Страница не найдена — ЛампаГид
Квартира и офис
Уходит в прошлое то время, когда балкон использовался как склад ненужных вещей. Классическая его
Компоненты
Прошли времена вводных радиодеталей, при помощи которых радиолюбитель ремонтировал ламповые телевизоры и старые радиоприемники.
Компоненты
Впервые столкнувшийся с видом SMD-конденсатора радиолюбитель недоумевает, как же разобраться во всех этих «квадратиках»
Светодиоды
Какими бы современными и качественными ни были используемые в помещении лампочки и иные осветительные приборы,
Флора и фауна
Для лучшего цветения домашних растений желательно использовать лампы с небольшим ультрафиолетовым излучением.
Прочее
В наше время появилось довольно много различных дуговых ламп высокого давления. Но наиболее высоким
Как паять SMD элементы вручную
С каждым днем все чаще радиолюбители используют в своем творчестве СМД детали и компоненты. Не смотря на размеры, работать с ними проще: не нужно сверить отверстия в плате, откусывать длинные вывода и тп. Осваивать пайку СМД деталей нужно обязательно, так как она точно пригодится.
Понадобится
Это минимальный набор, без дорогих паяльных станций, фенов и оловоотсосов.
Паяем СМД детали своими руками
Итак, начнем с самого сложного — пайка контроллера в корпусе QFP100.
С чип резисторами и конденсаторами, думаю, и так все понятно. Главное правило тут: много флюса не бывает или флюсом пайку не испортишь. Избыточное нанесение флюса не дает олову обильно растекаться по контактом и замыкать их. Ещё есть второе второстепенное правило: даже мало припоя бывает много. В общем, дозировать и наносить его на жало нужно очень осторожно, чтобы не переборщить, иначе зальет все сразу.Лужение площадки
Опытные электроники не всегда выполняют подобный шаг, но на первых парах я рекомендую его сделать.
Нужно залудить плату, а именно место куда будет припаян контроллер. Конечно, площадка скорей всего залужена, особенно если плата сделана на производстве. Но со временем на контактах появляется оксидная пленка, которая может вам помешать.
Нагреваем паяльник до рабочей температуры. Площадку обильно смазываем флюсом. На жало наносим немного припоя и лудим дорожки.
Лишний припой удаляем с помощью ПЩ провода. Он отлично впитывает припой благодаря эффекту капиллярности.
Устанавливаем и выравниваем контроллер
Когда площадка подготовлена, пришло время установить контроллер. Тут есть хитрость, большинство паяльщиков устанавливают микросхему и пинцетом выравнивают ее контакты по дорожкам. Но делать это очень сложно, так как даже небольшое подергивание рукой откидывает контроллер на значительное расстояние.
Делать это будет гораздо проще, если смазать по диагонали уголки флюсом-пастой.
Теперь устанавливаем контроллер и корректируем пинцетом.
Как только микросхема встала — припаиваем контакты по диагонали.
Проверяем, все ли контакты попали на свои места.
Пайка контактов микросхемы
Тут уже можно использовать как жидкий, так и тягучий флюс. Очень обильно наносим его на контакты.
Смачиваем каплей припоя жало. Лишнее очищаем губкой.
И, аккуратно проводим по смазанным контактам.
Торопиться не нужно.
Удаление лишнего флюса и припоя
Посте пропайки всех контактов, пришло время удалять лишний припой.
Наверняка несколько контактов, да слиплись.Очень обильно смачиваем контакты жидким флюсом. Жало паяльника полностью очищаем губкой от припоя и проходимся по слипшимся контактам. Лишний припой должен втянуться на жало.
Чтобы удалить лишний флюс используйте СБС — спирто-бензиновую смесь, смешанную 1:1.
Обильно мочим.
И протираем.
Смотрите видео
Обязательно посмотрите видео, где наглядно видно движение паяльника и все манипуляции.
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;
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.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.
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.
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.
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.
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.
Особенности пайки
В качестве элементов для поверхностного монтажа сейчас выпускают все разновидности радиодеталей.
Пайка светодиодов в виде элементов SMD отличается техникой работы. Светодиоды приходится паять непосредственно на деталь, которая также является радиатором, рассеивающим тепло.
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 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).
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
РадиоКот :: Как паять SMD.
Как паять SMD.
Припой диаметром не больше 0,6 мм
Методика
1. Нарежьте припой по ширине ваших компонентов
2.
Установите компонент на место пайки
3. Поместите припой рядом с компонентом
4. Придерживайте компонент пальцем (Мяу! Я бы не стал этого делать. Без шерсти останетесь. Используйте пинцет.) и припаяйте с одного конца, нагревая паяльником припой.
5. Припаяв один конец, второй припаять обычным способом.
Вы паяете карты SMD и вам надоело паять вручную корпуса LQFP/TQFP64? Вы мечтаете о паяльной печи, но нет средств? Читайте дальше как сделать паяльную печь из обычной.
Изучите самостоятельно всю документацию по безопасности. Дальнейшие операции содержат определенный риск.
Необходимое оборудование
Теория.
Пайка происходит в несколько этапов
1. Нагревание. Постепенно увеличивается температура компонента и припоя.
2. Сушка. Время, требуемое для действия флюса и его полного испарения. Равно 1 мн 30 сек.
3. Плавка. Плавление крема для пайки и нагрев до максимальной температуры, которая равна температуре плавления крема + 20°C.
4. Охлаждение.
Эта характеристика меняется в зависимости от крема для пайки. Смотрите документацию на ваш крем.
Температурная характеристика печи.
Сделайте характеристику своей печи.
1. Нагрейте печь до 125°C. Наклон кривой должен быть 1-4°C/мин.
2. Остановите нагрев в течение 1 мин 30 с.
3. Снова включите печь и нагревайте до 210°C.
4. Выключите печь и откройте дверцу.
Характеристика будет, например такой:
Замечания
Скорость нагрева чуть меньше, советуемой производителем — ничего особенно страшного.
Этап сушки не очень стабилен. Если температура падает значительно, можете включить на чуть-чуть печь, чтобы температура не опускалась ниже 120°C.
Плавка отличная.
Охлаждение, 1 этап хорош, но охлаждение замедляется с 80°C. В данном случае карту можно вытащить из печки при 80-70°C. Не вытаскивайте раньше, т.к. компоненты могут сдвинуться.
На некоторых сайтах используется регулирование температуры на базе мк с введенной в память характеристикой крема. Принимая во внимание тепловую инерцию печки, этот способ кажется не особо полезным, к тому же и так работает…
Первый тест
Нанесите немного крема на карту из расчета, что крем теряет примерно треть своего объема. Если крема будет лишку, он может растечься между ножками — придется зачищать.
Поставьте компонент и поместите плату в центр печки. Термопара должна находится как можно ближе к плате.
Установите температуру печи 250°C и включите оба сопротивления — верхнее и нижнее.(Мяу! Видимо имеются в виду оба нагревателя печки — верхний и нижний.)
При 125°C выключите печь на полторы минуты.
Включите чтобы температура поднялась до 210°C.
Сначала вы увидите как крем плавится, затем он трансформируется в капельки олова, которые зафиксируют ножки компонента на дорожках.
При 210°C процесс закончен, можете выключить печь и открыть дверцу.
В итоге:
Вам остатлось только проверить, жив ли еще компонент ;)
Что нужно знать
Пайка смд компонентов паяльником
SMD-компонентами называют небольшие электронные элементы, которые монтируются на поверхность печатной платы. «SMD» (в транскрипции «СМД») является аббревиатурой словосочетания из английского языка «Surface Mounted Device», которое переводится, как «прибор, монтируемый на поверхность».
Еще одно значение слова «поверхность» проявляется в том, что пайка производится не традиционным способом, когда выводы компонентов вставляются в отверстие печатной платы и на обратной стороне припаиваются к токопроводящим дорожкам.
SMD-компоненты монтируются на лицевой стороне, где находятся все дорожки. Такой вид посадки и называется поверхностным монтажом.
Преимущества применения
SMD-компоненты, благодаря применению новейших технологий, обладают небольшим размером и массой. Любой маленький элемент, функционально содержащий в себе десятки, а то и сотни резисторов, конденсаторов и транзисторов, будет в несколько раз меньше, чем обыкновенный полупроводниковый диод.
Благодаря этому радиоэлектронные приборы, изготовленные из компонентов для поверхностного монтажа, очень компактные и легкие.
Небольшие размеры SMD-компонентов не создают условий для возникновения наведенных токов в самих элементах. Для этого корпуса их слишком малы и не влияют на эксплуатационные характеристики. В результате устройства, собранные на таких деталях, работают качественнее, не создавая помех и не реагируя на помехи от других приборов.
SMD-компоненты можно располагать на плате очень близко друг другу.
Технология пайки
Как уже указывалось выше, пайка SMD-компонентов осуществляется прямо на поверхность монтажных пятачков. Очень часто при этом выводы деталей после монтажа даже не видны. Поэтому использование традиционного паяльника невозможно.
Пайка СМД-компонентов осуществляет одним из нескольких способов:
- разогревом всей платы в печи;
- использованием инфракрасного паяльника;
- применением термовоздушного паяльника или фена.
Когда устройства с применением SMD-компонентов изготавливаются промышленными методами, применяются специальные роботы-автоматы. В этом случае на монтажных пятачках уже предварительно нанесен припой в количестве, достаточном для монтажа. В иных случаях при подготовке, по трафарету наносится паяльная паста для SMD-компонентов. Манипулятор робота устанавливает детали на свои места и надежно фиксирует их. После этого платы с установленными SMD-компонентами отправляются в печь.
Температуру в печи плавно повышают до определённого значения, при котором расплавляется припой. Для материала, из которого изготовлены платы и радиокомпоненты, это температура не опасна. После того, как весь припой расплавлен, температуру снижают. Снижение производится плавно по определенной программе, определяемой термопрофилем. Именно при таком остывании, а не при резком охлаждении, пайка будет наиболее прочной.
Подготовка платы в домашних условиях
Чтобы качественно припаять SMD-компоненты в условиях домашней мастерской, понадобится инфракрасный паяльник или термовоздушная станция.
Перед пайкой обязательно нужно подготовить плату. Для этого ее надо очистить и облудить пятачки. Если плата новая и ни разу нигде не использовалась, почистить можно обычным ластиком. После этого необходимо обезжирить поверхность, нанеся флюс. Если же она старая, и на ней присутствует загрязнения и остатки прежнего припоя, можно подготовить ее при помощи мелкозернистой наждачной бумаги, также обезжирив после зачистки флюсом.
Паять SMD-компоненты обычным паяльником не очень удобно из-за малого размера контактных площадок. Но если нет паяльной станции, то можно применить и паяльник с тонким жалом, работая им аккуратно, набирая припой на разогретое жало и быстро дотрагиваясь до контакта.
Нанесение пасты
Чтобы качественно припаять микросхемы, лучше воспользоваться не припоем, а паяльной пастой. Для этого элемент необходимо расположить на плате и зафиксировать. Из инструментов используют пинцет, пластиковые прижимы, небольшие струбцины.
Когда выводы SMD-компонента оказались точно на монтажных пятачках, на них наносится паяльная паста. Для этого можно использовать зубочистку, тонкую кисть или медицинский шприц.
Наносить состав можно, не заботясь о том, что он покрывает и поверхность платы вокруг монтажных пятачков. Во время прогрева силы поверхностного натяжения соберут его в капли и локализуют в местах будущих контактов SMD-компонента с дорожками.
Прогревание
После нанесения необходимо прогреть область монтажа инфракрасным паяльником или феном (температура примерно 250 °C). Паяльный состав должен расплавиться и растечься по контактам монтируемого компонента и пятачка. Мощность струи фена надо отрегулировать таким образом, чтобы она не сдувала капли паяльной пасты с платы. Если позволяют характеристики устройства, используемого для пайки, снижать температуру надо плавно. Не допускается ускорять остывание путем обдува контактов SMD-компонентов воздухом.
По такой же технологии осуществляется и пайка светодиодов, в случае замены перегоревших элементов в каком-либо светильнике или, например, в подсветке приборов.
Различие лишь в том, что плату во время пайки необходимо прогревать со стороны, обратной той, на которой установлены компоненты.
Виды паяльных паст
Паяльная паста является лучшим средством для автоматизированной пайки SMD-компонентов. Она представляет собой вязкую слаботекущую субстанцию из флюса, в которой во взвешенном виде содержатся мельчайшие частицы припоя.
Чтобы можно было успешно использовать ее, паста должна отвечать определенным требованиям:
- не должна окисляться и расслаиваться на составляющие;
- должна обладать определенной вязкостью, то есть быть достаточно жидкой, чтобы расплавляться от разогрева, и в то же время достаточно густой, чтобы не растекаться при этом по всей плате;
- не должна оставлять грязи и шлаков на месте пайки;
- паста должна хорошо отмываться обычными растворителями.
По способу использования составы делятся на отмывочные и безотмывочные. Как следует из названия, остатки отмывочной пасты следует удалять из зоны пайки после завершения, иначе входящие в ее состав компоненты могут агрессивно воздействовать на дорожки и на выводы деталей.
Безотмывочные составы могут оставаться после пайки, так как они совершенно нейтральны к материалам плат и SMD-компонентов.
В свою очередь, отмывочные могут быть водорастворимыми и галогеносодержащими. Отмывочные водорастворимые составы могут смываться с плат деионизированной водой.
Иногда отмывочные пасты содержат галогены. Их вводят в состав для улучшения эксплуатационных свойств. Галогеносодержащие пасты могут применяться для высокой скоростной печати либо, наоборот, там, где необходим очень длительный срок схватывания. Введением галогенов улучшаются также паяющие свойства. Галогеносодержащие пасты смываются растворителями.
Изготовление пасты для пайки своими руками
В продаже имеется множество марок и видов паяльных паст, отвечающих всем условиям и требованиям, необходимым для качественного монтажа.
В домашних условиях можно изготовить такой состав, имея на руках пруток твердого припоя, паяльный жир и флюс.
Припой необходимо измельчить в очень мелкую фракцию.
Сделать это можно напильником или наждаком. Полученную пыль от оловянно-свинцового прутка нужно собрать в небольшую емкость и механически перемешать с паяльным жиром. Если паяльного жира под рукой нет, можно использовать любой жидкий флюс, а в качестве связующего вещества и загустителя использовать обычный вазелин.
Консистенцию пасты можно определить на глаз, примерно рассчитывая пропорции. Готовый состав можно содержать в небольшой пластиковой емкости с плотно закрывающейся крышкой. Еще лучше загрузить ее в обычный медицинский шприц с толстой иглой.
Если дозированно выдавливать пасту на место будущей пайки, пользоваться такой пастой будет очень удобно, а результат будет прочным и надежным.
В этой статье будет рассмотрена небольшая инструкция по пайки smd компонентов. Вы научитесь паять многоногие микросхемы, а так же познакомитесь с основными моментами и возможными трудностями, которые могут возникнуть в процессе пайки и узнаете как их избежать.
В статье наглядно показано как паять SMD компоненты своими руками, а так же рассказывается о необходимом оборудовании и припоях, надеюсь надеюсь будет полезно!
С каждым днем все чаще радиолюбители используют в своем творчестве SMD детали и компоненты. Не смотря на размеры, работать с ними проще: не нужно сверить отверстия в плате, откусывать длинные вывода и т.д. Осваивать пайку SMD компонентов нужно обязательно, так как она точно пригодится.
Данный мастер-класс рассчитан не на новичков в пайке, а скорее на любителей, которые хорошо паяют но испытывают небольшие затруднения с пайкой многоногих микросхем или контроллеров.
Что понадобится для пайки SMD компонентов
Паяльник с регулятором температуры и толщиной жала
Губка для очистки жала
Оплётка для выпайки
Пинцет радиомонтажный
Припой трубчатый или другой
Флюс паста
Флюс жидкий
А лучше всего купить готовый набор для пайки SMD компанентов, где есть все необходимые инструменты и принадлежности.
Это минимальный набор, без дорогих паяльных станций, фенов и оловоотсосов.
Паяем SMD компоненты своими руками
Итак, начнем с самого сложного — пайка контроллера в корпусе QFP100. С чип резисторами и конденсаторами, думаю, и так все понятно. Главное правило тут: много флюса не бывает или флюсом пайку не испортишь. Избыточное нанесение флюса не дает олову обильно растекаться по контактом и замыкать их. Ещё есть второе второстепенное правило: даже мало припоя бывает много. В общем, дозировать и наносить его на жало нужно очень осторожно, чтобы не переборщить, иначе зальет все сразу.
Лужение площадки
Опытные радиолюбители не всегда выполняют подобный шаг, но на первых парах я рекомендую его сделать.
Нужно залудить плату, а именно место куда будет припаян контроллер. Конечно, площадка скорей всего залужена, особенно если плата сделана на производстве. Но со временем на контактах появляется оксидная пленка, которая может вам помешать. Нагреваем паяльник до рабочей температуры.
Площадку обильно смазываем флюсом. На жало наносим немного припоя и лудим дорожки.
Лишний припой удаляем с помощью ПЩ провода. Он отлично впитывает припой благодаря эффекту капиллярности.
Устанавливаем и выравниваем контроллер
Когда площадка подготовлена, пришло время установить контроллер. Тут есть хитрость, большинство паяльщиков устанавливают микросхему и пинцетом выравнивают ее контакты по дорожкам. Но делать это очень сложно, так как даже небольшое подергивание рукой откидывает контроллер на значительное расстояние. Делать это будет гораздо проще, если смазать по диагонали уголки флюсом-пастой.
Теперь устанавливаем контроллер и корректируем пинцетом.
Как только микросхема встала — припаиваем контакты по диагонали.
Проверяем, все ли контакты попали на свои места.
Пайка SMD контактов микросхемы
Тут уже можно использовать как жидкий, так и тягучий флюс. Очень обильно наносим его на контакты.
Смачиваем каплей припоя жало, лишнее очищаем губкой.
И, аккуратно проводим по смазанным контактам.
Торопиться в этом деле не нужно.
Удаление лишнего флюса и припоя
Посте пропайки всех контактов, пришло время удалять лишний припой. Наверняка несколько контактов, да слиплись.
Очень обильно смачиваем контакты жидким флюсом. Жало паяльника полностью очищаем губкой от припоя и проходимся по слипшимся контактам. Лишний припой должен втянуться на жало. Чтобы удалить лишний флюс используйте СБС — спирто-бензиновую смесь, смешанную 1:1.
И тщательно всё протираем!
Смотрите видео с мастер-классом:
Обязательно посмотрите видео, где наглядно видно движение паяльника и все манипуляции.
Многие задаются вопросом, как правильно паять SMD-компоненты. Но перед тем как разобраться с этой проблемой, необходимо уточнить, что же это за элементы.
Surface Mounted Devices – в переводе с английского это выражение означает компоненты для поверхностного монтажа. Главным их достоинством является большая, нежели у обычных деталей, монтажная плотность. Этот аспект влияет на использование SMD-элементов в массовом производстве печатных плат, а также на их экономичность и технологичность монтажа. Обычные детали, у которых выводы проволочного типа, утратили свое широкое применение наряду с быстрорастущей популярностью SMD-компонентов.
Ошибки и основные принцип пайки
Некоторые умельцы утверждают, что паять такие элементы своими руками очень сложно и довольно неудобно. На самом деле, аналогичные работы с ТН-компонентами проводить намного труднее. И вообще эти два вида деталей применяются в различных областях электроники. Однако многие совершают определенные ошибки при пайке SMD-компонентов в домашних условиях.
Главной проблемой, с которой сталкиваются любители, является выбор тонкого жала на паяльник. Это связано с существованием мнения о том, что при паянии обычным паяльником можно заляпать оловом ножки SMD-контактов.
В итоге процесс паяния проходит долго и мучительно. Такое суждение нельзя считать верным, так как в этих процессах существенную роль играет капиллярный эффект, поверхностное натяжение, а также сила смачивания. Игнорирование этих дополнительных хитростей усложняет выполнение работы своими руками.
Чтобы правильно паять SMD-компоненты, необходимо придерживаться определенных действий. Для начала прикладывают жало паяльника к ножкам взятого элемента. Вследствие этого начинает расти температура и плавиться олово, которое в итоге полностью обтекает ножку данного компонента. Этот процесс называется силой смачивания. В это же мгновение происходит затекание олова под ножку, что объясняется капиллярным эффектом. Вместе со смачиванием ножки происходит аналогичное действие на самой плате. В итоге получается равномерно залитая связка платы с ножками.
Контакта припоя с соседними ножками не происходит из-за того, что начинает действовать сила натяжения, формирующая отдельные капли олова.
Очевидно, что описанные процессы протекают сами по себе, лишь с небольшим участием паяльщика, который только разогревает паяльником ножки детали. При работе с очень маленькими элементами возможно их прилипание к жалу паяльника. Чтобы этого не произошло, обе стороны припаивают по отдельности.
Пайка в заводских условиях
Этот процесс происходит на основе группового метода. Пайка SMD-компонентов выполняется с помощью специальной паяльной пасты, которая равномерно распределяется тончайшим слоем на подготовленную печатную плату, где уже имеются контактные площадки. Этот способ нанесения называется шелкографией. Применяемый материал по своему виду и консистенции напоминает зубную пасту. Этот порошок состоит из припоя, в который добавлен и перемешан флюс. Процесс нанесения выполняется автоматически при прохождении печатной платы по конвейеру.
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.
.jpg)
Использование флюса просто необходимо, и он должен быть жидким. В таком состоянии этот материал обезжиривает рабочую поверхность, а также убирает образовавшиеся окислы на паяемом металле. В результате этого на припое появляется оптимальная сила смачивания, и капля для пайки лучше сохраняет свою форму, что облегчает весь процесс работы и исключает образование «соплей». Использование спиртового раствора канифоли не позволит добиться значимого результата, да и образовавшийся белый налет вряд ли удастся убрать.
Очень важен выбор паяльника. Лучше всего подходит такой инструмент, у которого возможна регулировка температуры. Это позволяет не переживать за возможность повреждения деталей перегревом, но этот нюанс не касается моментов, когда требуется выпаивать SMD-компоненты. Любая паяемая деталь способна выдерживать температуру около 250–300 °С, что обеспечивает регулируемый паяльник. При отсутствии такого устройства можно воспользоваться аналогичным инструментом мощностью от 20 до 30 Вт, рассчитанным на напряжение 12–36 В.
Использование паяльника на 220 В приведет к не лучшим последствиям. Это связано с высокой температурой нагрева его жала, под действием которой жидкий флюс быстро улетучивается и не позволяет эффективно смачивать детали припоем.
Специалисты не советуют пользоваться паяльником с конусным жалом, так как припой трудно наносить на детали и тратится уйма времени. Наиболее эффективным считается жало под названием «Микроволна». Очевидным его преимуществом является небольшое отверстие на срезе для более удобного захвата припоя в нужном количестве. Еще с таким жалом на паяльнике удобно собирать излишки пайки.
Использовать припой можно любой, но лучше применять тонкую проволочку, с помощью которой комфортно дозировать количество используемого материала. Паяемая деталь при помощи такой проволочки будет лучше обработана за счет более удобного доступа к ней.
Как паять SMD-компоненты?
Порядок работ
Процесс пайки при тщательном подходе к теории и получении определенного опыта не является сложным.
Итак, можно всю процедуру разделить на несколько пунктов:
- Необходимо поместить SMD-компоненты на специальные контактные площадки, расположенные на плате.
- Наносится жидкий флюс на ножки детали и нагревается компонент при помощи жала паяльника.
- Под действием температуры происходит заливание контактных площадок и самих ножек детали.
- После заливки отводится паяльник и дается время на остывание компонента. Когда припой остыл — работа выполнена.
При выполнении аналогичных действий с микросхемой процесс пайки немного отличается от вышеприведенного. Технология будет выглядеть следующим образом:
- Ножки SMD-компонентов устанавливаются точно на свои контактные места.
- В местах контактных площадок выполняется смачивание флюсом.
- Для точного попадания детали на посадочное место необходимо сначала припаять одну ее крайнюю ножку, после чего компонент легко выставляется.
- Дальнейшая пайка выполняется с предельной аккуратностью, и припой наносится на все ножки.
Излишки припоя устраняются жалом паяльника.
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.
Как делать пайку SMD с помощью паяльника
Для пайки SMD в домашних условиях не требуется особого оборудования. Это легко сделать с помощью паяльника.
SMD означает устройство для поверхностного монтажа, и это компоненты, которые вы паяете на поверхность печатной платы.
Позвольте мне рассказать вам, как паять SMD паяльником.
(Наиболее распространенный метод пайки этих компонентов — использование печи. Также называется пайкой оплавлением SMD)
SMD означает устройство для поверхностного монтажа и указывает на то, что компонент монтируется на поверхности печатной платы, в отличие от компонентов со сквозными отверстиями, которые устанавливаются в отверстия.
Это инструменты для пайки, необходимые для пайки компонентов поверхностного монтажа:
- Паяльник (при наличии тонкого жала)
- Припой
- Флюс для припоя (полезно, но не обязательно)
- Пинцет
- Микроскоп или лупа
Как припаять резистор для поверхностного монтажа
Пайка резистора — самый простой способ начать изучение пайки SMD.
Начните с нанесения флюса на одну площадку на печатной плате.Флюс очищает контактную площадку и облегчает правильное закрепление припоя.
Нанесите немного припоя на наконечник утюга и коснитесь контактной площадки печатной платы наконечником, чтобы часть припоя перешла на контактную площадку.
Поместите резистор на место и удерживайте его там пинцетом, касаясь паяльного жала, чтобы он нагрел и компонент, и площадку печатной платы.
Теперь резистор должен быть закреплен с одной стороны. Снова нанесите припой на жало паяльника и коснитесь жала паяльника с другой стороны.
Теперь ваш резистор должен быть в порядке, но вы можете проверить паяные соединения с помощью микроскопа или лупы, чтобы убедиться, что соединение хорошее.
Как паять микросхемы поверхностного монтажа
Метод пайки микросхемы для поверхностного монтажа очень похож на метод пайки резистора.
Начните с нанесения флюса на все контактные площадки на печатной плате.
Нанесите припой на одну из угловых площадок микросхемы.
Установите и выровняйте чип с помощью пинцета.
Удерживайте микросхему на месте, касаясь угловой площадки наконечником паяльника, чтобы припой расплавил контакт и площадку вместе.
Проверить юстировку микросхемы.
Если он не на своем месте, воспользуйтесь паяльником, чтобы ослабить контактный чип и правильно выровнять чип.
Продолжите пайку в противоположном углу, нанеся немного припоя на жало паяльника, а затем одновременно коснувшись контактной площадки печатной платы и штифта. Сделайте это для всех выводов микросхемы, один за другим.
После того, как все контакты будут припаяны, вы должны внимательно осмотреть паяные соединения с помощью микроскопа или лупы, чтобы проверить наличие плохих соединений или перемычек.
Альтернативные методы
Есть несколько альтернативных методов пайки SMD. Ниже я объясню два метода, которые использую.
Использование паяльной пасты
Начните с нанесения флюса на контактные площадки печатной платы. Затем нанесите паяльную пасту на все контактные площадки компонента, который вы хотите припаять.
Используя пинцет, поместите компонент в правильное положение и удерживайте его там.Поместите наконечник паяльника на каждую контактную площадку, чтобы припой расплавился и обеспечил хорошее соединение между компонентом и платой.
Заливка припоем
Этот метод предназначен для пайки микросхем.
Как обычно, начните с нанесения флюса на контактные площадки на печатной плате. Прикрепите один из угловых контактов микросхемы к контактной площадке с помощью небольшого количества припоя. Убедитесь, что микросхема правильно выровнена по контактным площадкам.
Теперь используйте паяльник и залейте контакты припоем, чтобы все контакты были соединены.На картинке ниже залиты только несколько контактов, но идея состоит в том, чтобы залить все контакты.
Затем начните с одного конца и нагрейте штифт, чтобы припой расплавился на следующих 2-3 контактах. Используйте присоску для припоя, чтобы всасывать излишки припоя.
Продолжайте движение вниз по ряду и нагрейте сразу 2–3 контакта, пока отсасываете припой. После того, как весь излишек припоя удален, проверьте под микроскопом наличие перемычек.
Метод пайки SMD, не описанный здесь, — это печь оплавления.
Это самый распространенный метод пайки в профессиональном мире.
Возврат от пайки SMD к пайке
Инструменты и методы для поверхностной пайки горячим воздухом
Лучший 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 извлечь максимальную пользу из 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 также 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 находится около нижней границы диапазона, но он кажется достаточно хорошо собранным и более чем подходящим для использования любителями. Профессионалы, вероятно, будут использовать более дорогую станцию.
Как видите, в его состав входит не только термовоздушная паяльная станция, но и ручная паяльная станция.
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 пасту можно перенести в шприц или нанести 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 зачистки 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 и меньшую концентрацию (например, чистоту 91%), если дается дополнительное время для испарения остаточной воды.
- Флюс 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 пинцетов 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
Область тестовой платы
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; на верхнем фото показана плата, которая была заполнена и припаяна в печи, а на нижнем фото — голая плата.
Как видите, на фотографиях показано только семь мест расположения компонентов, но их разнообразия будет достаточно, чтобы продемонстрировать основные методы пайки горячим воздухом: J1 — 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 самый простой в использовании — это примерно 60% олова и 40% свинца.Это конфигурация, используемая на изображениях и видео в этой статье, и настоятельно рекомендуется. Если у вас есть опыт работы с другими типами припоев (например, бессвинцовые), и вы чувствуете себя комфортно, не стесняйтесь использовать их, 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 подушечку наносили каплю пасты, а в случае подушек меньшего размера на подушечки наносили полоску пасты.
(В процессе оплавления станет более очевидным, что 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; все, что больше, дает слишком много припоя, а что-то меньшее очень сложно 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 пастой по трафарету 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 этапа пайки оплавлением и указаны время и температура для каждого из четырех этапов при использовании печи для пайки оплавлением. Четыре этапа: предварительный нагрев, выдержка, оплавление и охлаждение.В широком смысле они применимы к пайке 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, ручной термофен включает 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 сопло было направлено 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 , 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 спаивает два ранее показанных варианта секции тестовой платы: один, на который паяльная паста наносился шприцем, 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 еще закрадывались, часть из которых можно объяснить трудностью работы с несколькими сантиметрами под объективом камеры, тремя осветительными стойками и штативом. Тем не менее, были непреднамеренные различия в действиях; посмотрите два видео и обратите внимание на различия.
Пайка, наклеенная шприцем, печатная плата:
Пайка, наклеенная по трафарету:
На фотографии ниже показаны результаты работы, выполненной на плате, наклеенной шприцем. 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 перемычкой. 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 выступали 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 на контактные площадки, но даже в этом случае проблем с пайкой, которые могли бы вызвать функциональный отказ, нет.
Переделка платы, наклеенной шприцем
Переделка — это часть пайки устройства для поверхностного монтажа, и она была абсолютно необходима на плате, наклеенной шприцем. Была предпринята попытка очистить паяные перемычки от U1 медной оплеткой, но безуспешно.В результате U1 был удален, как показано в следующем видео.
Удаление старого U1:
Из-за избытка паяльной пасты между некоторыми контактами U1 образовались перемычки.
На видео ниже показано, как использовать оплетку 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 перемычек от контактов 1-8 и 9-16 нового U1:
Очистив перемычки от припоя и очистив область вокруг U1 от остатков флюса, пришло время для проверки.Наконец, работа проходит, как показано на последнем видео.
Заключительный осмотр:
Выводы
При небольшой практике пайка горячим воздухом не представляет особой сложности, но каждый человек должен найти правильный баланс температуры, воздушного потока, размера сопла и движения пистолета.
для них. Очевидно, что более эффективное нанесение паяльной пасты сокращает количество доработок, 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 не приближается к простоте использования и скорости печи оплавления. Вот почему их называют «горячими переделать станции».
Если у вас есть дополнительные советы и методы пайки горячим воздухом, опубликуйте их в разделе комментариев ниже.
Ручная пайка SMT | Уэйн и Лэйн
Это обзорная страница компонентов, предназначенных для поверхностного монтажа вручную.Это часть нашей пайки для поверхностного монтажа может быть проще, чем вы думаете! серии.
При ручной пайке используются утюг, припой, фитиль для пайки и иногда флюс для прикрепления компонентов поверхностного монтажа к печатной плате.
Инструменты
Паяльник с регулируемой температурой
Утюг без температурного контроля за 10 долларов — не лучший вариант для обучения пайке SMT.
Вам не нужен дорогой утюг, но вам нужно уметь контролировать температуру.
Один из утюгов, который нам нравится здесь, в Wayne and Layne, — это Weller WCL100.Ручка идет от 0 до 5, вместо прямого контроля температуры, но мы сделали много хороших стыков с этим маленьким парнем. Это относительно недорого, около 50 долларов. Он поставляется с наконечником ST3, который может быть шире, чем вы привыкли, но на самом деле относительно полезен для пайки. Многим может быть удобнее использовать ST7 или ST8.
Припой
Для ручной пайки поверхностного монтажа мы предпочитаем использовать свинцовый припой 0,015 ″ 60/40. При необходимости можно использовать бессвинцовый припой, а для некоторых методов может пригодиться более толстый припой.
Фитиль припой
Одна вещь, которую мы считаем важной для ручной пайки SMT, — это фитиль припоя. Это также известно как оплетка для распайки. Он сделан из тонкой медной проволоки в плоской оплетке, иногда с флюсом. Помогает удалить припой.
Пинцет
Пинцет с острым концом необходим для перемещения и удержания компонентов поверхностного монтажа. Нам нравятся те, у которых изогнутый кончик. Вы можете получить достойные примерно за 6 долларов в нашем магазине.
Некоторые люди используют инструменты вакуумного захвата, чтобы подбирать и размещать компоненты.Мы этого не делаем.
Флюс
Мы не всегда используем флюс при ручной пайке плат SMT, но некоторые люди этим доверяют. Флюс обычно используется при ручной пайке SMT, потому что более тонкий припой обычно имеет меньше флюса, а паяные соединения SMT часто нагреваются более одного раза, поэтому небольшой флюс, который был там с самого начала, был израсходован.
Лупа и свет
Вам понадобится много света при пайке SMT, и вам может потребоваться некоторое увеличение во время работы. Есть хорошие козырьки на голову с 2-мя.5-кратное увеличение, как у OptiVisors, а также у ламп со встроенными лупами.
Когда вы закончите работу, вам может понадобиться что-нибудь вроде 10-кратной лупы, чтобы проверить свою работу.
Есть даже 10-кратные лупы со встроенным освещением!
Методы
Удаление припоя с помощью фитиля для припоя
Для использования наложите тесьму на стык и положите утюг поверх тесьмы. Тепло (и флюс) втягивает припой в оплетку. Используйте конец тесьмы, и если он не работает, сначала отрежьте небольшой кусочек тесьмы от катушки и используйте его.В зависимости от обстоятельств тепло может перемещаться по оплетке вместо того, чтобы нагревать область стыка. Если оплетка старая, флюс может не подойти. Вы можете добавить флюс, чтобы усилить заряд косы.
Пайка резисторов и конденсаторов
Такие вещи, как резисторы и конденсаторы, часто имеют форму маленьких прямоугольников, где два противоположных конца являются контактами. Чтобы припаять их вручную, добавьте немного припоя к одной из площадок на плате. С помощью пинцета удерживайте компонент на плате так, чтобы один конец находился над припоем.Прикоснитесь утюгом к штырю на площадке с припоем.
Компонент должен плотно прилегать к плате, а оба конца должны совпадать с контактными площадками. Добавьте немного припоя к другому концу, создав «галтель» между контактной площадкой и компонентом. В идеале на конце не должно быть огромного шарика припоя. Если есть, используйте фитиль для припоя, чтобы удалить лишний припой.
Пайка SOIC и прочего с торчащими ножками
Распространенным более крупным корпусом микросхемы для поверхностного монтажа является SOIC.Это расшифровывается как «интегральная схема с мелкими контурами». Добавьте немного припоя на одну площадку на плате. Воспользуйтесь пинцетом, чтобы совместить чип с контактными площадками на доске. Слегка надавите пинцетом, протолкнув микросхему на плату, в припой, а затем прикоснитесь утюгом к контакту на контактной площадке с припоем. Микросхема должна плотно прилегать к плате, а все штыри должны быть на одной линии с контактными площадками. Вы можете повторно нагреть пэд несколько раз, чтобы чип полностью прижался вниз, а пэды выровнялись.
Припаяйте другой штифт с другой стороны, чтобы закрепить (или «зафиксировать») микросхему на месте.
Припаяйте остальные контакты. Когда закончите, осмотрите доску. Исправьте любые перемычки припоя. Небольшие перемычки можно легко исправить, просто нагревая соответствующие контакты и «вытягивая» припой, а более крупные перемычки можно легко закрепить с помощью фитиля для припоя.
В качестве альтернативы, если вы не хотите паять каждый вывод по отдельности, после того, как вы закрепили чип на месте, добавьте много припоя на контакты и контактные площадки.Затем используйте фитиль для припоя, чтобы очистить его.
Паяльная пайка
Пайка методом скользящей пайки — еще один метод быстрой пайки многополюсных корпусов. Идея состоит в том, чтобы закрепить микросхему, нанести флюс на выводы, а затем провести шариком припоя по контактам. Припой пойдет туда, куда нужно.
Мы нашли короткое видео, показывающее основы техники.
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 кусок Blu Tack подходящего размера и прикрепить к нему печатную плату. Но это может оставить на плате остатки, 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 у вас есть детали со сквозными отверстиями для пайки, и вам нужно добраться до нижней стороны.
Если вам не нужна функция вращения и ваши доски относительно скромные, то 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-то 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 углового уравновешивания 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, я часто вынимаю его, с удивлением смотрю на мельчайшие детали, а затем кладу обратно.
Я не собираюсь паять вручную эти резисторы в ближайшее время. С моими артритными руками 1206 настолько мал, насколько я могу; и даже там я иногда обнаруживаю, что борюсь со склонностью деталей к «надгробным камням» — 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 мостами, вы рискуете перегреть микросхему.Если я знаю, что, скорее всего, буду паять микросхему вручную (и даже если это не так), я предпочитаю приобретать микросхему в корпусе 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 касается 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
pcb — Ручная пайка SMD 1206 компонентов
1206 (английская система мер, 3216 метрическая система) очень легко припаять вручную.
Он очень популярен в мире SMD.
С обычным долотом 0,5-1 мм вы можете опуститься до 0603 (британская система мер, 1608 метрическая система), тогда горячий воздух становится обязательным условием для получения приемлемого качества.
Потребность в оптической помощи зависит от оператора.
Паять утюгом легко благодаря этим 3 шагам.
1. Оловите одну подушечку , другая должна быть прозрачной.
2. Установите компонент пинцетом, пока прокладка расплавляется утюгом.
3. Припаяйте другую площадку, здесь вам понадобится тонкий припой.
Важно, чтобы у вас был припой с флюсовым сердечником не менее 0,5 мм. Также важно, чтобы утюг не был слишком горячим, чтобы у вас было несколько секунд до исчезновения флюса.
Если вы вытаскиваете припой железом (маленькие шипы), у вас нет флюса.
Добавить больше.
Может плохо работать с бессвинцовым припоем, в этом случае добавьте еще пасты флюса. (например: SMD291)
С помощью горячего воздуха просто залудите обе подушки, добавьте флюсовую пасту, капните компонент и нагрейте. Он буквально «плюхается» на место.
Вы никогда не сможете добавить слишком много флюса. Хотя может немного курить. После этого просто очистите его и не вдыхайте дым.
Обратите внимание, что вышеуказанный метод пайки не рекомендуется производителем.Это нарушает рекомендации производителя по тепловому профилю и может вызвать физическую нагрузку на детали из-за неравномерного нагрева. Это может не дать вам сразу неисправных деталей, но может снизить MTBF, и в долгосрочной перспективе или при большом объеме вы можете увидеть более высокую частоту отказов, чем при правильной перекомпоновке. В основном вы работаете вне спецификации.
Это похоже на электростатический разряд, вы никогда не сможете напрямую наблюдать причину и следствие, но это определенно фактор.