Как паять платы или схемы: Как паять платы или схемы

alexxlab | 18.08.1985 | 0 | Разное

Содержание

Как я спаял свою первую электронную схему

В прошлом посте я делился своими скромными успехами в электронике, которые на тот момент ограничивались сборкой электронных схем на макетной плате без какой-либо пайки. Теперь же я буду хвастаться тем, как осилил делать что-то паяльником. Как, пожалуй, и в любом деле, при наличии правильной методички, коей, напомню, в моем случае является книга Чарльза Платта «Электроника для начинающих», дело это оказалось не таким уж и сложным.

Перечислю инструменты, которые я использовал. Так как в стартер к книге они не входили, их пришлось дозаказывать:

  • Паяльная станция ZD-99. Температуру можно регулировать от 150 до 450 градусов. В комплекте идет держатель для паяльника и губка для очистки жала. Губку смачиваете водой, хорошо выжимаете, кладете в специально отведенную ванночку, и прямо вытираете горячий паяльник в процессе пайки.
  • Держатель печатной платы с лупой (a.k.a третья рука). Маст хэв, чтобы во время пайки ничего никуда не скользило. Польза от лупы пока что сомнительная.
  • Бокорезы. Без них вы не откусите ножки припаянных элементов схемы. Кроме того, у меня неплохо получается снимать ими изоляцию с проводов.
  • Пинцет. Потребность в нем возникает очень быстро. Без пинцета не обойтись, если вы хотите размещать элементы на плате достаточно плотно.

Дополнение: Паяльная станция ZD-99 вышла из строя спустя пару месяцев использования. Я заменил ее на станцию с феном ELEMENT 878D. Она исправно служит мне уже четвертый год. Вместо губки я стал использовать очиститель паяльных жал, который не нуждается в смачивании. Чтобы пайка получалась качественной, я всегда паяю с флюсом ЛТИ-120. Для снятия изоляции с проводов вместо бокорезов следует использовать специальный инструмент, стриппер. Для наших задач идеально подойдет стриппер на толщину провода от 20 до 30 AWG (0.25-0.80 мм).

Плюс к этому я купил припой ПОС 61 толщиной 0.8 мм с флюсом. Аналогичный припой включен в стартер, но мне показалось, что его там слишком мало. Как будет показано дальше, также вам могут понадобиться ножницы по металлу. У меня они нашлись дома. Чтобы припой не капал на стол, я поставил третью руку на обыкновенный блокнот. Вроде, это все, что касается инструментов.

Платт учит паять следующим образом. Берете два провода, спаиваете их крест-накрест. Если получилось, спаиваете два провода параллельно. Для изоляции используете термоусадочную трубку. Для нагрева термоусадочных трубок Платт советует купить промышленный фен. Однако я выяснил, что и обычный фен для волос вполне подходит. А если фена нет, трубку можно просто подержать над зажигалкой. Научившись паять провода, припаиваете провода блока питания к соединительным проводам, используемых на макетной плате. Больше не нужно соединять их «крокодилами». Удобно.

Касательно самой пайки. Просто соединяете в одной точке провода и жало паяльника. Несколько секунд греете провода (иначе к ним не прилипнет припой). Затем в ту же точку подносите припой. Вот и вся мудрость! Лично у меня все получилось с первого раза.

Важный момент об отводе тепла. Чтобы не перегреть элементы во время пайки, Платт советует одевать на ножки зажимы «крокодил». То есть, зажимы могут использоваться в качестве теплоотвода. Я пока как-то обхожусь без теплоотвода, но знать про такой прием полезно.

Итак, научившись работать с паяльником, мне захотелось спаять что-нибудь на плате, чтобы все было совсем как у взрослых. К сожалению, сделать мигающий светодиод при помощи программируемого однопереходного транзистора 2N6027, как описано у Платта, у меня не получилось. В книге приводится три немного различающиеся схемы. Я перепробовал их все. Пробовал менять сопротивление резисторов и емкость конденсаторов. Даже менять катод и анод местами на случай, если в моем однопереходном транзисторе они стоят не так, как у Платта. Так ничего и не заработало.

В итоге я пошел гуглить, как делаются мигающие светодиоды на обыкновенных биполярных NPN транзисторах. Оказывается, соответствующая схема называется мультивибратор и выглядит приблизительно так:

Исходник этой схемы для gschem можно скачать здесь. К сожалению, gschem не умеет рисовать соединения крест-накрест, поэтому в середине схемы я просто нарисовал две прямые линии. На картинке я на всякий случай подчеркнул, что в центре схемы соединения нет. Впрочем, это и так должно быть ясно по отсутствию жирной точки.

Напряжение в 5 вольт было выбрано, потому что мне хотелось, чтобы схема питалась от USB, а по USB-кабелю идут именно 5 вольт. Больше о USB-кабеле и проводах в нем можно прочитать здесь. Обратите внимание, что красный и черный провод обычно соответствуют плюсу и минусу соответственно, но вообще это не гарантируется. Вы можете использовать и 12 вольт, этим вы ничего не спалите. В целом, чем меньше напряжение в приведенной схеме, тем реже мигают светодиоды. Емкость конденсаторов в принципе может быть любой. Я пробовал использовать конденсаторы от 22 до 100 мкФ. Чем меньше емкость, тем чаще мигают светодиоды.

По приведенной схеме я спаял такое устройство:

Обратите внимание, что дорожки на плате находятся с обратной стороны. Таким образом, во время пайки компоненты схемы приходится располагать как бы вверх ногами по сравнению с тем, как они располагаются на макетной плате. Нужно быть очень внимательным, чтобы все ножки попали в нужные места, особенно это касается светодиодов, конденсаторов и транзисторов. Как мне объяснили, таким образом паяют, чтобы между ножками элементов и дорожками на плате не получался конденсатор. Чтобы обрезать плату, я использовал упомянутые в начале заметки ножницы по металлу. Интересно, что с этой схемой у меня все получалось с первого раза без особых проблем. Ну разве что у одного транзистора сломал ножку, пришлось его заменить.

А какие инструменты вы используете во время пайки, при какой температуре паяете, используете ли «крокодилов» для теплоотвода, чем обрезаете платы, травите платы сами или используете готовые, а также какую электронную схему вы паяли в первый раз?

Дополнение: Выше был описан так называемый выводной или сквозной монтаж (Through-Hole Technology, THT). Поверхностный монтаж (SMT, Surface-Mount Technology) отличается главным образом размером компонентов. Компоненты для поверхностного монтажа я паяю так. Залуживаю место пайки, затем подношу компонент и, придерживая пинцетом, припаиваю. Тут удобно использовать изогнутый пинцет. Но некоторые люди для поверхностного монтажа используют паяльную пасту и паяльный фен. Неплохая паяльная паста называется Mechanic XG-Z40, ее можно купить на eBay. Для ее нанесения требуется специальный пистолет. Его также можно найти на eBay по запросу «10ml manual syringe gun». Компоненты для поверхностного монтажа называются SMD, Surface-Mount Device. Они бывают разных размеров, из которых дома вы скорее всего будете использовать 1206, 0805 или 0603 — вряд ли мельче. SMT интересен тем, что позволяет разместить намного больше компонентов на той же площади, не требует наличия отверстий и потому позволяет использовать плату с обеих сторон.

Метки: Электроника.

Как паять SMD микросхемы – Практическая электроника

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.

Как отпаять микросхему


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.

[quads id=1]

Вот и наступил этот момент.

Как запаять микросхему


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.

Новая статья, узнай что такое шестнадцатиричная система счисления.

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

Для пайки микросхем можно использовать различное паяльное оборудование, начиная от простейшего – паяльника, и заканчивая сложными устройствами и паяльными станциями с использованием инфракрасного излучения.

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.

При использовании для демонтажа оловоотсоса процесс происходит аккуратнее, но дольше. Оловоотсос «заряжается» при очистке каждой ножки. По мере заполнения кусками застывшего припоя, его нужно очищать.

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

Чипами называют микросхемы, заключенные в BGA-корпусах. Название, видимо, пошло еще от аббревиатуры, означавшей «Числовой Интегральный Процессор».

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

Сушку чипов необходимо производить, соблюдая температурный режим и продолжительность. Новые чипы, которые были приобретены в магазине, со склада, присланы по почте, рекомендуется сушить не менее 24 часов при температуре 125 °C. Для этого можно использовать специальные сушильные печи. Можно высушить чип, расположив его на термостоле.

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.

Пайка плат волной припоя, при помощи робота и в домашних условиях паяльником

Компоненты электронных схем, составляющих основу большинства современных приборов и устройств, как правило, соединяются методом пайки, с использованием технологии печатного монтажа.

Для этой цели используются печатные платы, представляющие собой пластинки из диэлектрического материала, на поверхности которого нанесены токопроводящие дорожки, соединяющие места крепления выводов электронных компонентов.

Волновой метод

В процессе серийного производства электронных приборов, крепление компонентов на печатных платах осуществляется на конвейерных линиях заводов. При этом применяется пайка волной припоя.

Суть этой технологии, появившейся в 50–х годах прошлого века, заключается в следующем.

Печатные платы с установленными на них электронными компонентами движутся по специальному конвейеру. В процессе движения, места пайки покрываются флюсом, плата предварительно прогревается, после чего проходит над ванной с расплавленным припоем.

Ванна оборудована специальными соплами, создающими волну, возвышающуюся над поверхностью припоя в ванне.

Плата расположена таким образом, что места пайки контактируют с поверхностью волны при перемещении платы вдоль ванны. В этот момент происходит смачивание припоем контактных площадок на плате и выводов припаиваемых деталей.

Сила поверхностного натяжения жидкого припоя не даёт ему стечь полностью с поверхности платы, что обеспечивает спаивание деталей с контактными площадками.

Настройка технологических параметров

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

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

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

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

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

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

Крепление smd компонентов

Способ пайки волной чаще применяется для плат, компоненты которых монтируются с одной стороны платы, а контактные площадки и токоведущие дорожки – с другой.

Штыревые выводы элементов вставляются при этом в сквозные отверстия платы и припаиваются с обратной её стороны. Однако большинство современных электронных схем конструируется под использование так называемых smd-компонентов, закрепляемых поверхностной пайкой. Такие детали припаиваются к плате с той же стороны, на которой они установлены.

Применение волновой технологии пайки для таких элементов имеет ряд особенностей:

  • при пайке волной smd-компонентов плата должна быть ориентирована вниз предварительно приклеенными к ней деталями;
  • волна расплавленного припоя омывает при этом корпуса деталей.

Таким образом, smd-компоненты перед пайкой должны быть приклеены к плате специальным клеем. При этом иногда имеют место случаи отклеивания деталей во время их контакта с волной расплава, что приводит к появлению брака.

Кроме этого, не все электронные компоненты способны выдержать температурный режим, возникающий в процессе «купания» в жидком припое. Эти обстоятельства ограничивают применение волновой технологии.

Следует добавить ещё одну отрицательную черту, присущую этой технологии пайки. Большое количество расплавленного припоя в ванне, постоянно контактирующее с открытым воздухом, приводит к активному образованию окисла.

Применение паяльной пасты

Для крепления smd-компонентов на плате обычно применяются другие технологии пайки. Как правило, все они основаны на использовании паяльной пасты. В этот состав входит порошкообразный припой, флюс и наполнитель.

Паяльная паста наносится на контактные площадки платы и выводы установленных на них деталей.

После этого плата направляется в специальную печь, где производится нагрев соединений одним из способов:

  • парогазовой смесью;
  • источниками инфракрасного излучения;
  • способом конвекции.

В процессе нагрева происходит плавление паяльной пасты и спайка контактов.

Автоматизированные технологии

В ситуациях, когда электронные компоненты имеют выводы с очень малым шагом, при пайке разъёмов, имеющих большое количество выводов, и в других случаях, требующих использования очень тонких технологий, обычно применяется паяльный робот.

Робот-манипулятор для пайки плат представляет собой прецизионное устройство, содержащее координатный стол, на который устанавливается плата с размещёнными на ней деталями и паяльной головки, перемещающейся по трём координатным осям.

Головка оборудована механизмом подачи припоя и устройством для вакуумного отсоса его излишков.

Роботизированная автоматическая пайка плат существенно уступает волновому способу по скорости, поэтому используется только в тех случаях, когда последний применить невозможно.

Кроме собственно пайки, роботы часто используются для установки деталей на плате непосредственно перед их спайкой. Отдельные элементы, установка которых в силу их сложной нестандартной формы (трансформаторы, дроссели, некоторые виды микросхем) плохо поддаются автоматизации, устанавливаются вручную.

Поэтому, даже на крупных сборочных конвейерах известных фирм, выпускающих электронное оборудование, присутствуют участки, на которых сборку осуществляют люди.

Кроме этого, контроль качества продукции также часто выполняется людьми. Платы с дефектами, которые могут быть устранены, направляются на доработку, выполняемую паяльником вручную.

Работа в домашних условиях

При сборке самодельных электронных устройств, радиолюбители самостоятельно изготавливают печатные платы. При наличии желания и элементарной подготовки, этому не сложно научиться.

Изготовить печатную плату можно, используя имеющиеся рисунки дорожек на плате, более подготовленные могут самостоятельно сделать эскиз платы, имея принципиальную электрическую схему устройства. Для изготовления печатной платы берётся лист фольгированного изоляционного материала.

Это может быть гетинакс или стеклотекстолит, покрытый тонким слоем меди с одной или двух сторон, в зависимости от того, какая требуется плата – односторонняя или двухсторонняя.

На бумаге чертится эскиз рисунка токопроводящих дорожек, затем он переносится на поверхность медного слоя, в нужных местах просверливаются сквозные отверстия для установки деталей, а рисунок покрывается слоем краски или лака.

После высыхания покрытия выполняется травление платы, то есть, погружение её на некоторое время в один из составов, разъедающий слой меди, не покрытый краской. Обычно для этих целей используется либо хлорное железо, либо раствор кислоты, либо смесь медного купороса с поваренной солью.

После вытравливания меди, лак или краска смывается растворителем, полученный рисунок лудится обычным паяльником, после чего можно приступать к установке деталей и припаиванию их к плате.

Перед лужением, дорожки следует тщательно обезжирить и зачистить мелкой наждачной бумагой. Выводы деталей перед установкой также нужно зачистить, можно также залудить, это облегчит последующий процесс пайки.

Пайка производится хорошо разогретым паяльником, на жале которого должна оставаться капля припоя. Если расплавленный паяльником припой не удерживается на жале, скорее всего, паяльник перегрет.

Для контроля его температуры лучше пользоваться регулятором напряжения или паяльной станцией. Контакт паяльника с деталью должен быть коротким. После смачивания припоем вывода детали и площадки на плате, паяльник сразу убирается.

Это исключит возможность выхода детали из строя в результате перегрева и обеспечит ровное и красивое растекание капли припоя.

Для пайки плат и электронных компонентов следует выбирать мягкие сорта припоев на основе олова. Требуемую прочность пайки в этом случае обеспечит самый мягкий припой, при этом, его применение облегчит работу и уменьшит тепловую нагрузку на детали.

Поскольку выводы электронных компонентов обычно уже залужены, а дорожки платы выполнены из меди, в качестве флюса можно использовать только канифоль, или её спиртовой раствор.

Умение паять платы может пригодиться также при выполнении самостоятельного ремонта вышедшей из строя электроники.

Ремонтное пособие | Учимся паять платы

Учимся паять платы: ремонт

Начинаем, как правило с подготовки, с выбора инструментов, приборов и подручных средств.

Паяльник для ремонта плат

Выбор паяльника среди множества различных образцов, сравнительный анализ паяльных устройств.

Паяльник ЭПСН -25 – это то, что вы давно искали, ваш надёжный партнёр из советского прошлого. Всё советское надёжно и практически вечное… Даже паяльники, для ремонта плат управления кондиционеров, не изменили своему Сталинскому, советскому стандарту: паяльники с маркой Эпсн -25 — это настоящий знак качества.

Общее описание ЭПСН 25/24:

  • Мощность 25 Вт /~220В;
  • разогрев до 400°C за 7 мин.;
  • вес — 110 г.

Нарастить, добавить, спаять провода между собой

Как правильно припаять провода между собой. При установке или ремонте сплит системы часто получается так, что не хватает куска провода питания или управления, как правильно добавить провод при помощи пайки вы увидите в этом коротком видео.

На первый взгляд ремонт платы управления кондиционера— это занятие, спаять два провода, ничего сложного, но эта мнимая на первый взгляд лёгкость требует навыков и мастерства.

Как правильно, выпаять и не повредить радио-элементы после демонтажа с печатной платы.

Проверка соединений и пайки. Лужение

При обнаружении неисправности — нерабочая плата управления кондиционером, не торопитесь списывать сплит систему в «утиль», но также не спешите делать выводы о неисправностях того или иного компонента печатной платы.  Лужение — в помощ.

Для начало попробуйте, вооружившись увеличительным стеклом (лупа), просто пропаять контакты. залудить окисленные и повреждённые дорожки платы. Часто бывает, что при автоматической пайке плат управления на заводе-производителе используют в качестве припоя — без свинцовистую смесь + агрессивный флюс.

  • Скажу Вам по-секрету, что такая пайка со временем рассыпается из-за хрупкости припоя, а агрессивный флюс — активно окисляет и разрушает токопроводящие элементы, дорожки платы.

Проверка пайки и состояния самой платы путём лужения контактов, — это то, с чего необходимо начинать ремонт платы управления.

Собираем на коленке блок питания.

Да, блок питания постоянного напряжения можно собрать и на коленке, для этого нам потребуется 4 диода, паяльник, припой, понижающий трансформатор и конденсатор.

Запасаемся старыми радиодеталями

Радиодетали в запасе или как правильно поменять необходимую деталь.

Плёночные резисторы, транзисторы и конденсаторы — являются практически вечными, не стареющими элементами печатных плат, поэтому, запасаемся ходовыми радиодеталями, аккуратно выпаиваем стандартные микросхемы с помощью медицинской иглы.

Пригодится всё, кроме старых электролитических конденсаторов, они как правило со временем высохли и применению не подлежат, ушла ёмкость.

Меняем китайскую микросхему

Как поменять микросхему (Китай) на наш, на русский аналог.
Замена микросхемы — весьма сложное и кропотливое дело. Типов микросхем бывает множество, от обыкновенных корпусно-кремниевых до микро-сборок с ножками как волоски. В данном видео-уроке показана замена микросхемы со снятыми с помощи образива и поэтому немного загнутыми концами.

Китайские товарищи любят именно так поставить русского мужика в «тупик», типо всё одноразово, только выбрасывать, но, восточный прямолинейный менталитет бесконечной хитрости ни как не может проникнуться в русскую смекалку и находчивость.
Делаем правку ножек микросхемы, меняем испорченную или бракованную китайскую запчасть. Хе.

Трансформатор на плате кондиционера… Замена на аналогичный

Вообще-то понижающие трансформаторы цепи блока  питания выходят из строя довольно редко, т. к. срабатывает система защиты, или сгорает предохранитель, варистор, или, если трансформатор цепи управления — пробой стабилитрона, или по-цепи семистора.

Чаще всего меняют трансформатор — это когда транс.(не пидор), как таковой, исправен, но уж очень сильно гудит. У-у… Иногда этот гул нарастает, и… порой кажется что трясётся почти весь пластмассовый блок кондиционера.

Наиболее впечатлительным звук трансформатора не даёт уснуть, и, чел…  встаёт утром с красными как после пьянки глазами, проклиная эту шумную прохладу.

Но, тут мы мастера, на помощ к Вам и придём. Это жж исправляется именно так. Видео-практикум по замене трансформатора внутреннего блока кондиционера смотреть тут.

Как правильно паять микросхемы

Для произведения пайки необходимы некоторые навыки, однако данный процесс не отличается особой сложностью. Именно поэтому многие интересуются тем, как правильно паять микросхемы. Воздействие температуры на различные конструкции из металла для их скрепления – наиболее действенная технология. Скрепление металлических заготовок с помощью локального увеличения температуры и наплавки более низкой температуры является пайкой. Подобный процесс больше всего схож с поверхностным соединением конструкций, которые расплавляются.

Паяльная станция позволяет установить температуру с точностью до 1°С.

Как подобрать паяльник?

Паяльник является устройством для пайки, которое способно излучать тепло. Подобные конструкции могут иметь мощность от 15 до 30 Вт. С их помощью можно паять заготовки различных плат и микросхем. Инструменты, которые имеют большую мощность, применяются исключительно для того, чтобы паять разъем XLR или повторно спаять соединение проводов большой толщины.

Конструкция паяльника.

Для электротехника, который работает с оргтехникой, полезным приспособлением будет акустический паяльник. Подобное устройство отличается низкой емкостью тепла, малыми габаритами и отменной работоспособностью. Приспособление можно использовать для того, чтобы выполнить тонкую пайку (к примеру, сборку различных схем). В продаже можно найти и профессиональные паяльники больших размеров, которые в большинстве случаев используются для того, чтобы присоединить кабели для калибровки. С помощью подобных изделий можно выполнять также витражные работы.

Паяльник должен обязательно иметь штекер для заземления с тремя направляющими. Подобное устройство позволяет предотвращать рассеивание напряжения по пути прохождения тока в конструкции. Тепло будет образовываться за счет замыкания тока в наконечнике, который изготавливается из стальной проволоки. Для начинающего электротехника подходит устройство с диапазоном 15-30 Вт, однако следует учитывать тот факт, что устройства мощностью 15 Вт может быть недостаточно для закрепления даже обыкновенных аудиопроводов. Если планируется работать в автомобиле, рекомендуется приобрести конструкцию мощностью 40 Вт, которая способна охватить большие площади и обеспечить быстрое соединение. Для автомобилей в большинстве случаев приобретаются дополнительные насадки, которые позволяют облегчить процесс пайки.

Вернуться к оглавлению

Использование паяльной станции

Перед началом работ запомните правильное расположение микросхемы: ключ (обведен красным) должен располагаться возле скошенного угла квадрата.

Для того чтобы обеспечить автономность, понадобится использовать станцию для пайки. Подобная конструкция является устройством, в котором автомат присоединяется к источнику переменного тока. Данное приспособление может излучать мощность до 80 Вт. Для работы с конструкцией может понадобиться небольшой опыт, однако специалисты считают, что с таким устройством паять намного легче.

Основными преимуществами установок для пайки являются следующие:

  1. Есть возможность контролировать температуру с точностью до 1°С.
  2. Такое устройство способно паять даже сложные заготовки, которые изготавливаются из алюминия, нержавеющей стали, обыкновенной стали и других материалов.
  3. Конструкция позволяет паять кабель на несколько RCA.
  4. Конструкцию можно использовать большой период времени.
  5. Таким способом можно с легкостью припаять трубы из полипропилена и сложные микросхемы.

Для снятия микросхемы необходим флюс и фен с температурой 360 градусов.

Однако данная система имеет некоторые недостатки, среди которых существенными являются следующие:

  1. Высокая стоимость.
  2. Сложность в работе. В данном случае необходимо иметь опыт работы.
  3. Большой расход электроэнергии.

Приобретение паяльной станции следует рассматривать и в случае, если в планах паять приспособления от мобильного телефона.

Вернуться к оглавлению

Как подобрать подходящий припой?

Перед пайкой какой-либо заготовки понадобится правильно подобрать припой. Для работы с электроприборами может использоваться лишь несколько припоев.

Основные типы бессвинцовых припоев.

Чтобы припаять контакты компьютерной платы или колонки, следует использовать канифоль. Данное вещество используется для пайки тонких соединений, проводов из меди, небольших контактов и т.д. Если канифоль применяется в электронике, то кислоты смогут устранить контакты на плате и повредить главные элементы микросхемы.

Для большей части электрических плат используется припой диаметром 0,5-1 мм. Детали большой толщины могут использоваться для соединения больших элементов. Пропаять схему небольших размеров такая деталь не сможет из-за своих больших размеров.

В процессе пайки припой будет нагреваться и излучать различные соединения. Подобные газы вредят человеческому здоровью.

Поэтому работать нужно в проветриваемом помещении.

Следует опасаться и воздействия раскаленного припоя, важно использовать средства для защиты: маски, перчатки и респираторы.

Вернуться к оглавлению

Как правильно паять паяльником: последовательность действий

Назначения губки во время пайки микросхемы.

Элементы, которые будут необходимы:

  • паяльник;
  • губка;
  • вода;
  • мыльный раствор;
  • картон или бумага большой толщины;
  • салфетка;
  • изолента;
  • проволока.

Новичку научиться паять паяльником очень сложно, однако получить фундаментальные знания можно. Последовательность действий в данном случае будет следующей:

  1. Прежде всего выполняется лужение жала. Следует всегда очищать жало используемого инструмента. Лужение является процессом покрытия тонким слоем рабочего элемента паяльника. Данный процесс может помочь в тепловом обмене между обрабатываемым материалом и припоем.
  2. После этого производится разогрев. На данном этапе следует разогреть инструмент, после чего проверить равномерность нагрева припоя. Если этого не сделать, то инструмент может покрыться коррозией.
  3. Далее выполняется подготовка рабочего места. Губка смачивается в воде и помещается рядом с паяльником. Если припой будет растекаться, то следует подложить картон или бумагу большой толщины.
  4. Производится смазка. Припоем нужно тщательно промазать жало. Далее проверяется покрытие. Если есть излишки припоя, то его надо будет снять картоном.
  5. Верхняя часть покрывается припоем, проверяется сохранность основания. Наконечник используемого инструмента протирается тряпкой, чтобы удалить остатки флюса. Далее надо подготовить губку со специальным раствором. Все действия следует выполнять быстро, пока припой не высох.

Вернуться к оглавлению

Как производится пайка микросхем?

Наиболее востребованным видом работ с паяльником является пайка микросхем. Для начала стоит потренироваться на какой-нибудь бюджетной схеме, не стоит сразу приобретать дорогие экземпляры.

Очистка основания микросхемы от излишнего припоя осуществляется с помощью медной оплетки и паяльника.

Последовательность действий в данном случае будет следующей:

  1. Прежде всего производится подготовка основания. Важно тщательно очистить основание, чтобы была возможность создать надежное соединение и минимальное сопротивление. Для обезжиривания микросхемы рекомендуется использовать обыкновенную салфетку с мыльным раствором. В конце нужно тщательно протереть металлы. Если на схеме присутствуют твердые отложения, необходимо приобрести специальную смесь, которая продается в магазине электротехники. Участок надо будет очистить до блеска основания из меди. Для очистки всех контактов подходит обыкновенный ацетон. Другим подходящим растворителем является метилгидрат, который является безопасным для человеческого здоровья.
  2. После очистки поверхности понадобится правильно разместить на микросхеме контакты, инструмент и провода. Первым делом нужно будет припаять плоские детали небольших размеров (резисторы, варисторы), после чего начинать работу с большими элементами. Таким образом можно будет сохранить чувствительные элементы в рабочем состоянии. На проводимость деталей воздействие температуры влиять не будет. Провода сгибаются под углом 45°. Заготовки с проводами небольшой длины можно предварительно соединить изолентой.
  3. На кончик инструмента следует нанести небольшое количество припоя. Таким образом можно будет улучшить проводимость металла. Конец железа следует разместить так, чтобы он уперся в элементы схемы. Для соединения изделие нужно придержать 2-3 секунды.
  4. На конец паяльника наносится припой. Паять следует до тех пор, пока не образуется возвышение.
  5. В конце выключается инструмент и удаляются излишки смеси.

Паять не так и просто, потому важно соблюдать последовательность действий.

Пайка электрических схем – особенности выполнения процедуры

Пайка печатных схем

Существует множество пластин для соединения радиодеталей, самая простая из них – печатная схема (плата). Для каждой радиодетали на пластине выделено место для пайки, которое называется контактной площадкой. Основная часть контактных площадок имеют отверстия, в которые устанавливаются электронные компоненты, таким образом происходит соединение радиодетали с печатной схемой. Так же на печатной схеме есть линии, соединяющие контактные площадки, эти линии называются дорожками.

Самый простой и универсальный метод пайки схем представляет собой соединение радиодеталей с помощью паяльника. Паяльное оборудование бывает электрическое и автономное. Электрические паяльники – самые простые инструменты для соединения деталей. Автономные паяльники – представляют собой портативное оборудование, которое работает на аккумуляторах, и являются серьезными конкурентами для своих электрических аналогов. Для бытовых нужд и мелких работ подойдут паяльники мощностью от 60 Вт.

Подготовка радиодеталей к пайке

Поверхность печатных схем и радиодеталей очищаются от жира, остатков смазки и грязи. Все электронные детали имеют контакты для пайки, их называют выводами. Используя пассатижи, сгибаются выводы радиодеталей под отверстия печатной схемы. Предварительно на выводы радиодеталей наносится флюс.

Далее радиодеталь (с соблюдением полярности) устанавливается в посадочное место. Чаще всего на поверхности схем есть пометки, которые указывают посадочное место детали. Например, место под резисторы обозначается буквой «R» и нумеруется «R1», «R2», « R3» — резистор номер один, два, три.

Процесс пайки печатных схем

Используя паяльное оборудование, следует запомнить два правила.

Первое правило: жало паяльника разогревается до температуры порядка 200 градусов, поэтому паяльник стоит держать только за пластиковую ручку.

Второе правило: жало окисляется из-за высокой температуры, оно быстро становится грязным, за счет продуктов окисления и плохо проводит тепло, поэтому его необходимо чистить перед пайкой каждого элемента. Для его очистки используют влажную губку. Как только оно станет серебряного цвета, можно приступать к работе.

Жало паяльника около секунды удерживается на контактной площадке и на выводе компонента, за это время все спаиваемые элементы прогреваются, затем под жало подается 1-2 мм припоя. Припой будет плавиться только в точке касания с паяльником. Крайне важно, после подачи припоя около секунды придержать жало на контактной площадке.ъ

Как только припой остынет, можно приступать к следующему компоненту. Следует учесть, что дым, который сопровождает процесс пайки, содержит вредные химические вещества, поэтому во время работы желательно аккуратно дуть на поверхность схемы, чтобы не вдыхать эти испарения. После того как все радиоэлементы запаяны торчащие выводы элементов удаляют острыми кусачками, для того чтобы они не контактировали с другими деталями и выводами.

Оценка качества работы

Пайка считается хорошей в том случае, когда припой полностью закрывает контактную площадку, образуя ровный бугорок, и равномерно обтекает вывод со всех сторон.

Дефекты пайки:

  • Если, пайка получилась плоской, на контактной площадке имеется сквозное отверстие, это говорит о недостаточном количестве припоя, данный дефект устраняется перепайкой.
  • Если, на контактной площадке образовалось наслоение припоя и задета соседняя дорожка, значит припоя слишком много. В этом случае следует прогреть место соединения и удалить излишки припоя паяльником.
Похожие статьи

Step by Step PCB Жала для паяльников для новичков

Традиционный, старый тип припоя представляет собой смесь свинца (Pb) и олова (Sn). Этот тип припоя (60/40 – Pb / Sn) плавится при 200 ° C и обычно состоит на 60 процентов из олова и на 40 процентов из свинца. Однако сегодня желательно использовать бессвинцовый припой, чтобы избежать токсичной окружающей среды. Бессвинцовый припой – это более современный сплав, который по-прежнему содержит олово, но заменяет свинец нетоксичными металлами, такими как медь и серебро. Типичный бессвинцовый припой плавится при 220 ° C.Свинец ядовит при проглатывании, вдыхании или всасывании через кожу. Свинец может в конечном итоге вызвать повреждение мозга или смерть, поэтому используйте вентилятор для вентиляции рабочего места и мойте руки после работы с припоем на основе свинца.

Рисунок 1: Пайка компонентов со сквозным отверстием на печатной плате. (Изображение: Эрик Арчер, CC BY-SA 2.0 через Wikimedia Commons.)

Необходим приличный паяльник с контролем температуры . Убедитесь, что у выбранного вами утюга есть легко заменяемые наконечники. Если вы новичок в пайке, рекомендуется использовать термостойкий силиконовый кабель, чтобы он не расплавился при прикосновении к горячему утюгу.Кроме того, вам понадобится подставка для пайки, влажная губка для чистки жала паяльника и припой. Паяльная оплетка отводит излишки припоя в случае ошибки, а для «больших разливов припоя» есть ручной инструмент, называемый вакуумным насосом для удаления припоя или «присосой для припоя», который отсасывает излишки припоя.

Новички в пайке могут также захотеть использовать радиатор, так как тепло, вызванное процессом пайки, может повредить некоторые компоненты. Радиаторы устраняют некоторые проблемы, вызванные избыточным теплом, предотвращая чрезмерное повышение температуры таких компонентов, как герконы, транзисторы и интегрированные микросхемы (ИС).Даже простой зажим из кожи аллигатора предпочтительнее, чем ничего, поскольку он легко ложится на бумажник и рассеивает тепло, поэтому вы можете дольше прикладывать тепло во время пайки и не повредить компоненты. Чтобы использовать зажим, прикрепите его к проводу, который находится между корпусом компонента и предполагаемым паяным соединением.

Внутри припоя для электроники вы можете найти небольшой сердечник из флюса, который улучшает текучесть припоя, но также является коррозионным. Флюс также является химическим очищающим средством. [1] При плавлении припой очищает металлические поверхности.Припой может правильно стекать по чистой металлической поверхности (т. Е. Не окисляться). Если окисление является проблемой, перед пайкой вы можете взять мелкозернистую наждачную бумагу и аккуратно стереть окисленный материал, чтобы соединения, выполненные припоем, были надежными. Окисленные покрытия возникают естественным образом и могут создавать барьер между припоем и выводами или проводами, который может мешать потоку электронов, действуя как изолятор. Однако припой доступен не только для электроники. Водопроводчики используют его, чтобы «пропотеть» трубы и арматуру, а в витражах используется свинец, проникающий между кусками стекла, стыки которых необходимо спаять, чтобы скрепить стекла вместе.Припой для сантехники или витражей нельзя использовать для электроники.

Рис. 3. Припой для электроники имеет канифольный флюсовый сердечник, улучшающий текучесть. Изображение: Кевин Хэдли (собственная работа) [CC-BY-SA-3.0], через Wikimedia Commons Обратите внимание, что для электроники припой подходящего размера имеет диаметр около 1 мм и канифольный стержень. Водопроводный припой имеет кислотный припой, а припой для витражей имеет твердый сердечник диаметром 1/8 дюйма (~ 3 мм). Однако не используйте ни один из них для электроники.

Независимо от того, что вы паяете (сантехнику, витражи или электронику), не кладите паяльник ни на что, кроме подставки для паяльника. Можно сделать самодельную подставку, которая упирает наконечник в сторону от поверхностей, но паяльники могут вызвать серьезные ожоги, возгорание и появление токсичных паров горючих материалов.

Препарат

Для чистки кончика утюга можно использовать губку. Намочите губку на подставке для пайки и отожмите лишнюю воду, так как она должна быть влажной, а не насквозь мокрой.Если на вашей подставке нет губки, подойдет обычная губка из продуктового магазина. Не покупайте губку, пропитанную моющими средствами. Не покупайте губку типа «волшебный ластик» с мелкопористой поверхностью. Вам нужно немного трения, чтобы стереть мусор, образующийся при пайке. Натуральные губки приемлемы, но излишне дороги и не подходят для протирки жала паяльника. Губку некуда положить? Вы можете намочить дешевую губку, сложить ее пополам и положить в банку с кормом для тунца или кошки краями вверх.Наконечник припоя хорошо очистит эти края.

Поместите паяльник на подставку и подождите от 30 секунд до нескольких минут (в зависимости от вашего паяльника), чтобы он нагрелся до 400 ° C. Ваш паяльник достаточно горячий, когда немного припоя быстро тает на жало, что вы должны сделать перед запуском. Когда припой начинает плавиться, легкое лужение наконечника припоем способствует хорошей теплоотдаче при начале пайки.

Паяльные компоненты на заказ

Начните с какой-нибудь организации, разложив все свои компоненты и пометив их.Организация может сделать процесс менее напряженным. Многие компоненты имеют сквозное отверстие, а это означает, что вы будете вставлять ножки компонентов через отверстие на печатной плате.

Перед тем, как приступить к пайке микросхем или других компонентов, которые также чувствительны к разряду статического электричества, обязательно заземлите себя и наденьте заземленный браслет, предназначенный для предотвращения накопления статического разряда. Это похоже на ремень безопасности; никто не хочет этого делать, но это должно быть привычкой ради безопасности. Большинство микросхем никогда не демонстрируют повреждения, вызванные статическим разрядом сразу после этого.Тем не менее, характеристики микросхем, безусловно, могут ухудшиться намного быстрее, если они будут заблокированы изношенным, скользящим по ковру наполнителем для печатных плат. Если вы должны припаять ИС без браслета, по крайней мере, заземлите себя перед тем, как брать ИС. (По своим масштабам статический разряд может сделать с чипсами во многом то же, что микробы могут сделать с людьми. Вы не можете этого увидеть, но он может нанести серьезный ущерб.)

Когда вы припаиваете компоненты к печатной плате, это помогает начать с пайки компонентов, которые в наименьшей степени подвержены тепловыделению.Начните с пайки разъемов IC (пока не вставляйте чип в разъем). Далее припаиваем резисторы. Следующими будут конденсаторы, начиная с конденсаторов ниже 1 мкФ. Затем припаяйте любые колпачки на 1 мкФ или выше, которые, скорее всего, будут электролитическими (которые очень похожи на крошечную жестяную банку).

Затем припаиваем диоды, светодиоды, затем транзисторы. Транзисторы более склонны к повреждению из-за чрезмерного нагрева, поэтому, чтобы быть осторожными, закрепите радиатор (зажим из крокодила) на ножке транзистора рядом, но не касаясь банки, если это возможно.Затем добавьте провода, перемычки и любые другие компоненты. К этому моменту плата может быть захламлена, но вам нужно разместить свои ИС в последнюю очередь. Установите микросхему на место, затем плотно и равномерно надавите на нее. Обратите внимание, что некоторые ИС будут в антистатической упаковке из-за статической чувствительности, и вам следует оставлять их в упаковке до тех пор, пока они не понадобятся.

В процессе пайки

Держите паяльник за основание ручки, как карандаш, чтобы не обжечься наконечником.Паяльник должен контактировать с ножкой или выводом компонента и дорожкой на печатной плате. Затем подержите металлический наконечник на желаемом соединении / стыке на пару секунд и нанесите немного припоя на наконечник припоя, где он касается стыка. Припой должен плавиться и плавно течь. Используйте только столько припоя, чтобы образовалось крошечное соединение в форме вулкана. Затем удалите припой и утюг, оставив только что соединенные компоненты на несколько секунд, пока соединение не затвердеет. Стык должен быть конусообразным и блестящим.В противном случае повторно нагрейте и введите еще припой или средство для удаления припоя и попробуйте еще раз.

Удаление припоя

Если вы не являетесь хорошо испытанным роботом, вам нужно будет в какой-то момент удалить припой с соединения. Будь то изменение положения, удаление или добавление компонента, есть два способа выполнить работу.

Первый метод – использовать демонтажный насос с соплом электростатического разряда (ESD). Электростатический разряд защищает ИС, которые могут быть повреждены статическим электричеством.Для начала вы нажимаете подпружиненный поршень вниз до фиксации, настраивая насос. Затем приложите железный наконечник и сопло к стыку и подождите несколько секунд, пока припой не расплавится. Чтобы освободить плунжер и всосать расплавленный припой, просто нажмите кнопку на насосе для удаления припоя. Удалите как можно больше припоя и повторите при необходимости. Наконец, не забывайте время от времени опорожнять насос, откручивая насадку и выбрасывая маленькие деформированные шарики припоя в мусор. (Никогда, никогда не позволяйте детям или домашним животным есть красивые, блестящие шарики припоя.)

Другой способ распайки стыка – это наложить припойную оплетку или фитиль. Устройство для снятия паяльной оплетки действует как фитиль для расплавленного припоя; она стекает из стыка на тесьму.

Сначала приложите железный наконечник и конец медной оплетки к стыку. Затем, когда припой начнет плавиться, он стечет из стыка на оплетку. Потом просто снимаем оплетку и потом пайку. (Если оплетка будет последней, припой может быстро затвердеть и приклеить всю оплетку к стыку, который вы пытаетесь очистить.) Отрежьте и выбросьте покрытую припоем часть оплетки.

В большинстве случаев вы сможете легко удалить провод или компонент после того, как он остынет. Если нет, снова примените паяльник, чтобы расплавить оставшийся припой, осторожно потянув за компонент, чтобы освободить его. (Будьте осторожны, чтобы не обжечься.)

Чипы больше не большие, поэтому их легко паять

К сожалению, большие чипы PDIP, которые были распространены десять или два года назад, сейчас очень трудно найти.Многие производители сейчас вообще не делают свои чипы в упаковке PDIP, так как большая часть пайки выполняется машинами для набивки печатных плат в больших объемах. Любая компания, которая до сих пор производит микросхемы в корпусе, достаточно большом, чтобы его можно было легко припаять вручную, является святой. Никто не зарабатывает деньги на больших упаковках, поскольку большая часть электроники должна быть как можно меньше, чтобы сэкономить деньги, особенно при больших тиражах. Тем не менее, не только любители должны создавать прототипы; Каждый продукт начинается с дюжины или около того прототипов, которые используются для тестирования и настройки в реальной жизни перед запуском в серийное производство.

Примечание. В этой статье вкратце описаны наиболее важные аспекты сквозной пайки. Однако на YouTube и на многих других сайтах есть сотни руководств, демонстрирующих искусство пайки в видеороликах, которые невозможно описать в одной статье. Одна из наиболее сложных задач пайки – это пайка очень маленьких устройств с крошечными ножками / выводами / контактами, которые расположены очень близко друг к другу и лежат на поверхности печатной платы, а не через отверстия в печатной плате, такие как устройства для поверхностного монтажа (SMD).

[1] https://en.wikipedia.org/wiki/Flux_ (металлургия)

Как добиться идеальной пайки печатной платы

Идеальная пайка печатной платы – это просто! Это тоже очень редко. Чем можно объяснить это противоречие? Если безупречная пайка – это просто, почему так много доработок и доработок? Ответ, конечно, таков: это легко, если ты знаешь как. И большая часть того, что нам сказали «эксперты» по пайке, неверна. Свод правил пайки, являющийся «отраслевым стандартом», гарантирует отказы и высокие затраты.

Автор блога:
Джеймс А. (Джим) Смит, PhD ABD, президент Electronics Manufacturing Sciences, Inc.
[email protected]

Удивительно, но хотя пайка печатных плат является основным процессом сборки электроники, мало кто знает, как паять надежно. Часто они действительно умеют скрывать дефекты, но это совершенно другое и неприемлемое умение. Визуально приемлемые соединения не обязательно являются надежными.

Огромное количество времени и денег, которые промышленность по сборке электроники тратит на обучение и сертификацию, в значительной степени является пустой тратой ресурсов.Никто никогда не научился идеальной пайке, пройдя обучение по «отраслевым стандартам».

В этой и следующих статьях мы расскажем, почему надежность пайки печатной платы настолько мала, как мы дошли до этого, и о необходимых корректирующих действиях.

Почему у нас (как правило) нет идеальной пайки печатных плат

Вот проблема: обучение фокусируется на желаемом внешнем виде припоя, а не на том, как достигается соединение. А за «приемлемым» внешним видом могут скрываться сбои в ожидании.То, как было выполнено соединение, определяет не только надежность самого паяного соединения, но и то, были ли нанесены катастрофические повреждения паяемому компоненту.
При температуре паяльника припой будет прилипать к оксидам и загрязнениям, создавая визуально приемлемое соединение. Однако в соединении отсутствует интерметаллическая связь, а высокая температура разрушает связи внутри компонентов. Измененные связи изменяют электрические параметры и сокращают срок службы компонентов. Всего за несколько секунд неправильного применения паяльник может сократить срок службы компонентов на десятки лет.

Но поскольку соединение выглядит приемлемым, а повреждение компонентов не видно, по-настоящему плачевное состояние современной пайки в значительной степени не распознается.

Краткая история пайки печатных плат

Электроника не всегда состояла из твердотельных компонентов. За десятилетия до появления таких устройств, как транзисторы и микропроцессоры, электронные лампы представляли собой современное состояние. Электрические соединения производились припаиванием проводов к ушкам розеток, в которые вставлялись трубки.Некоторые провода и наконечники были довольно большими и поглощали значительное количество тепла. Между тем паяльники не очень эффективно превращали электричество в тепло. Таким образом, тепловая проблема при пайке печатных плат заключалась в том, как предотвратить замерзание припоя до того, как он завершит свое течение. Поэтому были разработаны методы, позволяющие максимально увеличить количество тепла. (В защите трубок от тепла не было необходимости. Трубки не вставляли в патроны до момента пайки. Они никогда не подвергались воздействию тепла при пайке.)

Появление твердотельных компонентов означало, что впервые припой был нанесен непосредственно на компонент, а не на провода и гнезда. Другими словами, компоненты подвергались тепловой пайке. И это имело серьезные последствия для надежности, поскольку нагрев ухудшал электрические свойства компонентов.

Чтобы предотвратить тепловое повреждение во время пайки, к выводам рядом с корпусом компонента были прикреплены металлические зажимы. Тепло текло от паяльника к компоненту, но поглощалось зажимами, прежде чем достигло корпуса компонента.Зажимы назывались «радиаторами», и они обеспечивали абсолютную защиту от теплового повреждения.

Каждая рабочая инструкция с момента зарождения твердотельной электроники призывала к использованию радиаторов. (См., Например, J-STD-001G, раздел 4.6.) Но никто не использует радиаторы! Как они могут? Отведения (если они вообще есть) слишком малы. Нет места для радиатора. Но все учебные программы по-прежнему говорят студентам применять тепло, как в 1960 году!

Оплавление без пайки

Становится хуже.В те годы, когда писались процедуры пайки, почти все выводы компонентов имели покрытие из олова или олова / свинца. Эти поверхности расплавлялись во время «пайки», и расплавленный припой просто тек вместе с расплавленным поверхностным металлом. Оксиды, будучи легче чистого металла, плавают поверх жидких металлов, где они контактируют с флюсом (также легче металла), и удаляются. Соединение путем смешивания расплавленных металлов довольно просто, но это не пайка. (Термин «оплавление» использовался часто и правильно.) Пайка – это процесс создания интерметаллической связи с металлическими поверхностями, которые не плавятся. (Они не «оплавляются».) И это требует дополнительных этапов обработки, которые не требуются для смешивания расплавленных металлов. (К сожалению, «оплавление» по-прежнему широко используется, хотя уже и не является точным.)

Разница между пайкой и оплавлением (простое смешивание расплавленных металлов) приобрела большую актуальность, когда Европа запретила использование свинца в электронике. Переход к миру без свинца был сосредоточен на новых сплавах. Однако, за исключением нескольких причуд, новые припои не представляют серьезных проблем.Бессвинцовый припой менее прощает дефектный процесс, чем традиционный сплав олова / свинца, но работает достаточно хорошо при правильно контролируемом процессе. (Поскольку процессы пайки печатных плат в большинстве компаний были дефектными, переход на новые сплавы сопровождался трудностями, которые были ошибочно связаны с припоем, а не с процессом.)

Более серьезная проблема связана с новыми свинцовыми покрытиями. Олово / свинец, конечно, исчезло. Но из-за усов олова выводы все меньшего и меньшего числа компонентов (особенно деталей с несколькими выводами для поверхностного монтажа) имеют оловянные поверхности.Эти новые поверхности не плавятся при температурах пайки. Другими словами, их нужно спаять. Но наша отрасль слишком часто придерживается ограниченных шагов, которые работают только для перекомпоновки. А самые распространенные обучение и сертификация просто гарантируют дефекты и сбои.

Пайка – простая наука – Если допустить

Реальность такова, что пайка – это наука, в основном химия, но также много металлургии и физики. Однако люди, написавшие свод правил, не подходили к нему таким образом.Они действовали на основе наблюдений, не понимая, что критические основы науки не очевидны. Если они получали результаты, которые казались правильными, то это то, что они институционализировали. Если нам нужен продукт, который работает и эффективность, которые делают возможной прибыльность, все должно измениться.

Интересно, что надежность обратно пропорциональна количеству операций. Самые надежные изделия производятся наиболее качественно. В нашей отрасли есть худшее из обоих миров – чрезмерная стоимость и слишком много неудач.

Существует множество факторов, вызывающих отказы плат, таких как напряжение, нагрев, влажность и т. Д. Чтобы узнать больше, см. 6 типов отказов электронных компонентов на печатных платах.

Использование флюса

Я только что сказал, что идеальная пайка – это просто. Но легкость не означает, что нужно просто хлопать расплавленным металлом по деталям и ожидать, что все будет хорошо. Успешная пайка требует знаний и дисциплины. И все начинается с паяемости.

Паяемость – относительно недавняя проблема в пайке электроники.До недавнего времени большинство выводов компонентов было покрыто оловом или оловом / свинцом. Пайка – это процесс, который создает интерметаллические связи с металлическими поверхностями, которые не плавятся во время нанесения соединительного материала (припоя). Однако олово и олово / свинец плавятся при температурах пайки печатной платы, и припой просто смешивается с расплавленным покрытием. Это не пайка; это «оплавление», и оно очень простое по сравнению с настоящей пайкой.

Оплавление простое

При оплавлении нет необходимости удалять оксиды перед нанесением припоя; оксиды, будучи легче чистого металла, плавают при сочетании жидкого гальванического металла и жидкого припоя.Флюс, который также легче жидкого металла, также плавает на расплавленном металле, где он может легко контактировать с оксидами и разрушать их. При оплавлении флюс просто делает окончательное соединение блестящим и косметически приятным.

Большинство представлений о пайке возникло в эпоху оплавления. Одно из таких убеждений, которое сегодня имеет катастрофические последствия, гласит, что жидкий флюс не следует использовать во время ручной пайки. Считается, что флюса, содержащегося в проволочном припое, достаточно для выполнения этой работы.Хотя это может быть верно и для оплавления, использование только флюса в припое приводит к неполному смачиванию во время пайки.

Каковы основные дефекты пайки печатной платы?

Запрет на использование свинца в электронике коренным образом изменил наш бизнес за счет отказа от поверхностей компонентов из олова / свинца. Между тем, лужение становится все более редкостью из-за опасений по поводу усов олова с чистым оловом. Риск короткого замыкания в виде усов вполне реален для деталей с несколькими выводами для поверхностного монтажа, таких как I.C.s.

Поверхности новых компонентов не изготовлены из олова или олова / свинца; это металлы с более высокими температурами плавления, которые не оплавляются во время нанесения припоя. Другими словами, это металлы, которые спаяны, а не оплавлены. И перед нанесением припоя поверхности должны быть тщательно раскислены. Этого не произойдет, если флюс содержится в проволочном припое; флюс в припое не может высвободиться, пока припой не расплавится. Расплавленный припой образует барьер между флюсом и поверхностным металлом, предотвращая полное раскисление и вызывая неполное смачивание.

Жидкий флюс незаменим

Единственный способ гарантировать, что флюс достигнет поверхностных оксидов до того, как припой расплавится, – это сначала нанести жидкий флюс. И требуется больше, чем просто следовое количество флюса. Флюсовая кислота (та часть, которая удаляет оксиды) нейтрализуется в ходе химической реакции раскисления. Незначительные количества флюса будут нейтрализованы до того, как деталь будет полностью раскислена. В пайке флюса больше, чем у нашего друга – он существенен . Тем не менее, каждые несколько дней отраслевые «эксперты» пишут жесткие инструкции о том, что использование жидкого флюса – это грех.Существует даже широко используемый видеоролик «Семь грехов ручной пайки», в котором говорится: «Лучший способ уменьшить использование чрезмерного флюса – использовать только флюс, содержащийся в припойной проволоке». (Видео продается торговой ассоциацией, которая издает такие стандарты, как J-STD-001 и A-610. Им действительно следует знать лучше.)

Осложнения

К сожалению, бизнес по производству флюсов – это гораздо больше, чем случайный выбор готового флюса. В следующий раз мы рассмотрим науку о выборе флюса.

Контроль нагрева

Основные правила пайки – подходы, которые во многих случаях продолжают использоваться и сегодня – возникли около 70 лет назад. Современные электронные компоненты тогда состояли из электронных ламп. Пайка использовалась для подключения проводов к ушкам на гнездах, в которые вставлялись трубки после пайки. Вся пайка производилась вручную.

Провода и наконечники не могут быть повреждены из-за перегрева, а чувствительные компоненты – трубки – появляются на изображении только после завершения пайки.Однако возникла и другая проблема с нагревом: некоторые провода и наконечники были довольно большими, а способность утюгов превращать электричество в тепло была в лучшем случае посредственной. Вместе взятые – большие куски металла и неэффективное железо – поддержание температуры материалов, достаточных для плавления и текучести припоя, представляло собой серьезную проблему. Во избежание замерзания припоя во время обучения особое внимание уделялось тому, чтобы детали были очень и очень горячими перед нанесением припоя. (Термин «холодный припой» возник тогда и был уместен. Как я расскажу в следующий раз, «холодный припой» почти не существует в современной электронике, но часто, хотя и ошибочно, обнаруживается в качестве диагностики проблем смачивания.)

Радиаторы

Появление твердотельных компонентов (в первую очередь, свинцовых резисторов и конденсаторов) означало, что активные элементы схемы подвергались воздействию тепла паяльника. Последовала эпидемия отказов компонентов, пока не была признана термочувствительная природа этих новых компонентов. Решением стало использование металлических зажимов («радиаторов») для защиты компонента. Зажимы крепились к выводу возле корпуса детали. Тепло текло от утюга к телу, но поглощалось («погружалось») зажимом.Количество отказов компонентов резко сократилось.

(Надежность также повысилась за счет машинной пайки, которая в то время полностью выполнялась волной. Волновая пайка и, в последнее время, поверхностный монтаж оплавлением подвергают компоненты гораздо более низким пиковым температурам. Тепловое повреждение – это в первую очередь проблема ручной пайки.)

Пайка мелких деталей

Радиаторы обеспечивают абсолютную защиту от теплового повреждения, но могут использоваться только с компонентами, у которых есть провода, достаточно большие, чтобы можно было разместить зажимы.Выводы большинства компонентов для поверхностного монтажа (даже если компоненты имеют выводы, что уже не всегда так) не подходят под это описание. Использовать зажимы сейчас просто непрактично. И не было по крайней мере 25 лет.

Одна из печальных реалий «отраслевых стандартов» – это инерция: как только практика внедрена, изменения происходят с медленной скоростью (если вообще происходят). Следовательно, мы находим следующие требования из J-STD-001G:

4.6 Тепловая защита При ручной пайке, лужении или доработке компонента, определенного как термочувствительный, должны быть приняты защитные меры [D1D2D3] для минимизации нагрева компонента или предотвращения теплового удара, e.г., радиатор, тепловой шунт, предпусковой подогрев. Защита может быть обеспечена посредством контролируемого процесса нагрева ».

Несоблюдение требования является дефектом для всех классов продукции. А поскольку они не имеют ни малейшего представления о том, как удовлетворить требования, практически каждая электронная компания выпускает бракованный продукт. Но, похоже, никого не волнует .

При какой температуре паять печатную плату?

Тепловое повреждение компонентов скрыто и, как говорится, «вне поля зрения, вне поля зрения».«Статическое повреждение также происходит внутри компонентов, но оно не более заметно, чем тепловое повреждение. Тем не менее, ни один респектабельный завод по производству электроники не стал бы работать без строгих мер по предотвращению электростатического разряда. В чем разница? Вероятно, это результат рыночных сил. Антистатичность требует использования как твердых инструментов, так и одноразовых материалов, сумма которых составляет огромные суммы на мировом промышленном уровне. Большой доход поддерживает большие рекламные бюджеты, что, в свою очередь, вызывает всеобщее признание того, что статика представляет значительную угрозу надежности.То же касается и влажности.

Предотвращение тепловых повреждений не требует закупки материалов. Поскольку нет большого долларового рынка, нет и рекламного бюджета. Следовательно, есть ограниченное признание.

Да, я преувеличил отсутствие заботы о перегреве компонентов. Некоторые компании настолько озабочены нагревом, что тратят большие деньги на паяльники, поддерживающие постоянную температуру. Некоторые компании заходят так далеко, что отслеживают температуру железа и, если возможно, проводят повторную калибровку, как только отклонение от заданного значения начинает вызывать беспокойство.И все они зря тратят деньги. Утюги с постоянной температурой причинят такой же ущерб, как и менее точные инструменты. Тепло не зависит от температуры утюга; это о том, как железо и припой используются вместе.

Институциональное безразличие

В 1980-х годах я провел несколько семинаров по пайке для инженеров в Центре стандартов пайки военно-морского вооружения в Чайна-Лейк, Калифорния.

«Как предотвратить тепловые повреждения?» Я спросил у директора (легендарного представителя отраслевых стандартов, который имел высшую власть над всеми требованиями Министерства обороны США к пайке).«Паяй быстро, – сказал он. “А насколько быстро это достаточно быстро?” Я ответил. Мгновенно он объявил: «Три секунды». Я был ошеломлен отсутствием науки, стоящим за этим замечанием. «Иногда три секунды может быть достаточно», – согласился я. «Но не будет ли это иногда слишком долго, а иногда недостаточно?»

На следующем занятии я продемонстрировал технику, которая гарантирует, что температура компонентов останется близкой к температуре плавления припоя. «Я согласен с тем, что то, что вы показываете, работает», – сказал мне директор.«Но вы ожидаете, что я скажу Адмиралтейству, что мы делаем это неправильно?» Я так и не вернулся. И, более чем 30 лет спустя, хранители стандартов продолжают продвигать неправильные методы.

Контроль нагрева с помощью простого утюга прост и абсолютен. Я преподаю эту технику на семинарах «Наука пайки» , таких как предстоящий в мае класс открытой регистрации в Sierra Circuits. И, к сведению, это не связано с «быстрой» пайкой.

Как исправить паяльные соединения с помощью паяльника

Печатные платы со временем выходят из строя.Будь то заводской дефект или физический износ, иногда паяное соединение выходит из строя и останавливает работу узла.

Однако надежда еще есть. Если у вас есть под рукой паяльник и несколько других материалов, вы можете спасти плату от места назначения на свалке металлолома.

Чтобы помочь вам добиться успеха, мы объясним пять легко поддающихся ремонту проблем с паяными соединениями, как их найти, какие расходные материалы вам понадобятся и что делать, чтобы работа выполнялась качественно.

Мы также рассмотрим 5 ситуаций пайки, от которых вы захотите избежать. Их должен ремонтировать только тот, у кого есть соответствующие инструменты и опыт работы с печатными платами.

Плохие паяные соединения, которые можно исправить с помощью паяльника:

1. Недостаточное паяное соединение

Что это такое:
Когда паяное соединение не содержит требуемого в промышленности количества припоя , он классифицируется как «недостаточный».Печатная плата может функционировать должным образом на раннем этапе, но хрупкая природа этого дефекта может вызвать периодический или постоянный отказ в любой момент.

Как определить:
На компонентах со сквозными отверстиями эти стыки обычно выглядят как либо полностью лишенные припоя, либо заполненные им лишь частично. На компонентах для поверхностного монтажа любой присутствующий припой может выглядеть как нить, которая тоньше, чем вывод, который она соединяет, или может быть видна металлическая площадка под припоем.

Что вам понадобится:

  • Паяльник
  • Проволока для припоя
  • Чистящее средство (рекомендуется)

Как исправить:
Недостаточно паяное соединение можно отремонтировать, добавив паяльник. небольшое количество припоя.Продолжайте до тех пор, пока зазор между выводом компонента и точкой соединения печатной платы не будет полностью заполнен.

(Профессиональный совет: если вы можете определить, использовался ли припой на сборке изначально: оловянный или бессвинцовый припой, мы рекомендуем использовать тот же припой. Тип припоя для создания максимально прочного соединения.)

Паяльная проволока пропитана флюсом, который может быть водорастворимым или не поддающимся очистке. Растворимые в воде остатки следует сразу же удалить водой и кистью. Остатки, не требующие очистки, можно безопасно оставить или, при желании, удалить спиртом или специальными чистящими средствами для печатных плат.

2. Холодное паяное соединение

Что это такое:
Холодное паяное соединение – это плохое соединение, которое по различным возможным причинам не смогло закрепиться должным образом при охлаждении. Этот недостаток часто приводит к периодическим сбоям в сборке.

Как определить:
Паяные холодным припоем соединения часто сложно найти. Обычным визуальным признаком соединений в сквозных отверстиях является припой, который «опускается вниз» вокруг вывода компонента, не имея заметного прочного соединения.Припой также может иметь необычную форму, например, однобокость или образование «сосулек».

На соединениях, устанавливаемых на поверхность, соединения холодной пайки могут быть еще менее заметными визуально, хотя они могут казаться шероховатыми, зернистыми или даже странной формы, как в соединениях со сквозными отверстиями.

Что вам понадобится:

  • Паяльник
  • Flux
  • Чистящее средство

Как исправить:
Эти соединения обычно можно обновить. Добавьте флюс в рассматриваемый стык и повторно нагрейте его с помощью паяльника, пока стык не примет форму правильного припоя.Не нагревайте слишком долго, иначе дефект может снова появиться!

После завершения обязательно удалите весь оставшийся флюс с помощью подходящего растворителя: воды для «водорастворимых» и спирта или чистящего средства для печатных плат для «без очистки». (При нанесении непосредственно на плату оба типа флюса остаются активными после использования паяльника и, таким образом, могут со временем вызвать повреждение.) два или более соединения вместе называются «мостом».Этот дефект с большой долей вероятности приведет к неправильной работе и физическому повреждению сборки.

Как определить:
Паяные перемычки обычно выделяются как капля между паяными соединениями, но даже микроскопической полоски припоя достаточно, чтобы вызвать короткое замыкание.

Что вам понадобится:

  • Паяльник
  • Фитиль для припоя
  • Флюс
  • Чистящее средство

Как исправить:
Сначала добавьте флюс на мостик и небольшую область припой фитиль.Затем поместите пропитанный флюсом участок фитиля над ненужным припоем и нагрейте оба паяльника. Фитиль начнет впитывать припой. Повторяйте процесс до тех пор, пока не будет удалено желаемое количество припоя.

Будьте осторожны! Держите фитиль горячим, пока он не будет отодвинут от паяного соединения, иначе он замерзнет на плате и может оборвать жизненно важные схемы.

Если вы случайно удалили слишком много припоя, используйте припой, чтобы снова заполнить соединение.

Когда вы закончите, очистите флюс от платы, используя воду для «водорастворимого» или спиртового / специального очистителя для печатных плат для «Без чистки».

4. Свободное соединение проводов с печатной платой

Что это такое:
Провода часто прикрепляются к печатным платам напрямую с помощью паяных соединений на основе сквозного или поверхностного монтажа. Эти соединения могут выйти из строя по разным причинам, от плохой пайки до механического напряжения.

Как обнаружить:
Обычным признаком этого дефекта является то, что провод в основном или полностью отсоединился от паяного соединения. Если виноват холодный или недостаточный паяный шов, отдельные жилы провода могут выглядеть тусклыми, сухими или даже разделенными.

Что вам понадобится:

  • Паяльник
  • Проволока для припоя (рекомендуется)
  • Flux
  • Чистящее средство

Как исправить:
Удерживайте оголенный провод напротив площадки для поверхностного монтажа или внутри сквозное отверстие. Осторожно добавьте припой в соединение, пока не будет создано прочное паяное соединение. Проволока также должна быть заполнена припоем возле стыка, чтобы пряди были менее заметны (хотя их не нужно полностью скрывать.)

Если на стыке уже достаточно припоя, просто нанесите на него флюс, а затем с помощью паяльника приклейте провод обратно к припою.

Осторожно! Не задерживайтесь, когда припой расплавится. Слишком большое количество тепла может расплавить изоляцию вокруг провода.

Как и при других ремонтах, обязательно удалите весь добавленный флюс, чтобы избежать порчи припоя.

5. Поднимаемые микросхемы для поверхностного монтажа

Что это такое:
На этапе сборки оплавлением поверхностного монтажа припой может не стекать на обе стороны микросхемы для поверхностного монтажа.В результате этого дефекта одна сторона микросхемы остается подвешенной над площадкой для пайки, а не соединяется с ней.

Как обнаружить:
Более очевидным примером этого дефекта (известного как «надгробная плита») является компонент микросхемы, который поднимается вертикально на своем конце. Поскольку эта проблема вызывает проблему с гарантированным подключением, редко удается пройти этап тестирования производителя.

Менее заметная версия этой ситуации известна как дефект «голова в подушке». Вместо того, чтобы стоять прямо, микросхема будет просто опираться на одно паяное соединение, вместо того, чтобы соединяться с ним.Это может вызвать периодические электрические проблемы, которые с большей вероятностью не пройдут через процесс тестирования.

Что вам понадобится:

  • Паяльник
  • Пинцет
  • Flux
  • Чистящее средство

Как исправить:
Если вы ремонтируете дефект надгробной плиты, вы должны превратить его в Сначала дефект «голова в подушке». Используя пинцет, осторожно удалите компонент с прикрепленной площадки, нагревая паяное соединение своим утюгом.

Затем положите компонент на обе подушки. Добавьте флюс и нагрейте первую сторону, чтобы соединить ее с платой.

Теперь, когда микросхема находится в стадии «голова в подушке», остальное просто. Добавьте флюс на отключенную площадку, расплавьте соединение паяльником, чтобы подключить его к микросхеме, и готово!

Как всегда, не забудьте удалить оставшийся флюс в целях безопасности и функциональности.

Плохие паяные соединения, которых следует избегать

Крепление паяльником:

1.Любое плохое паяльное соединение, несовместимое с вашим паяльником

Что это такое:
Размер жала паяльника невероятно важен при выполнении любых паяльных работ. У вас может возникнуть соблазн сразу погрузиться в то, что у вас есть, но использование наконечника неправильного размера может иметь разрушительные побочные эффекты.

Как определить:
Жало вашего паяльника должно быть почти такой же ширины, что и металлическая площадка вокруг вывода. Если это не так, вероятно, наконечник неправильного размера.

Почему паяльник не работает:
Слишком маленькое паяльное жало не сможет достаточно быстро передать тепло в паяное соединение. К тому времени, когда припой окончательно расплавится, любой добавленный флюс может иссякнуть. В результате вы получите холодное паяное соединение.

Наконечник, который шире, чем земля, имеет противоположный риск слишком быстрой передачи тепла, что может привести к повреждению компонента. Кроме того, он выйдет за пределы земли и может нанести непоправимый ущерб окружающей местности.

2. Поднятые выводы

Что это такое:
Когда вывод компонента отсоединяется от хорошо спаянного соединения, он считается «поднятым выводом». Этот дефект чаще встречается среди компонентов с рядами хрупких выводов.

Как определить:
Поднятый провод обычно проявляется как неуместный перекрученный или приподнятый провод в последовательном ряду. Паяльная площадка под ним также может отличаться от других.

Почему паяльник не работает:
Хотя определенные паяльные наконечники могут повторно соединить вывод с паяным соединением, изгиб в любом направлении мог вызвать микроскопические трещины на выводе, что привело к его ослаблению (а в серьезных случаях – к разрушению) возможность подключения. Лучше всего, чтобы квалифицированный техник провел доработку с помощью подходящих инструментов и, если возможно, заменил компонент.

3. Соединения компонентов с малым шагом

Что это такое:
Компоненты для поверхностного монтажа становятся все меньше и меньше по мере развития технологий.Многие микросхемы, QFP и другие общие компоненты сегодня имеют невероятно маленькие выводы, расположенные очень близко друг к другу.

Такие выводы расположены слишком близко друг к другу, чтобы паяльник мог успешно контактировать с одним паяным соединением за раз.

Как определить:
Для обнаружения дефектов на компонентах с мелким шагом может потребоваться микроскоп. Поднятые выводы, недостаточное количество припоев и перемычки – все это распространенные дефекты из-за размера выводов и близости друг к другу.

Почему паяльник не работает:
Компоненты с мелким шагом требуют специального оборудования для правильного ремонта, такого как инструменты для оплавления горячим воздухом и жала специальной конструкции.Использование обычного паяльника, скорее всего, нанесет больше вреда, чем пользы, даже в самых лучших обстоятельствах.

4. Перекошенные стыки компонентов

Что это такое:
Компоненты могут «перекоситься» во время производства, в результате чего выводы будут отсоединены или даже вообще подключены к неправильному паяльному стыку.

Как определить:
Выводы на компонентах для поверхностного монтажа с перекосом часто находятся между контактными площадками и могут ни к чему не подключаться или образовывать перемычку между двумя контактными площадками.В крайних случаях компонент может сместиться достаточно далеко, чтобы образовать твердые паяные соединения на неправильных выводах, в результате чего один или несколько выводов останутся открытыми.

Почему паяльник не работает:
Чтобы исправить перекос компонента и создать правильные паяные соединения, сначала необходимо полностью удалить компонент. Для этого все паяные соединения на компоненте должны быть нагреты одновременно.

Паяльник не может безопасно нагреть одновременно более одного паяного соединения. Для отсоединения и поворота компонента необходимо использовать специальные инструменты для доработки.

5. Области тяжелой меди

Что это такое:
Некоторые выводы компонента могут быть прикреплены к так называемой «медной плоскости». Эти обширные участки металла могут поглощать большое количество тепла по сравнению с другими участками печатной платы.

Как определить:
Медные плоскости обычно отображаются в том же оттенке, что и следы на доске, но выглядят как большие сплошные области, а не маленькие дорожки.

Компоненты часто подключаются непосредственно к самолетам.Если вы не можете расплавить паяное соединение через несколько секунд, возможно, тепло слишком быстро рассеивается в медной плоскости.

Почему паяльник не работает:
Печатная плата, вероятно, поглощает тепло быстрее, чем паяльник. Поскольку утюг постоянно теряет тепло, повышение температуры не даст большого эффекта. Хранение паяльника в паяном соединении в течение длительного времени может привести к повреждению компонента.

Для доработки этого типа паяного соединения обычно требуются инструменты для предварительного нагрева, чтобы поддерживать температуру платы.

Заключение

Неисправность схемы не всегда можно избежать, но часто ее можно исправить. Зная, с какими паяльными соединениями справится ваш надежный паяльник, вы можете сразу же спасти плату. И, зная, когда отправить борьбу профессионалам, вы можете полностью спасти доску.

Вы когда-нибудь встречали паяное соединение, с которым не справлялся бы ваш паяльник? Или, может быть, вы нашли успешный трюк, о котором мы не упоминали? Помогите нам помочь медикам, занимающимся монтажными платами, в комментариях ниже!

Крис Мейер работает в сфере производства электроники более 15 лет и обнаружил множество способов как исправить, так и поджарить компонент.Он пишет, чтобы помочь людям пройти через кривую обучения и сразу же начать улучшать качество своих печатных плат. Гибкая печатная плата для пайки

, шаг за шагом

Большинство инженеров должны были кое-что знать о ручной пайке жесткой печатной платы, но что касается гибкой печатной платы ? Гибкие печатные платы сейчас все чаще упоминаются в электронике, на что следует обратить внимание, когда нам нужно выполнить пайку FPC вручную?

Гибкая печатная плата

Паяльные гибкие платы, шаг за шагом

  1. Нанесите флюс на контактные площадки перед пайкой и предварительно обработайте их паяльником, чтобы предотвратить окисление контактных площадок, что приведет к плохой пайке.Как правило, этого не нужно делать при пайке микросхем на гибкую плату.

  2. Осторожно поместите микросхему PQFP на гибкую печатную плату с помощью пинцета, стараясь не повредить контакты. Совместите его с площадкой, чтобы обеспечить правильную ориентацию чипа. Нагрейте паяльник до температуры более 300 ℃, нанесите небольшое количество припоя на жало, прижмите чип к FPC инструментами, нанесите небольшой припой на два контакта в противоположных углах, затем припаяйте их, чтобы зафиксировать чип. .Дважды проверьте положение микросхемы после пайки, отрегулируйте или отсоедините ее, чтобы повторно припаять микросхему, если положение смещено.

  3. При пайке всех выводов припой следует нанести на жало паяльника и все контакты, чтобы они оставались влажными. Предварительно нагрейте конец каждого вывода микросхемы с помощью жала паяльника, пока припой не прикрепится к контактам. Во время пайки гибкой печатной платы держите кончик паяльника параллельно штырям, чтобы не допустить образования перемычки.

  4. Осмотрите и удалите излишки припоя после пайки всех контактов, чтобы избежать образования мостиков. Используйте пинцет, чтобы проверить, есть ли канифоль. Смочите штыри флюсом, затем окуните жесткую щетку в спирт, чтобы тщательно протереть ее вместе со штырями, пока флюс не будет удален с гибкой печатной платы.

  5. Сопротивления или конденсаторы SMD припаять относительно легко. Вы можете сначала нанести олово на паяное соединение, затем надеть на него один конец компонента, зажать компонент пинцетом, припаять этот конец и проверить, правильно ли он сваривается.Если все в порядке, просто положите его и припаяйте другой конец.

Кроме того, когда размер платы FPC слишком велик, хотя пайку легче контролировать, линии длинные, сопротивление увеличивается, сопротивление шума уменьшается, а стоимость увеличивается.

Когда гибкая печатная плата слишком мала, тепловыделение снижается, пайку трудно контролировать, соседние линии мешают друг другу, например, электромагнитные помехи.Следовательно, необходимо оптимизировать конструкцию платы FPC:

  • Сократите трассы между высокочастотными компонентами и уменьшите электромагнитные помехи.

  • Компоненты с большим весом (например, более 20 г) должны быть закреплены скобами, а затем приварены.

  • Следует учитывать рассеивание тепла, чтобы предотвратить большой перепад температур на поверхности компонента, который может разрушить детали. Термочувствительный компонент должен находиться вдали от источника тепла.

  • Компоненты расположены максимально параллельно, что не только красиво, но и легко сваривается, что подходит для массового производства печатных плат. Соотношение размеров 4: 3 (прямоугольник) лучше.

  • Следует избегать использования медной фольги большой площади, поскольку при длительном нагревании гибкой печатной платы медная фольга может расшириться и упасть.

Лучший способ пайки проводов к печатной плате – Инженерно-технические

Основным принципом пайки электроники является правильное нанесение припоя для создания проводящего соединения.Правильная пайка выполняется путем прикладывания паяльного жала к стыку, его нагревания и нанесения припоя на горячее соединение, чтобы расплавить его в поток.

Лужение паяльника
Лужите жало паяльника каждый раз, когда вы готовы его использовать. Лужение производится расплавлением припоя непосредственно на жало паяльника. Он предохраняет наконечник от окисления, что может препятствовать передаче тепла паяемому соединению. Коснитесь припоем жала паяльника и нанесите на него достаточно припоя, чтобы покрыть его.Протрите жало влажной губкой, чтобы удалить излишки припоя и открыть блестящее серебристое паяльное жало.

Пайка
Используйте утюг, чтобы нагреть стык, прикоснитесь припоем к нагретому стыку, и припой равномерно потечет по нему. Расплавление припоя путем прикосновения к утюгу вместо стыка приведет к образованию «холодного припоя», что означает, что припой не сможет обеспечить правильное соединение, он легко потрескается или сломается и вызовет неисправность электроники. Холодный припой будет выглядеть тусклым и потускневшим.Хороший припой будет иметь ровное покрытие блестящего серебристого припоя на стыке.

Пайка для электроники
Подготовьте провод к пайке, сняв изоляцию, скрутив концы проводов и прикрепив радиаторы для защиты изоляции от плавления. Чтобы упростить пайку к кронштейну, залудите концы провода, нагревая их утюгом и касаясь их припоем легкими движениями, пока провод не станет блестящим и серебристым.

При пайке электронных компонентов согните выводы, чтобы закрепить деталь, обрежьте выводы, приложите радиаторы к хрупким компонентам, припаяйте соединение и очистите спиртом и щеткой.Не перегревайте то, что вы паяете, потому что это может повредить электронные компоненты, привести к расплавлению изоляции проводов или отсоединению цепей от платы.

Наконечники
Очищайте жало паяльника влажной губкой каждый раз, когда вы кладете его обратно в держатель или поднимаете для использования, чтобы предотвратить окисление жала.

Плохая пайка может быть удалена с помощью медной оплетки или присоски для припоя. Медная оплетка накладывается на снимаемый припой. Когда железо нагревает медную оплетку, оно разжижает припой, который поглощается оплеткой.Присоска припоя поднимает расплавленный припой, чтобы удалить его.

Полезные советы при пайке печатных плат

Обладая многолетним опытом, наш опытный персонал обладает обширными знаниями и опытом в области пайки печатных плат.

В частности, ручная пайка печатных плат, которая является повседневной работой на нашем предприятии.

Нашим клиентам нравится удобство и гибкость работы с отечественным производителем.Тем более, что партнерство с производителем из США резко снижает затраты и время выполнения заказа.

Таким образом, передача ваших печатных плат американскому производителю на аутсорсинг дает вашей компании огромное конкурентное преимущество. Это, безусловно, справедливо, когда вы сталкиваетесь с небольшими объемами производства из-за небольших партий и коротких сроков выполнения заказа.

Статья по теме: Инициатива Reshoring подчеркивает сообщение «Return-Manufacturing-Home»

Пайка печатных плат

Наше внимание направлено на производство печатных плат малого и среднего размера.Еще одна область специализации – работа с нашими клиентами над созданием прототипов.

Кроме того, всегда приятно помогать клиенту впервые воплотить в жизнь прототип печатной платы.

Паяльные платы более 35 лет приносят большой опыт. Этот опыт научил нас тому, что работает хорошо. Он также научил нас тому, чего нет.

Ниже приводится список полезных советов, а также того, чего следует избегать при пайке печатных плат.

Жала для пайки

Правильная пайка печатной платы имеет важное значение.Вот список полезных советов при пайке печатных плат:

  • Точно припаяйте точку контакта
  • Используйте бессвинцовый припой, соответствующий требованиям ROHS (по возможности)
  • Маленькие паяные соединения
  • Больше тепла
  • Не перепаивайте стык
  • Много поцелуев Херши – Наши сотрудники считают, что здоровое паяное соединение будет выглядеть как поцелуй Херси (конечно, приветствуются и настоящие поцелуи Херси)
  • Хорошая окраска – блестящее серебро
  • Устранение грязи или частиц
Плохо Парни, которых следует избегать

Однако в этот список входят Плохие Парни, которых наша команда старается избегать:

  • Шарики припоя
  • Промывка припоя
  • Видимый остаток флюса
  • Трещины
  • Паяльные перемычки
  • Отверстия в припое
  • Контрольные точки ингибирования потока
  • Не допускайте чрезмерного растягивания компонента

Это лишь некоторые из советов, которые мы команда накопилась за долгие годы.Если вы хотите обсудить аутсорсинг пайки печатных плат с опытным производителем, мы приветствуем возможность поговорить с вами.

Передача ваших печатных плат надежному источнику имеет первостепенное значение. Наша команда стремится к совершенству при пайке печатных плат и проводов.

Статья по теме: 10 вещей, которые нельзя делать, держа паяльник

Упаковка

Спасибо, что нашли время, чтобы прочитать нашу запись в блоге.

Наконец, для получения дополнительной информации о Falconer Electronics, нажмите эти полезные ссылки:

Кроме того, чтобы узнать о сборках жгутов проводов, нажмите ниже:

Различные методы пайки печатных плат

При разработке или производстве печатных плат необходимо учитывать множество факторов, чтобы гарантировать правильную работу вашего продукта.

Пайка – важнейший компонент в процессе производства электроники. Пайка – это процесс соединения двух или более компонентов друг с другом с помощью металлического материала, похожего на клей, который называется припоем.

Выбранная вами техника пайки зависит от ваших потребностей, используемых материалов и других конкретных факторов, таких как высокая термостойкость или требования к гибкости.

Перед тем, как выбрать процесс пайки, вы должны знать, что предлагает каждый метод.

Выбор неправильной техники пайки может привести к поломке продукта или повреждению вашей печатной платы. Прочтите больше, чтобы узнать о различных методах пайки и о том, какие материалы необходимы для пайки.

Мягкая пайка для печатных плат

Пайка мягким припоем – популярный выбор в отрасли и лучший выбор для прикрепления небольших, компактных, хрупких компонентов к печатной плате.Компоненты, используемые при пайке мягким припоем, часто имеют низкую температуру разжижения, которая разрушается при высокой температуре.

Температура жидкости для мягкого пайки должна быть ниже 752 градусов по Фаренгейту (400 градусов по Цельсию), чтобы избежать поломки платы и компонентов. Когда температура поднимается выше этой, процесс называется пайкой твердым припоем.

При пайке мягким припоем оловянно-свинцовый сплав используется в качестве заполнителя металлического пространства и нагревается газовой или электрической горелкой для прикрепления компонентов к плате.

Пайка мягким припоем не так долговечна, как другие методы, и не дает прочных соединений, что дало ей название «мягкая».

Пайка жестких плат или серебряная пайка

Пайка твердым припоем (также известная как пайка серебром) обеспечивает более надежные соединения, чем пайка мягкой пайкой для ваших печатных плат.

Пайка твердым припоем обычно используется для соединения металлических деталей – в основном золота, серебра, латуни и меди – при температуре около 600 ° F. Для плавки используется паяльная лампа.

Вы должны использовать борную кислоту и спирт для поддержания чистоты припоя и поверхности во время этого процесса, если вы хотите успешно прикрепить компоненты во время изготовления печатной платы.

Термин «серебряная пайка» используется в этом методе, когда припой изготавливается из серебра.

Пайка Пайка

Пайка использует самые высокие температуры и создает самые прочные соединения по сравнению с мягкой и твердой пайкой.

Пайка аналогична твердой пайке, потому что металлические компоненты или детали прикрепляются под действием высокой температуры.

Отличие пайки в том, что она плавит металл у основания, чтобы он соответствовал присадочному металлу, разработанному для вашей платы.

Пайка пайкой – это простой процесс, который можно автоматизировать для массового производства, он лучше всего подходит для соединения двух отдельных печатных плат и вызывает меньшую тепловую деформацию.

Волновая пайка

Пайка волной припоя используется для сборки в сквозных отверстиях или в технологии поверхностного монтажа (SMT). Применяется для массовой сборки печатных плат.

Печатная плата проходит над поддоном с расплавленным припоем, который похож на бассейн с волнами (отсюда и название).Когда печатная плата соприкасается с припоем, компоненты печатной платы присоединяются.

Перед пайкой волной для поверхностного монтажа компоненты необходимо приклеить к плате.

Методы

SMT стали более популярными, чем методы сквозной пайки, поэтому пайка волной припоя стала менее популярной техникой выбора. Впоследствии волновая пайка была заменена пайкой оплавлением.

Пайка оплавлением

Процесс пайки оплавлением включает прикрепление компонентов к плате с помощью нагретой паяльной пасты.Паяльная паста нагревается и переводится в расплавленное состояние, что позволяет соединять контактные площадки и контакты.

Пайка оплавлением дает постоянное крепление.

Материалы, необходимые для пайки печатной платы

Хотя некоторые материалы, используемые в процессах производства и пайки, могут отличаться от проекта к проекту, во время каждой процедуры пайки будут использоваться четыре основных материала.

  • Паяльник: Паяльник – это источник тепла, используемый в процессе пайки.Это металлический инструмент в форме ручки, позволяющий манипулировать припоем. К частям паяльника относятся жало, ручка палочки, ластик для припоя и подставка, когда он не используется.
  • Паяльная паста : Это серая замазка, с помощью которой выводы компонентов крепятся к плате.
  • Флюс для припоя: Флюс для припоя – это химическое чистящее средство. Он помогает удалить ржавчину, предотвратить появление ржавчины в будущем, не допуская попадания воздуха, и упрощает нанесение паяльной пасты за счет подготовки поверхности.

Выберите лучший процесс пайки для вашей печатной платы

Используемый метод пайки зависит от требований, возможностей и материалов, используемых на вашей печатной плате.

Перед тем, как выбрать технику пайки, убедитесь, что вы знаете, что лучше всего подходит для вашего продукта и обеспечивает долговечные результаты.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *