, вырезанного лазером. Получение нужного количества пасты — между недостатком припоя и шунтированием проводов — требует проб и ошибок. Материал для трафаретов можно найти на сайте stencilsunlimited.com.

Оба типа пасты выпускаются либо в виде «неочищаемых», либо в водорастворимых формулах. При использовании водорастворимой пасты остатки флюса вызывают коррозию и должны быть удалены.

SMD ПРОТОТИПИРОВАНИЕ

Прототипирование с помощью SMD сложнее, чем быстро вставить сквозные компоненты в макетную плату без пайки, но SchmartBoard (schmartboard.com) содержит коммутационные платы, которые подключают любой SMD к стандартным сквозным контактам с шагом 0,1 дюйма.

Для создания прототипа вам все равно придется припаять чип к коммутационной плате, а затем снять его позже, чтобы установить на окончательную плату (если только вы не впаяете коммутационную плату, которая занимает много места). Но коммутационные платы идеально подходят, если у вас есть ограниченное количество SMD-компонентов, которые вам нужны для сопряжения со сквозными компонентами, и вы не делаете свою собственную печатную плату.

По моему опыту, быстрее пропустить стадию макетирования и перейти сразу к прототипу печатной платы всей схемы.Вы можете исправить ошибки, соскребая дорожки и соединяя их небольшими «зелеными» проводами 30-го калибра. Я обнаружил, что рисовать схемы на компьютере более надежно, чем иметь дело с миллионом проводов на макетной плате, хотя это и не так быстро.

ПРИПАЙТЕ ДВУХСТОРОННЮЮ ПЛАТУ

Если на плате есть компоненты с обеих сторон, вам нужно использовать тостер, а не сковороду.

1. Нанесите паяльную пасту с помощью шприца или трафарета и ракеля (см. «Типы паяльной пасты») на ту сторону платы, на которой находятся более легкие компоненты (рис. T; PLCC самые тяжелые).

2. Поместите компоненты с помощью пинцета, пальцев или пылесоса. Это нормально, если меньшие компоненты не идеально выровнены; они встанут на место во время оплавления (рис. U).

3. Оплавление доски в тостере. Я использую зажимы для переплета, чтобы подвесить его над стойкой (рис. V). Производители паст и компонентов рекомендуют точную трехфазную последовательность:

  3а. Предварительно нагрейте и выпарите растворители в пасте до 300°F (150°C).

  3б. «Выдержите» при температуре от 300°F до 350°F (150°C-180°C) в течение 1-2 минут, чтобы флюс удалил оксиды.

  3с. Прогрейте до температуры около 425°F (220°C) в течение 1-1,5 минут, чтобы расплавить припой.

Я просто включаю духовку на максимум, жду, пока весь припой расплавится, затем считаю до 15 и открываю дверцу.

Более сложные платы и BGA могут потребовать большей точности. Термопара или маркер, указывающий температуру, позволяют увидеть, когда вы достигли заданной температуры.

Для большего контроля такие сайты, как articulationllc.com и thesiliconhorizon.com, продают контроллеры, которые подключаются к тостерам и позволяют программировать и запускать последовательности времени и температуры, хотя большинство тостеров не нагреваются достаточно быстро, чтобы дать контроллеру много возможностей для работы. .

4. После того, как первая сторона остынет, нанесите паяльную пасту, поместите компоненты и проварите другую сторону. Поверхностное натяжение будет удерживать более легкие компоненты дна на месте.

Мои результаты с проектом, сфотографированным здесь, составили около 25 мостовых соединений на 208-контактном QFP с 0.Шаг 5 мм, и пару кое-где на других упаковках, но в большинстве случаев все в порядке.


Скотт Дрисколл ([email protected]) — сертифицированный IPC специалист по пайке, имеет степень магистра машиностроения и музыкальных технологий Технологического института Джорджии. Он исследует и пишет практические руководства на любопытномinventor.com.


Каталожные номера:

https://makezine.com/16/primer

http://Instructables.com

http://articulationllc.ком

http://chipquik.com

http://curiousinventor.com

http://madelltech.com

http://schmartboard.com

http://smtsolderpaste.com

http://sparkfun.com

http://stencilsunlimited.com

http://thesiliconhorizon.com

http://zeph.com


Из MAKE 16 — Страница 134. Чтобы получить MAKE, подпишитесь или купите отдельные тома.


В мастерской:


Подробнее о наборе «Учитесь паять» в Maker Shed

Ручная пайка микросхемы DFN SMD размером 2 мм x 2 мм

Для одного из моих проектов мне пришлось использовать чип стабилизатора LTC3526 Boost Switching от Linear.Это отличный чип. Одним из недостатков является чрезвычайно маленький корпус DFN 2 мм x 2 мм

.

Никогда не паял микросхему с таким мелким шагом. Но я подумал, что попробую. Приобрел пару LTC3526 в качестве образцов и печатную плату от ОШ-Парк. Результат показан ниже. Неплохо для ручной пайки

Обычно я избегал чипов с такими габаритами, потому что не был уверен, что смогу их припаять. Это придает мне немного больше уверенности.

Одна из причин, по которой пайка здесь сработала, заключается в том, что стороны чипа обнажают небольшую часть контактной площадки, хотя и на одном уровне с корпусом.

Если есть советы по ручной пайке этих пакетов, я считаю их важными.

  • Приобретите несколько очень тонких наконечников для пайки. Определенно паяльная станция с регулируемой температурой. Я использовал Hakko-936
  • .
  • Контактные площадки на печатной плате должны выступать не менее чем на 8~10 мил за пределы корпуса микросхемы. Таким образом, жало вашего паяльника сможет припаять контактные площадки, и припой достигнет корпуса микросхемы благодаря капиллярному действию.
  • Используйте флюс. Много всего. Не используйте неочищенный сорт.Эти флюсы имеют кислотную основу и вызывают короткое замыкание. Всегда используйте канифольный флюс (жидкий или гель)
  • Всегда очищайте места пайки после пайки медицинским спиртом. Я использую ватные палочки для очистки припоя. Затем осмотрите суставы с помощью лупы.
  • Всегда держите жало паяльника в чистоте и без окисления. Используйте влажную губку для частой очистки наконечника.
  • Старайтесь использовать самую тонкую проволоку для пайки. Таким образом, наконечник припоя не будет набирать много припоя. В противном случае вы закончите тем, что припаяете мосты.
  • Сначала нанесите флюс на контактные площадки печатной платы с помощью зубочистки. Поместите микросхему на контактные площадки с помощью пинцета. Я использовал зубочистку, чтобы сначала правильно сориентировать микросхему над контактными площадками. Я использовал ювелирную лупу с 40-кратным увеличением, чтобы подтвердить это. Затем используйте зубочистку, чтобы надавить на пакет одной рукой. Спаяйте с другим. Используйте медицинский спирт и ватные палочки, чтобы удалить остатки флюса. Используйте лупу, чтобы убедиться в хорошем паяном соединении. Если нет, повторите флюс и припой.
  • Много хорошего освещения вокруг места пайки.

Нравится:

Нравится Загрузка…

Связанные

КАК ПАЯТЬ SMD КОМПОНЕНТЫ ВРУЧНУЮ

Надлежащие методы и приемы пайки и демонтажа компонентов для поверхностного монтажа

Пайка — это процесс использования металлического сплава с низкой температурой плавления (припоя) для сплавления электрических контактов компонента с контактными площадками печатной платы.Правильная пайка максимально увеличивает прочность и проводимость соединения. Плохая пайка может привести к слабому соединению, более высокому сопротивлению, вызывающему накопление тепла в месте соединения, и возможному выходу компонента из строя.

Тип компонентов и контактные площадки, к которым они будут прикреплены, определяют соответствующий метод пайки. Правильное количество и продолжительность подачи тепла зависит от характеристик теплопередачи компонента, печатной платы, контактных площадок, припоя и флюса, а также окружающей среды, в которой происходит пайка.По этой причине эффективная пайка требует разумного контроля. Обычно требуется некоторое экспериментирование, чтобы определить оптимальные условия для каждого приложения.

Общие направляющие для пайки

Все приложения для пайки требуют следующих соображений:

* Подготовка — Чистые соединения необходимы для пайки. Чистое соединение максимизирует способность припоя равномерно прилипать к поверхностям соединения ((сварка).

* Метод пайки — тип и размер компонента, а также ваше конкретное приложение определяют метод пайки.

* Выбор материалов. Контакты компонентов, контактные площадки печатной платы, припой и флюсовые материалы должны быть совместимы с методом пайки.

* Максимальная температура. Материалы и метод пайки определяют температурный профиль. Все компоненты должны выдерживать максимальную температуру воздействия при пайке в течение определенного времени и продолжительности.

Ручная (ручная) техника пайки

Несмотря на то, что количество припоя, а также количество и продолжительность подаваемого тепла зависят от конкретного применения, следующие общие рекомендации по ручной пайке обеспечат стабильное и надежное паяное соединение.Термофен предлагается для равномерного нагрева и контроля. Следующие методы применяются для ручной пайки компонентов поверхностного монтажа с использованием припоя и паяльника.

Препарат

Перед началом пайки определите состав припоя

.

и тип флюса. Тип припоя определяет соответствующую температуру жала паяльника. Используйте проволочный припой малого диаметра для пайки небольших компонентов поверхностного монтажа.

Перед нагревом паяльника выберите жало соответствующего размера, чтобы получить качественный результат.Очистите наконечник от любого окисления или загрязнения. Поместите губку, смоченную в холодной воде, рядом для частой очистки жала между операциями пайки.

Очистите контакты/выводы электронного компонента и контактные площадки печатной платы от любого загрязнения или остатков.

Настройки температуры термофена и паяльника

Температура горячего воздуха имеет тенденцию меняться при работе с любыми компонентами SMD. В различных продуктах для мобильных телефонов используются разные типы припоев, проверьте рекомендации производителя для конкретных типов припоя.Производитель припоя может указать только диапазон температур плавления, поэтому вам, возможно, придется поэкспериментировать, чтобы определить подходящую температуру.

Температура воздуха на термофене обычно устанавливается в пределах 250-350 градусов Цельсия.

В то время как паяльник составляет от 200 до 280 градусов по Цельсию.

Эта процедура охватывает общие рекомендации по пайке компонентов микросхем для поверхностного монтажа. Эта процедура распространяется на следующие компоненты микросхем для поверхностного монтажа.Хотя все эти компоненты различаются, методы пайки относительно схожи 

Чип-резисторы

Корпус компонента чип-резистора изготовлен из оксида алюминия; чрезвычайно твердый материал белого цвета. Резистивный материал обычно располагается сверху. Чип-резисторы обычно монтируются резистивным элементом вверх для отвода тепла.

Керамические конденсаторы

Эти компоненты состоят из нескольких слоев керамики с внутренними металлизированными слоями.Поскольку металл нагревается намного быстрее, чем керамика, керамические конденсаторы необходимо нагревать медленно, чтобы избежать внутреннего разделения между керамическим и металлическим слоями. Внутренние повреждения, как правило, не будут видны, так как любые трещины будут находиться внутри керамического корпуса компонента.

ПРИМЕЧАНИЕ

Избегайте быстрого нагрева керамических конденсаторов во время пайки.

Пластиковый корпус

Другой тип компонента микросхемы имеет литой пластиковый корпус, который защищает внутреннюю схему.Существует ряд различных типов компонентов, которые разделяют этот тип внешней упаковки. Стили разъемов для пластиковых корпусов микросхем значительно различаются.


МЭЛФ

MELF — цилиндрические компоненты с металлическими электродами. Это могут быть конденсаторы, резисторы и диоды. Отличить их может быть сложно, так как на корпусах компонентов нет универсальной окраски или обозначений компонентов.

Замена компонента SMD на печатной плате

Ручной метод демонтажа и пайки

ИНСТРУМЕНТЫ И МАТЕРИАЛЫ

Очиститель

Флюс

Микроскоп или лампа с увеличительным стеклом

Припой

Паяльник с жалом

Ремонтная станция Hot Air

Салфетки

ПРОЦЕДУРЫ СНЯТИЯ SMD-КОМПОНЕНТА

Добавьте жидкий флюс на обе контактные площадки.

Примените желаемое количество тепла к обеим сторонам выводов.

С помощью пинцета удерживайте компонент и наблюдайте, пока пайка не расплавится.

Медленно потяните вверх, когда припой уже расплавится. не тяните сильно вверх, пока припой еще не расплавился. В конечном итоге вы можете поднять контактные площадки.

ПРОЦЕДУРА ЗАМЕНЫ КОМПОНЕНТА SMD

Очистите контактные площадки на поверхности с помощью наборов для чистки.

Удалены оставшиеся старые припои с помощью фитиля

.

Когда колодки очищены, нанесите на колодки достаточное количество флюса.

Затем нанесите на обе контактные площадки свежий припой с помощью паяльника с регулируемой температурой.

Поместите компонент на место и удерживайте его с помощью пинцета, чтобы горячий воздух не вытолкнул компонент из выравнивания.

Прикрепите его и нагрейте

Подождите некоторое время, пока припой не затвердеет на клеммах обоих выводов.

Удалите тепло и удерживайте компоненты SMD пинцетом, пока они не нагреются и не остынут.

Очистил прилегающие территории с помощью набора для чистки.

Вы можете попрактиковаться, делая это со старой и неработающей печатной платой мобильного телефона. Чем больше вы будете практиковаться, тем больше вы овладеете им. Также наблюдайте и всегда знакомьтесь с настройками температуры горячего воздуха и паяльника. По моему опыту, припои различных типов мобильных телефонов имеют разную температуру плавления выводов припоя. Есть слишком мягкие и есть жестко припаянные выводы, которые нужно удалить.

пайка оплавлением | Руководство по безопасному применению многослойных керамических конденсаторов| конденсаторы | Продукты | Электронные компоненты и устройства

Руководство по безопасному применению многослойных керамических конденсаторов

Крепление

Условия пайки

Пайка оплавлением

Условия пайки (температура предварительного нагрева, температура пайки и их продолжительность) должны соответствовать ограничениям, указанным в каталогах или спецификациях на продукцию.

Когда конденсаторы используются с превышением пределов, указанных в каталогах или спецификациях на продукцию, в конденсаторах могут возникнуть трещины и может ухудшиться надежность, особенно быстрые изменения температуры и частичный нагрев во время пайки могут вызвать трещины.
Обычно рекомендуемые температурные условия для пайки оплавлением следующие:


ПРИМЕЧАНИЕ Бессвинцовый припой имеет более высокую температуру жидкой фазы, чем эвтектический припой (Sn-Pb).
Заранее подтвердите теплостойкость конденсатора относительно температуры пайки.

При пайке конденсаторов в условиях длительного времени или высокой температуры может произойти растворение электрода (выщелачивание), ухудшение адгезии (прочность на сдвиг) и уменьшение емкости.

Принять во внимание явление надгробной плиты (также называемое «феноменом Манхэттена»)

для конденсаторов размера 3216M или меньше, если пайка выполнена неправильно.

. Феномен надгробной плиты можно избежать, приняв следующие меры:
— уменьшение размеров участка
— применение адекватного предварительного нагрева
— оптимизация количества припоя
— обеспечение точного размещения
— обеспечение одинакового нагрева обеих клемм при пайке

Установите конденсатор как можно скорее после нанесения паяльной пасты.

Если интервал между нанесением паяльной пасты и установкой конденсатора слишком велик, способность к пайке может снизиться из-за высыхания и затвердевания паяльной пасты.

Используйте подходящее количество припоя, чтобы сформировать скругление правильной формы.

Избыток припоя создает высокие усадочные и термические напряжения. В результате может произойти растрескивание или разрыв конденсатора. Недостаточное количество припоя приводит к плохому прилеганию конденсатора к печатной плате, что может привести к выпадению конденсатора или плохому электрическому соединению, что, в свою очередь, может привести к ухудшению надежности.Типичные формы галтелей припоя показаны ниже

Примечание (1) Рекомендуемая высота скругления: 1/3~2/3 толщины конденсатора или 0,5 мм, в зависимости от того, что
меньше.
Информацию о высоте скругления конденсаторов очень малого размера можно получить у нас.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.