Как припаять микросхему к плате паяльником
Содержание
Пайка для начинающих
Мои отношения с радио- и микроэлектроникой можно описать прекрасным анекдотом про Льва Толстого, который любил играть на балалайке, но не умел. Порой пишет очередную главу Войны и Мира, а сам думает «тренди-бренди тренди-бренди. ». После курсов электротехники и микроэлектроники в любимом МАИ, плюс бесконечные объяснения брата, которые я забываю практически сразу, в принципе, удается собирать несложные схемы и даже придумывать свои, благо сейчас, если неохота возиться с аналоговыми сигналами, усилениями, наводками и т.д. можно подыскать готовую микро-сборку и остаться в более-менее понятном мире цифровой микроэлектроники.
К делу. Сегодня речь пойдет о пайке. Знаю, что многих новичков, желающих поиграться с микроконтроллерами, это отпугивает. Но, во-первых, можно воспользоваться макетными платами, где просто втыкаешь детали в панель, без даже намека на пайку, как в конструкторе.
Так можно собрать весьма кучерявое устройство.
Но иногда хочется таки сделать законченное устройство. Опять-таки, не обязательно «травить» плату. Если деталей немного, то можно использовать монтажную плату без дорожек (я использовал такую для загрузчика GMC-4).
Но вот паять таки придется. Вопрос как? Особенно, если вы этого никогда раньше не делали. Я, возможно, открою Америку, но буквально несколько дней назад я сам для себя открыл волшебный мир пайки без особого геморроя.
До сего времени мое понимание сути процесса ручной пайки было следующим. Берется паяльник (желательно с жалом не в форме шила, а с небольшим уплощением, типа лопаточки), припой и канифоль. Для запайки пятачка, ты берешь капельку припоя на паяльник, макаешь паяльник в канифоль, происходит «пшшшшш», и пока он идет, ты быстро-быстро касаешься паяльником места пайки (деталь, конечно, должна быть уже вставлена), и после нескольких мгновений разогрева припой должен каким-то волшебным образом переходить на место пайки.
Увы, у меня такой метод работал очень плохо, практически не работал. Детали нагревались, но припой никуда с паяльника не переходил. Очевидно, что проблема была в катализаторе, то есть канифоли. Того «пшшшшш», что я делал, опуская конец паяльник в канифоль, явно не хватало, чтобы «запустить» процесс пайки. Пока ты тащишь паяльник к месту пайки, вся почти канифоль успевает сгореть. Именно поэтому, кстати, мне была совершенно непонятна природа припоя, внутри которого уже содержится флюс (какой-то вид катализатора, типа канифоли). Все равно, в момент набирания припоя на паяльник весь флюс успевает сгореть.
Экспериментальным путем я нашел несколько путей улучшить процесс:
- Лудить места пайки заранее. Реально, при пайке деликатных вещей, типа
микросхем это крайне непрактично. Тем более, обычно, их ножки уже
луженые. - Крошить канифоль прямо на место пайки. Аккуратно кладешь кристаллик канифоли прямо на место пайки, и тогда «пшшшшш» происходит прямо там, что позволяет припою нормально переходить с паяльника. Увы, после такой пайки плата вся обгажена черными заплесами горелой канифоли. Хотя она и изолятор, но порой не видно дефектов пайки.Поэтому плату надо мыть, а это отдельный геморрой. Да и само выкрашивание делает пайку крайне медленной. Так я паял Maximite.
- Использовать жидкой флюс. По аналогии с выкрашиваем канифоли, можно аккуратно палочкой класть капельку жидкого флюса (обычно, он гораздо «сильнее» канифоли), и тогда будет активный «пшшшшш», и пайка произойдет. Увы, тут тоже есть проблемы. Не все жидкие флюсы являются изоляторами, и плату тоже надо мыть, например, ацетоном. А те, что являются изоляторами все равно остаются на плате, растекаются и могут мешать последующей внешней «прозвонке». Выход — мыть.
Итак, мы почти уже у цели. Я так подробно все пишу, так как, честно, для меня это было прорыв. Как я случайно открыл, все, что нужно для пайки несложных компонент — это паяльник, самый обычный с жалом в виде шила:
и припой c флюсом внутри:
Все дело в процессе. Делать надо так:
- Деталь вставляется в плату и должна быть закреплена (у вас не будет второй руки, чтобы держать).
- В одну руку берется паяльник, в другую — проволочка припоя (удобно, если он в специальном диспенсере, как на картинке).
- Припой на паяльник брать НЕ НАДО.
- Касаетесь кончиком паяльника места пайки и греете его. Обычно, это секунды 3-4.
- Затем, не убирая паяльника, второй рукой касаетесь кончиком проволочки припоя с флюсом места пайки. В реальности, в этом месте соприкасаются сразу все три части: элемент пайки и его отверстие на плате, паяльник и припой. Через секунду происходит «пшшшшш», кончик проволочки припоя плавится (и из него вытекает немного флюса) и необходимое его количество переходит на место пайки. После секунды можно убирать паяльник с припоем и подуть.
Ключевой момент тут, как вы уже поняли, это подача припоя и флюса прямо на место пайки. А «встроенный» в припой флюс дает его необходимое минимальное количество, сводя засирание платы к минимуму.
Ясное дело, что время ожидания на каждой фазе требует хотя бы минимальной практики, но не более того. Уверен, что любой новичок по такой методике сам запаяет Maximite за час.
Напомню основные признаки хорошей пайки:
- Много припоя еще не значит качественного контакта. Капелька припоя на месте контакта должна закрывать его со всех сторон, не имея рытвин, но не быть чрезмерно огромной бульбой.
- По цвету пайка должна быть ближе к блестящей, а не к матовой.
- Если плата двухсторонняя, и отверстия неметаллизированные, надо пропаять по указанной технологии с обоих сторон.
Стоит заметить, что все выше сказанное относится к пайке элементов, которые вставляются в отверстия на плате. Для пайки планарных деталей процесс немного более сложен, но реален. Планарные элементы занимают меньше места, но требуют более точного расположения «пятачков» для них.
Планарные элементы (конечно, не самые маленькие) даже проще для пайки в некотором роде, хотя для самодельных устройств уже придется травить плату, так как на макетной плате особого удобства от использования планарных элементов не будет.
Итак, небольшой, почти теоретический бонус про пайку планарных элементов. Это могут быть микросхемы, транзисторы, резисторы, емкости и т.д. Повторюсь, в домашних условиях есть объективные ограничения на размер элементов, которых можно запаять обычным паяльником. Ниже я приведу список того, что лично я паял обычным паяльником-шилом на 220В.
Для пайки планарного элемента уже не получится использовать припой на ходу, так как его может «сойти» слишком много, «залив» сразу несколько ножек. Поэтому надо предварительно в некотором роде залудить пятачки, куда планируется поставить компонент. Тут, увы, уже не обойтись без жидкого флюса (по крайне мене у меня не получилось).
Капаете немного жидкого флюса на пятачек (или пятачки), берете на паяльник совсем немного припоя (можно без флюса). Для планарных элементов припоя вообще надо очень мало. Затем легонько касаетесь концом паяльника каждого пятачка. На него должно сойти немного припоя. Больше чем надо, каждый пятачек «не возьмет».
Берете элемент пинцетом. Во-первых, так удобнее, во-вторых пинцет будет отводить тепло, что очень важно для планарных элементов. Пристраиваете элемент на место пайки, держа его пинцетом. Если это микросхема, то надо держать за ту ножку, которую паяете. Для микросхем теплоотвод особенно важен, поэтому можно использовать два пинцета. Одним держишь деталь, а второй прикрепляешь к паяемой ножке (есть такие пинцеты с зажимом, которые не надо держать руками). Второй рукой снова наносишь каплю жидкого флюса на место пайки (возможно немного попадет на микросхему), этой же рукой берешь паяльник и на секунду касаешься места пайки. Так как припой и флюс там уже есть, то паяемая ножка «погрузится» в припой, нанесенный на стадии лужения. Далее процедура повторяется для всех ног. Если надо, можно подкапывать жидкого флюса.
Когда будете покупать жидкий флюс, купите и жидкость для мытья плат. Увы, при жидком флюсе лучше плату помыть после пайки.
Сразу скажу, я ни разу не профессионал, и даже не продвинутый любитель в пайке. Все это я проделывал обычным паяльником. Профи имеют свои методы и оборудование.
Конечно, пайка планарного элемента требует куда большей сноровки. Но все равно вполне реально в домашних условиях. А если не паять микросхемы, а только простейшие элементы, то все еще упрощается. Микросхемы можно покупать уже впаянные в колодки или в виде готовых сборок.
Вот картинки того, что я лично успешно паял после небольшой тренировки.
Это самый простой вид корпусов. Такие можно ставить в колодки, которые по сложности пайки такие же. Эти элементарно паяются по первой инструкции.
Следующие два уже сложнее. Тут уже надо паять по второй инструкции с аккуратным теплоотводом и жидким флюсом.
Элементарные планарные компоненты, типа резисторов ниже, весьма просто паяются:
Но есть, конечно, предел. Вот это добро уже за пределами моих способностей.
Под занавес, пару дешевых, но очень полезных вещей, которые стоит купить в дополнение к паяльнику, припою, пинцету и кусачкам:
- Отсос. Изобретателю этого устройства стоит поставить памятник. Налепили много припоя или запаяли не туда? Сам припой, увы, обратно на паяльник не запрыгнет. А вот отсосом убирается элементарно. Одной рукой разогреваете паяльником место «отпайки». Второй держите рядом взведенный отсос. Как «оттает», нажимаете на кнопку, и припой прекрасным образом спрыгивает в отсос.
Очки. Когда имеешь дело с ножками и проводами, может случиться, что разогретая ножка отпружинит, и припой с нее куда-то полетит, возможно, в глаз. С этим лучше не шутить.
Успехов в пайке! Запах канифоли — это круто!
Источник
Все о пайке микросхем
Довольно часто электронные устройства бытового назначения выходят из строя по причине того, что перегорела какая-либо микросхема, называемая чипом. Исправить поломку можно, обратившись к услугам сервисной мастерской, но нужно быть готовыми к тому, что ремонт там обойдется недешево. Если у вас имеются хотя бы минимальные навыки работы с паяльником, заменить электронный чип можно своими силами. Справиться с такой задачей поможет электрический паяльник, предназначенный для паяния мелких деталей. Вооружившись этим устройством, вы сможете выпаять старый сгоревший микрочип и выполнить пайку нового чипа к печатной плате.
Какой паяльник выбрать?
Маленький электрический паяльник является важным инструментом, предназначенным для работ с микросхемами. Модификации такого микропаяльника могут обладать различными свойствами и характеристиками.
Хороший профессиональный паяльник, выполненный в формате мини, обладает регулятором температуры нагрева.
С его помощью можно нанести тончайший слой компонентов расплавленного припоя, а также нагреть контактные выводы у радиодетали для монтажа или демонтажа микросхемы из печатной платы. Некоторые виды электрических миниатюрных паяльников обладают особенностями, которые могут быть пригодны только для выполнения одного типа работ.
Разновидности
Электрические профессиональные паяльники позволяют ремонтировать даже лазерный тип устройств. В соответствии с тем, какой тип нагрева предусмотрен у этого инструмента, паяльники разделяют на следующие виды.
Нихромовый
Нагревательным элементом паяльника является проволока из нихрома, не только хорошо проводящая электрический ток, но и быстро нагревающаяся. Конструкция электроинструмента имеет спираль из нихрома, расположенную в специальных изоляторах, позволяющих сохранять тепловую энергию. Приспособление является бытовым, простым в использовании и ударопрочным. Недостатком станет быстрое перегорание спирали, которую придется заменять.
Импульсный
Обладает способностью быстро нагреваться и стоек к механическим воздействиям. Конструкция содержит образователь частот со встроенным трансформатором.
При нагреве частота повышается, а затем снижается до необходимых рабочих параметров.
Жало паяльника входит в состав электроцепи путем подключения к токосъемникам, расположенным на вторичной обмотке. Модель оснащена кнопкой включения, которая при нажатии мгновенно разогревает паяльник, а при ее отпускании инструмент остывает.
Керамический
Дорогая, но хрупкая модель, быстро разогревающаяся для работы. Конструкция содержит керамические стержни, подсоединенные к контактам напряжения, благодаря которым происходит разогрев паяльника. Паяльник служит долго, но у него высок риск механического повреждения: если жало выйдет из строя, заменить его не получится.
Индукционный
Конструкция содержит катушку индуктора и специальное ферромагнитное напыление на жале, обеспечивающее создание магнитного поля. При разогреве электропаяльника до определенной температуры дальнейшее нагревание прекращается. После падения температуры нагрев возобновляется, что и обеспечивается покрытием из ферромагнитного состава. Автоматический подогрев экономит электроэнергию, но чтобы выбрать рабочий диапазон температур, приходится менять съемные наконечники.
Специалисты в области радиоэлектроники рекомендуют обратить внимание на специальные паяльные станции, где нагрев происходит за счет индукторной катушки.
Электропаяльнику в этом случае не требуется автоматический терморегулятор, но выбор температурного режима придется подбирать путем смены жал, входящих в комплект такой паяльной станции.
Паяльная станция – дорогой инструмент, предназначенный для выполнения объемных и множественных работ. Паяльная станция оснащена автоматическим термостатом и контроллером, к которым при необходимости через специальные гнезда можно подключить не только паяльник, но и другие электроинструменты для паяния.
Характеристики
У паяльника с тонким жалом, используемого для паяния микрочипа, имеются следующие характеристики.
- Рабочая мощность. Оптимальным вариантом будут модели будет параметр в 20-35 Вт, так как более высокая мощность электроинструмента спровоцирует перегрев или прожог микросхемы.
- Контроллер (термостат). Удобный в применении инструмент должен иметь приспособление, которое удерживает нагрев жала до параметров, не превышающих 300°C.
- Вид жала. Удобно, если у электрического паяльника имеется набор сменных насадок в виде срезанного жала под углом 45°, а также комплект тонких конусных вариантов. Поверхность жала у хорошего паяльника покрыта защитным слоем, который препятствует образованию нагара. Такой вариант предпочтительнее медного жала, которое требуется постоянно зачищать.
- Конструкция. Кабель паяльника должен обладать удвоенной изоляцией, сечение провода выбирают от 2,5 мм. Шнур должен быть пластичным и не перекручиваться. Ручка инструмента не может быть тяжелой и выскальзывать из пальцев.
- Размеры и вес. Устройство выбирают легкое и небольшое по размеру, так как в процессе работы его принято держать так же, как и карандаш. Большие паяльники с рукояткой из дерева будут неудобными из-за веса, их не получится правильно захватить пальцами.
Чтобы успешно осуществить пайку микросхем, необходимо выбирать маломощные устройства: чем ниже данный показатель, тем больше будет возможностей не испортить дорогостоящие радиоэлементы во время паяния.
Популярные модели
Теперь дадим краткий обзор популярных моделей, применяемых для паяния радиодеталей.
Название и марка паяльника
Некоторые важные свойства модели
Работает от электросети и оснащена температурным встроенным регулятором. Жало разогревается в диапазоне от 200 до 450°C. Оно выполнено из меди с защитным покрытием от нагара. Элемент нагрева – керамический.
Мини-модель, к которой нужно дополнительно приобретать блок питания. Применяется как в домашних условиях, так и в автомобиле, подключаясь к прикуривателю через переходник. Элемент нагревания – керамический. Диапазон температур – от 360 до 400°C.
Паяльник разогревается за 15 секунд. Имеет встроенную подсветку и аккумулятор для автономного режима работы в течение 1 часа. Модель укомплектована проволочным припоем и снабжена защитой в виде колпачка.
В комплекте имеется паяльная станция и подставка. Рабочая область температур – от 200 до 400°C. Имеется возможность смены насадок и настройки степени нагрева. В паяльнике применен нагреватель керамического типа.
Аккумуляторная модель с возможной температурой нагрева до 450°C. Модель укомплектована проволочным припоем и снабжена защитой в виде колпачка. Также имеется подсветка.
Другие приспособления и материалы
Процесс паяния микрочипов и радиодеталей подразумевает наличие не только паяльника, но и дополнительного оборудования.
Можно также приобрести:
- флюс для защиты поверхности металла от образования окислительной пленки;
- проволоку припоя для выполнения процесса паяния, толщина которой – 0,5-1 мм;
- набор сменных насадок (жал) различных форм и размеров;
- увеличительное стекло с держателем или очки-лупу, увеличивающие в 10-20 крат;
- бинокулярный стереоскопический микроскоп с длинным фокусом и подсветкой рабочей области;
- держатель-подставку, куда можно положить разогретый в процессе работы паяльник;
- специальный антистатический коврик и браслет для защиты микросхем от действия статического электричества;
- влажную ткань или специальное приспособление для очистки жала паяльника от нагара;
- металлическую плетенку для удаления лишнего количества припоя;
- шприц для удаления остатков припоя, оставшихся от демонтажа старого микрочипа и для переноса припоя во время работы в область паяния;
- пинцет для удерживания миниатюрных микросхем;
- органический растворитель либо этиловый спирт для удаления заводского защитного лака на микросхеме, а также для удаления остатков флюса после выполнения работы;
- небольшую кисточку для нанесения жидких составов.
Для удобства выполнения паяльных работ перечисленные инструменты необходимо приготовить заранее и расположить на столе в удобном порядке.
Технологии пайки
Для начинающих радиолюбителей научиться правильно паять в домашних условиях помогут пошаговые инструкции. Перед работой важно изучить подготовку деталей к работе, температуру плавления олова, правила нанесения флюса. Работу с микросхемами можно осваивать поэтапно. Например, для начала выпаять из платы старую деталь. Потренироваться выпаивать можно на каких-либо старых бытовых приборах, вышедших из строя.
После того как будет освоено выпаивание, можно переходить к процессу паяния и попробовать спаять дорожку в радиодетали.
Микросхемы производятся двух типов. DIP-чипы имеют штырьковые выводы, которые запаивают в отверстия с обратной стороны платы. SOIC-чипы имеют планарные выводы, которые паяют с лицевой стороны микросхемы к ее площадкам.
Последовательность паяльных работ зависит от вида детали. Есть следующие виды паяния.
Радиоэлементов
Чтобы отпаять SOIC-чип, нужно смыть растворителем защитный лак с выводов микросхемы, а затем очистить от лака и саму плату, используя этиловый спирт. Затем на выводы при помощи кисточки наносят флюс. Далее потребуется взять припой и запаять все выводы чипа с каждой стороны, замкнув их. Для этого жалом проходят по всем точкам выводов, распределяя по ним припой. Припоя рекомендуется брать много, чтобы после того, как вы уберете паяльник, он оставался в расплавленном состоянии. Только в этом случае у вас получится взять чип пинцетом и удалить его. Если микросхема приклеена в области платы, потребуется обрабатывать припоем каждый вывод поочередно, а затем поднимать его с помощью пинцета вверх, над платой. После завершения отпаивания вводов потребуется взять нож и удалить чип, стараясь не повредить при этом плату.
Припаять SOIC-чип можно, применяя метод «волны припоя», суть которого сводится к эффекту капилляра, когда расплавленный состав припоя протекает между площадкой платы и выводом микрочипа, образуя там каплю.
Последовательность действий в этом случае начинается с того, что на контакты вывода наносят жидкий флюс, чтобы облудить их. Затем микросхему помещают на плату и располагают точки ввода с соответствующими местами крепления. Далее нужно припаять по диагонали каждый вывод, чтобы не было перекоса и смещения чипа. После этого флюс вновь наносят на припаянные точки вывода и при помощи жала с припоем распределяют припой по выводам равномерно. Если между двумя выводами образуется мостик из припоя, его удаляют металлической плетенкой, помещая ее поверх образовавшейся перемычки.
Чипов
Чтобы отпаять DIP-чип, нужно смыть лаковое покрытие в области паяния при помощи ацетона, следы которого затем убирают этиловым спиртом. Разогретой насадкой-жалом прикасаются к ножке чипа, расположенной с оборотной стороны платы. Жало удерживают в этом месте до тех пор, пока имеющийся припой не расплавится. Затем припой собирают шприцем, втягивая внутрь. Подобное действие выполняют со всеми выводами чипа, после чего их можно будет вынуть из отверстий платы.
При выполнении процесса припаивания потребуется следить за тем, чтобы чип не перегревался, поэтому прикасаться жалом к ножке чипа можно только 2-3 секунды, а затем, чтобы выполнить повторные касания, потребуется охлаждать рабочую область пайки.
Перед выполнением процесса паяния выводы чипа необходимо облудить. Для этого на выводы чипа наносят флюс, не касаясь самой микросхемы, и обрабатывают насадкой с набранным на нее припоем. После лужения выводы чипа имеют гладкую и серебристую поверхность. Далее микрочип закрепляют на плате, используя для этого припой и фиксируя деталь на отведенном участке платы.
Рекомендации
Для правильного выполнения паяльных работ рекомендуется использовать мощность паяльника, не превышающую 10 Вт. Большинство электроинструментов работает от напряжения сети в 220 В, но в некоторых моделях предусмотрен блок питания, понижающий напряжение до показателей 36 или 12 В. Паяльники, способные понижать электрическое напряжение, считаются лучшим вариантом для работы с микросхемами.
Что касается толщины жала электропаяльника, то этот параметр колеблется от 1 до 2 мм. В большинстве случаев для работы удобно пользоваться конусовидными насадками. Выбирая модель электрического паяльника, целесообразно отдать предпочтение варианту с автоматическим терморегулятором, который поддерживает заданную температуру и позволяет добиться отличных результатов в процессе паяльных работ.
Как паять микродетали обычным паяльником, смотрите далее.
Источник
Пайка Микросхем в Домашних Условиях Без Фена Подготовка к работе
Если у вас обычный паяльник или паяльная станция, то для начала поставьте его прогреваться до нужной температуры. А в это время можно сходить намочить губку, а также подготовить обычные защитные очки и респиратор. Особенно если вы собираетесь использовать кислоту.
Далее разберем, как правильно паять паяльником по порядку, основные моменты и советы. Если вы всё ещё не знаете что нужно для пайки, то рекомендуем прочитать для начала ещё одну статью — что нужно для пайки.
Что вам потребуется кроме самого паяльника: губка, флюс (кислота или канифоль), проволока припоя, пассатижи (лучше 2, можно плоскогубцы), бокорезы. Жало лучше использовать в виде «лопатки» с широким наконечником, чтобы охватить большую площадь.
Мнение эксперта
It-Technology, Cпециалист по электроэнергетике и электронике
Задавайте вопросы “Специалисту по модернизации систем энергогенерации”
Как паять паяльником, видео, фото инструкции Чтобы спаять между собой детали толщиной более 2 мм уже понадобится молотковый электрический паяльник с мощностью 200-550 Вт. Спрашивайте, я на связи!
Как припаять SMD простым паяльником
С чего начать пайку
Что же, практически все кто учится паять, начинают с этого. Вам потребуется сделать куб. Необходимо нарезать 12 абсолютно одинаковых отрезков медного провода, очистить от изоляции. Если используется канифоль, то надо наломать осколков из общей массы и выложить на отдельную крышечку.
Лучше всего использовать припой ПОС-61 либо ПОС-50, где цифра отражает процент содержания олова. Следует выставить температуру в районе 240-260 градусов на паяльной станции, чтобы припой не скатывался с жала, а оставался на нём в виде небольшой капельки. В случае обычного паяльника — просто ждать разогрев до покраснения жала и пробовать расплавить чуток оловянного сплава.
Промокоды со скидками на светильники
Обработка флюсом или лужение
Традиционный и самый доступный флюс — канифоль. При желании можно паять с твердым веществом или его спиртовым раствором (СКФ, Канифоль-гель и т. п.), а также флюсом ТАГС.
Ножки радиодеталей или чипов покрывают полудой на заводе. Но для избавления от окислов можно перед монтажом залудить их заново, смазав жидким флюсом и покрыв равномерным слоем расплавленного припоя.
Медную проволоку перед обработкой флюсом или лужением зачищают мелкой наждачной шкуркой. При этом снимаются слой окиси или эмалевая изоляция. Жидкий флюс наносят кисточкой, а затем прогревают место спайки паяльником и покрывают его тонким слоем олова. Лужение в твердой канифоли производят так:
Мнение эксперта
It-Technology, Cпециалист по электроэнергетике и электронике
Задавайте вопросы “Специалисту по модернизации систем энергогенерации”
Как правильно паять микросхемы Перед началом работ запомните правильное расположение микросхемы ключ обведен красным должен располагаться возле скошенного угла квадрата. Спрашивайте, я на связи!
Как правильно паять паяльником: чем паять, технология пайки с канифолью
- Напильником с мелкой насечкой зачищают рабочую часть жала на длину 1 см от кромки. После зачистки инструмент должен приобрести красноватый цвет, свойственный меди, и металлический блеск. Во время зачистки жалу придают клиновидную, скошенную, конусовидную форму, чтобы спаивать, что нужно мастеру.
- Паяльник включить в сеть и разогреть до рабочей температуры.
- Жало необходимо залудить, покрыть тонким слоем олова — того же припоя, чем паять соединяемые проводники. Для этого кончик инструмента погружают в канифоль, а затем проводят по нему кусочком припоя. Не стоит применять для лужения паяльника пруток из припоя с канифолью внутри. Чтобы равномерно распределить припой, рабочие грани потереть о металлическую поверхность.
Разогрев и выбор температуры
Начинающим трудно определить, при какой температуре инструмента можно начинать работать. Выбирать степень нагрева следует в зависимости от вида материала:
- пайка микросхем требует разогрева не выше, чем до +250°С, иначе детали могут быть повреждены;
- крупные отдельные радиодетали могут выдержать нагрев до +300°С;
- лужение и соединение медной проволоки может происходить при +400°С или немного ниже;
- массивные детали можно греть на максимальной мощности паяльника (около +400°С).
Многие модели инструментов имеют терморегулятор, и определить степень разогрева легко. Но при отсутствии датчика стоит иметь в виду, что бытовой паяльник удастся разогреть максимально до +350… +400°С. Работу с инструментом можно начинать, если канифоль и припой плавятся в течение 1-2 секунд. Большинство припоев марки ПОС имеет температуру плавления около +250°С.
Даже у опытного мастера не получится правильно паять паяльником, который недостаточно нагрет. При слабом нагреве структура припоя после застывания становится губчатой или гранулированной. Пайка не имеет достаточной прочности и не обеспечивает хороший контакт деталей, а такая работа считается браком.
Подготовка к работе
Затем, нагрев паяльник до рабочей температуры, нужно несколько раз поочередно коснуться им канифоли и затем припоя. Сплав должен равномерно покрыть рабочую часть.
Ниже видео о том как залудить паяльник и приготовить его к работе. Пожалуй на видео даже лучше видно, чем на наших фотографиях, так что рекомендуем посмотреть.
Как паять: 90 фото инструкций, рекомендаций и советов для новичков
Когда пайка несколько раз получится надежной, можно увеличить количество проводков. Их тоже надо будет скручивать, но уже применять придется пассатижи (две проволоки можно скручивать руками).
Мнение эксперта
It-Technology, Cпециалист по электроэнергетике и электронике
Задавайте вопросы “Специалисту по модернизации систем энергогенерации”
Как правильно паять паяльником. Как научится? Порядок действий. Только чтобы впоследствии он не начал разрушать проводники, его после окончания пайки его надо удалить влажной тряпкой, губкой. Спрашивайте, я на связи!
Как правильно паять паяльником: подготовка к работе, технология пайки
- Вставляем диоды в плату так, чтобы плюсовые контакты (длинные «лапки») были расположены с одной стороны, а минусовые – с другой. И загибаем контакты в стороны. Будьте внимательно – если хотя бы один диод будет подключен неправильно, всё сгорит.
- Обработав «лапки» флюсом припаиваем их к плате.
- Отрезаем лишнюю длину контактов с помощью кусачек. Зачищаем провода питания на длину, равную длине диодного ряда, прикладываем к соответствующим контактам и запаиваем.
- Готово! Теперь можно проверять работу схемы, подключив провода к 12 В источнику питания.
Пайка плат и микросхем
Очень часто электрические паяльники используют для пайки печатных плат. Для этого подойдет специальный небольшой прибор средней мощности. Более подробно рекомендуем прочитать статью о выборе паяльников для плат и микросхем.
Ниже видео, которое наглядно описывает весь процесс:
Такой способ пайки позволяет новичку без особых затруднений припаять к схеме радиатор, впаять кнопку на модем, светодиодную ленту (об этом более подробно будет ниже) или отремонтировать штекер.
Подготовка инструмента
Не стоит бояться, если при первом же включении новый паяльник начал дымить. Это происходит по причине выгорания масла, которым консервируется инструмент при долгом хранении.
Перед использованием паяльника следует подготовить его рабочую часть – наконечник. Его можно как немного отковать, так и заточить до необходимой формы. Если рабочая часть паяльника покрыта никелем, то такая подготовка строго запрещена.
В магазинах имеется широкий ассортимент наконечников или жал для паяльников, отличающихся по заточке. Для крупных деталей подойдет круглое жало с угловой заточкой, а для небольших — острое коническое.
Если паяльник имеет жало, изготовленное из меди, то перед работой нужно провести его лужение при первом же нагреве. Можно произвести лужение путем растирания деревянным бруском расплавленного припоя по нагретому наконечнику или любым другим способом.
Главное, чтобы при первом же использовании рабочая часть паяльника была покрыта тонким слоем припоя. В противном случае качество пайки будет низким, а рабочая часть инструмента будет испорчена.
Мнение эксперта
It-Technology, Cпециалист по электроэнергетике и электронике
Задавайте вопросы “Специалисту по модернизации систем энергогенерации”
Выбор инструмента С помощью паяльника можно отремонтировать наушники, подсоединить светодиодную ленту, чинить электроприборы, микросхемы и платы. Спрашивайте, я на связи!
Подготовка паяльника к работе
Температура
Температурный режим паяльника – главный параметр при работе с ним. При работе с недостаточно разогретым инструментом припой не плавится, а ложится комком.
Чтобы определить, при какой температуре следует паять, нужно знать температуру плавления металла детали и припоя. Температура паяемых деталей должна быть больше температуры плавления припоя на 40-80 С˚, а температура наконечника инструмента – на 20-40 С˚ больше температуры пайки.
Если у паяльника нет функции регулировки температуры, то этот параметр можно оценить при помощи канифоли. При прикосновении паяльника она должна кипеть, без моментального сгорания. О перегреве будет свидетельствовать появление на припое, после прикосновения паяльником, темной пленки, состоящей из продуктов окисления.
BGA и QFP дома 1 – Практическое руководство.
Любители почти повсеместно признают, что дома нельзя работать с упаковками высокой плотности. Это совершенно неправильно. Я занимаюсь сборкой и пайкой печатных плат BGA дома уже несколько лет. BGA и QFP с шагом 0,5 мм вполне доступны для целеустремленного любителя.
В этой серии статей представлена практическая информация по проектированию и сборке плат в корпусах высокой плотности в домашних условиях. Хотя основное внимание уделяется корпусам FPGA, большая часть информации в равной степени применима к любому корпусу BGA и QFP.
Эта статья доступна в формате PDF для удобной печати
Введение – Невозможно?
Прежде чем припаять BGA-микросхему в домашних условиях, я провел много исследований и пообщался со многими профессионалами. Мне сказали, что это невозможно сделать – задача требует дорогостоящего оборудования для размещения, трафаретной и прецизионной пайки, не говоря уже о рентгеновских аппаратах для контроля качества. Мне сказали, что нужны 6-слойные печатные платы. Тем не менее, я сделал десятки отлично работающих двухслойных плат BGA без какого-либо оборудования, которое они считали бы необходимым. У меня не было скрытого отказа в десятках досок, которые я бегал по дому.
Работа с ПЛИС и микропроцессорами требует на удивление небольших вложений. Эти чипы действительно выглядят очень устрашающе, особенно BGA. Однако их можно без особых усилий спаять на недорогой плите или в тостере. Как ни странно, BGA во многих отношениях проще и неприхотливее, чем маленькие корпуса QFP . Вы даже можете испечь коммутационную плату BGA, даже не делая трафарет, не применяя паяльную пасту и не прикасаясь к паяльнику!
Я потратил много времени на поиски в сети здравого руководства по взлому BGA-плат. То, что я нашел, было небольшими фрагментами и намеками. Я пообещал себе, что если я когда-нибудь научусь переплавлять свои собственные доски, я составлю простое руководство для других (и для себя!). Вот. Надеюсь, вы будете воодушевлены и вдохновлены на создание собственного проекта, включающего ПЛИС.
Любительский час
Перед тем, как углубиться в тему, я хотел бы повторить, что эти приемы практичны для любителя. Слово «любитель» имеет всевозможные негативные коннотации в нашем обществе, поэтому я хотел бы вернуть его. Фактическое значение слова – «любитель»; любители любят то, что они делают, и делают это для удовольствия, а не для получения прибыли. С этим определением не на что жаловаться.
Однако слово “дилетантский” вызывает крайне негативные чувства. Предполагается, что «обученный профессионал» всегда будет выполнять свою работу лучше. Часто это так, но не всегда. Я укажу на свой «профессиональный» телевизор, который выходит из строя два раза в неделю, и на свою «профессиональную» машину, которую часто нужно перезагружать. Даже не заводите меня на предмет современного аппаратного и программного обеспечения ПК. В разработке этих предметов было очень мало любви.
Правда в том, что профессионалы делают это за деньги. Им может даже не нравиться то, что они делают, но это обеспечивает их семью. Они заботятся о безопасности рабочих мест, офисной политике, соблюдении стандартов и поддержании высокой производительности. Их конструкции должны работать в больницах и самолетах. Их работодатели должны соблюдать правила OSHA. Как правило, они достаточно финансируются, чтобы позволить себе специализированное оборудование. Идеи нестандартных подходов, использование нестандартного оборудования и придумывание блестящих проектов или недорогих технологий не так важны — достаточно сложно просто заставить что-то работать в сжатые сроки.
Любитель работает в совершенно другом пространстве. Деньги имеют значение; время менее важно. Реальное оборудование, предназначенное для работы, нам совершенно недоступно. Но мы можем быть очень умными — никто не уволит нас, если мы ошибемся. Мы можем украсить его тостерами и бумажными трафаретами. Если дизайн неправильный, мы можем его выбросить и получить убыток в несколько десятков долларов. У нас нет сроков. Если одна из четырех плат не работает – ничего, урок усвоен. Мы можем выбрать устаревшие чипы, которые ни один профессионал не стал бы трогать в новом дизайне.
И не забывайте, мы любим это делать.
ЗАЧЕМ?
Зачем кому-то заниматься изготовлением платы на базе FPGA дома? Наверняка есть много доступных по цене девбордов!
Самое главное, потому что это весело. Создание собственной доски вызывает невероятное чувство выполненного долга. Вы удивите своих друзей, демонстрируя платы FPGA, которые вы испекли в своей тостерной печи.
Есть и другие причины. Девборды хороши и часто доступны для разовых проектов. Но что, если вам нужно несколько копий вашего проекта? Или пару десятков? Это быстро становится очень дорогим.
Платы разработки FPGA часто предназначены для демонстрации конкретного поколения FPGA. Через год вы не сможете найти другую доску! Также кажется, что последнее поколение дешевых девбордов склоняется к малодоступному вводу-выводу, плотным разъемам и USB вместо щедрых 100-мильных разъемов прошлых лет.
Наконец, на devboards может не быть набора оборудования, необходимого для вашего проекта. Изготовление собственной доски гарантирует, что вы получите именно то, что хотите.
ТЕМЫ
Чтобы создать дома эффективную плату на основе FPGA, необходимо учитывать следующие концепции:
- Модульная конструкция
- Изготовление печатных плат
- Конструкция печатной платы
- Торговые инструменты
- Ваше рабочее место
- Трафареты
- Паяльная паста
- Размещение фишек
- Оплавление
- Тестирование
Каждая из этих серьезных тем заслуживает внимания, и я рассмотрю все эти темы в следующих статьях. Я сосредоточусь конкретно на аспектах, которые имеют значение для нашего домашнего производственного предприятия.
Как я уже упоминал ранее, у профессионалов другие планы, и я надеюсь, что они будут скорее удивлены, чем расстроены моим отсутствием ортодоксальности.
МОДУЛЬНАЯ КОНСТРУКЦИЯ
Если предположить, что большие корпуса BGA и QFP проблематичны, имеет смысл разделить ваши проекты таким образом, чтобы свести к минимуму потенциальные точки отказа. Это приводит к неизбежному выводу, что, по крайней мере, пока вы совершенствуете свой процесс, вы должны ограничить каждую плату одним BGA.
Изготовление и отладка разделительных досок намного менее утомительны, чем плотно упакованная большая доска. В частности, коммутационные платы BGA требуют наименьших усилий.
Ваши коммутационные платы можно протестировать отдельно и соединить вместе с недорогой самодельной печатной платой или, что еще лучше, с помощью проволочной обмотки. Да, с проволокой! Намотка проволоки приятна, надежна и легко заменяется. Вы можете обнаружить, что неправильно поняли некоторые требования к проводке, и измените свой дизайн, не заказывая и не переплавляя новые платы.
Дополнительные затраты на изготовление новой платы невелики, поэтому, как только все заработает, вы сможете спроектировать новую плату, содержащую все необходимые компоненты. Если вы с умом спроектируете свои разделительные доски, вы сможете легко комбинировать их без особых усилий по компоновке. К тому времени вы уже довольно хорошо будете перекомпоновывать сложные пакеты, повышая свои шансы на успешную финальную доску.
Прототип разделительных досок будет доступен для новых проектов. К тому времени, когда ваш первоначальный проект будет готов, у вас, вероятно, будут самые разные идеи. Это беспроигрышная ситуация.
Краткая заметка о макетных платах без пайки. Какими бы привлекательными они ни казались, старайтесь их избегать, за исключением очень простых экспериментов. Эти штуки ужасные, шумные и ненадежные. Мои попытки использовать их редко заканчивались хорошо.
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПЛАТЫ
По моему опыту, не стоит травить собственные платы с ПЛИС. Раньше я травил сотни плат, но с чипами высокой плотности это того не стоило. Я слышал о людях, постоянно делающих 8-мильные дорожки — этого достаточно как для 0,5-мм QFP, так и для 1-мм BGA, но эти дорожки должны быть идеальными. Паяльная маска также очень помогает, ровный слой лужения обязателен. Даже если плата вытравлена идеально, печатные платы с домашним травлением труднее паять, и нам нужна вся возможная помощь. Это одна из областей, в которой профессиональные доски на самом деле лучше.
Место для самодельных досок в обеспечении «материнских плат» для ваших коммутационных досок. Очень часто этого будет достаточно для вашего проекта. Этот метод чрезвычайно полезен, и если вы сообразительны, вы сможете избежать многих длительных задержек, связанных с производителями недорогих печатных плат.
До недавнего времени было довольно дорого (100 долларов и выше) производить даже небольшие печатные платы в мастерской прототипов из-за высоких затрат на установку. Сейчас есть более дешевые альтернативы. Мой фаворит — oshpark.com — они делают красивые доски по очень разумной цене — около 1,67 доллара за квадратный дюйм с бесплатной доставкой! Получение доски занимает около 2-3 недель. В Китае есть даже более дешевые альтернативы, но ожидайте, что вам придется ждать месяц, а качество может быть не таким хорошим.
Рекламируемые производителями печатных плат размеры дорожек следует воспринимать с долей скептицизма. Всегда разумно использовать как можно более широкие дорожки.
BGA действительно не ценят гибкости ваших плат. Сохраняйте доски толстыми — 1,6 мм вполне достаточно для небольших плат.
КОНСТРУКЦИЯ ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ
Выбор микросхемы
Я предполагаю, что у вас есть довольно хорошее представление о том, какой размер ПЛИС вам нужен для вашего проекта. Если вы этого не сделаете, вероятно, будет разумно создать прототип вашей схемы на заводской плате разработки, чтобы понять, насколько большой должна быть FPGA.
Существуют серьезные ограничения возможностей недорогой платы. Например, невозможно развести все выводы большого BGA на двухслойной плате. Большие печатные платы дороги в производстве, а более крупные FPGA (требующие соответственно больших коммутационных сеток) увеличат ваши затраты.
Очевидное наблюдение: чем меньше, тем легче. Меньшее количество контактов для пайки означает меньшую вероятность ошибки проводки или отказа пайки. Не говоря уже о более коротком цикле проектирования и более легком тестировании позже.
С FPGA у нас есть довольно необычная возможность — у нас есть выбор подключения только некоторых из наиболее доступных контактов. Подключение только некоторых контактов шины данных микропроцессора не годится. Так что вполне нормально выбрать ПЛИС большего размера и не утруждать себя подключением всех контактов. Вы по-прежнему получаете преимущество от большего количества LUT и оперативной памяти. И кого волнует, что из BGA выведены только два внешних ряда контактов? Это, вероятно, намного больше, чем вам нужно в любом случае!
Программное обеспечение для проектирования печатных плат
Возможно, у вас уже есть удобный пакет. Если нет, я настоятельно рекомендую gEDA PCB. Я использовал много пакетов для проектирования печатных плат, и некоторые из них были очень дорогими. Единственное, что их объединяет, это то, что все они ужасны. По крайней мере, в gEDA PCB все хранится в удобочитаемом и редактируемом текстовом файле, поэтому, если ничего не помогает, вы можете войти и выяснить, как решить проблему. И это с открытым исходным кодом и бесплатно. Нет ограничений по размеру платы или количеству дорожек.
Вы потратите удивительно много времени на создание и изменение следов. Опять же, все программное обеспечение для печатных плат, которое я использовал, ужасно обрабатывает посадочные места. Но вы к этому привыкнете (или, ради бога, напишите пригодный для использования пакет печатной платы!) Освойтесь с этим — это действительно полезный навык для изменения стандартных посадочных мест. Корпуса QFP с более длинными контактными площадками дают вам больше места для исправления ошибок с помощью паяльника. Вы часто будете настраивать существующие посадочные места, чтобы они лучше соответствовали вашему проекту. И вам придется сделать специальные посадочные места для этих странных USB-разъемов с EBay.
Netlists
Я давно отказался от использования редакторов схем – это слишком сложно и по большому счету бессмысленно. Нагромождение проводов, выходящих из 484-контактного чипа, практически бесполезно. Большинство людей даже не утруждают себя подключением контактов — они просто маркируют маленькие заглушки. Программное обеспечение соединяет провода с одинаковыми именами вместе, но невозможно сразу увидеть, как они соединяются, что полностью противоречит цели принципиальной схемы. Вы не можете визуально проследить провод из одного места в другое!
Я широко использую списки соединений для создания и документирования схемы. В gEDA PCB списки соединений представляют собой текстовые файлы, определяющие отдельные цепи, которые соединяют два или более контакта в вашей схеме. Файл списка соединений выглядит так:
...
CFG_DATA XCF01-1 XC3S100-48
CFG_CLK XCF01-3 XC3S100-52
CFG_TDI XCF01-4 XC3S100-76
...
Обычно я создаю отдельные списки соединений для питания (иногда для каждой шины питания отдельно), JTAG и конфигурационных сетей. Их можно загружать по отдельности, создавая небольшие группы крысиных строк, с которыми можно работать модуль за модулем (видя их все вместе, это просто беспорядок). Список соединений очень помогает перепроверить все соединения, а также предоставляет долговременную документацию.
Я не беспокоюсь о маршрутизации выводов ввода-вывода с помощью списка соединений. Они в значительной степени взаимозаменяемы (хотя их группировка по площади имеет смысл для адресных шин и шин данных). Я прокладываю их по возможности вручную, корректируя свой дизайн по мере необходимости. Очень часто я буду составлять список соединений задним числом, чтобы задокументировать и проверить свою схему.
Компоновка печатной платы
Немного творчества здесь окупается на каждом последующем этапе. Мы должны проектировать для технологичности — в конце концов, мы являемся производителем. Постарайтесь визуализировать сборку вашей схемы, чтобы избежать очевидных осложнений.
Все эти маленькие развязывающие колпачки 0603, расположенные плотным рядом, могут очень аккуратно уместиться на экране, но подумайте, как сложно будет разместить их пинцетом. Рассмотрите возможность использования больших упаковок, когда это возможно, и оставьте себе достаточно места.
Модулизовать дизайн выгодно по ряду причин. Возможно, вы сможете использовать свои доски в других проектах. Например, вы можете захотеть разместить FPGA на одной плате, а память — на другой. Платы меньшего размера легче проектировать, тестировать и использовать повторно.
Рассмотрите возможность изготовления разделительных досок, если в вашем проекте много крупных микросхем, особенно когда вы пытаетесь разобраться в сложной системе. Например, я немного запутался в том, как подключить платформу Flash к FPGA. Я сделал разделительную плату для FPGA, еще одну для Platform Flash и соединил их проводами. Позже мне пришлось повторно использовать платы, когда я захотел изменить дизайн, чтобы иметь возможность записывать данные в Platform Flash.
Разместите все компоненты на одной стороне. Это делает сборку бесконечно более приятной. Он также позволяет использовать конфорку для оплавления, но об этом позже.
Не ставьте слишком много фишек на одну доску. Если необходимо, рассмотрите «стратегию выхода», если одна из них потерпит неудачу. Оставьте между ними достаточно места, чтобы можно было удалить поврежденную стружку с помощью инструмента с горячим воздухом. Добавьте дополнительные прокладки между чипами, чтобы обойти их в прототипе. Например, поместите контактные площадки RX и TX между FPGA и последовательным мостом USB — если он выйдет из строя, вы все равно сможете использовать внешнюю плату FTDI вместо того, чтобы ждать еще месяц, пока будет изготовлена новая плата (и выбрасывать совершенно хорошая ПЛИС).
Наконец, не упускайте из виду очевидный вопрос, как будет монтироваться ваша схема. Маленькие коммутационные платы можно просто вставлять в более крупные, но автономная плата должна быть помещена в какой-то корпус или, по крайней мере, прикручена болтами. Не забудьте монтажные отверстия!
Учитывайте, как будет подключаться плата — разъемы питания, USB, SD-карты должны располагаться в осмысленных местах.
Ожидайте многократных исправлений ошибок в вашем проекте. В среднем я делаю 4 поездки туда и обратно на фабрику печатных плат для нетривиальных плат. Вы, вероятно, можете сделать лучше!
Проверка и проверка
Не отправляйте плату на завод, как только она будет «закончена». Дайте пару дней. Если это новый, непроверенный дизайн, проверьте список соединений по документации производителя. Затем снова проверьте свою цепь. Сделайте это пару раз, в разные дни, если выдержите.
Используйте программу проверки DRC. Попробуйте работать с вашей доской, пока не будет никаких проблем. Попробуйте исправить свои следы, чтобы избежать ложных проблем, таких как тонкие линии шелкографии. Как только вы признаете, что будут некоторые ложные проблемы с DRC, легко не заметить настоящие.
Если у вас есть друг, попросите его/ее помочь вам. Даже тот, кто ничего не смыслит в электронике, может просмотреть чистый список соединений (они у вас есть, не так ли?) и указать на вопиющую проблему, которую вы упустили из виду.
2-слойные платы
Хотя профессионалы скажут иначе, вполне возможно использовать недорогие 2-сторонние платы без надлежащих слоев питания. Ваши варианты маршрутизации более ограничены, и существуют ограничения на максимальную скорость канала. Это не проблема для многих хобби, таких как ретрокомпьютеры. При адекватной развязке двухслойные платы вполне годятся.
Отсутствие чистой заземляющей пластины является проблемой, но вам, вероятно, это сойдет с рук, если вы обратите внимание на развязывающие колпачки. Убедитесь, что все отдельные квадранты (или любые другие части) ваших ПЛИС развязаны короткими прямыми соединениями с контактами и шинами заземления. Заливать нижний слой FPGA «земляной платой», вероятно, не стоит, так как это будет выглядеть как швейцарский сыр. Просто держите ваши связи короткими.
Распределение питания представляет собой проблему с двухслойными платами. Для более старых FPGA требуется целых 4 цепи питания: земля, 1,2 В, 2,5 В и 3,3 В. Обеспечение питанием всех выводов вокруг чипа может показаться невозможным для двухслойной платы — мои ранние попытки выглядели как современные картины — но на практике это довольно просто. Мой любимый подход с LQFP — провести 4 линии питания по диагонали на задней стороне платы и при необходимости отсоединить контакты от контактов. Вот пример:
Обратите внимание на четыре коричневые линии питания на обратной стороне платы. Красные дорожки сверху обеспечивают подключение к шинам питания с помощью переходных отверстий. Линии питания проложены под чипом, а предлагаемые ими разрывы обеспечивают место для развязывающих колпачков. Часто внутри контура микросхемы и ниже будет достаточно места для разводки специализированных соединений с JTAG и выводами конфигурации, оставляя верхнюю часть свободной для распределения ввода-вывода.
Микросхемы BGA требуют аналогичного подхода. Диагональные шины питания на задней панели часто не обеспечивают достаточного количества соединений, и я часто жертвую количеством контактов и пропускаю деревья питания на верхнем уровне прямо через них. Некоторые ПЛИС имеют нелепый шахматный рисунок контактов питания и заземления, но это не так плохо, как кажется на первый взгляд. Вот ранний прототип, изображающий многие проблемы, с которыми мы сталкиваемся.
Здесь коричневый цвет представляет задний уровень с распределительной сетью, а синий и красный — соединения верхнего уровня. Обратите внимание, что я жертвую многими ненужными выводами ввода-вывода, чтобы обеспечить достаточную мощность для FPGA. В этом прототипе я поместил развязывающие колпачки сзади (вы можете видеть слабые тени), что объясняет немного странную форму силовых линий. Я не думаю, что когда-либо буду делать это снова!
Шелковый слой я использую для разметки подушечек. Его можно удалить позже или просто оставить на месте (фабрика удалит шелк с оголенной меди), так как никто не увидит его под чипом. Однажды это помогло мне определить ошибку.
Разводка выводов BGA представляет особую проблему. Геометрия BGA обычно требует контактных площадок определенного размера, что позволяет нам прокладывать одну дорожку между ними. Это ограничивает нас максимум двумя рядами на верхнем слое и еще двумя (контактных площадок нет, но есть переходные отверстия) на нижнем. Это кажется крутым ограничением, но учтите, что внешние 4 ряда 484-контактного bga дают 288 контактов ввода-вывода — более чем достаточно для всего, что я могу придумать. На практике помехи от энергосистемы будут иметь дополнительные ограничения.
Внутри квадрата, образованного четырьмя соседними шариками ПЛИС, вам предоставляется выбор: разместить трассу между шариками или разместить переход. Заманчиво разместить переходные отверстия прямо под шарами, но не делайте этого! Переходные отверстия высасывают припой прямо из шарика, разрывая соединение. Держите переходные отверстия прямо в центре, где они должны быть.
В следующей статье я затрону вопросы собственно сборки плат с ПЛИС.
UIUC Segbot – Дом для пайки
UIUC Segbot – Дом для пайки- О компании
- О сертификате COECSL
- Колледж Машиностроение
- Модули
- Пендуботы
- Проекты
- АЭ
- АЕ 360
- ЕЭК
- ЕЭК 437
- ЕЭК 470
- ЕЭК 486
- г. р.
- ГЭ 320
- ГЭ 420
- ГЭ 423
- МЕ
- МЕ 340
- МЕ 360
- МЕ 460
- МЕ 461
- МЕ 598
- человек
- Дэн Блок
заведующий лабораторией - Аарон Беккер
разработчик лаборатории - Стив Керес
лаборант
- Дэн Блок