8-900-374-94-44
[email protected]
Slide Image
Меню

Как паять смд компоненты: Как правильно паять SMD компоненты – список инструментов и принцип пайки

Содержание

Как правильно паять SMD компоненты – список инструментов и принцип пайки

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

Ошибки и основные принцип пайки

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

 

SMD-компоненты

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

Пайка SMD-компонентов

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

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

Пайка в заводских условиях

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

 

Заводская пайка SMD-деталей

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

Необходимые материалы и инструменты

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

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

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

 

Припой для пайки

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

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

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

 

 

Жало для паяльника «Микроволна»

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

Как паять SMD-компоненты?

Порядок работ

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

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

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

  1. Ножки SMD-компонентов устанавливаются точно на свои контактные места.
  2. В местах контактных площадок выполняется смачивание флюсом.
  3. Для точного попадания детали на посадочное место необходимо сначала припаять одну ее крайнюю ножку, после чего компонент легко выставляется.
  4. Дальнейшая пайка выполняется с предельной аккуратностью, и припой наносится на все ножки. Излишки припоя устраняются жалом паяльника.
Паяльник с острым жалом 24 В.

Как паять при помощи фена?

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

Фен для паяния мелких деталей

Как паять SMD компоненты - краткая инструкция с фотографиями

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

Блок питания 0...30 В / 3A

Набор для сборки регулируемого блока питания...

У SMD компонентов, несомненно, есть много преимуществ:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Припаять диод в корпусе MELF

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

В следующем примере мы припаяем микросхему в корпус TQFP44.

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

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

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

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

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

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

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

extronic.pl

Цифровой мультиметр AN8009

Большой ЖК-дисплей с подсветкой, 9999 отсчетов, измерение TrueRMS...

Как паять SMD-компоненты? Пайка светодиодов в домашних условиях, температура нижнего подогрева. Каким паяльником и феном правильно паять диоды?

В современной радиоэлектронике широко применяется вид сборки, который называется «поверхностный монтаж». Радиодетали устанавливаются простой укладкой поверх контактов на монтажную плату. При этом можно использовать плату, изготовленную «печатным способом» даже без сверления дополнительных отверстий.

Такие детали называются «SMD-компоненты». У них нет выводов в виде проволочек. Вместо этого по торцам радиодеталей есть маленькие контактные площадки. При монтаже детали быстро и просто раскладываются в нужных местах, после чего закрепляются отдельными точечными пайками.

Такая конструкция приводит к тому, что технология пайки значительно отличается от пайки проводов обычным паяльником. Работа производится быстро, изделие выглядит аккуратно. Но для работы могут потребоваться особые инструменты и материалы.

Для монтажа компонентов SMD применяют обычные паяльники, паяльные станции, паяльные фены. Существуют также специализированные печи, термопинцеты и станции бесконтактного нагрева. Такое оборудование требует особых навыков работы, а сами детали для поверхностного монтажа — аккуратного обращения и не допускают перегрева.

Паяльные припои и флюсы также приходится применять особые. Припой продаётся не в виде прутков, а выглядит как тонкая проволочка. Часто он содержит в сердцевине готовый флюс. Это очень облегчает пайку и позволяет выполнять соединение самых маленьких деталей быстро и аккуратно. Такая разновидность паяльного материала, как «паяльная паста», применяется для сложной пайки не паяльником, а термофеном или бесконтактной ИК-станцией.

Особенности пайки

В качестве элементов для поверхностного монтажа сейчас выпускают все разновидности радиодеталей. Особый интерес для домашнего мастера представляет сборка самодельного светильника из отдельных светодиодов и простейшей схемы управления. Это позволяет делать светильники любой необходимой мощности, а главное — нужных размеров.

Пайка светодиодов в виде элементов SMD отличается техникой работы. Светодиоды приходится паять непосредственно на деталь, которая также является радиатором, рассеивающим тепло.

Без надлежащего охлаждения светодиоды быстро выйдут из строя. Хорошо рассеивая тепло, радиатор также отводит жар от жала паяльника, что затрудняет пайку выводов.

Чтобы качественно паять светодиоды, приходится применять дополнительный нагрев радиатора почти до точки плавления припоя. Хорошо помогает использование тонкодисперсной паяльной пасты. Паять нужно как можно более мощным паяльником быстрыми и уверенными движениями.

Существует практика, при которой SMD-светодиоды паяют очень легкоплавкими припоями. Например, сплав Розе плавится при температуре около 100°С. К сожалению, такие припои отличаются плохой механической прочностью. При работе светильники сильно нагреваются, и паяное соединение может расплавиться. Лучше всего использовать классический припой ПОС-60.

Для пайки светодиодов приходится также использовать устройство нижнего подогрева. При этом радиатор оказывается нагрет почти до нужной температуры, и монтаж светодиодов получается быстрым и качественным. В простейшем случае для нижнего подогрева используют электроплитку или даже старый утюг.

Важно не допустить перегрева, поэтому терморегулятор должен обеспечивать точную настройку температуры.

Температура нижнего подогрева обычно устанавливается такой, чтобы флюс начал активно смачивать контакты деталей, но припой ещё не начинал плавиться.

Особой конструкцией отличаются станции бесконтактного нагрева. Монтажная плата не контактирует с нагревателем, тепло к месту пайки доставляется ИК-излучением. Обычно используют ИК-станции нижнего нагрева. Они позволяют равномерно подогреть плату до нужной температуры.

При использовании ИК-нагревателя не всегда допустимо подвергать нагреву всю плату целиком. Рядом с намеченной точкой пайки могут оказаться легкоплавкие детали. Нечаянный перегрев приведёт к тому, что отпаяются мелкие детали. Нагрев ИК-излучением ограничивают с помощью отражательных и изолирующих экранов.

В специализированных мастерских для защиты используют термостойкий скотч на алюминиевой основе. Полосками скотча нужной ширины обклеивают всю плату, оставляя лишь «окошки», в которых будет проводиться локальный нагрев деталей. Но если такого скотча нет, можно использовать обычную бытовую алюминиевую фольгу.

Некоторые виды SMD-радиодеталей вообще не имеют выводов по своим торцам, они есть только на нижней поверхности. Такие элементы невозможно паять обычным паяльником.

Приходится применять паяльную пасту, термофен и станции бесконтактного нагрева ИК-излучением. Если есть паяльная печь, способная обеспечить постепенный нагрев и точную выдержку при нужной температуре, получится собрать радиосхему вполне промышленного вида и качества.

Инструменты и материалы

В большинстве случаев для пайки SMD-компонентов можно с успехом использовать обычный контактный паяльник с тонким жалом. Если контактные площадки хорошо очищены и применяется качественный флюс, при монтаже достаточно нанести крошечные точки припоя прямо на торцы выводов деталей SMD.

Детали расставляют по поверхности монтажной платы, используя радиомонтажный пинцет с немагнитными губками. У хорошего мастера всегда под рукой несколько пинцетов с губками разной формы. Также существуют вакуумные пинцеты с крошечной присоской на торце ручки.

Чтобы пайка получилась качественной, желательно применять оловянно-свинцовый припой с умеренной температурой плавления (245°С). Для очистки и защиты точек контакта надо использовать паяльный флюс-гель. Такие составы обеспечивают качественное соединение и почти не оставляют следов.

Распространён способ массового монтажа SMD-компонентов, при котором для нагрева всей платы целиком используют паяльную печь. Такой прибор можно сделать самому из небольшой кухонной печи.

Главное – предусмотреть точную регулировку температуры по заданной программе.

Вместо припоя в виде тонких проволочек очень удобно использовать паяльную пасту. Такой состав выглядит как густая замазка с металлическим блеском. В ней уже смешаны мельчайшие шарики припоя и качественный флюс. Достаточно нанести пасту на точки пайки и равномерно прогреть детали в печи, паяльником или паяльным феном. Сегодня в магазинах есть широкий выбор хороших паяльных паст.

При пайке радиодеталей вполне возможны ошибки. Демонтировать SMD-детали паяльником очень неудобно. В таком случае применяют термопинцет, который зажимает деталь фактически между двух одинаковых паяльников и снимает за одно движение.

Очень удобен демонтаж SMD-компонентов с помощью термофена. При работе с феном главное – не допустить перегрева соседних деталей, которые смонтированы верно. Надо регулировать толщину раскалённой струи воздуха с помощью насадок подходящих диаметров и регулятора скорости потока.

Способы

Собирая своими руками светильник из SMD-светодиодов, обычно устанавливают детали на алюминиевый радиатор. Непосредственно паять детали к такому основанию невозможно, да и нельзя во избежание короткого замыкания. В таком случае SMD-компоненты устанавливают на промежуточную изолирующую прокладку. Обычно используют тонкий слой специального термопроводного клея.

После такого монтажа приходится соединять светодиоды между собой отдельными изолированными проводниками. Пайка затрудняется тем, что диоды, которые уже смонтированы на радиатор, хорошо охлаждаются. Чтобы правильно спаять детали в таких условиях, нужно использовать мощный паяльник и проводить соединение быстрыми, уверенными движениями.

Очень удобно при поверхностном монтаже радиодеталей использовать паяльные фены и станции. Лучшие аппараты также содержат устройства нижнего подогрева.

Это позволяет нагреть монтажную плату почти до точки плавления припоя, что облегчает дальнейший монтаж.

Температуру нижнего подогрева нужно выбирать так, чтобы припой почти начинал плавиться, но оставался твёрдым. При такой работе лучше спаивать светодиоды, резисторы и прочие детали не прутковым припоем, а с помощью паяльной пасты. Сами детали, смонтированные на островках пасты, нагревают паяльным феном. При этом можно обойтись не слишком горячим воздухом. Лучше всего паять легкоплавкой пастой при 245 градусах.

При необходимости монтажа SMD-конденсаторов учтите, что они боятся перегрева. Сперва надо провести расстановку и пайку резисторов, проводников и светодиодов. Конденсаторы расставляются в последнюю очередь.

При сборке самодельного светильника удобно использовать готовую светодиодную ленту. Это SMD-компонент в виде длинной полосы гибкого изоляционного материала. SMD-светодиоды уже приклеены к ленте и соединены проводниками.

Светодиодную ленту надо приклеить теплопроводным клеем к металлическому радиатору. Это может быть любой подходящий алюминиевый профиль — например, который продаётся в мебельных магазинах.

Есть специальные профили, предназначенные для сборки светильников, — такие изделия, как правило, сразу содержат светорассеивающую крышку.

Светодиоды в ленте уже соединены, мастеру после приклейки ленты остаётся только подключить её к специализированному «драйверу светодиодов». Обычный блок питания для бытовой техники не подходит. Драйвер не выдаёт фиксированного напряжения — вместо этого электронной схемой фиксируется величина тока. Кроме того, драйверы могут содержать схему, которая подстраивает величину тока в зависимости от температуры.

Распространенные ошибки

Чаще всего при пайке SMD-компонентов мастера ошибаются, неправильно выбирая температуру паяльника. Слишком горячий инструмент может легко повредить деликатные радиодетали. Слишком холодный также приводит к перегреву, потому что пайка выполняется чрезмерно долго.

Самое главное – правильно выбрать для пайки марку припоя и флюса. Несмотря на то, что в промышленности используются бессвинцовые припои, в домашних условиях следует предпочесть простой оловянно-свинцовый (например, марки ПОС-60).

Выбирая флюс, учтите, что после пайки на изделии не должно оставаться даже следов активного флюса. Если чистка изделия невозможна или затруднена, лучше применить пассивный флюс. В обычных условиях сосновая канифоль не требует тщательной очистки.

Также существуют особые марки безотмывочных флюсов. Они дороги, но обеспечивают отличное качество пайки.

Как и при любых видах паяльных работ, соблюдайте технику безопасности. Температура спаиваемых деталей может достигать 300°С. Тяжёлые ожоги могут причинить также разлетающиеся капельки припоя или флюса. Устройство нижнего подогрева часто производит бесконтактный нагрев ИК-излучением. Такой прибор может обжечь мастера на расстоянии десятков сантиметров.

Особую осторожность надо соблюдать при работе с паяльным феном. Поток раскалённого воздуха невидим, легко нечаянно направить его на руки или легкоплавкие предметы. Выпуская из рук фен, укладывайте его строго на специальную подставку.

Обязательно работайте с хорошей вентиляцией или под вытяжкой. Помните, что пары свинца и олова ядовиты и постепенно накапливаются в организме. Испарения паяльного флюса и дым от разрушенной изоляции являются канцерогенами.

Как паять SMD-компоненты, смотрите далее.

Как припаять SMD простым паяльником

Иногда случается так, что необходимо срочно припаять SMD-элемент, но под рукой нет специальных инструментов. Только обычный паяльник, припой и канифоль. В этом случае, припаять миниатюрный SMD-элемент сложно, но можно, если знать определенные особенности такой пайки.

Я использую некоторые навыки, описание которых нигде не встречал, поэтому решил ими поделиться (в конце заметки - см. видео процесса). Корпус SMD - 0805.

Заставить жало не дрожать - невозможно

Ни один человек не способен сделать так, чтобы инструмент (любой - не только паяльник) не подрагивал в руках. Когда-то давно я читал про мастеров, рисующих миниатюрные картины или росписи. Там была описана технология, которой они пользуются в работе. Суть ее в том, что необходимо согласовывать движения кисти с ударами сердца. От ударов сердца собственно и происходит неизбежное подрагивание рук.

Не нужно бороться с дрожью - это бесполезно. Нужно научиться под нее подстраиваться.

Методика "птичий клюв"

Когда птица строит гнездо, то вставляя очередную ветку, она делает короткие и множественные движения клювом. Даже если нужно подправить уже вставленную в гнездо веточку, каждое действие птица производит совершая несколько мелких и точных движений. По правде говоря эти движения не всегда точны, но в сумме все же дают нужный результат.

Главная ошибка многих новичков в том, что они при пайке пытаются сделать длинное и непрерывное движение. Это бесполезно. Секрет в том, что необходимо делать короткие движения (в идеале они согласовываются с ударами сердца, но специально концентрироваться на этом не нужно, - со временем это должно получится само собой).

Пайка SMD элемента в три этапа

Главная трудность пайки SMD-элементов обычным паяльником - в том, чтобы удержать деталь пинцетом.

Т.е. в самом начале пайки главное внимание должно быть сконцентрировано на усилие руки, держащей пинцет. Здесь немаловажно также выбрать правильный угол обзора, чтобы четко видеть насколько ровно деталь легла на свое место.

При этом не помешает знать один маленький секрет.
В самом начале деталь достаточно лишь слегка "прихватить". Не нужно пытаться сразу припаять ее с первой стороны! Хорошая пайка требует переноса внимания на сам процесс пайки - концентрация внимания на пинцете теряется...

Таким образом вначале только прихватываем деталь с одного конца.
Прихватив деталь - избавляемся от пинцета, и припаиваем вторую сторону детали. И только потом возвращаемся к окончательной пайке первой стороны.

Не стоит забывать, что площадки под элемент на плате должны быть ровные. Если там был припой - нужно аккуратно удалить его излишки перед пайкой, иначе деталь после пайки останется "перекошенной".

Итак, когда деталь прихвачена, то сдвинуть ее уже невозможно (если только не перегревать или не прикладывать ощутимо больших усилий). Это позволяет отвлечься от ее удержания, и сконцентрироваться на пайке с другого конца, после чего вернуться к первому.
Таким образом, пайка происходит в три этапа:

  1. "Прихватывание" детали
  2. Пайка противоположного "прихваченному" конца
  3. Возврат к пайке "прихваченного" конца

Ниже - видеоролик, который я записал, когда дорабатывал видео и аудио выход для старой видеодвойки FUNAI
(см. статью FUNAI tvr 1400a mk7 - как сделать видеовыход).

Все используемые инструменты - простые и грубые, включая самодельную кисточку из лески (которой я промываю место пайки спиртом). Канифоль - обычная, "камешком". Паяльник - 25 ватт.
КСТАТИ! Самый лучший паяльник для "нежных" деталей тот, на котором канифоль "дымит", но не успевает перекипеть полностью на жале в течение примерно 7 секунд. Если канифоль выкипает в течение 2-3 секунд, то жало паяльника имеет слишком высокую температуру и может повредить SMD-элемент.

Пайка произведена не идеально, но я и хотел, чтобы была запечатлена самая обычная приемлемая пайка, пусть даже с некоторыми незначительными помарками (задевание соседней площадки, капание излишка канифоли), чему поспособствовала камера, из за которой пришлось держать инструменты почти на вытянутых руках. Тем не менее эта пайка - нормальная и суть методики здесь была продемонстрирована.
Рекомендую развернуть видео на весь экран и установить качество "Full HD" в настройках видеоролика.


Пайка SMD компонентов термофеном паяльной станции.

Всем привет. Пришлось мне снова вручную паять около 20 разработанных электронных устройств. Так как компоненты я в основном давно уже применяю планарные, перед сборкой вопрос встал, какую технологию выбрать:
  • Классический — Паяльник + какой-то флюс;
  • Паяльная паста + термофен;
Паяльником я орудую быстрее и мне удобнее, мастерство уже более менее с годами отточено. Минус в том, что от флюса очень сильно пачкается печатная плата и детали необходимо придерживать пинцетом. А вот применение паяльной пасты мне понравилось тем, что печатная плата чистая и одна из рук всегда свободна, детальки сами встают на свои посадочные площадки за счет поверхностного натяжения припоя. Минус — это нудная процедура нанесения паяльной пасты и затем расстановка компонентов… На фото плата с нанесенной пастой на некоторые контактные площадки радиоэлементов. Наносил вещество я при помощи зубочистки, пока еще не успел завести себе специально для этого предназначенный шприц.
Паяльную пасту использовал такую:


Кстати, пайку микросхем я не доверил фену, дабы не перегреть корпуса. Впаивал их старым добрым способом, паяльником с микроволновым жалом 2мм и Флюсом amtech rma-223:

Следующий этап — расстановка элементов, я использовал антистатический прямой пинцет:

После установки всех радиоэлементов на их места, необходимо настроить термофен паяльной станции. Я пользуюсь станцией Lukey 825D, установил энкодером температуру воздуха потока 365 градусов по Цельсию, рукоятку регулировки потока горячего воздуха установил на отметку примерно 30-40% от положения MIN(как оказалось, для 1206 и всяких sot23 можно было и увеличить скорость потока). Результат записал на видео посредством смартфона, одна рука ведь оказалась свободна:

Годом ранее я опробовал эту методику и таким способом собрал около ста девайсов за неделю не спеша, но тогда я только обкатывал данную технологию пайки на дому:

В прошлый раз я выставлял температуру воздуха порядка 400 градусов по Цельсию, а вот скорость потока была практически на минимуме, поэтому скорость плавления пасты маленькая, а вот перегрев значительный.

Вывод: сборка таким методом доставила мне одно удовольствие, особенно процесс самой пайки, во время которого можно и чай попить. И еще один немаловажный момент, плата практически идеально чистая! Как-то мне приносили плату, которую паяли жиром, я не смог полностью ее отмыть даже после пятой мойки в УЗ-ванне изопропиловым спиртом.
Оригинал.

Пайка smd компонентов - это просто!! cavr.ru

Что нужно для хорошей пайки

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

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

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

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

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

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

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

Как правильно паять паяльником: последовательность действий

Большинство видов пайки происходит по одной и той же технологии, за исключением некоторых отличий. Освоив элементарные операции, намного проще научиться последующим методикам.

Лужение жала. Перед началом работы всегда требуется очищать жало до новой операции. При лужении нужно покрыть его тонким слоем припоя, чтобы улучшить свойства во время пайки, в частности, повысить теплообмен между припоем и спаиваемым материалом.

Разогрев. Жало должно быть хорошо разогрето перед использованием. Его температура по всей поверхности должна быть равномерной. Лучше всего, если устройство будет с регулятором температуры, в ином случае, придется следить за тем, чтобы жало не перегрелось.

Смазка платы. Плату необходимо промазать кислотой, чтобы можно было нормально работать без остановки. Если получилось слишком большое количество расходного материала, то его стоит убрать.

Чистка насадки. Верхняя часть насадки покрывается флюсом, чтобы поверхность была полностью закрыта, при этом не было остатков. Лучше всего удалять их при помощи специальной губки или тряпки.

Как паять плату

Чтобы разобраться, как правильно паять микросхемы паяльником, следует освоить несколько вполне простых, но очень важных этапов:

  1. Подготовка поверхности. Чтобы обеспечить прочный контакт, поверхность должна быть тщательно очищена от всего постороннего. В ином случае, на месте соединения повышается сопротивление. Для обезжиривания платы подойдет мыльный раствор, который нужно нанести салфеткой. Если схема загрязнена твердыми отходами, требуется применять специальный состав или ацетон.
  2. Расположение. После того как схема будет очищена, на ней нужно будет правильно расположить контакты. Начало процесса следует вести с мелких плоских деталей, после чего переходить к более крупным, таким как транзисторы, конденсаторы и прочее. Это необходимо для сохранности чувствительности компонентов. Благодаря правильному подбору мощности, температурное воздействие не влияет на свойства платы, только если совсем не переусердствовать с нагревом.
  3. Нагрев. Припой следует нанести на самый конец жала, чтобы увеличить теплопроводность металла в рабочем участке. Чтобы нагреть соединение, включенный паяльник нужно упереть жалом в компоненты платы. Как правило, хватает 2-3 секунд для достижения нужного результата.
  4. Нанесение припоя. Когда свинец полностью разогрелся, можно приступать к нанесению материала. Паять следует аккуратно, при этом необходимо следить за участком разжижения, чтобы перейти дальше, чем это требуется.

После окончания пайки необходимо удалить все лишние остатки. Это нужно делать только после полного остывания.

Советы и хитрости

Имея опыт, как правильно выпаивать микросхемы феном, и в совершении прочих операций с платами, можно выделить определенные особенности, которые помогут улучшить качество процесса. Сюда стоит отнести:

Необходимость держать наконечник в чистоте. Это позволяет сохранять свойства теплопроводности жала. Таким образом, нельзя запускать его состояние, чтобы пайка была качественной.
После окончания пайки места соединения стоит перепроверить

Это делается визуально с помощью лупы, чтобы там не было трещин и отслоений.
Чувствительные детали желательно ставить последними, а в первую очередь уделять внимание мелким соединениям.

Заключение

Есть масса способов, как без паяльника припаять провод к плате, или выпаять контакты со схемы с помощью подручных устройств. Они не отличаются высоким уровнем и надежностью. Лучше всего выбирать профессиональную технику, которая даст качественный и безопасный результат. Главное, чтобы паяльник обеспечивал тонкость работы с мелкими деталями.

Особенности технологии в заводских условиях

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

Внешний вид пасты для СМД

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

Можно ли самостоятельно паять пастой SMD?

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

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

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

Выбор паяльника

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

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

Паяльник для пайки СМД компонентов

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

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

Но, для микросхемы процедура пайки немного отличается от вышеприведённой:

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

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

Технология пайки

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

Пайка СМД-компонентов осуществляет одним из нескольких способов:

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

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

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

Подготовка платы в домашних условиях

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

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

Нанесение пасты

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

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

Прогревание

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

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

Паяльные станции – стоит ли выбирать оборудование для пайки микросхем?

Некоторые считают, что паяльные станции, это то, что нужно для пайки микросхем. В большей части такие мнения имеют почву для того, чтобы сказать, что качество пайки будет на достаточно высоком уровне исполнения. Паяльные станции оснащены всем необходимым, где и качество работы будет очень высоким, и оперативность выполнения пайки микросхем будет достаточно приемлемым. Есть одно но, это дороговизна оборудования. Если вы планируете осуществлять ремонт микросхем в домашних условиях, то вам достаточно купить простейший паяльник, который понадобиться от случая к случаю. Если вы планируете развивать бизнес по ремонту микросхем, и у вас есть постоянный цикл проведения восстановительных работ, в данном случае вам поможет мощная паяльная станция с современными характеристиками.

Паяльная станция для микросхем

Дополнительное оборудование

Чтобы обеспечить высокое качество пайки сложнейших микросхем в радиоэлектронике, необходимо использовать не только специальные приборы, но и дополнительные устройства и аппараты. В качестве таковых используются:

  • Технологический пинцет (продаётся в специальных магазинах), необходим для оттягивания и поддерживания контактов.
  • Кусачки миниатюрные, необходимы для удаления изоляции и дефектных проводов.
  • Надфиль или маленький напильник необходим для зачистки жала, то есть для очистки и лужения.
  • Полая конструкция игры, с отпиленным острым концом (можно от шприца), для обеспечения нанесения на поверхность флюса.
  • Шило техническое, с острым наконечником.
  • Нож острый, можно использовать обычный канцелярский вариант.

Дополнительное оборудование для пайки

Дополнительно нужно обеспечить удобство и комфортность использования рабочего места. Обязательно используем качественную систему освещения, где наличие мощной лампы будет обязательным критерием качества проведения работ. Не забываем проветривать комнату, а также соблюдаем необходимый минимум по требованиям электробезопасности, пожарной безопасности.  На рынке имеются разнообразные варианты паяльников, начиная от самых дешёвых, производства КНР, и заканчивая надёжными и долговечными, которые произведены в странах Евросоюза.  Вся продукция сертифицирована, прошла необходимый минимум контроля качества и рекомендована к применению в странах бывшего Союза.

Методики демонтажа

Способ, как выпаивать микросхемы, зависит, в основном, от типа выводов, хотя есть и универсальные методы.

Демонтаж микросхемы паяльником

Это самый трудоемкий и ненадежный способ. Применяется только тогда, когда количество ножек микросхемы минимальное. Перед тем, как выпаивать микросхемы паяльником, кончик жала тщательно облуживают и очищают от остатков припоя, чтобы он остался только в виде тонкой пленки. Расплавленный припой, который окружает ножку ИМС, под действием силы натяжения переходит на жало. Повторяя процедуру несколько раз, полностью освобождают выводы.

Важно! Перед каждым касанием платы жало очищают от припоя. Время касания не должно быть более трех секунд

Если ножка освобождена не полностью, заняться ею можно только через некоторое время после остывания. В это время можно заниматься следующими выводами.

Демонтаж микросхемы с помощью бритвенного лезвия

При работе с планарными элементами на помощь придет обыкновенное бритвенное лезвие. Для удобства лезвие бритвы разламывают пополам вдоль. Прислонив лезвие вплотную к границе вывода и платы, прогревают привой до его расплавления. Просунув лезвие между ножкой и платой, разделяют их. Лезвие выполнено из нержавеющей стали, поэтому припой к нему не пристает.

Использование демонтажной оплетки

Специальная демонтажная оплетка работает благодаря капиллярному эффекту, втягивая в себя расплавленный материал. Можно с тем же эффектом использовать оплетку экранированного кабеля. Оплетка должна быть чистой, без следов окисления. Для того чтобы улучшить растекание расплава, оплетку смачивают жидким флюсом.

Оплетка для демонтажа

Демонтаж микросхем с помощью оловоотсоса

Оловоотсос представляет собой специальный поршень, который при движении втягивает в себя расплав, освобождая вывод. Данный метод пригоден для работы с DIP и SIP компонентами.

Оловоотсос для выпаивания

Использование медицинских иголок

Такой способ наилучшим образом показал себя при демонтаже ИМС, особенно для одностороннего печатного материала. Двухсторонний печатный монтаж также может использоваться для демонтажа иглы от шприцов. Выбирая иглу, нужно, чтобы ее внутренний диаметр позволял свободно входить ножке микросхемы, а наружный – проходить в отверстие печатной платы. Кончик иглы стачивают надфилем до получения ровной поверхности.

Иглу надевают на кончик ножки и прогревают вывод паяльником. После расплавления припоя иглу вводят в отверстие платы и плавно поворачивают вокруг оси до застывания олова. После этого снимают иглу с ножки, которая теперь полностью свободна. Материал иглы (нержавеющая сталь) не облуживается, поэтому вращение вокруг ножки необходимо только для того, чтобы легче было вынуть ее из отверстия.

Как выпаять ИМС иглой

Использование сплава розе

Используя сплав розе, можно выпаять одновременно все выводы ИМС, благодаря тому, что легкоплавкий сплав растекается между выводами и равномерно и одновременно передает всем им тепло от разогретого жала паяльника. После полного прогрева деталь аккуратно извлекают из платы при помощи пинцета.

Минус у данного метода один – после демонтажа остатки сплава розе собрать не получится, поскольку он будет засорен излишками олова и свинца, которые изменят его состав и температуру плавления.

Как выпаять микросхему из платы феном

При работе с SOJ, PLCC, QFJ и BGA корпусами необходима паяльная станция или фен с регулировкой температуры. При помощи станции прогревают целиком участок платы до освобождения микросхемы, а при помощи фена с насадкой поток горячего воздуха направляют на выводы ИМС до их освобождения.

Отпаивать радиоэлементы необходимо при температуре 250⁰С. Соседние элементы для исключения перегрева следует прикрыть алюминиевой фольгой.

Паяльный фен с насадками

Как выпаять конденсаторы из материнской платы

Чтобы выпаять конденсаторы или другие двухвыводные элементы, нет необходимости использовать специальный паяльный инструмент. В процессе демонтажа прогревают один из выводов конденсатора, одновременно наклоняя элемент с целью выхода ножки из отверстия. Далее повторяют то же самое со второй ножкой, наклоняя деталь в обратную сторону. Во избежание отрыва не надо сильно давить на конденсатор. Прогревая поочередно оба вывода, постепенно освобождают их.

Использование специальной оплётки

Удаление микросхем паяльником основано на способности его жала притягивать на себя припой. Объясняется это тем, что качественно залуженное и обработанное флюсом остриё отличается повышенной смачиваемостью (то есть при пайке хорошо захватывает припой).

Этот эффект удаётся усилить за счёт применения снятой с коаксиального кабеля оплётки. Её роль может выполнить экран от антенного провода, снятый с него и обильно смоченный флюсом.

Если прижать расплетённую «косичку» экрана к контактному пятачку, а потом «пройтись» по этому месту паяльником – можно наблюдать интересный эффект. Из-за пористости и высокой гигроскопичности оплёточной структуры она хорошо впитывает припой, постепенно освобождая корпус микросхемы с ножками.

Ликбез для начинающих

Для выпаивания детали из платы, нужно сделать так, чтобы контакты разогрелись до плавления припоя (примерно 230 °C). Основная ошибка начинающих — место паяльных работ сразу прогревают на 300 — 350 °C.

Например, нужно выпаять микросхему из платы паяльной станцией Lukey 702.

Многие радиолюбители и электронщики выставляют параметры нагрева выше 300 °C.

В первый момент, на деталь действует около 200 °C. На контактах и окружающем месте паяльных работ комнатная температура.Нагрев детали достигает 300 °C, а контакты еще не дошли до 200 °C.На микросхему поступает критическая температура 350 °C. Тем временем, окружающее место пайки неравномерно прогревается, даже если происходят равномерные движения феном по месту пайки. На контактах детали появляется заметная разница температур.400 °C и микросхема начинает зажариваться.
Еще чуть-чуть, и она отпаяется из-за того, что и контакты практически нагрелись до плавления припоя. Но это происходит потому, что плата прогрелась. И в данном случае, это произошло неравномерно. Высокие значения температур приводят к тепловому пробою микросхемы, она выходит из строя. Плата сгибается, чернеет, появляются пузыри из-за вскипевшего текстолита и его составляющих.

Как все-таки без ущерба паять детали?

Нужно проанализировать место пайки и оборудование:

Оценить толщину платы. Чем толще плата – тем сложнее и дольше ее прогревать. Плата представляет собою слои дорожек, маски, площадки и много металлических деталей, которые очень теплоемкие.

  • Что находится рядом. Чтобы не повредить окружающие компоненты, нужно их защитить от температуры. С этой задачей справятся: термоскотч, алюминиевый скотч, радиаторы и монетки.
  • Какая температура окружающей среды. Если воздух холодный, то плату придется нагревать чуть дольше. Особое значение имеет то, что находится под платой. Не нужно паять на металлической пластине, или на пустом столе. Лучше всего подойдет деревянная дощечка или набор салфеток. И при этом плата должна находиться в одной плоскости, без перекосов.
  • Оборудование. Многие паяльные станции продаются без калибровки. Разница между показываемой температуры на индикаторе и фактическая может достигать как 10 °C, так и все 50 °C.

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.

Как выпаять радиодетали из платы – обзор методик

Что для этого понадобиться?

Существует множество приспособлений для выпаивания деталей. Конечно же, не обойтись радиолюбителю без паяльника, который и будет основным помощником в этом деле. Однако помимо паяльника, для того, чтобы выпаять элемент, вам понадобятся:

  1. Пинцет. Для извлечения разогретых радиодеталей. Вместо пинцета можно взять зажим типа крокодил (показан на фото ниже). Преимущество зажима в том, что он надежно захватит деталь и к тому же станет хорошим теплоотводом.
  2. Полые иглы для демонтажа. Приобрести их будет не проблема, стоимость небольшая. С помощью игл можно выпаять радиодеталь быстро и аккуратно, о чем мы расскажем ниже.
  3. Демонтажная оплетка. Служит так называемой губкой, которая впитывает расплавленный припой в себя, очищая этим самым плату.
  4. Оловоотсос. Название говорит само за себя. Незаменимая вещь для частого выпаивания радиодеталей из плат в домашних условиях.

Также нужно подготовить рабочее место. Оно должно быть с хорошим освещением. Лучше всего, если лампа находится над рабочим местом, чтобы свет падал вертикально, не создавая теней.

Методики демонтажа

Итак, сначала мы расскажем о самой популярной технологии – как выпаять деталь из платы паяльником без дополнительных приспособлений. После чего вкратце рассмотрим более простые способы.

Если вы хотите выпаять электролитический конденсатор, достаточно захватить его пинцетом (либо крокодилом), прогреть 2 вывода и быстро, но аккуратно изъять их из платы.

С транзисторами дела обстоят точно также. Капаем на все 3 вывода припоем и извлекаем радиодеталь из платы.

Что касается резисторов, диодов и неполярных конденсаторов, очень часто их ножки загибают во время пайки с обратной стороны платы, что вызывает сложно при выпаивании без дополнительных приспособлений. В этом случае рекомендуется сначала разогреть один вывод и с помощью крокодильчика, с небольшим усилием вытянуть часть детали из схемы (ножка должна разогнуться). Потом уже аналогичную процедуру выполняем со вторым выводом.

Это мы рассмотрели методику, когда под рукой нет ничего кроме паяльника. А вот если вы приобрели набор игл, тогда выпаять элемент будет еще проще: сначала разогреваем паяльником контакт, после чего одеваем на вывод иглу подходящего диаметра (она должна проходить через отверстие в микросхеме) и ждем, пока припой остынет. После этого достаем иглу и получаем оголенный вывод, который с легкостью можно вывести. Если несколько ножек у радиодетали, действуем также – разогреваем контакт, надеваем иглы, ждем и снимаем.

Все, о чем мы рассказали в этой статье, вы можете наглядно увидеть на видео, в котором предоставлена технология выпайки элементов из платы:

Кстати вместо специальных игл можно использовать даже обычные, которые идут со шприцом. Однако в этом случае изначально нужно сточить конец иглы, чтобы он был под прямым углом.

Выпаять деталь с помощью демонтажной оплетки также не сложно. Перед началом работы намочите конец обмотки спирто-канифольным флюсом. После этого наложите оплетку в месте выпаивания (на припой) и прогрейте жалом паяльника. В результате разогретый припой должен впитаться в оплетку, что позволит освободить выводы радиодеталей.

С оловоотсосом дела обстоят аналогичным образом – взводится пружина, разогревается контакт, после чего наконечник подносят к расплавленному припою и нажимают кнопку. Создается разрежение, которое и втягивает припой внутрь оловоотсоса.

Вот и все, что хотелось рассказать вам о том, как выпаять радиодетали из платы в домашних условиях. Надеемся, предоставленные методики и видео уроки были для вас полезными и интересными. Напоследок хотелось бы отметить, что можно выполнить выпаивание элементов из микросхемы строительным феном, но мы не советуем так делать. Фен может повредить находящиеся рядом детали, а также ту, которые вы хотите извлечь!

Интересное по теме:

Настройка технологических параметров

Для получения качественных , необходима настройка технологических параметров паяльной линии. Во-первых, формой и ориентацией сопла формируется гребень волны оптимального профиля, во-вторых, движущаяся над ванной плата располагается под некоторым углом к поверхности расплава.

Правильно выбранные параметры процесса позволяют избежать брака в виде перемычек между токоведущими дорожками и наплывов (сосулек) на выводах деталей.

Для этой же цели может использоваться технология пайки двойной волной. В этом случае, первая волна припоя имеет турбулентный характер, что позволяет лучше смачивать паяемую поверхность и проникать припою в монтажные отверстия платы.

Вторая волна, имеющая более плавное ламинарное течение, смывает огрехи в виде лишних капель и наплывов припоя, формируя при этом окончательную геометрию гантелей.

Пайка волной не всегда автоматизирована. Например, на многих сборочных конвейерах Китая и других стран Азии, установка деталей на плату, последующая обработка флюсом и обмакивание платы в ванну с припоем выполняют люди.

При этом плата берётся руками посредством специального захвата и обмакивается в ванну жидкого припоя.

Распайка планарных деталей

Демонтаж с помощью сплава Розе

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

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

Демонтаж микросхем с помощью оплетки

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

Выпаивание радиодеталей с оплеткой

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

Припаивание SMD радиодеталей паяльником

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

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

   Обсудить статью ПАЙКА SMD ДЕТАЛЕЙ БЕЗ ФЕНА

Оцените статью:

Пайка SMD деталей в домашних условиях. Учимся паять smd Флюс для пайки феном паяльной станцией

Рассказать в:
Данный пост раскажет начинающим радио-мучителям, как можно без фена, красиво, легко и быстро паять SMD компоненты («Surface Montage Details» - означает поверхностный монтаж деталей). Вообще, почему-то, бытует мнение, что паять SMD компоненты сложно и неудобно. Постараюсь Вас убедить в обратном. Более того, докажу, что паять SMD компоненты намного проще обычных TH компонентов («Through Hole» в переводе «сквозь отверстие»).

"Если быть совсем уж откровенным у TH и SMD компонентов есть свои назначения и области использования и попытки убеждать Вас в том, что SMD лучше, немного не корректны. Ну да ладно – все равно думаю, Вам будет интересно почитать."

Знаете, какая главная ошибка тех, кто первый раз пробует паять SMD компоненты? Разглядывая меленькие ножки микросхемы, сразу возникает мысль о том, какое тонкое жало нужно взять, чтобы паять эти мелкие ножки и не насажать «соплей» между ними. В магазине находим конусное тонкое жало, цепляем его на паяльник, набираем маленькую капельку припоя и пытаемся иголкой-жалом обпаять каждую ножку отдельно. Получается долго, утомительно и не аккуратно. Данный подход, казалось бы, логичен, но в корне не верен! И вот почему – паять SMD компоненты помогают такие «страшные силы» как поверхностное натяжение, силы смачивания, капиллярный эффект и не использовать их значит сильно усложнять свою жизнь. Как все должно проходить в теории? Когда жало паяльника приложено к ножкам начинает действовать сила смачивания – олово под действием этой силы начинает «обтекать» ножку со всех сторон. Под ножку олово «затягивается» капиллярным эффектом одновременно начинается «смачиваться» контактная площадка под ножкой и на плате. Припой равномерно «заливает» площадку вместе с ножкой. После того как жало паяльника убрано от ножек и пока еще припой в жидком состоянии, сила поверхностного натяжения формирует из припоя каплю, не давая ему растекаться и сливаться с соседними ножками. Вот такие сложные процессы происходят при пайке. Но все эти процессы происходят сами собой, а от Вас требуется лишь поднести жало паяльника к ножке (или сразу к нескольким). Правда просто?!

"На практике есть определенные проблемы с пайкой очень мелких SMD компонентов (резисторы, конденсаторы …) они могут во время пайки «прилипать» к жалу. Для того чтобы избежать такой проблемы нужно паять отдельно каждую сторону."

Для того, чтобы добиться хорошей пайки, нужны определенные материалы и инструменты. Главным материалом, обеспечивающим комфортную пайку, является жидкий флюс. Он обезжиривает и снимает окислы с поверхности спаиваемого металла, что увеличивает силу смачивания. Кроме того, во флюсе припою легче образовать каплю, что препятствует созданию «перемычек-соплей» Рекомендую применять именно жидкий флюс – канифоль или вазелин-флюс не дают такого эффекта. Жидкий флюс не редкость в магазинах – купить его будет не проблема. На вид это прозрачная жидкость с противным запахом напоминающий ацетон (тот, что я покупаю называется «F5 – флюс для пайки тонкой электроники»). Можно, конечно, попробовать паять и спирто-канифолью, но во-первых, эффект будет хуже, во-вторых, после удаления застывшей канифоли спиртом, остается белый налет, который очень проблематично убрать. Вторым по важности является паяльник. Очень хорошо если имеется регулировка температуры – можно не боятся перегреть компоненты. Оптимальная температура для пайки SMD компонентов находится в пределах 250-300 оС. Если нет паяльника с регулировкой температуры, тогда лучше применять низковольтный паяльник (12v или 36v мощность 20-30w) он имеет меньшую температуру жала. Самый худший результат дает обычный паяльник на 220v. Проблема в том, что температура жала у него слишком высока, из-за чего флюс быстро испаряется и ухудшается смачиваемость поверхности пайки. Большая температура не позволяет длительно греть ножку, из-за этого пайка превращается в нервное тыканье жалом в плату. Как частичный выход из положения можно посоветовать включить паяльник через регулятор мощности (сделать самому – схема довольно простая или купить готовый – в магазине светильников такие продаются как регуляторы яркости свечения светильников, люстр). Жало у паяльника должно иметь ровный рабочий срез (это может быть или классический «топорик», типа «отвертка» или срез под 45 градусов).



Жало-конус плохо подходит для пайки SMD компонентов – не паяйте им, намучаетесь. Очень хорошие результаты дает жало «микроволна». Кто не знает – это жало имеющее в рабочей плоскости отверстие. При помощи этого отверстия и капиллярного эффекта создаваемого в нем припой можно не только наносить, но и эффективно убирать излишки (после того как я попробовал паять «микроволной» остальные жала валяются в коробочке без дела).
Припой. Особого припоя не нужно – используйте тот, каким Вы обычно пользуетесь. Очень удобен припой в тонкой проволочке – легко дозировать. У меня проволочка диаметром 0.5мм. Не используйте припой без свинца (на него пытаются заставить перейти производителей электроники по причине вредности свинца). Из-за отсутствия в припое свинца значительно уменьшается сила поверхностного натяжения, паять обычным паяльником станет проблематично.
Еще нужен пинцет. Тут без особенностей – подойдет любой удобный для Вас.

Технология пайки очень проста!

Кладем на контактные площадки SMD компонент, обильно его смачиваем жидким флюсом, прикладываем жало паяльника к компоненту, припой с жала перетекает на контакты компонента и контактные площадки платы, убираем паяльник. Готово! Если компонент очень мелок или большой (жало не захватывает одновременно обе стороны) паяем каждую сторону отдельно, придерживая компонент пинцетом.
Если паяем микросхему, то технология такая. Позиционируем микросхему так, чтобы ножки попали на свои контактные площадки, обильно смачиваем места пайки флюсом, припаиваем одну крайнюю ножку, окончательно совмещаем ножки с площадками (припаянная ножка позволяет, в определенных пределах, «вертеть» корпус микросхемы), припаиваем еще одну ножку по диагонали, после этого микросхема надежно закреплена и можно спокойно пропаивать остальные ножки. Паяем не спеша, проводя жалом по всем ножкам микросхемы. Если образовались перемычки нужно очистить жало от избытка припоя, обильно смазать перемычки жидким флюсом и повторно пройтись по ножкам. Лишний припой заберется жалом – «сопли» устранятся.

Как правильно паять SMD? Рано или поздно всем электронщикам приходилось сталкиваться с таким вопросом.

Бывают случаи, когда простым паяльником не подобраться к SMD элементам . В этом случае лучше всего использовать паяльный фен и тонкий металлический пинцет.

В этой статье мы с вами поговорим о том, как же правильно запаивать и отпаивать SMD. Тренироваться будем на трупике телефона. Красным прямоугольничком я показал, что мы будем отпаивать и запаивать обратно.

За дело берется Паяльная станция AOYUE INT 768


Для фена нужна подходящая насадка. Выбираем самую маленькую, так как отпаивать и припаивать будет маленькую smd-шку.


А вот вся конструкция в сборе.


С помощью зубочистки наносим флюсплюс на smd-шку.


Вот так мы ее смазали.


Выставляем на паяльной станции температуру фена 300-330 градусов и начинаем жарить нашу детальку. Если припой не плавится, то его можно разбавить сплавом Вуда или Розе с помощью тонкого жала паяльника. Как увидим, что припой начинает плавиться, с помощью пицента аккуратно снимаем детальку, не задев smd-шки, которые рядом.


А вот и наша деталька под микроскопом


Теперь припаяем ее обратно. Для этого чистим пятачки (если вы не забыли – это контактные площадки) с помощью медной оплетки.


После того, как мы их почистили от лишнего припоя, нам нужно сделать бугорки с помощью нового припоя. Для этого на кончике жала паяльника берем совсем чуть-чуть припоя.


И делаем бугорки на каждой контактной площадке.


Ставим туда smd-детальку


И пригреваем ее феном, до тех пор, пока припой не растечется по стенкам детальки. Не забывайте про флюс, но его надо очень немного.


Готово!


В заключении хотелось бы добавить, что данная процедура требует умение работать с мелкими детальками. Сразу все не получится, но кому это надо, со временем научится припаивать и выпаивать SMD-компоненты. Некоторые умельцы припаивают smd-шки с помощью паяльной пасты. Паяльную пасту я использовал при запаивании BGA микросхем в этой статье.

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

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

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

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

  1. Припой. Для ручной пайки поверхностно-монтируемых элементов, нам нужен оловянно-свинцовый сплав 60/40 в виде проволоки диаметром в 0,015 дюйма (0,4 мм). Свинца в сплаве может быть больше и проволока понадобиться толще, если вам нужно закрепить на плате разъём.
  1. Распаечная тесьма. Это одна из вещей, которая просто незаменима для ручной пайки. Также известная как скребок припоя - помогает удалять припой. Она сплетена из тонких медных проволок в длинную косичку, и иногда имеет флюс внутри.
  1. Пинцет. Захваты с плоскими наконечниками необходимы для перемещения и удерживания миниатюрных чип компонентов. Очень удобны такие с загнутыми концами. Вы можете приобрести такие примерно за 5 долларов.

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

  1. Флюс. Его не всегда используют при ручной пайке плат с SMD, но некоторые люди не могут обойтись без него. Флюс можно применять даже с готовыми проволочными припоями, так как чем тоньше проволочка, тем меньше в ней этого растворителя. Во время пайки ножки элементов прогреваются больше чем один раз, поэтому важно добавлять немного флюса извне.
  1. Лупа с фонариком. Вам в любом случае понадобиться много света и увеличительное стекло при пайке миниатюрных элементов. Есть хорошие линзы на голову подобные OptiVisors, увеличивающие в 2,5 раза, в них встроены лампы освещения.

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

Техника удаления припоя тесьмой

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

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

Чтоб очистить тесьму, вам нужно добавить флюса побольше.

Пайка двухконтактных элементов

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

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

Пайка SOIC и других микросхем с множеством ножек

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

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

Удаление наплывов

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

Схема самодельного датчика протечки воды

Появились желание и необходимость перейти на более компактные схемы, нежели собранные на обычной макетке. Перед тем, как основательно закупаться текстолитом, элементами и микросхемами для поверхностного монтажа, решил попробовать, а смогу ли я собрать такую мелочь. На просторах Алиэкспресс нашелся отличный «тренажер» за очень разумные деньги. Если у вас есть опыт пайки, большого смысла читать обзор нет

Набор представляет из себя светоэффект бегущие огни, скорость регулируется переменным резистором.
Приехало все в стандартном пупырчатом конверте, в зиппакете

Внешний вид набора


Помимо набора я пользовался припоем ПОС-61, флюсом RMA-223, пинцетом, паяльником.

Расходники



Если по припою никаких особых впечатлений быть не может, то по поводу флюса у меня есть что сказать.
Мне он показался излишне жирным, что ли. В общем, его достаточно сложно отмыть спиртом в компании с зубной щеткой, и я не вполне уверен, что под микросхемами не остались его остатки. Однако флюс рабочий и от пайки им у меня хорошие впечатления, особенно пока я не взялся за отмывку платы))). К плюсам добавлю, что флюс нейтральный и, в отличии от той же паяльной кислоты, его незначительные остатки не способны нанести вред компонентам. Так что флюсу зачет, а мои претензии к отмывке носят больше субъективный характер, до этого я пользовался водосмываемым флюсом ФТС и мне он казался проще в обращении.
К тому же у любого флюсгеля, по сравнению с жидким, есть очень удобный плюс, после его нанесения деталь можно «прилепить» к плате на гель и выровнять. Не ахти какое крепление, но случайно задеть плату или наклонить уже не страшно. Далее прижимаем элемент пинцетом и паяем. Пробовал несколько способов паять smd рассыпуху (резисторы, конденсаторы), самым удобным оказалось залудить одну контактную площадку, припаять ряд элементов с одной стороны, а уже потом пройтись по второй части. Причем форма жала оказалась не особенно и важна, подойдет практически любое, даже самое толстое.

Паяльник


Вот эти здоровым жалом я в итоге и пользовался… Им оказалось очень удобно поправлять криво вставшие элементы, поскольку его величины хватает, чтобы разогреть обе точки пайки, а потом мне было лень его сменить.



У микросхем похожая схема, сначала фиксируем одну ножку, затем паяем все остальное, фен не понравился категорически, часто сдувает компоненты, мне им сложно пользоваться. Отпаивать микросхемы феном - да, припаивать - нет.
Более крупные элементы, такие как ножки питания (как на этой плате) или радиаторы, толстые провода советую паять паяльной кислотой, она творит чудеса. Если же на проводах лак (например аудио, ради интереса можете разобрать старые наушники и попробовать припаять) его проще всего обжигать горелкой-зажигалкой, залудить кислотой и спокойно паять. Есть более удобный способ - использовать таблетку аспирина как флюс, на подобии канифоли - лак снимается на ура и провод имеет более аккуратный внешний вид. Здесь я проводами не пользовался, собрал «как есть».


Возможно кому-то будет удобнее паять не на столе, а зафиксировать плату в держателях

Держатели

третья рука, на крокодилах надета термоусадка, чтобы не царапать текстолит, и плата при этом держится в разы лучше


PCB Holder



Кому интересно, я добавил видео работы платы. Постарался как можно крупнее сфотографировать итог и название микросхем. Кстати, все заработало с первого раза, за пол бакса попробовать свои силы, флюсы, припои или обновить навык - самое то.

Еще пара фото


При работе с SMD-компонентами, радиолюбители обязательно сталкиваются с проблемой их пайки. Столкнувшись однажды с необходимостью пайки более тысячи компонент (что растянулось на три недели), я сел, почесал репу и придумал следующую технологию. Сразу хочу сказать - технология пригодна только для пайки плат, на которых SMD-компоненты расположены с одной стороны. Если такие компоненты есть с обоих сторон, вторую сторону придется паять руками.

Cверлим отверстия. Устанавливаем обычные компоненты. Наслаждаемся.

Пайка получается очень аккуратная - почти как заводская. Скорость пайки возрастает не просто в разы - на порядки. Главная проблема - приноровиться с температурой утюга и с толщиной слоя пасты. Рискну также предположить, что таким способом не стоит паять входные каскады усилителей с высоким входным сопротивлением - остатки пасты наверняка вожгутся в поверхностный слой платы и все напортят. Конечно, вместо утюга намного лучше была бы паяльная станция с феном, но, увы...

PS. Более чем полуторагодовой опыт применения этой технологии выявил несколько проблем - и, естественно, несколько путей их решения. Коротко перечислю их:

  • паять описанным способом односторонние платы нежелательно. Причина проста - коэффициент теплового расширения меди и стеклотекстолита несколько отличается друг от друга (хотя и немного). По этой причине при пайке изгиб платы может достигать 0.2..0.3 мм, из-за чего она нагревается неравномерно, и края ее слегка подгорают. К тому же у некоторых марок одностороннего стеклотекстолита при таком нагреве начинается внутреннее расслоение (образование пузырей). Выход простой - всегда использовать двухсторонний стеклотекстолит, а неиспользуемую сторону меди просто удалять. На двухстороннем стеклотекстолите описанные выше явления ни разу не наблюдались, да и пайка с ним получается намного более "ровная" (видимо, из-за того, что медь с нижней стороны платы обеспечивает равномерное распределение тепла по поверхности платы).
  • при пайке могут возникать проблемы в высоковольтных цепях. Дело в том, что при пайке на поверхности платы неизбежно остается и флюс, и мельчайшие шарики олова. На напряжениях до 50..100 В диэлектрические свойства платы практически не ухудшаются, а вот при более высоких напряжениях на поверхности начинается "бенгальский огонь" с неизбежно печальными последствиями для конструкции. Для устранения этой неприятности следует придерживаться некоторых правил:
    • ни в коем случае не зачищать плату перед пайкой. Шкурка неизбежно оставит следы на клеевой основе, которой была приклеена к стеклотекстолиту медь, и на этих бороздах обязательно осядут и олово, и флюс. Вместо зачистки платы шкуркой ее необходимо перед пайкой протереть раствором кислоты (уксусной, соляной), после чего сполоснуть. Азотную и серную кислоты использовать не следует, поскольку первая оставляет серьезные следы на меди, а вторая разрушает основу платы.
    • повторю рекомендацию - минимум пасты. Ее практически не должно быть. Идеальный случай, когда после пайки все дорожки платы блестят, но ни на одной не заметно ни одной капли припоя.
    • если плата будет работать в высоковольтных цепях, после мойки ее желательно минут пять прокипятить в воде (это не дурацкая шутка, а абсолютно серьезная рекомендация). В воду желательно добавить несколько капель уксуса. После кипячения плату следует промыть еще раз, а затем высушить в тепле.
    • плату обязательно нужно покрыть цапон-лаком или лаком ISOTEMP.

1. Необходимо приобрести паяльную пасту. Мне в руки попалась вот такая. Возможно, в природе есть и другие сорта. Брал я ее . Паста представляет собой порошок припоя в смеси с хлористым цинком и какой-то вязкой дрянью на водной основе.


2. Вначале на бумажке, на которой выведен рисунок печатной платы (лучше в натуральную величину и с указанием всех деталей) раскладываем по своим местам все SMD-компоненты, которые нужно будет припаять. Не нужно пропускать этот этап - когда будет выполнен следующий пункт, у Вас останется очень мало времени для установки компонент на плату, поэтому все должно быть заранее под рукой.


3. Протравленную печатную плату зачищают шкуркой и покрывают с помощью кисточки паяльной пастой. Особо обратите внимание - отверстия в плате сверлить нельзя , их нужно будет высверлить только после пайки! Паста должна едва покрывать дорожки, чтобы они все «просвечивали» через слой пасты. Чтобы равномернее размазать пасту по плате, очень не помешает капнуть на плату одну каплю воды. Избыток воды крайне вреден - при ее выкипании (см далее) детали могут сдвинуться с мест. Большие пустые места на плате, естественно, мазать пастой не надо. Пасту лучше наковырять со дна емкости, поскольку припой оседает вниз, и в верхней части в основном располагается вязкая дрянь. Механических усилий при ковырянии нужно применять минимум, чтобы порошок припоя не слипся от давления (я обычно просто переворачиваю банку и даю пасте время стечь вниз). В инструкции по применению пасты рекомендуется работать в респираторе и в вентилируемых помещениях. На мой взгляд, этих рекомендаций очень даже стоит придерживаться.


4. На подготовленную таким образом плату перекладываем с бумажки все компоненты по своим местам. Стремиться как-то особо точно устанавливать компоненты не нужно, главное, чтобы выводы компонентов попали на свои контактные площадки. Большие детали с плоской поверхностью (например, мощные ключи) нужно при установке слегка прижать, остальные детали каких-либо прижимов не требуют.

6. На поверхность утюга кладем четыре ненужных SMD-резистора, а на них - плату с разложенными деталями (резисторы нужны, чтобы исключить контакт платы с поверхностью утюга). Терпеливо ждем. Когда паста на поверхности начнет плавиться (момент чуда см. на картинке), ждем, чтобы она расплавилась по всей поверхности платы, затем аккуратно снимаем плату и даем ей остыть. Не вздумайте что-то при этом трогать или прижимать (особенно большие детали с плоской поверхностью) - припой немедленно из-под них вытечет и что-нибудь обязательно замкнет - проверено! Если пасты намазан минимум, никаких посторонних замыканий (в том числе и под корпусами SMD-микросхем) никогда не происходит, как это ни невероятно.

HowTo: Паять вручную - Пайка простых SMD-деталей

Все, что видишь, можно паять.

HowTo: Припой вручную - Содержание

Просмотрите эту удобную таблицу, чтобы найти температуру, необходимую для этой задачи.

Потребовалось время, чтобы разобраться с этим, но теперь я, наконец, собираюсь объяснить, как паять устройства для поверхностного монтажа (SMD) вручную.

В наши дни я предпочитаю работать с деталями SMD. Я считаю, что с ними легче обращаться, легче паять и легче снимать, если мне нужно что-то изменить.

Здесь довольно много объяснений, поэтому я собираюсь разбить это на разделы. Это выглядит как много всего, но как только вы это сделаете, вы поймете, что, хотя для объяснения требуется много слов, сделать это совсем несложно. Вы можете припаять SMD-деталь всего за несколько секунд.

Вот все, что нужно, чтобы показать вам, как паять SMD детали:

  1. Инструменты
  2. Позиционирование
  3. Задача
  4. Сделай это с этим
  5. Проблемы при работе
  6. Не бойся

Помимо паяльника вам понадобится еще несколько инструментов.Если у вас новая чистая плата без припоя на контактных площадках, то все, что вам нужно, - это паяльник, припой и пара пинцета.

Если ваша плата предварительно луженая или вы заменяете деталь, вам понадобится еще пара вещей.

Вот все, что вам нужно для худшего случая:

Инструменты для пайки SMD деталей

Это пара пинцета, 0,5-миллиметровый припой, припойный фитиль для очистки контактных площадок и пара кусачков для обрезки фитиля припоя, когда его конец заполняется.

Когда вы соберете свои инструменты, нам нужно поставить вас на позицию.

Как я уже упоминал в предыдущем посте о начале работы, позиция - все. Это важно при пайке деталей со сквозными отверстиями, и вдвойне важно при пайке деталей SMD.

Вот как это должно выглядеть:

Положения рук

Вы хотите, чтобы кончик утюга и край SMD-детали соприкасались под (близким) углом 90 градусов.На фото оно ближе к 120 градусам. Это не критично. Вы просто не хотите, чтобы угол был слишком широким. Вы хотите, чтобы сторона паяльного наконечника касалась конца SMD-части. Идея состоит в том, чтобы получить как можно большую площадь контакта между наконечником, SMD-частью и площадкой.

Что является критическим, так это положение левой руки и пинцета.

Вы, , должны держать левую руку и пинцет так, чтобы SMD-часть, которую вы держите в пинцете, была правильно выровнена с подушечками на плате.Подушечки на картинке слишком маленькие, чтобы не видеть, но деталь следует устанавливать параллельно длинному краю доски.

Сначала положите левую руку . Установите плату по размеру, затем поместите правую руку с паяльником.

Обратите внимание, что при этом ваши руки надежно опираются на верстак. Фактическая работа выполняется только движениями пальцев.

Я припаяю SMD конденсатор размером 1206 к печатной плате.

Задача

Детали размером 1206 велики для SMD.В других примерах я буду использовать детали меньшего размера.

  1. При необходимости очистите колодки.

Все контактные площадки на этой плате уже имеют припой. Плохо. Чтобы сделать это правильно, вам нужно, чтобы на одной контактной площадке была капля припоя, в то время как вторая контактная площадка была чистой и плоской.

Первое, что нужно сделать, это зачистить конец припоя. Я обрезаю конец, чтобы не мешал длинный хвост наполовину использованного фитиля.

Закрепите фитиль припоя

Закрепите его рядом с уже использованной секцией.Вы хотите избавиться от существующего припоя, но при этом не хотите тратить впустую свой припой.

  1. Добавьте немного припоя на кончик утюга.

Пока вы занимаетесь этим, повторяйте, что вы должны делать каждый раз, когда берете в руки утюг.

Оловить наконечник

Мы собираемся использовать луженое пятно на наконечнике, чтобы помочь отвести тепло к фитилю припоя.

  1. Очистите подушку.

Положите фитиль припоя на контактную площадку. Прижмите его кончиком утюга и удерживайте пару секунд. Вы должны увидеть, как флюс в фитиле припоя начнет дымиться. Когда флюс начнет дымиться, дайте ему еще секунду или около того, а затем вместе поднимите утюг и фитиль с пэда.

Очистить подушку

Никогда, , никогда не перемещайте фитиль по подушке.Это очень хороший способ разрушить подушечку.

Если вам нужно нагреть другую часть пэда, поднимите кончик утюга и переместите его. Если вам нужно переместить фитиль, вы берете утюг и фитиль, затем кладете фитиль на новое место и прикладываете утюг.

Чистые подушечки

Я сделал и то, и другое. Что ж, это сила привычки, и это не займет так много времени, поэтому я просто сделал и то, и другое.

  1. Оловите подушку.

Очистив обе контактные площадки (обычный случай для новой печатной платы), вам нужно добавить пятно припоя на одну из контактных площадок.

Оловянная подушка

Нагрейте контактную площадку кончиком утюга и расплавьте небольшой кусочек припоя на контактную площадку.

  1. Расположите деталь.

Вы хотите, чтобы деталь была правильно размещена на своих контактных площадках. Расположите левую руку, затем переместите доску на место правой рукой.

Вы припаиваете площадку к правому концу детали. Луженую площадку нужно положить вправо, чтобы до нее можно было дотянуться паяльником.

Позиционируйте деталь

На этом снимке я уже установил все на свои места, и у меня есть пятно припоя на кончике утюга.

  1. Прикрепите деталь вниз.

Нанесите наконечник с каплей припоя на место соединения контактной площадки и детали.Вы хотите использовать наконечник, чтобы размазать припой от контактной площадки к детали. , а не , перемещайте или сдвигайте деталь. После того, как вы намазали немного припоя на конце детали, снимите утюг с контактной площадки и дайте остыть.

Прихватить деталь

Деталь еще не разложена на плате. Не волнуйся. Это будет.

  1. Установите деталь правильно.

Прикрепив деталь вниз, вы можете отпустить ее.Сожмите кончики пинцета вместе, затем поместите их на детали. Где-то посередине верхней поверхности детали. Немного надавите на него, но не пытайтесь ни к чему принуждать.

Когда пинцет будет удерживать его, приложите кончик утюга к тому концу, который вы закрепили до этого, и расплавьте припой. Вы почувствуете крошечный щелчок, когда деталь плотно прижмется к доске. Теперь снимите кончик утюга с подушки и дайте остыть.

Эти два шага выглядят так:

Правильно установите деталь
  1. Припаяйте вторую площадку.

Теперь, когда деталь находится в нужном месте и ровно на доске (и прижата вниз, поэтому не может двигаться), самое время сделать правильный стык на свободном конце.

Расположите плату так, чтобы свободный конец детали был доставлен кончиком паяльника.

Приложите кончик утюга к стыку детали и колодки. Нагрейте деталь и площадку, затем расплавьте припой на стыке (, а не на жало паяльника).

Припаяйте другую площадку

Снимите утюг с соединения и дайте ему остыть.Просмотрите его. Он должен быть чистым и блестящим, а припой должен обеспечивать плавное соединение с контактной площадкой и деталью.

Если соединение тупое или зазубренное, нанесите утюг и добавьте пятно припоя. Проверьте это еще раз.

Если есть большой шарик припоя, соединяющий деталь и контактную площадку, вам следует протереть кончик утюга и приложить его к стыку. Расплавьте мяч, затем снимите кончик утюга с шарнира. Лишний припой должен идти вместе с наконечником. Если припоя по-прежнему слишком много, очистите наконечник, нагрейте шарик и удалите еще немного припоя.

  1. Перепаяйте первый стык.

Первый стык не был правильно припаян, его просто приклеили, чтобы скрепить детали. Теперь нам нужно сделать это как следует.

Переставьте плату так, чтобы можно было добраться до первого стыка кончиком паяльника. Приложите кончик утюга к стыку и расплавьте немного припоя на стыке (, а не на кончике утюга). Снимите утюг, осмотрите и очистите стык так же, как вы делали первый.

Перепаять первый стык
  1. Готово.

Если вы следовали вместе со мной, у вас будет деталь размером 1206, аккуратно припаянная к печатной плате.

Моя выглядит так:

Выполнено

На самом деле при этом может возникнуть только одна серьезная проблема.

Иногда вы будете покачиваться в неподходящий момент, и ваша деталь не будет выровнена. Это может произойти только тогда, когда вы закрепите первый сустав.

Поскольку припаян только один конец, это довольно легко исправить.

Я собираюсь выполнить установку детали размером 0805 (которая меньше, чем 1206) и показать вам, как исправить смещенную деталь. На этот раз я не буду добавлять столько комментариев - это будут просто картинки и объяснение того, как исправить ошибку.

Ой! Получил криво.

Без пота.

Возьмите его пинцетом и приложите кончик утюга к суставу.

Когда припой расплавится, воспользуйтесь пинцетом, чтобы выровнять деталь. Убедитесь, что он ровно сидит на подушках.

Снимите утюг и дайте припою остыть, прежде чем снимать пинцет.

Выпрямить
Фиксированный

Теперь займемся остальным.

Вы можете использовать эту технику на любом SMD компоненте любого размера. 0805, 0603, 0402 и 0201. Если вы их видите, вы можете их припаять.

Я собираюсь выполнить установку компонента размером 0402. Без комментариев. Я просто хочу показать вам, что это возможно. Я собирался показать, как паять детали 0201, но я испортил фотографии и использовал деталь 0402 - и припаял ее к контактным площадкам 0201.

Об этой последней фотографии нужно сказать две вещи:

  1. Мне пришлось достать свою хорошую камеру, чтобы сделать этот снимок, потому что у EyeGore недостаточно разрешения.
  2. Красные точки в кружке - это детали размером 0201, которые я установил на эту плату несколько месяцев назад.

Я сделал ту деталь размером 0402 с изношенным концом, и доска болталась на верстаке - пока я работал, ее держали только пальцами. Это яркий пример, показывающий, что не только легко паять SMD-детали, но и что это можно делать в менее чем идеальных условиях.

Как и все, это требует практики. Начните с деталей размером 1206 и постепенно переходите к более мелким.

Помните:

Все, что видишь, можно паять.


Последнее слово:

Никогда не держите на рабочем столе более одного значения пассивного компонента одновременно. Конденсаторы SMD не маркируются. И индукторы тоже. Маркированы резисторы, но только типоразмера 0805 и больше.

Если смешать разные значения, возникнут проблемы. Вы не можете отличить их друг от друга, когда они установлены, и это может вызвать самые разные проблемы с вашей схемой.

Вы можете проверить значения измерителем, пока детали все еще находятся на столе, но это боль.

Самый безопасный вариант - установить все одно значение на вашей плате, затем упаковать оставшиеся части и убрать их перед выполнением следующей части.

Сделайте вашу жизнь проще. Только одно значение деталей на скамейке в любое время. Ваши нервы будут вам благодарны.

HowTo: Припой вручную - Содержание

SMD Пайка

Пайка

SMD - Сначала я залудил все контактные площадки для микросхем SMD, прежде чем пытаться их смонтировать.Это была ошибка. Когда обе контактные площадки для микросхемы покрыты оловом, нагрев одного конца микросхемы вызвал ситуацию, показанную на Рисунке 5. Когда нагревание было приложено к другому концу, микросхема не могла правильно сесть, поскольку первый конец застыл на месте припоем.

Уловка заключалась в том, чтобы залудить только одну контактную площадку для каждого SMD. Затем, когда к луженой подушке было приложено тепло, она встала, как показано на Рисунке 6А в конце этой статьи. Затем на другой конец был нанесен припой, чтобы получить результат, показанный на рисунке 6B.

SMT (технология поверхностного монтажа) - это метод построения электронных схем, в котором компоненты (SMC или компоненты поверхностного монтажа) устанавливаются непосредственно на поверхность печатных плат (PCB).
Электронные устройства, изготовленные таким образом, называются устройствами для поверхностного монтажа или SMD s.

Направляющая для пайки SMD

Припаивание SMD-чипов к платам (пайка поверхностного монтажа), вам понадобятся четыре вещи:

  • Хороший паяльник.Это намного проще с терморегулирующим утюгом Weller W60P мощностью 60 Вт.
  • Необходим подходящий пинцет. Используйте изогнутую пару 4,5 дюйма.
  • Бинокулярная лупа на голове, которую можно поднимать или опускать по мере необходимости.
  • Тиски для платы (или что-то подобное) для надежного удержания печатной платы во время пайки.

Видео по пайке для поверхностного монтажа

SMT Пайка no2

Усовершенствованный поверхностный монтаж, пайка с вертикальным сопротивлением в Washburn Computer Group, Джон Гаммелл, сертифицированный инструктор IPC.

Перед тем, как приступить к пайке SMD, убедитесь, что вы разделили их вводные группы и пометили каждую группу своим значением. Вы можете использовать что-то вроде шарнирной пластиковой коробки, которая разделена на внутренние отделения, но убедитесь, что отсеки не проникают друг в друга.

После того, как вы залудили подушечки (помните, по одной подушке на чип), вы берете чип с помощью пинцета и помещаете его на набор подушек. Удерживая его пинцетом, вы нагреваете луженый конец до тех пор, пока припой не расплавится и не пристанет к микросхеме.Пусть остынет. Снимите пинцет и припаяйте другой конец. Чипы маленькие, поэтому не используйте слишком много припоя. Не держите утюг на микросхеме слишком долго. С хорошим утюгом это займет всего несколько секунд.

Это помогает при пайке SMD, если вы используете утюг со стальным покрытием вместо сплошного медного наконечника. Обязательно держите наконечник в чистоте. Традиционная влажная губка охлаждает наконечник и может наполнять наконечник, если губка лопается. Я предпочитаю подушечки из латунной ваты. Это не официальный способ правильно применять пайку SMD, но у меня это сработало.

Инструменты и методы для поверхностной пайки горячим воздухом

Наилучший способ пайки устройств поверхностного монтажа (SMD) на печатные платы (PCB) - это печь оплавления, но когда это невозможно, можно успешно использовать станцию ​​горячего воздуха.

Обзор

В этой статье будут представлены основы пайки SMD (устройств поверхностного монтажа) с использованием горячего воздуха. Первая часть будет посвящена инструментам и оборудованию; вторая часть продемонстрирует вам некоторые приемы, которые вы должны рассмотреть.

Внимание! Пайка горячим воздухом, как и любая пайка, включает температуру, которая может превышать 500 ° C, что может вызвать ожоги глаз, кожи, мебели, драпировок, одежды и т. Д. Будьте очень осторожны при пайке; защита глаз особенно важна. Если какие-либо действия, описанные в этой статье, неясны или кажутся вам рискованными, не выполняйте их. Безопасность - ваша первая обязанность.

Чтобы получить максимальную отдачу от этой статьи, вы должны знать основы ручной пайки. Вы должны быть знакомы с тем, что представляет собой хорошее паяное соединение, различные типы припоя, которые можно использовать, и несколько основных инструментов, общих для сборки электроники.Полезны и знания, полученные при использовании печи оплавления.

Инструменты и оборудование для пайки горячим воздухом

Ключевым элементом оборудования для пайки горячим воздухом является, конечно же, паяльная станция. Блок, показанный на фото ниже, принадлежит автору; он доступен под различными торговыми марками и был произведен в Китае. Его цена близка к нижней границе диапазона, но он кажется достаточно хорошо собранным и более чем подходящим для использования любителями. Профессионалы, вероятно, будут использовать более дорогую станцию.

Как видите, он включает в себя не только термовоздушную паяльную станцию, но и ручную паяльную станцию. Для каждого инструмента предусмотрен отдельный контроль температуры и цифровое считывание (в градусах Цельсия); Термовоздушная станция также имеет ручку регулировки расхода воздуха.

В дополнение к контролю количества воздуха, проходящего через нагревательный элемент пистолета, устройство также включает в себя три наконечника, которые можно использовать для регулирования выхода горячего воздуха. На фото ниже показаны размеры сопел в комплекте; другие размеры и формы доступны как аксессуары.

Для эффективного использования паяльной станции с горячим воздухом необходимо несколько дополнительных элементов. На фото ниже приведены примеры некоторых из самых необходимых вещей.

  • Шприц содержит паяльную пасту , которая представляет собой смесь очень мелких частиц припоя и флюса. При нажатии на поршень шприца паяльная паста проталкивается через тупую иглу, которая часто используется для нанесения припоя и флюса непосредственно на контактные площадки печатной платы перед установкой компонентов для поверхностного монтажа.Паяльная паста также доступна в небольших баночках, из которых паста может быть перенесена в шприц или нанесена непосредственно на печатную плату с помощью очень маленького инструмента, чтобы окунуть пасту и нанести на контактные площадки.
  • Проволока для припоя используется (с помощью ручного паяльника) для подкраски или очистки стыков, которые закорочены на соседние контакты, или стыков, которые плохо соединены.
  • Изопропиловый спирт используется вместе с мягкой зубной щеткой, ватными тампонами и / или тканью для очистки поверхности печатных плат перед пайкой и для удаления остатков флюса после пайки.Показанный спирт почти на 100% чист, но можно использовать меньшую концентрацию (например, чистоту 91%), если дать остаточной воде дополнительное время для испарения.
  • Flux необходим для получения хорошей текучести и покрытия расплавленного припоя. Помимо жидкого флюса (как показано), флюс также доступен в виде аппликатора в виде ручки и в форме геля для нанесения с помощью шприца и тупой иглы.
  • Пара пинцет с загнутым носом полезна для работы с SMD; инструмент для вакуумного захвата - еще один вариант.
  • Паяльная оплетка используется (с помощью ручного паяльника) для удаления излишков припоя с выводов компонентов, тем самым устраняя короткое замыкание между контактами. Паяльная оплетка доступна разной ширины для компонентов различных размеров; полезны как 2,0 мм, так и 3,0 мм (показано).

Процесс

Зона испытательной доски

Пайка горячим воздухом обычно используется для устройств поверхностного монтажа, прикрепляемых к печатным платам. В следующих описаниях используется этот метод и основное внимание уделяется небольшому участку печатной платы, как показано ниже; верхняя фотография показывает плату, которая была заполнена и припаяна оплавлением в печи, а нижняя фотография показывает голую плату.

Как видите, на фотографиях показано только семь мест расположения компонентов, но их разнообразия будет достаточно, чтобы продемонстрировать основные методы пайки горячим воздухом: J1 - это разъем mini-USB, R3 и R4 - резисторы 0805, C1, C4, и C5 - конденсаторы 0805, а U1 - преобразователь USB-to-UART TSSOP16.

Выбор и применение паяльной пасты

Паяльная паста доступна в различных смесях металлов, но проще всего использовать примерно 60% олова и 40% свинца.Это конфигурация, используемая на изображениях и видео в этой статье, и ее настоятельно рекомендуется использовать. Если у вас есть опыт работы с другими типами припоев (например, бессвинцовые), и вы чувствуете себя комфортно, не стесняйтесь их использовать, но вам нужно будет внести изменения в описанный здесь процесс.

Следующим шагом после тщательной очистки голой печатной платы спиртом является нанесение припоя. Для любителей есть два основных метода нанесения паяльной пасты на печатную плату для устройств поверхностного монтажа: вручную с помощью шприца или очень маленького шпателя (например, деревянной зубочисткой) и вручную с помощью трафарета.

На фото ниже показана наша тестовая плата с паяльной пастой, нанесенной шприцем. В случае компонентов 0805 на каждую подушку наносили каплю пасты, но в случае подушек меньшего размера на подушечки наносили полоску пасты. (Как станет более очевидным в процессе оплавления, на каждой контактной площадке слишком много пасты.)

Размер игл для дозирования паяльной пасты определяется калибром, меньшие числа соответствуют меньшим иглам.Те, которые потенциально подходят для нанесения паяльной пасты, имеют размер от 14 до 20. Автор предпочитает калибр 16; что-то большее дает слишком много припоя, а что-то меньшее очень трудно протолкнуть. Надеюсь, вы добьетесь лучших результатов, чем показанные выше.

Некоторые примеры игл для заполнения показаны на следующей фотографии; размеры обозначены цветом пластикового разъема, но цветовой код варьируется от одного поставщика к другому. Учтите, что кончики игл могут быть обрезаны под прямым углом или под углом; автор предпочитает квадратные наконечники.

На фото ниже паста нанесена по трафарету. Улучшения в размещении пасты и дозированном количестве очевидны. (Подробнее об использовании трафаретов для паяльной пасты читайте в этой статье.)

Размещение деталей SMD

Детали размещены на своих местах на двух следующих фотографиях. Очевидным преимуществом платы с нанесенной по трафарету пастой является то, что точное расположение контактных площадок более очевидно, что приводит к более точному размещению компонентов.Не столь очевидное преимущество пасты, наносимой шприцем, заключается в том, что дополнительная паста более надежно удерживает детали перед пайкой.

Актуальная пайка горячим воздухом

В этой статье обсуждаются профили пайки оплавлением, которые могут вас заинтересовать. В нем описаны четыре стадии пайки оплавлением и указаны время и температура для каждой из четырех стадий при использовании печи для пайки оплавлением. Четыре этапа: предварительный нагрев, выдержка, оплавление и охлаждение.В широком смысле они применимы для пайки оплавлением с помощью термовоздушной станции.

Проблема в том, что при использовании станции горячего воздуха задействовано больше переменных, чем при использовании печи оплавления. Помимо времени и температуры, переносной термофен учитывает несколько других факторов, в том числе размер сопла, расстояние от сопла до припоя, угол воздушного потока от сопла к припою, скорость воздух, выходящий из сопла, скорость, с которой сопло перемещается по участкам, подлежащим пайке, и, вероятно, другие факторы, которые здесь не учитываются.

В идеале пистолет следует держать так, чтобы отверстие сопла было перпендикулярно поверхности печатной платы и примерно на 12 мм (0,5 дюйма) над ней. Следует следить за тем, чтобы направить сопло на паяемые контакты / контактные площадки, избегая при этом корпусов компонентов в максимально возможной степени. Движение сопла должно быть как можно более равномерным; однако более крупные штифты / подушки (например, для монтажных ножек J1) потребуют больше времени горячего воздуха, чем меньшие штифты / подушки , и поэтому сопло нужно будет чаще перемещать по ним.Как правило, стоит мысленно разделить большие печатные платы на меньшие секции и полностью припаять одну секцию, прежде чем переходить к следующей. Опыт поможет отточить эти техники.

В результате всех этих переменных пайка горячим воздухом становится очень персонализированной - каждый человек разрабатывает свою собственную комбинацию переменных, которая кажется ему наиболее подходящей. Рискуя оттолкнуть всех «ученых» читателей, на ум приходит термин «стиль».

В двух следующих видео показано, как автор паяет два ранее показанных варианта секции тестовой платы: один, на который паяльная паста наносилась с помощью шприца, а другой - с помощью трафарета.За исключением этой разницы, используемые методы и условия должны были быть идентичными; в обоих случаях температура была установлена ​​на 280 ° C, поток воздуха был установлен на 3, и использовалось 8-миллиметровое сопло.

Увы, капризы все же закрадывались, в некоторых из них можно было объяснить сложность работы с несколькими сантиметрами под объективом фотоаппарата, с тремя световыми стойками и штативом. Тем не менее, были непреднамеренные различия в действиях; посмотрите два видео и обратите внимание на различия.

Пайка, шприц-паста, печатная плата:

Пайка печатной платы с трафаретной вставкой:

На фото ниже показаны результаты работы на обклеенной шприцем доске. На всех контактных площадках слишком много припоя, но это отрицательно сказывается только на двух компонентах. У J1 два или три верхних контакта замкнуты. U1 имеет контакты 4, 5 и 6 перемычками. Контакты 9 и 10, возможно, не подключены к контактным площадкам, а контакты 11, 12, 13 и 14, возможно, соединены перемычкой.Доработка определенно потребуется и, вероятно, будет утомительной.

На следующем фото показаны результаты работы на доске, наклеенной по трафарету. C1 ударился во время процесса пайки, но во время процесса оплавления был вытянут ближе к его предполагаемому положению. C5, который также подвергся ударам, был полностью вытянут во время оплавления на место. J1 остался на месте, несмотря на то, что его ударили, благодаря пластиковым штифтам, которые выступают из нижней части домкрата через отверстия в плате.И у U1 нет перемычек для пайки или других функциональных проблем, несмотря на то, что он немного смещен.

Ради общего вида, C1 следует переместить, чтобы он находился на его контактных площадках, но даже в этом случае нет проблем с пайкой, которые могли бы вызвать функциональный сбой.

Переделка картона, наклеенного шприцем

Rework является частью пайки устройства для поверхностного монтажа, и он был абсолютно необходим на приклеенной шприцем плате. Была предпринята попытка очистить паяные перемычки от U1 с помощью медной оплетки, но безуспешно.В результате U1 был удален, как показано в следующем видео.

Удаление старого U1:

После удаления U1 контактные площадки были очищены от припоя с помощью медной оплетки, а поверхность очищена от остатков флюса изопропиловым спиртом. Обратите внимание, что блестящая область между контактами 10 и 11 U1 не является остатком припоя, а представляет собой след печатной платы, который был слишком коротким, чтобы его можно было закрыть паяльной маской. Кроме того, паяные перемычки между тремя верхними контактами J1 были очищены медной оплеткой до того, как были сделаны две фотографии ниже.

Фотография непосредственно выше показывает плату после повторной вставки подушечек U1 с помощью шприца; пасты еще слишком много. На видео ниже показан процесс пайки U1.

Новый U1 на месте и припаивается:

Из-за избытка паяльной пасты между некоторыми контактами U1 образовались перемычки. На видео ниже показано, как использовать пайку для очистки мостов.Обратите внимание, что на железо следует нанести свежий припой, чтобы получить наилучшие результаты от использования оплетки. Оплетка должна быть наложена на штыри с перемычкой, а луженое железо повернуто почти параллельно печатной плате, когда она накладывается на оплетку. Важно нагреть оплетку утюгом и позволить припою в оплетке нагреть контакты, а не напрямую нагревать перемычки.

Очистка мостов от контактов 1-8 и 9-16 нового U1:

После очистки перемычек от пайки и очистки области вокруг U1 от остатков флюса пора провести осмотр.Наконец, работа проходит, как показано в последнем видео.

Заключительная проверка:

Выводы

При небольшой практике пайка горячим воздухом не представляет особой сложности, но каждый человек должен найти подходящий для него баланс температуры, воздушного потока, размера сопла и движения пистолета. Очевидно, что более эффективное нанесение паяльной пасты сокращает количество переделок, что значительно экономит время. Трафареты обычно быстрее и точнее наносят паяльную пасту, чем шприцы и тупые иглы.

Горячий воздух лучше всего подходит для удаления или изменения положения SMD-корпусов (особенно многополюсных ИС), но он не приближается к простоте использования и скорости печи оплавления. Вот почему их называют «горячими переделанными станциями».

Если у вас есть дополнительные советы и методы пайки горячим воздухом, опубликуйте их в разделе комментариев ниже.

Приключений в пайке SMD - часть 1: вручную

Некоторое время назад я писал о своей установке для пайки SMD.Это был очень общий обзор и в основном о комплекте.

Я знаю, что многие новички, такие как я, боятся пайки деталей для поверхностного монтажа. Они , поэтому маленькие, а контакты на ИС - , так что близко друг к другу. Но есть веские причины преодолеть страх. Многие части теперь доступны только в пакетах SMD (или SMT, если вы предпочитаете *). SMD - хороший вариант, если вы создаете свои собственные печатные платы, потому что они экономят много места, и вы даже можете установить их с обеих сторон платы.Кроме того, они отлично выглядят.

Есть много обучающих программ, особенно на YouTube. Но я подумал, что любой, кто еще не совершил скачок, может кое-что извлечь из моего опыта в качестве SMD-новичка. Итак, это серия из трех частей. Может, четыре, если повезет.

Сначала выберите свою доску

Для целей этой серии я собираюсь припаять детали к трем копиям одной и той же платы - вручную; использование паяльной пасты с термофеном; и с использованием паяльной пасты в печи оплавления.

Плата, которую я выбрал, - моего собственного дизайна. В этом нет ничего особенного: он просто преобразует последовательные сигналы (TX, RX, RTS и CTS) между уровнями 5 В и 3,3 В. Это часть проекта DottyMatrix, но я расскажу об этом в другой раз.

Для наших целей здесь важным моментом является то, что он имеет множество компонентов - резисторы, конденсаторы и светодиод в корпусах 1206, стабилизатор 3,3 В в корпусе SOT-223 и микросхему в корпусе TSSOP-14 с контактами 0,3 мм. и шаг вывода 0,65 мм.Последний - жукер.

Делаем вручную

Начнем с ручной пайки. Это, несомненно, самый дешевый и часто самый быстрый способ пайки SMD-деталей. Но это не для слабонервных, когда детали очень маленькие.

Чтобы не ставить на это слишком много внимания…

Прежде чем мы продолжим, поговорим о паяльнике. Многие люди гораздо более опытные, чем я, настаивают, что вам следует использовать наконечник в форме долота. Это может быть небольшой наконечник, но короткий прямой край наконечника в форме долота обеспечивает больший контакт с деталью и, следовательно, передает тепло быстрее и эффективнее.

И я просто не могу заставить его работать на меня. Я попробовал несколько советов, но все они просто мешают. Для более крупных деталей, проводов и т. Д. Отлично подойдет зубило. Но для пайки SMD я добивался успеха только с острым заостренным наконечником. Фактически, я подумываю добавить в свою установку вторую паяльную станцию ​​или утюг, чтобы у меня было легко получить две разные насадки.

Теперь о припое. Забудьте о бессвинцовой. Да, это не вредно для окружающей среды, а также лучше для вас, если у вас есть привычка всасывать пары припоя.(Совет от профессионалов: не надо.) Но работать с ним намного сложнее, и, когда вы пайки SMD, вам уже достаточно тяжело. Моя любимая смесь - это 60% олова (Sn), 39% свинца (Pb) и 1% меди (Cu) - или Sn60Pb39Cu1, как написано на катушке.

Принимая во внимание крошечный размер всего SMD, вы захотите использовать тонкий припой. В наши дни я использую 0,5 мм для многих паяльных работ, в том числе для поверхностного монтажа, вплоть до 1 мм для более крупных компонентов. Получение слишком большого количества припоя на контактную площадку для поверхностного монтажа является проблемой - гораздо лучше добавлять понемногу за раз.

Есть еще три важных вещи, которые вам нужны, и это применимо ко всем методам пайки SMD - флюс, флюс и флюс. У вас не может быть слишком много движения. Я наношу немного, обычно флюсом, перед тем, как что-либо паять. С небольшими корпусами SMC IC становится критически важным, если вы хотите, чтобы припой правильно обтекал эти крошечные ножки.

Flux поставляется во всевозможных упаковках, но я считаю, что наиболее полезными являются вышеупомянутая ручка и шприц с тонким игольчатым наконечником для ввода флюса в ограниченное пространство.

Кстати, однажды я купил флюсовую ручку MG Chemicals. Я видел в Интернете жалобы от людей, которые говорят, что когда вы нажимаете на кончик, чтобы поток текла, ручка выливает на доску огромное количество жидкости. Я не нашел этого - в основном потому, что когда пришла ручка, она была пуста. Весь флюс был в конверте. Избегать.

По одной ноге

Что касается микросхем, то я видел один предложенный метод - это олово, то есть нанесение небольшого количества припоя на две контактные площадки печатной платы в диаметрально противоположных углах.Затем вы помещаете микросхему на эти пятна припоя, расплавляете их, и микросхема встает на место.

Добавление капли припоя на контактную площадку. Обратите внимание на тонкий припой.

Это тоже не работает. Я обнаружил, что микросхема имеет тенденцию поворачиваться и соскальзывать с пятен припоя, оказываясь под неудобным углом. Вместо этого моя техника для микросхем такая же, как и для любого компонента: помещаю небольшую каплю припоя только на одну площадку. Поместите компонент на печатную плату как можно ближе к его окончательному положению - по существу, упираясь в каплю припоя, но не на нее.Используйте паяльник, чтобы расплавить припой, при этом используя пинцет или лопатку, чтобы подтолкнуть компонент на место, при этом одна ножка или сторона перемещаются в расплавленный припой. Устройтесь поудобнее и дайте припою застыть.

Прижать деталь (в данном случае конденсатор) к капле припоя.

Теперь деталь прижата, так что вы можете припаять другую сторону или ножки.

Все еще толкает при плавлении припоя.

Хитрость заключается в том, что нужно только медленно и осторожно подталкивать деталь на место - не пытайтесь силой втолкнуть ее в припой, иначе вы промахнетесь или начнете вращаться вбок.

Существует еще один метод работы с ИС, известный как перетаскивание. Это включает в себя нанесение довольно большого количества припоя на наконечник утюга - предпочтительно, используя один из этих довольно больших наконечников с небольшой выемкой, - а затем протягивание наконечника по ножкам ИС. После того, как вы нанесли припой на все ножки, вы фиксируете перемычки, потянув их наружу перпендикулярно корпусу микросхемы. Не имея нужных чаевых, я никогда не пробовал этого. Если что-то пойдет не так, вероятно, вы используете недостаточно флюса.

У Дэйва Джонса в EEVBlog есть удобное видео, демонстрирующее эту технику.

Остаться на месте

Пайка SMD-деталей вручную требует терпения и осторожности. И ваша работа будет намного сложнее, если сама печатная плата не будет надежно закреплена на месте. Один из способов убедиться, что он не сдвинулся с места, - это поставить на скамейку бугорок Blu Tack подходящего размера и прикрепить к нему печатную плату. Но это может оставить след на плате, что может стать проблемой, если вам нужно паять с обеих сторон.

Вы можете вставить печатную плату в одно из этих «сторонних» устройств, но я никогда не находил, чтобы они были такими стабильными, как мне хотелось бы.Мое решение - использовать настоящий держатель печатной платы. Они недороги и удерживают плату жестко, но при этом позволяют вращать ее, если вам нужно припаять какие-то детали со сквозными отверстиями и нужно добраться до нижней стороны.

Если вам не нужна функция вращения, а ваши доски имеют относительно скромный размер, есть другой способ.

Я нашел эти маленькие металлические держатели для досок на AliExpress. Они достаточно тяжелые, чтобы не дать печатной плате соскользнуть, пока вы пытаетесь справиться с особенно сложным паяным соединением.

Наконец, нужно какое-то увеличение. Я знаю, что многие люди используют микроскопы, чтобы увидеть, что они делают с этими крошечными компонентами. Мне пока не удалось оправдать стоимость одного из этих устройств (и я подозреваю, что дешевые микроскопы с USB-портом бесполезны). Вместо этого у меня есть один из тех кольцевых фонарей в стиле угловой формы со встроенной лупой. Его легко разместить между головой и доской и работать, прижав нос к стеклу.

Насколько это просто?

Итак, насколько жизнеспособна ручная пайка SMD-компонентов? Это зависит - от компонентов и от вас.

Если у вас есть правильный комплект (я упоминал флюс?), То это вполне возможно. И я на самом деле думаю, что это лучший метод для пайки небольшого количества компонентов, но со следующими оговорками.

Некоторые детали SMD очень и очень маленькие. У меня есть каталог с образцами резисторов 0805, и я часто вынимаю его, с удивлением смотрю на мельчайшие детали, а затем кладу обратно. Я не собираюсь паять резисторы вручную в ближайшее время. С моими артритическими руками 1206 настолько мал, насколько я могу; и даже там я иногда борюсь со склонностью деталей к «надгробию» - вставать на одном конце, когда деталь всасывается в расплавленный припой.Это может быть очень неприятно.

У меня есть резисторы 1812, но детали такого формата на удивление трудно найти, и они могут быть значительно дороже, чем, скажем, эквивалент 1206.

Точно так же крошечные ножки, скажем, корпусов TSSOP IC могут стать проблемой. Паяльные перемычки почти неизбежны, и хотя вы можете исправить их с помощью распайки оплетки и / или паяльного пистолета, это может быть медленной работой. Мне даже удалось оторвать ногу от одной фишки. И все время, пока вы возитесь с паяльными перемычками, вы рискуете перегреть микросхему.Если я знаю, что, скорее всего, буду паять чип вручную (и даже если я этого не сделаю), я предпочитаю получить чип в пакете SOP или SOIC, а не в SSOP / TSSOP - если таковой имеется.

Многое зависит от того, насколько вы терпеливы и насколько медленно вы готовитесь к работе. У меня не самые твердые руки, и откладывать вознаграждение - не мое. Это ограничивает то, что я готов делать, когда дело доходит до ручной пайки SMD-деталей. Ваш опыт почти наверняка будет отличаться, и лучшее, что вы можете сделать, - это попробовать.

Если же на печатной плате имеется значительное количество SMD-деталей - а для меня это означает более четырех или пяти - то ручная пайка будет утомительным занятием. Вот почему я инвестировал в паяльную пасту, сжатый воздух и термофен. Но это в следующий раз.

* SMD означает «устройство для поверхностного монтажа». Так что я знаю, что говорить о «SMD-детали» или «SMD-компоненте» в некоторой степени тавтологично. SMT означает «технология поверхностного монтажа», поэтому это будет лучший выбор.Однако, путешествуя по шоссе и переулкам интернета, я вижу, что SMD используется как предпочтительный инициализм, поэтому я придерживаюсь этого.

Связанные

Как паять SMD-компоненты с помощью трафарета

Компоненты, которые я использую в своих проектах, очень маленькие и имеют тенденцию к уменьшению. Я изучил новую технологию пайки SMD-компонентов - с использованием специального трафарета.

Печатная плата для моего последнего проекта URU Card была заказана вместе с трафаретом у китайского производителя PCBWay.Процесс заказа прошел довольно гладко. Я только что загрузил файл Gerber в онлайн-калькулятор расценок, и все особенности моей конструкции печатной платы были прочитаны автоматически. Первоначально цена выглядела слишком высокой, но, поиграв с формой заказа, я обнаружил, что цена очень зависит от ширины следа. Я быстро перенаправил плату, используя более широкие трассы, снова загрузил файл Gerber, и цена упала до очень доступного уровня.

Трафарет был заказан вместе с досками на одной странице, и все размеры и форма отверстий были автоматически взяты из того же файла Gerber, просто еще один флажок на странице заказа.

К сожалению, доставка была очень долгой. Однако это не вина производителя. Доставка из Китая занимает намного больше времени, чем обычно, из-за текущего кризиса.

Качество плат очень хорошее. Белая маска не желтеет после нагрева, как это произошло с платами других производителей. Шелкография на верхней стороне имеет небольшое смещение, но для меня это не имеет большого значения. Лично я предпочитаю вообще без шелкографии.

Печатные платы от производителя PCBWay

Но перейдем к трафарету.Он изготовлен из тонкого стального листа с отверстиями для места пайки. Трафарет упакован между двумя листами плотного картона, который выглядит как остатки от процесса фрезерования. Я использую этот материал как каркас для печатной платы и для хранения трафарета, не опасаясь его повредить.

Печатные платы с трафаретом

Процесс изготовления печатной платы с его использованием очень прост. Сначала подготовьте трафарет для нанесения паяльной пасты именно на контактные площадки. Затем нанесите пасту и разместите компоненты.После этого просто разогрейте доску с помощью термофена или в специальной духовке. Это оно.

Я отснял процесс и сделал короткое руководство:

Благодаря этой технологии меньше чем за полчаса у меня есть рабочий прибор и значительная его часть - это подготовка трафарета и размещение компонентов. Изготовление небольшой партии устройств с SMD-компонентами становится легкой задачей, просто поместите компоненты и поместите все в тепло.

SMD Пайка | Руководство по пайке для поверхностного монтажа

Узнайте, как паять SMD, в этом подробном руководстве по пайке для поверхностного монтажа.

SMD пайка и распайка мало отличается от сквозной пайки и распайки.

Распайка SMD обычно выполняется с помощью нагнетателя горячего воздуха, в то время как пайка может выполняться с использованием паяльника и припоя, или с использованием паяльной пасты или шариков припоя (BGA) и нагнетателя горячего воздуха / паяльной станции для поверхностного монтажа.

Существует множество способов пайки для поверхностного монтажа SMD-компонентов, но ни один из них не подходит для всех приложений.

Типы процессов пайки SMD

Все процессы пайки SMD связаны с техническими проблемами, и есть способы их решения. Поскольку он обеспечивает более высокий выход продукции и более низкие эксплуатационные расходы, инфракрасная пайка с преобладанием конвекции стала предпочтительным процессом для пайки оплавлением.

Пайка в паровой фазе никуда не исчезнет, ​​но будет по-прежнему использоваться в нишевых приложениях. Для некоторых специализированных работ также используются другие процессы пайки оплавлением, такие как лазерная пайка и контактная пайка горячим стержнем.

Эти процессы пайки предназначены не для замены паровой фазы или ИК-излучения, а для их дополнения. В конечном итоге используемый процесс следует выбирать на основе конкретных требований предполагаемого применения, результатов дефектов припоя и общей стоимости.

Процесс пайки SMD для массового производства

Для массового производства на фабриках пайка SMD выполняется с использованием машины SMT. Основная такая машина - печь оплавления.

Печь оплавления

Наиболее широко используемые процессы пайки оплавлением в электронике:

  1. Паровая фаза; и
  2. Инфракрасный.

Чтение:

Видео: процесс выборочной пайки


Ручной процесс пайки SMD

Ручная пайка SMD выполняется с использованием паяльника или паяльной станции, паяльной станции горячего воздуха для поверхностного монтажа, паяльной проволоки и паяльной пасты. Этот процесс используется в основном для ремонта / доработки.

Чтение : Пайка SMT и сборка печатной платы

Видео: Руководство по пайке SMD - Как паять компоненты SMD

Выбор процесса пайки

Поскольку электронная промышленность останется в режиме смешанной сборки печатных плат, используя электронные компоненты SMD и электронные компоненты со сквозными отверстиями для сборки различных типов печатных плат, использование компонентов со сквозными отверстиями будет продолжаться в обозримом будущем.Нет более экономичного процесса, чем пайка волной для сквозных активных и пассивных электронных компонентов. Для некоторых приложений также будет предпочтительным использование оплавления с паяльной пастой.

Из-за широкого использования флюса для припоя с низким содержанием твердых частиц или без очистки, использование азота стало обычным явлением как для пайки волной, так и для пайки оплавлением. Однако не следует ожидать, что азот станет панацеей от дефектов припоя. Это поможет только в той мере, в какой влияет на производительность пайки.Азот не решит проблемы, связанные с другими параметрами, такими как конструкция, активность флюса, паяльная паста, качество печати, профиль припоя и т. Д.

Выбор процесса пайки зависит от набора электронных компонентов, подлежащих пайке. Различные процессы пайки будут дополнять друг друга, а не заменять их. Даже ручная пайка полностью не исчезнет.

Блок-схема сборки печатной платы (процесс PCBA)

Блок-схема сборки печатной платы (процесс PCBA)

Процесс сборки печатной платы для пайки оплавлением поверхностного монтажа

Похожие сообщения: Руководство по пайке

SMD от Infidigm

Руководство по пайке SMD от Infidigm

Назначение

Целью данного руководства является введение в ручную пайку SMD ( S urface M ount D evice).В руководство организовано по различным методам. Каждый метод используется специально для группы компонентов SMD. А к каждому методу прилагается упрощенный список, чтобы определить, какие типы SMD-компонентов подходят для соответствующих метод.

Пожалуйста, посетите Введение в пайку в целом, если вы никогда раньше не паяли.

Методы ручной пайки SMD

  • Метод 1 - штифт за штифтом Используется для: двух штифтовых компонентов (0805 caps & res), шагов > = 0.0315 "в корпусе Small Outline, (T) QFP и SOT (Mini 3P).
  • Метод 2 - Затопление и всасывание Используется для: шагов <= 0,0315 дюйма в маленьком контуре Пакет и (T) QFP
  • Метод 3 - Паяльная паста Используется для корпусов BGA, MLF / MLA; где булавки под частью и недоступно.
  • Удаление припоя SMD Специальные методы распайки без специальных жала паяльника.


Используется для:
Диоды, конденсаторы и резисторы размеров 0603, 0805, 1206, 1210, 1812, 1825, 3216, 3528, 6032 и 7343.
Пакеты Small Outline и QFP с шагом> = 0,0315 ". Как SO.050" и SO.80 мм (0,0315 ")
Пакеты SOT, такие как SOT223, SOT23, SOT143, SOT89, Mini-5P и Mini-6P.

0805 Пример конденсатора:

Шаг 1 Поместите небольшое количество припаять к одной из двух площадок.Прибл. 0,5 мм в высоту.

Step 2 Возьмите деталь 805 очень тонкий пинцет. Поднесите деталь к подушечкам, слегка в сторону, чтобы деталь могла плотно прилегать к подушкам. Печатная плата. Нагрейте площадку уже с припоем и наденьте деталь на площадку так, чтобы она находилась по центру между колодки.Снимите тепло.

Шаг 3 Приложите небольшую силу к часть и повторно нагрейте одну площадку, чтобы гарантировать, что детали ровно прилегают к печатной плате.

Step 4 Припаяйте другую сторону часть.

Пайки не должны иметь вид «круглого шара» с обеих сторон деталей. Если это актерский состав, значит тоже есть на соединение наносится много припоя. Правильно спаянный стык должен иметь изогнутую линию от конца колодки. до верхней части детали, как показано на рисунках.

Пакет Small Outline - SO.050 пример:

Шаг 1 Поместите небольшое количество припаять к одной из контактных площадок. Прибл. 0,5 мм в высоту.

Шаг 2 Возьмите 14-контактную часть SOP с очень тонкий пинцет.Вынесите деталь поверх подушечек, поместите деталь поверх подушечек. Нагрейте подушку припаяйте и отрегулируйте деталь так, чтобы она совпадала с контактными площадками. Убедитесь, что деталь ровная и выровненная, затем убрать огонь.

Step 3 Теперь припаяйте остальные булавки, по одному.Используйте острый наконечник (шириной 1/32 дюйма). Прикоснитесь к штифту и подушке одновременно с conrner наконечника. Не используйте конец наконечника, иначе припой будет стекать от контакта к контакту. Начните с булавки в прилегающий угол к булавке уже начался.

Пример SOT23:

Шаг 1 Поместите небольшое количество припаять к одной из трех площадок.Прибл. 0,5 мм в высоту.

Step 2 Возьмите деталь SOT23 очень тонкий пинцет. Поднесите деталь к подушечкам, слегка в сторону, чтобы деталь могла плотно прилегать к подушкам. Печатная плата. Нагрейте площадку уже с припоем и наденьте деталь на площадку так, чтобы она находилась по центру между три колодки.Снимите тепло.

Шаг 3 Приложите небольшую силу к часть и повторно нагрейте одну площадку, чтобы гарантировать, что детали ровно прилегают к печатной плате.

Step 4 Теперь припаяйте два других булавки, по одному.Используйте острый наконечник (шириной 1/32 дюйма). Прикоснитесь к штифту и подушке одновременно с conrner наконечника. Не используйте конец наконечника, иначе припой будет стекать от контакта к контакту.



Используется для:
Пакеты Small Outline и (T) QFP с шагом <= 0,0315 ". Как SO.025", SO.80 мм (0,0315 "), SO.65 мм (0,0256 дюйма), SO.50мм, SO.40мм и SO.30мм.

Маленький контурный пакет - пример SO.65 мм:

Шаг 1 Поместите небольшое количество припаять к одной из контактных площадок. Прибл. 0,5 мм в высоту.

Step 2 Возьмите 8-контактную часть SOP с очень тонкий пинцет.Вынесите деталь поверх подушечек, поместите деталь поверх подушечек. Нагрейте подушку припаяйте и отрегулируйте деталь так, чтобы она совпадала с контактными площадками. Убедитесь, что деталь ровная и выровненная, затем убрать огонь.

Шаг 3 Теперь залейте противоположный ряд контакты с припоем так, чтобы через контакты проходил один непрерывный поток, как показано.Продолжайте заливать другой ряд булавок. Постарайтесь, чтобы припой попал на контакты как можно более равномерно.

Step 4 Утюгом (или нагретым присоска) нагрейте один конец штырей до расплавления припоя на 2-3 штыря от конца.Быстро удалить утюг и, используя присоску для припоя, отсосите излишки припоя между контактами. Нагрейте припой на следующем 2-3 контакта и проделайте то же самое, пока не дойдете до другого конца. Проделайте то же самое с другой стороной микросхемы. Ну наконец то осмотрите контакты, чтобы убедиться, что между ними не осталось припоя. Если есть, повторно нанесите припой между контактами. и снова сосать. Этот метод работает, потому что при всасывании удаляется только припой между контактами, а не припой. между подушечкой и штифтом.

(Тонкий) Четырехплоскостной плоский корпус - SO.80 мм, пример:

Шаг 1 Поместите небольшое количество припаять к одной из контактных площадок. Прибл. 0,5 мм в высоту.

Step 2 Возьмите 32-контактную деталь TQFP очень тонким пинцетом.Вынесите деталь поверх подушечек, поместите деталь поверх подушечек. Нагрейте подушку припоем и отрегулируйте деталь так, чтобы она совпала с контактными площадками. Убедитесь, что деталь ровная и выровнена по всем четыре стороны, затем снимите огонь.

Шаг 3 Теперь залейте противоположный ряд контакты с припоем так, чтобы через контакты проходил один непрерывный поток, как показано.Продолжайте заливать остальные три ряда булавок. Постарайтесь, чтобы припой попал на контакты как можно более равномерно.

Step 4 Утюгом (или нагретым присоска) нагрейте конец ряда до тех пор, пока припой не расплавится, длиной 2-3 штыря от конца.Быстро удалите погладить и с помощью присоски для припоя высосать излишки припоя между штырьками. Нагрейте припой следующие 2-3 раза. булавками и проделайте то же самое, пока не дойдете до другого конца. Проделайте то же самое с тремя другими сторонами чипа. Наконец, осмотрите контакты, чтобы убедиться, что между ними не осталось припоя. Если есть, повторно нанесите припой между штифты и снова сосать. Этот метод работает, потому что при всасывании удаляется только припой между контактами, а не припой между площадкой и штифтом.



Используется для:
Используется для корпусов BGA, MLF / MLA; где штифты находятся под деталью и недоступны.

Пример:

Для использования этого метода вам понадобится налобный пистолет или печь для печатных плат. Следующие инструкции относятся только к тепловому пистолету.Установите печатную плату в тиски, которые не горят при нагревании. Рекомендуется, чтобы части BGA, MLF / MLA сначала нужно припаять к печатной плате, чтобы не мешать пайке других штатных компонентов. Если это не так возможно, тогда можно использовать оловянную фольгу для защиты обычных компонентов.

Шаг 1 Установите деталь на плату и выровняйте его, как если бы припаяли.Запишите или отметьте печатную плату, чтобы вы могли правильно разместить деталь при нагревании.

Step 2 Нанесите тонкий слой припоя Наклейте поперек печатной платы на контактную площадку для части BGA, MLF / MLA. Толщина паяльной пасты должна быть достаточно тонкий, чтобы печатная плата и контактные площадки были полу-видны.Сумма узнается путем отслеживания и ошибок и опыт.

Шаг 3 Установите деталь BGA, MLF / MLA на печатной плате и выровняйте. Используйте плоскогубцы, чтобы удерживать деталь на месте во время нагрева. Убедитесь, что плоскогубцы не являются голым металлом, иначе они станут слишком горячими, чтобы с ними можно было обращаться при нагревании.С помощью теплового пистолета нагрейте часть, удерживая тепловую пушку на расстоянии 8 см (3 дюйма) от платы.

Шаг 4 Продолжайте нагреваться до припоя. паста растворилась в припое по всей детали. (Это займет 20-40 секунд). Убедитесь, что деталь выравнивается и снимает огонь.Обдуйте деталь, чтобы припой затвердел. Осмотрите края детали. для пайки мостовидных протезов от контактной площадки к контактной площадке. Если есть перемычки, нужно будет подогреть деталь, удалить, отсосать. припой от контактных площадок и детали и повторите процедуру с меньшим количеством паяльной пасты.



Распайка компонентов SMD без специальных жало паяльника требует творческого подхода.В большинстве случаев SMD компонент разрушен. Попытайтесь найти подходящий наконечник / инструмент для снятия припоя, прежде чем пытаться использовать следующие примеры.

0805 Распайка конденсатора / резистора:

Двухконтактный SMD-компонент, такой как конденсатор микросхемы 0805 или резистор, легче всего распаять с помощью обычное жало паяльника.Просто нагрейте одну сторону, пока припой не расплавится, а затем быстро переходите к другой. сторону, пока припой не расплавится. Продолжайте чередовать стороны. Это приведет к накоплению тепла с каждой стороны и Часть соскользнет с подушек через 5-10 секунд.

Small Outline Package - пример SO.050:

Шаг 1 Залить каждый ряд контактов с припоем так, чтобы через контакты проходил один непрерывный поток, как показано.Старайтесь держать припой поперек штифты как можно более ровные. Подготовьте небольшую отвертку, чтобы вставить ее под деталь.

Шаг 2 Нагрейте одну сторону и переместите гладить вперед и назад, пока не расплавится весь ряд булавок. Вставьте отвертку под эту сторону и подденьте пока контакты не выйдут из печатной платы и не выйдут из припоя.

Шаг 3 Отсосите лишний припой, который осталось между колодками и деталью.

Шаг 4 Возьмитесь за деталь с острием иглы плоскогубцы.Таким же образом нагрейте другую сторону и, когда весь ряд расплавится, удалите часть.

Шаг 5 Отсосите припой с контактных площадок. готов к новой части.

Распайка BGA, MLF / MLA:

Покройте печатную плату оловянной фольгой, за исключением частей BGA, MLF / MLA и области вокруг них.Нагрейте деталь / печатную плату На расстоянии 8 см (3 дюйма) с помощью теплового пистолета. Попробуйте нагреть верхнюю и нижнюю стороны печатной платы.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *