правила работы паяльником и паяльной станцией
Современные радиоэлектронные устройства невозможно представить без микросхем – сложных деталей, в которые, по сути, интегрированы десятки, а то и сотни простых, элементарных компонентов.
Микросхемы позволяют сделать устройства легкими и компактными. Рассчитываться за это приходится удобством и простотой монтажа и достаточно высокой ценой деталей. Цена микросхемы не играет важной роли в формировании общей цены изделия, в котором она применяется. Если же испортить такую деталь при монтаже, при замене на новую стоимость может существенно увеличиться. Несложно припаять толстый провод, большой резистор или конденсатор, для этого достаточно владения начальными навыками в пайке. Микросхему же надо припаивать совсем иным способом.
Чтобы не произошло досадных недоразумений, при пайке микросхем необходимо пользоваться определенными инструментами и соблюдать некоторые правила, основанные на многочисленном опыте и знаниях.
Оборудование для пайки
Паяльник для пайки микросхем должен быть маломощным, желательно рассчитанным на напряжение питания 12 В. Жало такого паяльника должно быть остро заточено под конус и хорошо облужено.
Для выпаивания микросхем может быть применен вакуумный оловоотсос – инструмент, позволяющий поочередно очищать ножки на плате от припоя. Этот инструмент представляет собой подобие шприца, в котором поршень подпружинен вверх. Перед началом работ он вдавливается в корпус и фиксируется, а когда необходимо, освобождается нажатием кнопки и под действием пружины поднимается, собирая припой с контакта.
Более совершенным оборудованием считается термовоздушная станция, которая позволяет осуществлять и демонтаж микросхем и пайку горячим воздухом. Такая станция имеет в своем арсенале фен с регулируемой температурой потока воздуха.
Очень востребован при пайке микросхем такой элемент оборудования, как термостол. Он подогревает плату снизу, в то время, как сверху производятся действия по монтажу или демонтажу. Опционально термостол может быть оснащен и верхним подогревом.
В промышленных масштабах пайка микросхем осуществляется специальными автоматами, использующими ИК-излучение. При этом производится предварительный разогрев схемы, непосредственно пайка и плавное ступенчатое охлаждение контактов ножек.
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.
Порядок проведения работ
Перед началом работ необходимо подготовить все инструменты, материалы и приспособления, чтобы они были под рукой.
При монтаже или демонтаже плату можно расположить на термостоле. Если для демонтажа используется паяльный фен, то для исключения его воздействия на другие компоненты, нужно их изолировать. Сделать это можно установкой пластин из тугоплавкого материала, например, полосок, нарезанных из старых плат, пришедших в негодность.
Есть несколько правил пайки, которые следует обязательно исполнять:
- паять микросхемы на плате надо быстро, чтобы не перегреть чувствительную деталь;
- можно каждую ножку во время пайки придерживать пинцетом, чтобы обеспечить дополнительный теплоотвод от корпуса;
- при монтаже с помощью фена или инфракрасного паяльника, необходимо следить за температурой детали, чтобы она не поднималась выше 240-280 °C.
Радиоэлектронные детали очень чувствительны к статическому электричеству. Поэтому при сборке лучше использовать антистатический коврик, который подкладывается под плату.
Зачем сушить чипы
По опыту использования у профессионалов существует устойчивое мнение, что при хранении, транспортировке, пересылке, чипы впитывают в себя влагу и во время пайки она, увеличиваясь в объеме, разрушает деталь.
Действие влаги на чип можно увидеть, если нагреть последний. На поверхности его будут образовываться вздутия и пузыри еще задолго до того, как температура поднимется до значения, достаточного для расплавления припоя. Можно только представить, что же происходит внутри детали.
Чтобы избежать нежелательных последствий наличия влаги в корпусе чипа, при монтаже плат осуществляется сушка чипов перед пайкой. Эта процедура помогает удалить влагу из корпуса.
Правила сушки
Температуру сушки необходимо контролировать, чтобы не допустить перегрева и выхода детали из строя.
Если чипы были высушены и хранились до монтажа в обычных комнатных условиях, достаточно просушить их в течение 8-10 часов.
Учитывая стоимость деталей, очевидно, лучше провести сушку, чтобы с уверенностью приступать к монтажу, чем пытаться паять непросушенный чип. Неприятности могут обернуться не только денежными тратами, а еще и потерянным временем.
Каждый начинающий электронщик задавался вопросом: “А как паять микросхемы, ведь расстояние между их выводами бывает очень маленькое?” Про различные типы корпусов микросхем можно прочитать в этой статье. Ну а в этой статье я покажу, как паяю SMD микросхемы, выводы которых находятся по периметру микросхемы. У каждого электронщика свой секрет пайки таких микросхем. В этой статье я покажу свой способ.
Демонтаж старой микросхемы
У каждой микросхемы имеется так называемый “ключ”. Я его выделил в красном кружочке.
Это метка, с которой начинается нумерация выводов. В микросхемах выводы считаются против часовой стрелки. Иногда на самой печатной плате указано, как должна быть припаяна микросхема, а также показаны номера выводов. На фото мы видим, что краешек белого квадрата на самой печатной плате срезан, значит, микросхема должна стоять в эту сторону ключом. Но чаще все-таки не показывают. Поэтому, перед тем как отпаять микросхему, обязательно запомните как она стояла или сфотографируйте ее, благо мобильный телефон всегда под рукой.
Для начала все дорожки обильно смазываем гелевым флюсом Flux Plus.
Готово!
Выставляем температуру фена на 330-350 градусов и начинаем “жарить” нашу микросхему спокойными круговыми движениями по периметру.
Хочу похвастаться одной штучкой. У меня она шла в комплекте сразу с паяльной станцией. Я ее называю экстрактор микросхем.
В настоящее время китайцы доработали этот инструмент, и сейчас он выглядит примерно вот так:
Вот так выглядят для него насадки
Купить можно по этой ссылке.
Как только видим, что припой начинает плавиться, беремся за край микросхемы и начинаем ее приподнимать.
Усики экстрактора микросхемы обладают очень большим пружинящим эффектом. Если мы будем поднимать микросхему какой-нибудь железякой, например, пинцетом, то у нас есть все шансы вырвать вместе с микросхемой и контактные дорожки (пятачки). Благодаря пружинящим усикам, микросхема отпаяется от платы только в тот момент, когда припой будет полностью расплавлен.
Вот и наступил этот момент.
Монтаж новой микросхемы
С помощью паяльника и медной оплетки чистим пятачки от излишнего припоя. На мой взгляд самая лучшая медная оплетка – это Goot Wick.
Вот что у нас получилось:
Далее берем паяльник с припоем и начинаем лудить все пятачки, чтобы на них осел припой.
Должно получиться вот так
Здесь главное не жалеть флюса и припоя. Получились своего рода холмики, на которые мы и посадим нашу новую микросхему.
Теперь нам нужно очистить все это дело от разного рода нагара и мусора. Для этого используем ватную палочку, смоченную в Flux-Оff, либо в спирте. Подробнее про химию здесь. У нас должны быть чистенькие и красивые контактные дорожки, приготовленные под микросхему.
Напоследок все это чуточку смазываем флюсом
Ставим новую микросхему по ключу и начинаем ее прожаривать, держа при этом фен как можно более вертикальнее, и круговыми движениями водим его по периметру.
Напоследок чуток еще смазываем флюсом и по периметру “приглаживаем” контакты микросхемы к пятакам с помощью паяльника.
Думаю, это самый простой способ запайки SMD микросхем. Если же микросхема новая, то надо будет залудить ее контакты флюсом ЛТИ-120 и припоем. Флюс ЛТИ-120 считается нейтральным флюсом, поэтому, он не будет причинять вред микросхеме.
Думаю, теперь вы знаете, как паять микросхемы правильно.
Все понимают, как можно с помощью обычного паяльника ЭПСН, мощностью 40 ватт, и мультиметра, самостоятельно ремонтировать различную электронную технику, с выводными деталями. Но такие детали сейчас встречаются, в основном только в блоках питания различной техники, и тому подобных силовых платах, где протекают значительные токи, и присутствует высокое напряжение, а все платы управления, сейчас идут на SMD элементной базе.
На плате SMD радиодетали Так как же быть, если мы не умеем демонтировать и впаивать обратно SMD радиодетали, ведь тогда минимум 70% от возможных ремонтов техники, мы уже самостоятельно не сможем выполнить… Кто нибудь, не очень глубоко знакомый с темой монтажа и демонтажа, возможно скажет, для этого необходимы паяльная станция и паяльный фен, различные насадки и жала к ним, безотмывочный флюс, типа RMA-223, и тому подобное, чего в мастерской домашнего мастера обычно не бывает.
Паяльная станция У меня есть дома в наличии, паяльная станция и фен, насадки и жала, флюсы, и припой с флюсом различных диаметров. Но как быть, если тебе вдруг потребуется починить технику, на выезде на заказ, или в гостях у знакомых? А разбирать, и привозить дефектную плату домой, или в мастерскую, где есть в наличии соответствующее паяльное оборудование, неудобно, по тем или иным причинам? Оказывается выход есть, и довольно простой. Что нам для этого потребуется? Что нужно для хорошей пайки
Распайка планарных деталейИтак, как происходит сам процесс? Кое-что почитайте тут. Мы откусываем маленькие кусочки припоя (сплава) Розе или Вуда. Наносим наш флюс, обильно, на все контакты микросхемы. Кладем по капельке припоя Розе, с обоих сторон микросхемы, там где расположены контакты. Включаем паяльник, и выставляем с помощью диммера, мощность ориентировочно ватт 30-35, больше не рекомендую, есть риск перегреть микросхему при демонтаже. Проводим жалом нагревшегося паяльника, вдоль всех ножек микросхемы, с обоих сторон.
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. Форум Обсудить статью ПАЙКА SMD ДЕТАЛЕЙ БЕЗ ФЕНА |
Пайка для начинающих / Хабр
Мои отношения с радио- и микроэлектроникой можно описать прекрасным анекдотом про Льва Толстого, который любил играть на балалайке, но не умел. Порой пишет очередную главу Войны и Мира, а сам думает «тренди-бренди тренди-бренди…». После курсов электротехники и микроэлектроники в любимом МАИ, плюс бесконечные объяснения брата, которые я забываю практически сразу, в принципе, удается собирать несложные схемы и даже придумывать свои, благо сейчас, если неохота возиться с аналоговыми сигналами, усилениями, наводками и т.д. можно подыскать готовую микро-сборку и остаться в более-менее понятном мире цифровой микроэлектроники.К делу. Сегодня речь пойдет о пайке. Знаю, что многих новичков, желающих поиграться с микроконтроллерами, это отпугивает. Но, во-первых, можно воспользоваться макетными платами, где просто втыкаешь детали в панель, без даже намека на пайку, как в конструкторе.
Так можно собрать весьма кучерявое устройство.
Но иногда хочется таки сделать законченное устройство. Опять-таки, не обязательно «травить» плату. Если деталей немного, то можно использовать монтажную плату без дорожек (я использовал такую для загрузчика GMC-4).
Но вот паять таки придется. Вопрос как? Особенно, если вы этого никогда раньше не делали. Я, возможно, открою Америку, но буквально несколько дней назад я сам для себя открыл волшебный мир пайки без особого геморроя.
До сего времени мое понимание сути процесса ручной пайки было следующим. Берется паяльник (желательно с жалом не в форме шила, а с небольшим уплощением, типа лопаточки), припой и канифоль. Для запайки пятачка, ты берешь капельку припоя на паяльник, макаешь паяльник в канифоль, происходит «пшшшшш», и пока он идет, ты быстро-быстро касаешься паяльником места пайки (деталь, конечно, должна быть уже вставлена), и после нескольких мгновений разогрева припой должен каким-то волшебным образом переходить на место пайки.
Увы, у меня такой метод работал очень плохо, практически не работал. Детали нагревались, но припой никуда с паяльника не переходил. Очевидно, что проблема была в катализаторе, то есть канифоли. Того «пшшшшш», что я делал, опуская конец паяльник в канифоль, явно не хватало, чтобы «запустить» процесс пайки. Пока ты тащишь паяльник к месту пайки, вся почти канифоль успевает сгореть. Именно поэтому, кстати, мне была совершенно непонятна природа припоя, внутри которого уже содержится флюс (какой-то вид катализатора, типа канифоли). Все равно, в момент набирания припоя на паяльник весь флюс успевает сгореть.
Экспериментальным путем я нашел несколько путей улучшить процесс:
- Лудить места пайки заранее. Реально, при пайке деликатных вещей, типа
микросхем это крайне непрактично. Тем более, обычно, их ножки уже
луженые. - Крошить канифоль прямо на место пайки. Аккуратно кладешь кристаллик канифоли прямо на место пайки, и тогда «пшшшшш» происходит прямо там, что позволяет припою нормально переходить с паяльника. Увы, после такой пайки плата вся обгажена черными заплесами горелой канифоли. Хотя она и изолятор, но порой не видно дефектов пайки.Поэтому плату надо мыть, а это отдельный геморрой. Да и само выкрашивание делает пайку крайне медленной. Так я паял Maximite.
- Использовать жидкой флюс. По аналогии с выкрашиваем канифоли, можно аккуратно палочкой класть капельку жидкого флюса (обычно, он гораздо «сильнее» канифоли), и тогда будет активный «пшшшшш», и пайка произойдет. Увы, тут тоже есть проблемы. Не все жидкие флюсы являются изоляторами, и плату тоже надо мыть, например, ацетоном. А те, что являются изоляторами все равно остаются на плате, растекаются и могут мешать последующей внешней «прозвонке». Выход — мыть.
Итак, мы почти уже у цели. Я так подробно все пишу, так как, честно, для меня это было прорыв. Как я случайно открыл, все, что нужно для пайки несложных компонент — это паяльник, самый обычный с жалом в виде шила:
и припой c флюсом внутри:
ВСЕ!
Все дело в процессе. Делать надо так:
- Деталь вставляется в плату и должна быть закреплена (у вас не будет второй руки, чтобы держать).
- В одну руку берется паяльник, в другую — проволочка припоя (удобно, если он в специальном диспенсере, как на картинке).
- Припой на паяльник брать НЕ НАДО.
- Касаетесь кончиком паяльника места пайки и греете его. Обычно, это секунды 3-4.
- Затем, не убирая паяльника, второй рукой касаетесь кончиком проволочки припоя с флюсом места пайки. В реальности, в этом месте соприкасаются сразу все три части: элемент пайки и его отверстие на плате, паяльник и припой. Через секунду происходит «пшшшшш», кончик проволочки припоя плавится (и из него вытекает немного флюса) и необходимое его количество переходит на место пайки. После секунды можно убирать паяльник с припоем и подуть.
Ключевой момент тут, как вы уже поняли, это подача припоя и флюса прямо на место пайки. А «встроенный» в припой флюс дает его необходимое минимальное количество, сводя засирание платы к минимуму.
Ясное дело, что время ожидания на каждой фазе требует хотя бы минимальной практики, но не более того. Уверен, что любой новичок по такой методике сам запаяет Maximite за час.
Напомню основные признаки хорошей пайки:
- Много припоя еще не значит качественного контакта. Капелька припоя на месте контакта должна закрывать его со всех сторон, не имея рытвин, но не быть чрезмерно огромной бульбой.
- По цвету пайка должна быть ближе к блестящей, а не к матовой.
- Если плата двухсторонняя, и отверстия неметаллизированные, надо пропаять по указанной технологии с обоих сторон.
Стоит заметить, что все выше сказанное относится к пайке элементов, которые вставляются в отверстия на плате. Для пайки планарных деталей процесс немного более сложен, но реален. Планарные элементы занимают меньше места, но требуют более точного расположения «пятачков» для них.
Планарные элементы (конечно, не самые маленькие) даже проще для пайки в некотором роде, хотя для самодельных устройств уже придется травить плату, так как на макетной плате особого удобства от использования планарных элементов не будет.
Итак, небольшой, почти теоретический бонус про пайку планарных элементов. Это могут быть микросхемы, транзисторы, резисторы, емкости и т.д. Повторюсь, в домашних условиях есть объективные ограничения на размер элементов, которых можно запаять обычным паяльником. Ниже я приведу список того, что лично я паял обычным паяльником-шилом на 220В.
Для пайки планарного элемента уже не получится использовать припой на ходу, так как его может «сойти» слишком много, «залив» сразу несколько ножек. Поэтому надо предварительно в некотором роде залудить пятачки, куда планируется поставить компонент. Тут, увы, уже не обойтись без жидкого флюса (по крайне мене у меня не получилось).
Фаза 1
Капаете немного жидкого флюса на пятачек (или пятачки), берете на паяльник совсем немного припоя (можно без флюса). Для планарных элементов припоя вообще надо очень мало. Затем легонько касаетесь концом паяльника каждого пятачка. На него должно сойти немного припоя. Больше чем надо, каждый пятачек «не возьмет».
Фаза 2
Берете элемент пинцетом. Во-первых, так удобнее, во-вторых пинцет будет отводить тепло, что очень важно для планарных элементов. Пристраиваете элемент на место пайки, держа его пинцетом. Если это микросхема, то надо держать за ту ножку, которую паяете. Для микросхем теплоотвод особенно важен, поэтому можно использовать два пинцета. Одним держишь деталь, а второй прикрепляешь к паяемой ножке (есть такие пинцеты с зажимом, которые не надо держать руками). Второй рукой снова наносишь каплю жидкого флюса на место пайки (возможно немного попадет на микросхему), этой же рукой берешь паяльник и на секунду касаешься места пайки. Так как припой и флюс там уже есть, то паяемая ножка «погрузится» в припой, нанесенный на стадии лужения. Далее процедура повторяется для всех ног. Если надо, можно подкапывать жидкого флюса.
Когда будете покупать жидкий флюс, купите и жидкость для мытья плат. Увы, при жидком флюсе лучше плату помыть после пайки.
Сразу скажу, я ни разу не профессионал, и даже не продвинутый любитель в пайке. Все это я проделывал обычным паяльником. Профи имеют свои методы и оборудование.
Конечно, пайка планарного элемента требует куда большей сноровки. Но все равно вполне реально в домашних условиях. А если не паять микросхемы, а только простейшие элементы, то все еще упрощается. Микросхемы можно покупать уже впаянные в колодки или в виде готовых сборок.
Вот картинки того, что я лично успешно паял после небольшой тренировки.
Это самый простой вид корпусов. Такие можно ставить в колодки, которые по сложности пайки такие же. Эти элементарно паяются по первой инструкции.
Следующие два уже сложнее. Тут уже надо паять по второй инструкции с аккуратным теплоотводом и жидким флюсом.
Элементарные планарные компоненты, типа резисторов ниже, весьма просто паяются:
Но есть, конечно, предел. Вот это добро уже за пределами моих способностей.
Под занавес, пару дешевых, но очень полезных вещей, которые стоит купить в дополнение к паяльнику, припою, пинцету и кусачкам:
- Отсос. Изобретателю этого устройства стоит поставить памятник. Налепили много припоя или запаяли не туда? Сам припой, увы, обратно на паяльник не запрыгнет. А вот отсосом убирается элементарно. Одной рукой разогреваете паяльником место «отпайки». Второй держите рядом взведенный отсос. Как «оттает», нажимаете на кнопку, и припой прекрасным образом спрыгивает в отсос.
- Очки. Когда имеешь дело с ножками и проводами, может случиться, что разогретая ножка отпружинит, и припой с нее куда-то полетит, возможно, в глаз. С этим лучше не шутить.
Успехов в пайке! Запах канифоли — это круто!
Существует большое разнообразие инструментов для пайки, но не все из них универсальны. Для некоторых целей требуются специализированные устройства, которые обладают особой формой жала, принципом работы, температурным режимом и прочими характеристиками. Рассматривая, как паять микросхемы паяльником, стоит обратить внимание на то, каким инструментом производится данная операция.
Как выбрать паяльник 
Прежде чем узнавать, как правильно припаять микросхему, стоит разобраться с моделью устройства. Здесь подходит инструмент, мощность которого будет находиться в пределах 15-30 Ватт. Этого вполне достаточно, чтобы припаивать детали схем и плат, при этом не навредив им. Для данного дела подойдет акустический паяльник, отличающийся компактностью и низким уровнем теплоемкости. Он оптимален и для сборки схем. Помимо этого встречаются еще промышленные модели, рассчитанные на более широкий круг операций.
Выбирая, каким паяльником паять микросхемы, необходимо остановиться на модели с 3-х направляющим заземляющим штекером. Техника с таким устройством позволяет избежать рассеивания во время протекания тока через прибор. Образование тепла производится за счет замыкания тока в наконечнике. Сейчас встречается достаточно моделей, которые могут предоставить нужный уровень качества работы и обладают требуемыми параметрами, так как количество маломощных аналогов увеличивается.
Паяльная станция
Это устройство оказывается сложным, и для его освоения требуется большой опыт работы. Есть несколько способов, как выпаять микросхему из платы паяльником такого рода, но за счет более высокой мощности здесь возникает вероятность навредить. В станции, как правило, автомат соединяется с источником переменного тока. Средняя мощность составляет около 80 Ватт. При освоении техники пайка с ней становится значительно легче. К преимуществам относятся:
- длительный срок эксплуатации;
- возможность точной регулировки температуры с относительно небольшой погрешностью;
- возможность распайки кабелей;
- пайка алюминия, нержавейки, стали и прочих сложных для соединения металлов;
- легко проводится пайка труб из пластика, что делает устройство более универсальным, чем сам паяльник.
Станция обладает широкой сферой применения, поэтому, например, задача «как выпаять микросхему из платы» и подобные ей не вызывают большого труда. Сложность в освоении и высокая стоимость ограничивают распространение устройства для других. В сравнении с обыкновенным паяльником здесь намного выше потребление электроэнергии.
Как подобрать подходящий припой и флюс
Рассматривая способы, как припаять провод к плате паяльником, или осуществить другую подобную операцию, нужно помнить о правильности выбора припоя. От этого зависит многое. Для пайки микросхем подходят далеко не все виды припоев. Стандартно используют канифоль, но если речь идет об очень тонких соединениях, которые присутствуют в микросхемах, то лучше применять кислоту. Канифоль может привести к разрушению контактов и основных узлов устройства.
Если вы рассчитываете, как припаять микросхему в домашних условиях, то оптимальным решением становится припой, в котором 60% олова, а остальное приходится на свинец и его примеси. Так работа контактов не затрудняется, а узлы схемы не портятся.
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:
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
Видео: Как выпаять микросхему тремя разными способами
Электронная техника миниатюризируется, поэтому микросхемы в корпусах типа BGA получают все большее распространение в радиоэлектронной аппаратуре, в том числе в компьютерах и мобильных устройствах. Статья дает ответ на вопрос «Как паять корпуса BGA?» в форме подробной инструкции с практическими рекомендациями по пайке в домашних условиях.
- Необходимые инструменты и материалы
- Пошаговое описание процесса пайки BGA
- Рекомендованная паяльная паста для реболлинга
Для начала разберемся, что такое корпус BGA. Аббревиатура BGA расшифровывается как «Ball grid array», то есть «массив шариков». Выражаясь научным языком, BGA — это тип корпуса поверхностно-монтируемых интегральных микросхем. BGA произошёл от PGA («Pin grid array»). BGA-выводы — шарики из припоя, нанесённые на контактные площадки с обратной стороны микросхемы.
Микросхему располагают на печатной плате согласно маркировке первого контакта на микросхеме и на плате. Затем микросхему нагревают с помощью паяльной станции или инфракрасного источника, так что шарики начинают плавиться. Поверхностное натяжение заставляет расплавленный припой зафиксировать микросхему ровно над тем местом, где она должна находиться на плате, и не позволяет шарикам деформироваться.
Достоинство корпуса BGA — компактность и экономия места на печатной плате. Выводы размещаются на нижней поверхности элемента в виде плоских контактов с нанесенным припоем в виде полусферы. В корпусах такого типа выполняют полупроводниковые микросхемы: процессоры, ПЛИС и память. Пайка элемента в корпусе BGA осуществляется путем нагрева непосредственно корпуса элемента, с подогревом печатной платы при помощи горячего воздуха или инфракрасного излучения.
Перейдем непосредственно к пайке BGA в домашних условиях.
Нам потребуется:
Приступим к процессу пайки.
1) Микросхема перед началом пайки выглядит так:
2) Чтобы облегчить процесс постановки микросхемы на плату, сделаем риски на плате по краю корпуса микросхемы, если на плате нет шелкографии, которая показывает ее положение.
Выставим температуру 320–350°C на термофене. Для точного выбора ориентируйтесь на размер корпуса микросхемы. Чтобы не повредить мелкие детали, припаянные рядом, выставим минимальную скорость (напор) воздуха.
В течение минутного прогрева держим фен перпендикулярно к плате. Чтобы не повредить кристалл, направляем воздух не в центр, а по краям, по периметру. Через минуту поддеваем микросхему за край и поднимаем над печатной платой. Если микросхема «не поддается», значит припой расплавился не полностью; продолжайте нагрев. Не прилагайте усилия для поднятия микросхемы: есть риск повредить рисунок печатной платы.
3) После процесса «отпайки» печатная плата и микросхема выглядят следующим образом:
4) В качестве эксперимента на полученные плату и микросхему нанесем флюс.
Как выбрать флюс для пайки BGA, читайте в данной статье.
После прогрева припой соберется в неровные шарики. Нанесем спиртоканифоль (при пайке на плату пользоваться спиртоканифолью нельзя из-за низкого удельного сопротивления), греем и получаем:
Вот так выглядят плата и микросхема после отмывки:
Припаять эту микросхему на старое место просто так не получится, а значит нужна замена.
5) С помощью оплетки для удаления припоя 3S-Wick очистим платы и микросхемы от старого припоя. При очистке будьте аккуратны: не повредите паяльную маску, иначе потом припой будет растекаться по дорожкам. Полученный результат:
6) Приступим к «накатке» новых шаров. Теоретически, можно использовать готовые шары. Но вполне вероятно, что Вам потребуется разложить не одну и даже не две сотни таких шаров, потратив на это кучу времени и нервов. Трафареты для нанесения паяльной пасты способны решить эту проблему.
Рекомендуем паяльную пасту KOKI S3X58-M650-7 для BGA*. Мы сравнили нашу паяльную пасту и дешевый аналог, предлагаемый другой фирмой, которую не будем называть из соображений корпоративной этики. На фото виден результат нагрева небольшого количества пасты. Паста KOKI сразу же превращается в блестящий гладкий шарик, а дешевая распадется на множество мелких шариков.
*При накатке шаров паяльной пасты обратите внимание на корпус микросхемы: если на нем не стоит маркировка «Pb free», используйте свинецсодержащую пасту SS48-A230. Это связано с более низкой температурой плавления свинецсодержащей пасты. Фен ставим на 250–270°C.
Итак, закрепляем микросхему в трафарете для нанесения паяльной пасты с помощью крепежной изоленты:
Затем шпателем или просто пальцем наносим паяльную пасту.
После нанесения придерживаем трафарет пинцетом и расплавляем пасту. Температуру на фене выставляем не больше 300°C. Фен держим перпендикулярно плате. Трафарет придерживаем пинцетом до полного застывания припоя, потому что при нагреве трафарет изгибается.
После остывания флюса снимаем крепежную изоленту и феном с температурой 150°С аккуратно нагреваем трафарет до плавления флюса. После этого аккуратно отделяем микросхему от трафарета. В результате получаем ровные шары. Микросхема готова к постановке на плату:
7) Приступаем к пайке микросхемы на плату.
В начале статьи мы советовали сделать риски на плате. Если Вы все же проигнорировали этот совет, то позиционирование делаем следующим образом: переворачиваем микросхему выводами вверх, прикладываем краем к пятакам, чтобы они совпадали с шарами, засекаем, где должны быть края микросхемы (можно слегка царапнуть иглой). Сначала одну сторону, потом перпендикулярную. Достаточно двух рисок. Затем ставим микросхему по рискам на плату и стараемся на ощупь шарами поймать пятаки по максимальной высоте. Шары должны встать на остатки прежних шаров на плате.
Можно произвести установку, просто заглядывая под корпус, либо по шелкографии на плате.
Вновь прогреваем микросхему до расплавления припоя. Микросхема сама точно встанет на место под действием сил поверхностного натяжения расплавленного припоя. Важно: флюса наносим небольшое количество! Температуру фена вновь выставляем 320–350°С, в зависимости от размера корпуса микросхемы. Для свинецсодержащих микросхем ставим 250–270°C.
Советуем прочитать:
Паяльные пасты: Все о главном. Часть 1
Паяльные пасты: Все о главном. Часть 2
Паяльные пасты: Все о главном. Часть 3
Паяльные пасты: Все о главном. Часть 4
Хранение паяльных материалов
Выбираем флюс для пайки BGA
Пайка SMD деталей в домашних условиях
SMD — Surface Mounted Devices — Компоненты для поверхностного монтажа — так расшифровывается эта английская аббревиатура. Они обеспечивают более высокую по сравнению с традиционными деталями плотность монтажа. К тому же монтаж этих элементов, изготовление печатной платы оказываются более технологичными и дешевыми при массовом производстве, поэтому эти элементы получают все большее распространение и постепенно вытесняют классические детали с проволочными выводами.
Монтажу таких деталей посвящено немало статей в Интернете и в печатных изданиях, в своей статье про выбор главного инструмента я уже писал немного по этой теме. Сейчас хочу ее дополнить.
Надеюсь мой опус будет полезен для начинающих и для тех, кто пока с такими компонентами дела не имел.
Выход статьи приурочен к выпуску первого датагорского конструктора, где таких элементов 4 шт., а собственно процессор PCM2702 имеет супер-мелкие ноги. Поставляемая в комплекте печатная плата имеет паяльную маску, что облегчает пайку, однако не отменяет требований к аккуратности, отсутствию перегрева и статики.
Инструменты и материалы
Несколько слов про необходимые для этой цели инструменты и расходные материалы. Прежде всего это пинцет, острая иголка или шило, кусачки, припой, очень полезен бывает шприц с достаточно толстой иголкой для нанесения флюса. Поскольку сами детали очень мелкие, то обойтись без увеличительного стекла тоже бывает очень проблематично. Еще потребуется флюс жидкий, желательно нейтральный безотмывочный. На крайний случай подойдет и спиртовой раствор канифоли, но лучше все же воспользоваться специализированным флюсом, благо выбор их сейчас в продаже довольно широкий.
В любительских условиях удобнее всего такие детали паять при помощи специального паяльного фена или по другому — термовоздушной паяльной станцией. Выбор их сейчас в продаже довольно велик и цены, благодаря нашим китайским друзьям, тоже очень демократичные и доступны большинству радиолюбителей. Вот например такой образчик китайского производства с непроизносимым названием. Я такой станцией пользуюсь уже третий год. Пока полет нормальный.
Ну и конечно же, понадобится паяльник с тонким жалом. Лучше если это жало будет выполнено по технологии «Микроволна» разработанной немецкой фирмой Ersa. Оно отличается от обычного жала тем, что имеет небольшое углубление в котором скапливается капелька припоя. Такое жало делает меньше залипов при пайке близко расположенных выводов и дорожек. Настоятельно рекомендую найти и воспользоваться. Но если нет такого чудо-жала, то подойдет паяльник с обычным тонким наконечником.
В заводских условиях пайка SMD деталей производится групповым методом при помощи паяльной пасты. На подготовленную печатную плату на контактные площадки наносится тонкий слой специальной паяльной пасты. Делается это как правило методом шелкографии. Паяльная паста представляет собой мелкий порошок из припоя, перемешанный с флюсом. По консистенции он напоминает зубную пасту.
После нанесения паяльной пасты, робот раскладывает в нужные места необходимые элементы. Паяльная паста достаточно липкая, чтобы удержать детали. Потом плату загружают в печку и нагревают до температуры чуть выше температуры плавления припоя. Флюс испаряется, припой расплавляется и детали оказываются припаянными на свое место. Остается только дождаться охлаждения платы.
Вот эту технологию можно попробовать повторить в домашних условиях. Такую паяльную пасту можно приобрести в фирмах, занимающихся ремонтом сотовых телефонов. В магазинах торгующих радиодеталями, она тоже сейчас как правило есть в ассортименте, наряду с обычным припоем. В качестве дозатора для пасты я воспользовался тонкой иглой. Конечно это не так аккуратно, как делает к примеру фирма Asus когда изготовляет свои материнские платы, но тут уж как смог. Будет лучше, если эту паяльную пасту набрать в шприц и через иглу аккуратно выдавливать на контактные площадки. На фото видно, что я несколько переборщил плюхнув слишком много пасты, особенно слева.
Посмотрим, что из этого получится. На смазанные пастой контактные площадки укладываем детали. В данном случае это резисторы и конденсаторы. Вот тут пригодится тонкий пинцет. Удобнее, на мой взгляд, пользоваться пинцетом с загнутыми ножками.
Вместо пинцета некоторые пользуются зубочисткой, кончик которой для липкости чуть намазан флюсом. Тут полная свобода — кому как удобнее.
После того как детали заняли свое положение, можно начинать нагрев горячим воздухом. Температура плавления припоя (Sn 63%, Pb 35%, Ag 2%) составляет 178с*. Температуру горячего воздуха я выставил в 250с* и с расстояния в десяток сантиметров начинаю прогревать плату, постепенно опуская наконечник фена все ниже. Осторожнее с напором воздуха — если он будет очень сильным, то он просто сдует детали с платы. По мере прогрева, флюс начнет испаряться, а припой из темно-серого цвета начнет светлеть и в конце концов расплавится, растечется и станет блестящим. Примерно так как видно на следующем снимке.
После того как припой расплавился, наконечник фена медленно отводим подальше от платы, давая ей постепенно остыть. Вот что получилось у меня. По большим капелькам припоя у торцов элементов видно где я положил пасты слишком много, а где пожадничал.
Паяльная паста, вообще говоря, может оказаться достаточно дефицитной и дорогой. Если ее нет в наличии, то можно попробовать обойтись и без нее. Как это сделать рассмотрим на примере пайки микросхемы. Для начала все контактные площадки необходимо тщательно и толстым слоем облудить.
На фото, надеюсь видно, что припой на контактных площадках лежит такой невысокой горочкой. Главное чтобы он был распределен равномерно и его количество на всех площадках было одинаково. После этого все контактные площадки смачиваем флюсом и даем некоторое время подсохнуть, чтобы он стал более густым и липким и детали к нему прилипали. Аккуратно помещаем микросхему на предназначенное ей место. Тщательно совмещаем выводы микросхемы с контактными площадками.
Рядом с микросхемой я поместил несколько пассивных компонентов керамические и электролитический конденсаторы. Чтобы детали не сдувались напором воздуха нагревать начинаем свысока. Торопиться здесь не надо. Если большую сдуть достаточно сложно, то мелкие резисторы и конденсаторы запросто разлетаются кто куда.
Вот что получилось в результате. На фото видно, что конденсаторы припаялись как положено, а вот некоторые ножки микросхемы (24, 25 и 22 например) висят в воздухе. Проблема может быть или в неравномерном нанесении припоя на контактные площадки или в недостаточном количестве или качестве флюса. Исправить положение можно обычным паяльником с тонким жалом, аккуратно пропаяв подозрительные ножки. Чтобы заметить такие дефекты пайки необходимо увеличительное стекло.
Паяльная станция с горячим воздухом — это хорошо, скажете вы, но как быть тем, у кого ее нет, а есть только паяльник? При должной степени аккуратности SMD элементы можно припаивать и обычным паяльником. Чтобы проиллюстрировать эту возможность припаяем резисторы и пару микросхем без помощи фена одним только паяльником. Начнем с резистора. На предварительно облуженные и смоченные флюсом контактные площадки устанавливаем резистор. Чтобы он при пайке не сдвинулся с места и не прилип к жалу паяльника, его необходимо в момент пайки прижать к плате иголкой.
Потом достаточно прикоснуться жалом паяльника к торцу детали и контактной площадке и деталь с одной стороны окажется припаянной. С другой стороны припаиваем аналогично. Припоя на жале паяльника должно быть минимальное количество, иначе может получиться залипуха.
Вот что у меня получилось с пайкой резистора.
Качество не очень, но контакт надежный. Качество страдает из за того, что трудно одной рукой фиксировать иголкой резистор, второй рукой держать паяльник, а третьей рукой фотографировать.
Транзисторы и микросхемы стабилизаторов припаиваются аналогично. Я сначала припаиваю к плате теплоотвод мощного транзистора. Тут припоя не жалею. Капелька припоя должна затечь под основание транзистора и обеспечить не только надежный электрический контакт, но и надежный тепловой контакт между основанием транзистора и платой, которая играет роль радиатора.
Во время пайки можно иголкой слегка пошевелить транзистор, чтобы убедиться что весь припой под основанием расплавился и транзистор как бы плавает на капельке припоя. К тому же лишний припой из под основания при этом выдавится наружу, улучшив тепловой контакт. Вот так выглядит припаянная микросхема интегрального стабилизатора на плате.
Теперь надо перейти к более сложной задаче — пайке микросхемы. Первым делом, опять производим точное позиционирование ее на контактных площадках. Потом слегка «прихватываем» один из крайних выводов.
После этого нужно снова проверить правильность совпадения ножек микросхемы и контактных площадок. После этого таким же образом прихватываем остальные крайние выводы.
Теперь микросхема никуда с платы не денется. Осторожно, по одной припаиваем все остальные выводы, стараясь не посадить перемычку между ножками микросхемы.
Вот тут то нам очень пригодится жало «микроволна» о котором я упоминал вначале. С его помощью можно производить пайку многовыводных микросхем, просто проводя жалом вдоль выводов. Залипов практически не бывает и на пайку одной стороны с полусотней выводов с шагом 0,5 мм уходит всего минута. Если же такого волшебного жала у вас нет, то просто старайтесь делать все как можно аккуратнее.
Что же делать, если несколько ножек микросхемы оказались залиты одной каплей припоя и устранить этот залип паяльником не удается?
Тут на помощь придет кусочек оплетки от экранированного кабеля. Оплетку пропитываем флюсом. Затем прикладываем ее к заляпухе и нагреваем паяльником.
Оплетка как губка впитает в себя лишний припой и освободит от замыкания ножки микросхемы. Видно, что на выводах остался минимум припоя, который равномерно залил ножки микросхемы.
Надеюсь, я не утомил вас своей писаниной, и не сильно расстроил качеством фотографий и полученных результатов пайки. Может кому-нибудь этот материал окажется полезным. Удачи!
С уважением, Тимошкин Александр (TANk)
Камрад, рассмотри датагорские рекомендации
Александр (TANk)
РФ, г.Ижевск
С паяльником с детства. По этой причине попал в спецшколу, где вместо уроков труда в старших классах были уроки радиоэлектроники.Потом физфак университета. Работа технологом в цехе микроэлектроники на оборонном заводе, пока завод не развалили.
Потом преподавал всяческую физику в университете. И вот уже лет двадцать — лужу паяю, компы починяю.
- Программирование
- Electronics
- Что такое пайка и как вы используете инструменты для пайки?
Роджер Аррик, Нэнси Стивенсон
Припой (произносится как «пеленание») включает в себя материал под названием припой , который плавится при помещении на горячий предмет; расплавленный припой охлаждается и образует связь между двумя предметами. Ваш самый основной инструмент для пайки — это паяльник с паяльной станцией.
Паяльная станция удерживает ваш горячий паяльник и обеспечивает чистоту вашего припоя и устройства для чистки наконечника. Купите небольшой паяльник мощностью от 15 до 30 ватт для электроники и паяльную станцию. Также купите тонкий припой с сердцевиной канифоли диаметром 0,032 дюйма. Вы можете приобрести их в вашем местном Radio Shack и других местах.
Не используйте большой паяльник и большой 1/4-дюймовый кислотный сердечник для сантехники, которые обычно можно найти в магазинах товаров для дома. В противном случае вы можете повредить чувствительные электронные компоненты.Используйте припой на основе канифоли, чтобы сформировать связь в ваших проектах.
На рисунке 1 показан основной процесс пайки. Рисунок 2 увеличивает масштаб процесса.
Рисунок 1: Пайка требует правильных инструментов и небольшого навыка.
Рисунок 2: Вот пайка, крупный план.
Как спаять
Лучшая техника для пайки проста, поэтому повторите эту мантру: нагревайте металл, а не припой. Например, вы одновременно нагреваете металл контактного штыря и металл контактной площадки, а затем прикасаетесь кончиком припоя с сердечником канифоли к контактной площадке или контактному штырю, но не к утюгу.Если вы достаточно нагрели два металла (площадку и штифт), они нагреют припой, который затем быстро перетекает и на подушку, и на штырек компонента. Смотрите рисунок 3 для примера хороших и плохих паяных соединений.
Рисунок 3: Плохое соединение для пайки (слева) — и хорошее (справа).
Также важно знать, какой кусок припаять к каким другим. Например, подушка — это маленький медно-металлический пончик вокруг отверстия на плате, через который можно вставить контакт компонента.Трасса является одной из медных линий на печатной плате. Вы обычно припаиваете компонент к пэду, а не напрямую к трассе.
Когда нужно отменить ошибки припоя
Если вы допустите ошибку с припоем, вы будете рады узнать, что вы можете отменить плохой припой. Один из способов — просто разогреть испорченный припой, а затем сосать его с помощью присоски для припоя — насоса для удаления припоя, который вы можете приобрести.
Еще один способ удаления нежелательного припоя — использовать медную оплетку .Вы кладете оплетку на припой, который хотите удалить, и нагреваете его паяльником. Медная оплетка поглощает нежелательный припой. Затем вы выбрасываете использованную медную оплетку.
Десять советов для успешной пайки
Поскольку пайка является важным навыком, вам нужно быстро освоить основные методы. Вот несколько важных советов для хорошей пайки:
- Помните старую шутку о том, на каком конце паяльника держаться? Серьезно, паяльник может сжечь вас или вызвать пожар.Жидкий припой также может вызвать серьезные ожоги, поэтому всегда будьте осторожны при расплавлении припоя.
- Когда вы паяете что-то, оно будет оставаться горячим в течение многих минут. Всегда берите детали плоскогубцами, чтобы не обжечься даже после удаления паяльника.
- Купите правильный тип и ширину припоя, а также правильный паяльник и наконечник. Подумайте маленький наконечник и тонкий припой.
- Некоторые наборы для пайки включают учебные материалы, которые помогут вам овладеть искусством пайки.Хотя люди могут рассказать вам, как паять, хорошая пайка требует практического опыта. Потратьте время, чтобы припаять несколько дешевых тестовых компонентов к плате тестового прототипа, чтобы улучшить свою технику, прежде чем использовать свои навыки на более дорогих электронных деталях.
- Если ваш припой выглядит как кусочек ватной алюминиевой фольги, вы неправильно припаяли его. Припой должен выглядеть гладким и блестящим и должен цепляться за оба предмета (например, за штифт компонента или провод и площадку печатной платы), чтобы обеспечить хорошее соединение.
- Неправильная пайка (например, холодные паяные соединения) может привести к всевозможным проблемам, которые трудно отследить.
- Будьте осторожны, чтобы не применять паяльник в течение длительного времени. В противном случае вы можете повредить чувствительные компоненты или сжечь след платы. Вы должны быстро припаять, чтобы ваши компоненты или следы не оставались горячими слишком долго.
- Перед выполнением паяного соединения всегда следует выполнять механическое соединение.Например, убедитесь, что контакт компонента действительно касается стенки отверстия подкладки, прежде чем паять его. Это обеспечит быструю и бесперебойную пайку и поможет избежать «зацепления» паяного соединения со штифтом и разделения.
- Вы можете флюсовать перед пайкой, чтобы получить более чистый припой. Flux — пастообразное, жирное, маслянистое вещество, которое помогает очищать металлические поверхности, которые подвергаются пайке. Это также поможет вам получить гладкие паяные соединения, которые хорошо прилипают к поверхности булавки и прокладки.
- с сердцевиной из канифоли удобно расплавлять внутри припоя, поэтому расплавление обычно не требуется. Однако для грязного или старого паяного соединения, где флюс мог рассеяться, вы можете нанести немного флюса, чтобы помочь вам переделать старые паяные соединения и сделать их чистыми и гладкими снова. Вы можете приобрести небольшую банку с флюсом практически в любом магазине электроники.
- Только опыт подскажет вам, правильно ли вы паяли, поэтому попросите опытного друга по пайке проверить вашу работу.Это может сэкономить вам часы отладки позже.
Держите ваши инструменты для пайки в чистоте
Вы должны выполнить профилактическое обслуживание и регулярную чистку, чтобы продлить срок службы вашего паяльника. Не допускайте загрязнения наконечника паяльника. Пока ваш паяльник горячий, очищайте его часто чистящим средством и влажной губкой или бумажным полотенцем. Помните: грязный паяльник будет создавать ужасные паяные соединения.
Пока ваш паяльник горячий, вам может понадобиться олова с наконечником с припоем, чтобы он был блестящим и чистым, а также удалил шлак или канифоль.Окрашивание также помогает предотвратить окисление. Для лужения наконечника, нагрейте паяльник, а затем нанесите на него наконечник припоем. Ваш совет должен выглядеть как хром или серебро.
Всегда отключайте паяльник по окончании его использования, чтобы предотвратить окисление и выгорание наконечника.
Об авторе книги
Роджер Аррик — президент и основатель Arrick Robotics, производителя систем управления движением на базе ПК для различных научных приложений.Создание роботов — это его хобби и страсть. ,Как сделать печатную плату дома
Мы все хорошо знакомы с печатными платами или с печатными платами , поскольку их легко найти в телевизорах, компьютерах и в каждом электронном устройстве. Печатные платы широко распространены и наиболее широко используются в электронной промышленности. Печатная плата очень экономична, она собирает сложные цепи в небольшом пространстве и устраняет риск ослабления соединений, имеет предварительно разработанные медные дорожки для эффективного и чистого соединения компонентов.
В промышленности существует много способов изготовления печатных плат, и оборудование, необходимое для изготовления печатных плат, очень дорого. Но мы можем сделать PCB дома довольно легко. Только вам нужно выполнить некоторые шаги для создания собственной печатной платы. Прежде чем мы начнем, вам нужно получить некоторые инструменты и материалы:
Необходимые инструменты и материалы
- Сверлильный станок
- Ткань Утюг
- Лазерный принтер
- Фотобумага / Глянцевая бумага
- Перчатки
- Хлорид железа (травильный раствор)
- Печатная плата
- Черный перманентный маркер
- наждачная бумага или стальная вата
- Паяльник
Шаг 1
На первом этапе нам нужно программное обеспечение для проектирования печатных плат , чтобы преобразовать принципиальную схему в схему печатных плат.Для этого доступно множество платных и бесплатных программ, некоторые из них — Cadsoft Eagle, Fritzing, PCBWizard и т. Д. Здесь мы используем программное обеспечение Dip Trace для проектирования печатных плат. Используя это программное обеспечение, мы можем разработать схему и макет печатной платы для любого проекта.
В этом уроке мы строим робота линейного слежения с использованием 8051 на печатной плате. Проверьте его принципиальную схему в упомянутой статье, мы разработали макет печатной платы для робота линейного слежения.
В этой компоновке печатной платы мы разработали печатную плату для робота с линейным слежением и 2 стержня для размещения ИК-датчиков.
Шаг 2
После создания макета нам нужно взять распечатку зеркального изображения макета печатной платы. Печать должна быть сделана на глянцевой бумаге / фотобумаге с использованием лазерного принтера.
Шаг 3
На этом этапе нам нужна медно-плакированная плата, и нам нужно разрезать эту медно-плакированную оболочку до необходимого размера, в соответствии с нашим дизайном макета печатной платы.
Шаг 4
Теперь потрите его наждачной бумагой или стальной ватой. Это удалит оксидный слой с доски, а также сделает доску шероховатой, чтобы бумага могла правильно прилипать.
Шаг 5
На этом этапе поместите эту медную оболочку рядом с печатной стороной фотобумаги и сложите бумагу.
ИЛИ положите медную доску на печатный макет медной стороной вниз к печатному макету, а пластиковой — вверх.Затем сложите бумагу.
ИЛИ Вы можете вырезать макет печатной платы из фотобумаги и положить ее на медную плату стороной принтера вниз к медной плате. И используйте виолончельную ленту по углам, чтобы правильно приклеить ее к доске.
Шаг 6
Теперь возьмите горячий утюг и начинайте гладить в течение 5-10 минут или плотно прижмите горячий утюг в течение некоторого времени. Нагрев бумаги перенесет чернила на медную доску.Теперь дайте медной пластине остыть и откройте сложенную бумагу. Если бумага застряла на пластине, используйте теплую воду, чтобы правильно удалить бумагу.
В некоторых местах чернила не попадают должным образом на медную пластину или теряют сознание при удалении бумаги, поэтому используйте черный постоянный маркер и заполните пропущенные линии и дорожки.
Альтернативный метод: Если вы очень хорошо рисуете или принципиальная схема очень проста, то вы можете избавиться от печати схемы на бумаге и перенести ее на медную плату, гладя ее.Вы можете непосредственно нарисовать всю схему печатной платы на медной плате, используя маркер Black Permanent. Сначала нарисуйте его карандашом, а затем используйте маркер поверх эскиза карандаша. Но для сложных схем этот метод не рекомендуется.
Шаг 7
Теперь у нас есть схема расположения под черными чернилами, и нам нужны только медные дорожки под этими черными линиями. Таким образом, нам нужно удалить всю другую медь, кроме черных линий.
Для этого мы сделаем раствора хлорида железа (FECL3) , добавив 2-3 чайных ложки хлорида железа в немного воды.Это решение называется Etching Solution . Поместите PCB в этом решении в течение ок. полчаса. Теперь хлорид железа будет реагировать и удалять оставшуюся медь и не будет реагировать с замаскированной медью под черными линиями. И мы получаем медную дорожку в соответствии с нашей схемой расположения печатных плат.
Теперь выньте PCB и проверьте, удаляется ли вся нежелательная медь, если нет, то снова поместите ее в раствор. Помните, что не прикасайтесь к раствору хлорида железа (, , ), либо используйте плоскогубцы перчаток, чтобы вынуть плату из раствора.Раствор хлорида железа очень опасен и токсичен.
Наконец, выньте PCB из раствора и промойте его холодной водой.
Весь этот процесс на шаге 7 называется процессом травления . Чтобы ускорить процесс травления, вы можете либо размешивать раствор (с погруженной платой) каждые 2-3 минуты, либо использовать теплую воду для приготовления раствора.
Шаг 8
Теперь потрите печатную плату стальной ватой или тонкой наждачной бумагой, чтобы удалить черные чернила, или вы можете использовать разбавитель (ацетон) на кусочке хлопка, чтобы удалить черные чернила.Теперь вы можете четко видеть блестящие медные дорожки в соответствии с нашей схемой печатной платы.
Шаг 9
На этом этапе возьмем ручную дрель для проделывания отверстий. И просверлите отверстия в соответствии с расположением компонентов. И вырежьте из него часть ИК-датчиков (так как мы строим печатную плату для этого робота-повторителя линии, используя 8051).
Шаг 10
Теперь пришло время припаять компоненты на этой печатной плате (PCB).
Шаг 11
Теперь нарежьте печатную плату. Средства обрезают ненужные ножки компонента с помощью резака.
На этом процесс изготовления печатной платы завершен, проявляет особую осторожность при глажке печатной платы и при работе с раствором хлорида железа.
Теперь ваша печатная плата перед вами. Посмотри.
Я пытаюсь закрепить печатную плату на моем универсальном пульте дистанционного управления. Припой , который удерживает красный положительный провод (+) и черный отрицательный провод (-), постоянно ломает . Часть печатной платы, с которой у меня возникли проблемы, — это то место, куда идут батареи, чтобы дать дистанционное питание. Я припаял провода назад к аккумуляторам + и — соединениям несколько раз, но они ломаются после того, как я вставляю батареи. Когда я вставляю батареи, это оказывает небольшое давление на область батарейного отсека, и провода отрываются от припоя .Можете ли вы сказать мне, есть ли более надежный или постоянный способ пайки проводов, чтобы они не падали и не ломались при приложении напряжения?
Звучит так, как будто вы не правильно паяете или у вас плохой припой. Вы можете попробовать использовать высококачественный многожильный паяный провод , чтобы быть уверенным. Убедитесь, что ваш пистолет припоя нагревается достаточно . Также убедитесь, что вы используете флюс канифольной пасты , чтобы помочь припою правильно прикрепиться к паяным соединениям.
Если при вставке батарей тянутся провода, нужно прижать провода, чтобы они не вытащились. Чтобы предотвратить повторное вытягивание проводов, просверлите 2 крошечных отверстия с каждой стороны каждого провода. Используйте крошечные кабельные стяжки и пропустите их через монтажную плату и оберните вокруг проводов, чтобы удержать их на месте. Это предотвратит разрыв проводов. Если провода недостаточно длинные для этого, см. Ниже несколько других методов.
Процесс пайки
Методы удержания паяных проводов на месте для обеспечения снятия деформации:
(убедитесь, что нижеприведенные клеящие элементы не имеют паяных соединений)
1. Используйте каплю горячего клея из клеевого пистолета, чтобы держать провода.
2. Попробуйте каплю контактного клея, чтобы удерживать провода на месте.
3. Просверлите 2 отверстия для каждого провода и проденьте каждый провод до конца, а затем верните его перед пайкой.
4. Просверлите отверстие с каждой стороны провода, добавьте небольшую кабельную стяжку для закрепления.
5. Вы можете распаять старые провода и припаять более длинные провода.
ПРИМЕЧАНИЕ. Этот метод пайки может хорошо работать на батареях испарителей e-cig, экспериментальных платах электронных схем, raspberry pi, пультах дистанционного управления телевизорами, радиоуправляемых самолетах, вертолетах, дронах и квадрокоптерах. В основном, любой тип электронной печатной платы, которая может удариться или отскочить.
Способ пайки для разгрузки от натяжения (когда тянется провод, когда используется компонент)
Как спаять плату
Как спаять 2 многожильных провода вместе
Как удалить припой
Если соединение правильно спаяно, его будет очень трудно разорвать. Обязательно используйте качественный многоядерный припой и качественный флюс.Перед нанесением припоя убедитесь, что соединение очень чистое и на нем нет смазки или грязи. Используйте сильный нагрев и каплю припоя, чтобы он был постоянным . Вы также можете попробовать припой со встроенным флюсом. Уровень качества используемой вами паяльной проволоки оказывает большое влияние на прочность паяного соединения. Используйте высококачественный припой и высококачественный паяльный пистолет.
Знаете ли вы о других методах для пайки проводов к соединениям на платах ? Пожалуйста, оставьте комментарий ниже.
Пожалуйста, поделитесь нашими проектами помощи по ремонту DIY:
ALLEN VETTER — Помощник по ремонту DIY
Аллен — специалист по техническому обслуживанию и ремонту бытовой техники и автор / создатель этого веб-сайта. Он имеет 33-летний опыт устранения неисправностей и ремонта всех видов техники. Свяжитесь здесьПодробнее «Сделай сам». Советы, хитрости, идеи, ремонт своими руками:
Метки: 2 провода, монтажная плата, флюс, как, соединения, удалить припой, припой, пистолет для припоя, провод припоя, пайка, натянутая проволока, провода
.