Пайка смд компонентов паяльником: Как правильно паять SMD – Практическая электроника

Пайка SMD деталей в домашних условиях » Журнал практической электроники Датагор

SMD — Surface Mounted Devices — Компоненты для поверхностного монтажа — так расшифровывается эта английская аббревиатура. Они обеспечивают более высокую по сравнению с традиционными деталями плотность монтажа. К тому же монтаж этих элементов, изготовление печатной платы оказываются более технологичными и дешевыми при массовом производстве, поэтому эти элементы получают все большее распространение и постепенно вытесняют классические детали с проволочными выводами.

Монтажу таких деталей посвящено немало статей в Интернете и в печатных изданиях, в своей статье про выбор главного инструмента я уже писал немного по этой теме. Сейчас хочу ее дополнить.
Надеюсь мой опус будет полезен для начинающих и для тех, кто пока с такими компонентами дела не имел.

Выход статьи приурочен к выпуску первого датагорского конструктора, где таких элементов 4 шт., а собственно процессор PCM2702 имеет супер-мелкие ноги. Поставляемая в комплекте

печатная плата имеет паяльную маску, что облегчает пайку, однако не отменяет требований к аккуратности, отсутствию перегрева и статики.

Несколько слов про необходимые для этой цели инструменты и расходные материалы. Прежде всего это пинцет, острая иголка или шило, кусачки, припой, очень полезен бывает шприц с достаточно толстой иголкой для нанесения флюса. Поскольку сами детали очень мелкие, то обойтись без увеличительного стекла тоже бывает очень проблематично. Еще потребуется флюс жидкий, желательно нейтральный безотмывочный. На крайний случай подойдет и спиртовой раствор канифоли, но лучше все же воспользоваться специализированным флюсом, благо выбор их сейчас в продаже довольно широкий.

В любительских условиях удобнее всего такие детали паять при помощи специального паяльного фена или по другому — термовоздушной паяльной станцией. Выбор их сейчас в продаже довольно велик и цены, благодаря нашим китайским друзьям, тоже очень демократичные и доступны большинству радиолюбителей.

Вот например такой образчик китайского производства с непроизносимым названием. Я такой станцией пользуюсь уже третий год. Пока полет нормальный.

Ну и конечно же, понадобится паяльник с тонким жалом. Лучше если это жало будет выполнено по технологии «Микроволна» разработанной немецкой фирмой Ersa. Оно отличается от обычного жала тем, что имеет небольшое углубление в котором скапливается капелька припоя. Такое жало делает меньше залипов при пайке близко расположенных выводов и дорожек. Настоятельно рекомендую найти и воспользоваться. Но если нет такого чудо-жала, то подойдет паяльник с обычным тонким наконечником.

В заводских условиях пайка SMD деталей производится групповым методом при помощи паяльной пасты. На подготовленную печатную плату на контактные площадки наносится тонкий слой специальной паяльной пасты. Делается это как правило методом шелкографии. Паяльная паста представляет собой мелкий порошок из припоя, перемешанный с флюсом. По консистенции он напоминает зубную пасту.

После нанесения паяльной пасты, робот раскладывает в нужные места необходимые элементы. Паяльная паста достаточно липкая, чтобы удержать детали. Потом плату загружают в печку и нагревают до температуры чуть выше температуры плавления припоя. Флюс испаряется, припой расплавляется и детали оказываются припаянными на свое место. Остается только дождаться охлаждения платы.

Вот эту технологию можно попробовать повторить в домашних условиях. Такую паяльную пасту можно приобрести в фирмах, занимающихся ремонтом сотовых телефонов. В магазинах торгующих радиодеталями, она тоже сейчас как правило есть в ассортименте, наряду с обычным припоем. В качестве дозатора для пасты я воспользовался тонкой иглой. Конечно это не так аккуратно, как делает к примеру фирма Asus когда изготовляет свои материнские платы, но тут уж как смог. Будет лучше, если эту паяльную пасту набрать в шприц и через иглу аккуратно выдавливать на контактные площадки. На фото видно, что я несколько переборщил плюхнув слишком много пасты, особенно слева.

Посмотрим, что из этого получится. На смазанные пастой контактные площадки укладываем детали. В данном случае это резисторы и конденсаторы. Вот тут пригодится тонкий пинцет. Удобнее, на мой взгляд, пользоваться пинцетом с загнутыми ножками.

Вместо пинцета некоторые пользуются зубочисткой, кончик которой для липкости чуть намазан флюсом. Тут полная свобода — кому как удобнее.

После того как детали заняли свое положение, можно начинать нагрев горячим воздухом. Температура плавления припоя (Sn 63%, Pb 35%, Ag 2%) составляет 178с*. Температуру горячего воздуха я выставил в 250с* и с расстояния в десяток сантиметров начинаю прогревать плату, постепенно опуская наконечник фена все ниже. Осторожнее с напором воздуха — если он будет очень сильным, то он просто сдует детали с платы. По мере прогрева, флюс начнет испаряться, а припой из темно-серого цвета начнет светлеть и в конце концов расплавится, растечется и станет блестящим. Примерно так как видно на следующем снимке.

После того как припой расплавился, наконечник фена медленно отводим подальше от платы, давая ей постепенно остыть. Вот что получилось у меня. По большим капелькам припоя у торцов элементов видно где я положил пасты слишком много, а где пожадничал.

Паяльная паста, вообще говоря, может оказаться достаточно дефицитной и дорогой. Если ее нет в наличии, то можно попробовать обойтись и без нее. Как это сделать рассмотрим на примере пайки микросхемы. Для начала все контактные площадки необходимо тщательно и толстым слоем облудить.

На фото, надеюсь видно, что припой на контактных площадках лежит такой невысокой горочкой. Главное чтобы он был распределен равномерно и его количество на всех площадках было одинаково. После этого все контактные площадки смачиваем флюсом и даем некоторое время подсохнуть, чтобы он стал более густым и липким и детали к нему прилипали. Аккуратно помещаем микросхему на предназначенное ей место. Тщательно совмещаем выводы микросхемы с контактными площадками.

Рядом с микросхемой я поместил несколько пассивных компонентов керамические и электролитический конденсаторы. Чтобы детали не сдувались напором воздуха нагревать начинаем свысока. Торопиться здесь не надо. Если большую сдуть достаточно сложно, то мелкие резисторы и конденсаторы запросто разлетаются кто куда.

Вот что получилось в результате. На фото видно, что конденсаторы припаялись как положено, а вот некоторые ножки микросхемы (24, 25 и 22 например) висят в воздухе. Проблема может быть или в неравномерном нанесении припоя на контактные площадки или в недостаточном количестве или качестве флюса. Исправить положение можно обычным паяльником с тонким жалом, аккуратно пропаяв подозрительные ножки. Чтобы заметить такие дефекты пайки необходимо увеличительное стекло.

Паяльная станция с горячим воздухом — это хорошо, скажете вы, но как быть тем, у кого ее нет, а есть только паяльник? При должной степени аккуратности SMD элементы можно припаивать и обычным паяльником. Чтобы проиллюстрировать эту возможность припаяем резисторы и пару микросхем без помощи фена одним только паяльником. Начнем с резистора. На предварительно облуженные и смоченные флюсом контактные площадки устанавливаем резистор. Чтобы он при пайке не сдвинулся с места и не прилип к жалу паяльника, его необходимо в момент пайки прижать к плате иголкой.

Потом достаточно прикоснуться жалом паяльника к торцу детали и контактной площадке и деталь с одной стороны окажется припаянной. С другой стороны припаиваем аналогично. Припоя на жале паяльника должно быть минимальное количество, иначе может получиться залипуха.

Вот что у меня получилось с пайкой резистора.

Качество не очень, но контакт надежный. Качество страдает из за того, что трудно одной рукой фиксировать иголкой резистор, второй рукой держать паяльник, а третьей рукой фотографировать.

Транзисторы и микросхемы стабилизаторов припаиваются аналогично. Я сначала припаиваю к плате теплоотвод мощного транзистора. Тут припоя не жалею. Капелька припоя должна затечь под основание транзистора и обеспечить не только надежный электрический контакт, но и надежный тепловой контакт между основанием транзистора и платой, которая играет роль радиатора.

Во время пайки можно иголкой слегка пошевелить транзистор, чтобы убедиться что весь припой под основанием расплавился и транзистор как бы плавает на капельке припоя. К тому же лишний припой из под основания при этом выдавится наружу, улучшив тепловой контакт. Вот так выглядит припаянная микросхема интегрального стабилизатора на плате.

Теперь надо перейти к более сложной задаче — пайке микросхемы. Первым делом, опять производим точное позиционирование ее на контактных площадках. Потом слегка «прихватываем» один из крайних выводов.

После этого нужно снова проверить правильность совпадения ножек микросхемы и контактных площадок. После этого таким же образом прихватываем остальные крайние выводы.

Теперь микросхема никуда с платы не денется. Осторожно, по одной припаиваем все остальные выводы, стараясь не посадить перемычку между ножками микросхемы.

Вот тут то нам очень пригодится жало «микроволна» о котором я упоминал вначале. С его помощью можно производить пайку многовыводных микросхем, просто проводя жалом вдоль выводов.

Залипов практически не бывает и на пайку одной стороны с полусотней выводов с шагом 0,5 мм уходит всего минута. Если же такого волшебного жала у вас нет, то просто старайтесь делать все как можно аккуратнее.

Что же делать, если несколько ножек микросхемы оказались залиты одной каплей припоя и устранить этот залип паяльником не удается?

Тут на помощь придет кусочек оплетки от экранированного кабеля. Оплетку пропитываем флюсом. Затем прикладываем ее к заляпухе и нагреваем паяльником.

Оплетка как губка впитает в себя лишний припой и освободит от замыкания ножки микросхемы. Видно, что на выводах остался минимум припоя, который равномерно залил ножки микросхемы.

Надеюсь, я не утомил вас своей писаниной, и не сильно расстроил качеством фотографий и полученных результатов пайки. Может кому-нибудь этот материал окажется полезным. Удачи!

С уважением, Тимошкин Александр (TANk)

 

Ручная пайка миниатюрных элементов SMD

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

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

Инструменты для пайки SMD

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

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

2. Припой. Для ручной пайки поверхностно-монтируемых элементов, нам нужен оловянно-свинцовый сплав 60/40 в виде проволоки диаметром в 0,015 дюйма (0,4 мм). Свинца в сплаве может быть больше и проволока понадобиться толще, если вам нужно закрепить на плате разъём.

 

3. Распаечная тесьма. Это одна из вещей, которая просто незаменима для ручной пайки. Также известная как скребок припоя — помогает удалять припой. Она сплетена из тонких медных проволок в длинную косичку, и иногда имеет флюс внутри.

 

4. Пинцет. Захваты с плоскими наконечниками необходимы для перемещения и удерживания миниатюрных чип компонентов. Очень удобны такие с загнутыми концами. Вы можете приобрести такие примерно за 5 долларов.

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

5. Флюс. Его не всегда используют при ручной пайке плат с SMD, но некоторые люди не могут обойтись без него. Флюс можно применять даже с готовыми проволочными припоями, так как чем тоньше проволочка, тем меньше в ней этого растворителя. Во время пайки ножки элементов прогреваются больше чем один раз, поэтому важно добавлять немного флюса извне.

6. Лупа с фонариком. Вам в любом случае понадобиться много света и увеличительное стекло при пайке миниатюрных элементов. Есть хорошие линзы на голову подобные OptiVisors, увеличивающие в 2,5 раза, в них встроены лампы освещения.

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

Техника удаления припоя тесьмой

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

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

Чтоб очистить тесьму, вам нужно добавить флюса побольше.

Пайка двухконтактных элементов

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

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

Пайка SOIC и других микросхем с множеством ножек

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

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

Удаление наплывов

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

Автор: Алексей Алексеевич, г. Пермь. 

---

 

Пайка для поверхностного монтажа — Restarters Wiki

Поверхностный монтаж и микропайка могут быть сложными, но вы можете многое сделать без дорогостоящего оборудования. На этой странице мы покажем вам инструменты и методы, необходимые для начала работы.

Содержание

• 1 Краткое описание
  • 1.1 Безопасность
• 2 Необходимые инструменты
  • 2.1 Железо
  • 2.2 Флюс
  • 2.3 Лупа
• 3 Типы компонентов для поверхностного монтажа
• 4 Ручная пайка для поверхностного монтажа
• 5 Горячий воздух и инфракрасная пайка
• 6 Переделка
  • 6.1 Демонтаж компонентов
    • 6.1.1 Профессиональный метод
    • 6.1.2 Стандартный паяльник
    • 6.1.3 Ампутация ноги
    • 6.1.4 Сплав для выпайки
    • 6.1.5 Фитиль для удаления припоя
  • 6.2 Ремонт гусениц
• 7 Практика
• 8 Внешние ссылки

Резюме

Современные электронные гаджеты всех видов, как правило, используют методы поверхностного монтажа, когда компоненты припаяны к поверхности печатной платы, а не сквозную конструкцию, в которой выводы проходят через отверстия в плате и припаиваются с другой стороны. Устройства для поверхностного монтажа, как правило, меньше, часто намного меньше, чем их аналоги для сквозного монтажа, что затрудняет ремонт. Тем не менее, многое еще возможно, как описано здесь.

Безопасность

Будьте осторожны с паяльником – он может сильно обжечь вас.

Избегайте вдыхания паров флюса или соседнего пластика, который может перегреться.

Необходимые инструменты

Для серьезных работ по поверхностному монтажу необходима надлежащая паяльная станция для поверхностного монтажа. Это будет включать в себя паяльник с тонким наконечником, инструмент для пайки горячим воздухом и, в идеале, пару паяльных пинцетов, но это будет стоить трехзначную сумму. Для случайной разовой работы вы, возможно, не сможете оправдать это, но, тем не менее, вы можете многое сделать, дополнив инструменты, которые у вас, вероятно, уже есть, добавив еще несколько, всего за несколько фунтов. Ниже приведен минимум:

• Паяльник с жалом 1 мм (или мельче).
• Тонкий припой – 22SWG (0,028 дюйма или 0,711 мм) или, что предпочтительнее, тоньше.
• Ручка с флюсом для пайки.
• Фитиль для припоя.
• Лупа и/или закрывающие рабочие очки.
• Тонкий пинцет.

Утюг

Все утюги, кроме самых дешевых, имеют сменные насадки, и вы, вероятно, можете приобрести насадку на 1 мм для уже имеющегося утюга. Но это должен быть небольшой паяльник, которым можно манипулировать скорее как карандашом, чем ломом.

Во время работы положите запястье на скамью или другую твердую опору, чтобы свести к минимуму дрожание рук, и держите ручку утюга близко к элементу, манипулируя им движениями пальцев, а не запястьем или рукой.

Флюс

Люди могут сказать вам, что вам не нужен флюс, так как в припое есть флюс. На самом деле он содержит только минимум, и этого недостаточно для поверхностного монтажа.

Увеличительное стекло

Каким бы хорошим ни было ваше зрение, увеличительное стекло все равно пригодится вам для осмотра. Подойдет тот, который обычно идет в комплекте с «рукой помощи».

Чтобы получить действительно четкое представление о мельчайших компонентах, стоит приобрести ювелирную лупу с 5-кратным или 10-кратным увеличением. Немного потренировавшись, вы сможете держать его в глазнице, оставляя обе руки свободными.

Правильный способ использования любого вида увеличительного стекла — поднести его близко к глазу, а затем расположить голову или произведение так, чтобы оно было в фокусе.

Дополнительную информацию о лупах и средствах проверки можно найти на отдельной странице.

Типы компонентов для поверхностного монтажа

Статья в Википедии о технологии поверхностного монтажа дает много информации об устройствах (включая изображения некоторых из них) и процедурах, используемых для работы с ними.

Резисторы и конденсаторы бывают нескольких стандартных размеров, размер указывается кодом, например. 1206 указывает на устройство размером 0,12 x 0,06 дюйма. Другими распространенными размерами являются 0805 и 0603, интерпретируемые аналогично. ИС

поставляются в различных корпусах, не все из которых можно припаять или отпаять без специальных инструментов или оборудования.

Устройства SOIC (миниатюрная интегральная схема) являются самыми простыми, так как расстояние между выводами составляет 1,27 мм (0,05 дюйма). Устройства

SSOP или TSSOP ([тонкий] термоусадочный малый корпус) обычно имеют расстояние между выводами 0,65 мм (0,025 дюйма), и их сложно паять вручную, но все же возможно при значительной осторожности.

Устройства LCC (безвыводные держатели микросхем) не имеют выводов или выводов, которые складываются под устройством и могут быть припаяны, позволяя припою стекать с контактной площадки на контакт на боковой стороне устройства.

QFN (квадратный безвыводной корпус) и MLP (корпус с микровыводной рамкой) имеют контактные площадки на нижней части, доходящие до краев, и, хотя их можно припаять, при осмотре будет трудно сказать, все ли контактные площадки установлены должным образом. припаян.

Устройства BGA (массив шариковых решеток) имеют шарики припоя в сетке на нижней стороне, которые припаяны к контактным площадкам под устройством. Все основные микросхемы в смартфоне обычно представляют собой устройства BGA. Для работы с ними практически необходимо специальное оборудование.

Последние 2 или 3 типа можно удалить только с помощью фена, и было бы очень сложно, если вообще возможно, установить замену стандартными инструментами.

Ручная пайка для поверхностного монтажа

При обычной пайке вы можете относительно легко увидеть и исправить любые плохие соединения, но при поверхностном монтаже важно, чтобы все соединения были в хорошем состоянии с первого раза. Вот почему вы не можете обойтись без использования потока.

Резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности и диоды – это 2-контактные устройства, и там будет 2 площадки, к которым надо припаять концы. ИС (интегральные схемы) имеют больше ножек, по одной контактной площадке на ножку.

Нанесите флюс на обе или все контактные площадки, затем слегка залудите только одну из них, используя не больше припоя, чем необходимо. В случае ИС выберите угловую площадку.

Теперь правильно расположите устройство над подушечками. Удерживайте его на месте, слегка нажимая на него кончиками тонкого пинцета или прецизионной отвертки. Приложите паяльник к площадке, касаясь ножки ИС или конца 2-контактного устройства. Держите его там в течение секунды или около того, пока припой не расплавится, затем нанесите чуть больше припоя на ножку или конец устройства. Припой должен течь по ножке, соединяя ее с контактной площадкой. Продолжайте удерживать устройство на месте в течение секунды или двух после удаления утюга и до тех пор, пока припой не затвердеет.

Теперь он будет закреплен одним концом или одной ногой. Осмотрите его очень внимательно, чтобы убедиться, что другой конец или все остальные ножки расположены правильно. Если микросхема немного смещена, вы можете просто подтолкнуть ее, согнув припаянную ножку, в противном случае повторно приложите утюг и осторожно переместите ее по мере необходимости.

Теперь нанесите еще немного флюса и припаяйте все остальные ножки, начиная с одной в противоположном углу. В каждом случае приложите утюг на секунду или около того, чтобы нагреть контактную площадку и ножку перед нанесением минимального количества припоя. Слишком много припоя приведет к перемычке между двумя контактными площадками.

Вы можете удалить перемычки между контактами с помощью фитиля. Нанесите немного флюса на фитиль (без него он не будет работать) и положите его на контактные площадки с перемычками. Теперь прижмите его к контактным площадкам с помощью паяльника, и как только припой расплавится, отведите фитиль и утюг от контактных площадок протирающим движением. Возможно, вам придется повторить процесс.

Пайка горячим воздухом и инфракрасная пайка

Альтернативным методом является использование паяльной пасты с термофеном или инфракрасной печью, но контроль температуры становится важным фактором. Это Instructable показывает, как это можно сделать.

Паяльная паста представляет собой смесь порошкообразного припоя и флюса и обычно поставляется в шприце. К сожалению, он имеет ограниченный срок годности, поэтому лучше всего хранить его в холодильнике, чтобы продлить срок его службы. С помощью шприца можно нанести «червячка» пасты на ряд соседних подушечек и поместить компонент сверху. Когда он плавится, поверхностное натяжение притягивает припой к контактным площадкам и зазорам между ними.

В идеале следует использовать инструмент для пайки горячим воздухом, который подает воздух при контролируемой температуре. При достаточной осторожности вы можете использовать газовый паяльник с соплом горячего воздуха или какой-либо другой термофен с узким соплом, но вам нужно будет очень внимательно следить за тем, чтобы паяльная паста полностью расплавилась, и при этом следить за тем, чтобы паяльная паста полностью расплавилась. ничего не перегревайте. Настоятельно рекомендуется потренироваться на доске. С газовым утюгом было бы очень легко сильно перегреть плату или припаиваемые компоненты.

Можно преобразовать печь для гриля или микроволновую печь с грилем в паяльную печь, но необходимо добавить датчик температуры и управляющую электронику, чтобы повышать температуру, поддерживать ее, а затем снижать, все в соответствии с рекомендациями производителей комплектующих.

Доработка

Удаление компонентов

Удаление компонентов для поверхностного монтажа сложнее, чем припаивание их к плате, поскольку в идеале вам придется нагревать несколько паяных соединений одновременно. Поднятие устройства до того, как припой расплавится, может привести к отрыву медной дорожки от платы, и это может быть трудно исправить, если это произойдет.

Профессиональный метод

Профессиональный метод заключается в использовании фена с небольшой насадкой, которая может поставляться с хорошей паяльной станцией для поверхностного монтажа. Если у вас нет одного из них, вы можете использовать газовый паяльник с насадкой для теплового пистолета. Но вам нужно позаботиться о том, чтобы не нагреть соседние компоненты слишком сильно, так как у вас мало контроля над температурой.

Для резисторов, конденсаторов и любых других небольших 2-контактных устройств вы можете получить пару припоя-пинцета. С их помощью вы можете расплавить припой с обоих концов и снять устройство с платы одним действием.

Стандартный паяльник

В случае меньших резисторов и конденсаторов ваш стандартный паяльник может быть шире, чем само устройство, и в этом случае вы можете приложить паяльник к обоим концам одновременно и снять его с контактных площадок, когда припой расплавится. .

Можно также нанести флюс на фитиль припоя и положить его на устройство. Когда вы прижимаете утюг к фитилю, он не только распространяет тепло на оба конца устройства, но и всасывает большую часть припоя. Через пару секунд вы сможете «вытереть» устройство с его подушечек, все еще прижимая утюг к фитилю и устройству.

Ампутация ноги

Если микросхемы и разъемы вышли из строя или их легко заменить, лучше всего просто отрезать ноги канцелярским ножом, а затем удалить ампутированные ноги по отдельности или по несколько с помощью паяльника.

Сплав для отпайки

Простой метод, который хорошо работает с ИС даже с большим количеством контактов, а также с разъемами с большим количеством контактов, заключается в использовании припоя с очень низкой температурой плавления. Обычно это сплав, содержащий висмут и плавящийся при температуре менее 150°С.

Сначала удалите лишний припой с помощью фитиля. Затем нанесите немного припоя с помощью паяльника, позволяя ему стечь по всем контактам устройства с обеих (или всех) сторон устройства. Он смешается с исходным припоем и останется в расплавленном состоянии достаточно долго, чтобы отсоединить устройство от платы.

Фитиль для удаления припоя

Если у вас нет припоя для удаления припоя и ни один из предыдущих методов не работает или вам не доступен, сначала удалите как можно больше припоя с помощью фитиля. Затем аккуратно приподнимите поочередно каждый конец устройства кончиком канцелярского ножа, плавя припой на как можно большем количестве ножек на этом конце. Работайте очень осторожно и терпеливо, чтобы не отрывать гусеницы от доски.

Ремонт гусениц

Мелкие повреждения, такие как поломка поднятых гусениц, могут быть отремонтированы с осторожностью. Во-первых, соскребите припой с части дорожки, чтобы создать новую площадку для пайки. Вам понадобится короткая тонкая медная проволока, например, одна жила из куска многожильного гибкого провода. Обычно проще всего взять слишком длинную жилу и припаять один конец (не забудьте про флюс), прежде чем согнуть ее и припаять к другой стороне разрыва. Обрезать его можно только после пайки обоих концов.

Практика

Если вы выполните поиск в Интернете по запросу «учебная доска для пайки SMD», вы найдете наборы по очень разумной цене, состоящие из набора деталей для поверхностного монтажа и платы. Он включает в себя светодиоды, которые загораются при подаче питания.

Внешние ссылки

• Видео iFixit Microsolding 101 настоятельно рекомендуется, хотя они предполагают доступ к специальному оборудованию.

Итак, вы боитесь поверхностного монтажа

Если вам посчастливилось столкнуться с доморощенной электроникой 19 века50-х годов, есть вероятность, что под крышками компоненты будут собраны на метках для пайки, каждый компонент с длинными выводами и гнездами для трубок, установленными на шасси. Легко собирается с помощью самого сельскохозяйственного паяльника.

Откройте домашнюю сборку 1960-х или начала 1970-х годов, и вы можете найти те же пассивные компоненты наряду с германиевыми транзисторами, установленными через отверстия в любопытной широко расставленной плате или даже самодельной печатной плате с короткими широкими дорожками.

Припой в большом количестве в коммерческом передатчике начала 1960-е годы

Новейший домашний пиво 1970-х годов

К концу 1970-х и началу 1980-х вы найдете более знакомое зрелище. Двухрядные ИС со сквозным отверстием на полосовой плате с шагом 0,1 дюйма, а самодельные печатные платы начинают появляться на плате из стекловолокна. Удобен в использовании, легко паяется. Привычный. Безопасный. Именно то, что вы увидите на своей макетной плате почти сорок лет спустя, и все еще то, что вы увидите от многих производителей наборов.

Приятный и знакомый сквозной Arduino.
Николас Замбетти CC BY-SA 3.0

Но все мы знаем, что прогресс в мире электронных компонентов не стоит на месте. Компоненты для поверхностного монтажа имеют историю, восходящую к 1960-м годам, и начали появляться в потребительском оборудовании с конца 1980-х годов. Больше компонентов на квадратный дюйм, устройства меньшего размера и дешевле. В настоящее время они распространены повсеместно, и все чаще эти новые компоненты не предлагаются в сквозных версиях. Не проблема, если ваши эксперименты ограничены 741 и 555, но что-то, что скорее стеснит ваш стиль, если ваши вкусы распространяются на новые датчики для микроконтроллера или радиочастотную работу.

Эта разработка вызвала ряд реакций. Многие люди с удовольствием восприняли новую среду, и в результате страницы проектов Hackaday. io полны действительно умных проектов SMD. Но значительное число не смогли перейти на SMD, возможно, их отпугивает меньший размер SMD-компонентов, специальные инструменты, которые им могут понадобиться, или даже новые навыки, которые им придется освоить. Когда вы продаете набор с компонентами SMD, вы услышите реакцию людей, которым нравится набор, но они хотели бы, чтобы он был доступен в сквозном исполнении, поэтому эта статья для них. Демистифицировать работу с SMD и продемонстрировать, что работа с SMD должна быть доступна практически любому, кто умеет владеть паяльником.

Но они такие маленькие!

Tiny SMD — к счастью, о большинстве из них вам не придется беспокоиться.

Вероятно, это первая реакция человека, который всю жизнь занимается сквозной пайкой. Детали SMD часто действительно очень малы, и даже те, которые имеют более крупные корпуса, могут иметь выводы, которые кажутся такими же многочисленными и тонкими, как волоски на кошке, если смотреть на них с паникой «кролик в фарах» непосвященных.

Но важно сделать шаг назад и понять, что не все SMD одинаковы. Некоторые из них крошечные, как песчинки, и паять их могут только те, кто обладает богоподобными способностями, но множество устройств доступно в SMD-корпусах, достаточно больших для простых смертных.

Так что не беспокойтесь, когда увидите плату, покрытую компонентами размером с пылинку. Очень немногие люди могли бы попытаться создать такой уровень конструкции, ваш писец точно не сможет. (Мы с нетерпением ждем комментаторов, утверждающих, что обычно вручную припаивают BGA с тысячью выводами и компоненты микросхем 01005, однако такие заявления бесполезны без доказательств.)

Вместо этого сосредоточьтесь на SMD-корпусах, с которыми вы можете справиться. Пакеты компонентов чипа SMD обозначаются номером, который относится к их размеру. Как ни странно, есть как метрическая, так и имперская версии схемы, но формат тот же: длина, за которой следует ширина.

Взгляните на картинку выше с печатной платой и рулеткой. Это нижняя сторона Raspberry Pi модели B+, и она будет собрана с помощью роботизированной сборочно-разборной машины. Большинство компонентов действительно очень маленькие, но вы заметите L3 как черный компонент слева внизу, который выглядит огромным по сравнению со своими соседями. Этот пакет представляет собой «1008», 0,1 дюйма в длину и 0,08 дюйма в ширину. Он все еще крошечный, но представьте, что вы поднимаете его пинцетом под увеличительным стеклом. Не так уж и плохо, не так ли? Вы, наверное, уже имели дело со многими вещами в этом диапазоне размеров, неужели теперь SMD-детали кажутся такими страшными? Более крупные компоненты — 0805, 1008 и 1206 — на удивление доступны среднему производителю.

Но мне нужны всевозможные специальные инструменты!

Retro Populator, самодельная сборочная машина, которую мы представили еще в 2014 году.

В коммерческой среде устройство SMD будет собираться на машине. Клей или паяльная паста будут нанесены на соответствующие части платы, а роботизированная машина для захвата и размещения извлечет компоненты из их ленточной упаковки и автоматически разместит их в правильной ориентации. Затем плата будет спаяна сразу, либо в печи оплавления, либо с помощью машины для пайки волной припоя.

Если вы новичок в SMD, у вас вряд ли есть какой-либо из этого комплекта, который просто лежит на вашем столе. Есть самодельные машины для захвата и размещения и множество самодельных печей оплавления, но можно с уверенностью сказать, что они все еще довольно продвинуты.

Вы также увидите всевозможные коммерческие комплекты, предназначенные для настольного конструктора SMD. Станции для пайки горячим воздухом или биты SMD для обычных утюгов, все они очень полезны, но имеют высокую цену.

Хорошей новостью является то, что вам не нужны какие-либо из этих специальных инструментов, чтобы окунуть палец ноги в воду SMD. У вас почти наверняка уже есть все, что вам нужно, а если нет, то очень мало того, чего вам не хватает, предназначено именно для работы с SMD. Если у вас есть следующие предметы, то все готово:

Базовый набор инструментов для пайки SMD

Хороший источник света . Даже более крупные SMD все еще довольно малы. Много света гарантирует, что вы сможете четко их видеть. Достаточно хорошей настольной лампы, направленной вниз. Чистая высококонтрастная поверхность . Поскольку SMD может быть трудно увидеть, полезно, если они манипулируют над ярко-белой поверхностью. Свежий лист белой бумаги для принтера на столе станет подходящей рабочей зоной. Хорошее увеличение без помощи рук . Если вам не посчастливилось обладать прекрасным зрением, вам понадобится приличная лупа для работы с компонентами для поверхностного монтажа. Подойдет тип «Руки помощи» на подставке. Очень маленькая плоская отвертка . Это понадобится вам, чтобы удерживать компоненты для поверхностного монтажа во время их пайки. Набор высококачественных прецизионных металлических пинцетов . Они понадобятся вам для подъема, манипулирования и переворачивания устройств поверхностного монтажа. Паяльник с тонким жалом . Если у вас есть стандартный утюг с тонким наконечником, подходящий для использования с обычными компонентами со сквозными отверстиями с шагом 0,1 дюйма, вы должны быть хорошо оснащены.

Тем не менее, есть один специальный инструмент, который может заслуживать вашего внимания. Удержание SMD-устройства во время пайки иногда может показаться задачей, требующей трех рук, поэтому можно найти один или два инструмента, которые помогут. К счастью, это то, что вы можете построить сами. Взгляните на SMD Beak, например, на утяжеленную руку или на пружинный зажим третьей руки вашего писца.

Извините, это выше моего уровня навыков пайки.

Оплетка для отпайки и большое количество флюса — ваши друзья.

Когда вы смотрите на интегральную схему SMD, легко представить, что ее выводы слишком малы и расположены слишком близко друг к другу, вы не сможете припаять их вручную. Ответ – конечно можно, просто нужно посмотреть как вы их паяете по другому.

При использовании микросхемы со сквозным отверстием каждый вывод с шагом 0,1 дюйма припаивается отдельно. Это что-то вроде катастрофы, если вам удастся установить припойную перемычку между двумя контактами, и вы гонитесь за насосом для удаления припоя или оплеткой.

По сравнению с ИС для поверхностного монтажа маловероятно, что вы, как простой смертный, сможете припаять каждый вывод по отдельности, так что вы даже не пытаетесь. Вместо этого вы припаиваете сразу весь ряд избытком припоя и удаляете получившуюся огромную припойную перемычку с помощью оплетки, чтобы получить очень аккуратную и профессионально выглядящую работу. Поверхностное натяжение и большое количество флюса — ваши друзья, а для опытного пайки сквозных отверстий требуется очень мало навыков пайки, которых у вас еще нет.

Если вы можете приложить его к плате и при необходимости хорошо рассмотреть с помощью лупы, то неважно, что это за компонент, вы можете его припаять. Попробуйте, вы сами удивитесь!

Что дальше?

Дискретные компоненты микросхемы 1206, припаянные вручную к печатной плате

Итак, мы надеемся, что убедили вас, сомневающегося в SMD, в том, что вы можете самостоятельно работать с SMD.