Припой для микросхем: можно ли использовать жидкий флюс? Какой выбрать, чтобы паять микросхемы в телефоне? Лучшие флюсы для пайки микросхем

Припои

Главная » По товару » Припои

Широкий выбор припоев для пайки представлен на нашем сайте. Здесь можно найти самые разные варианты модификаций таких расходных материалов, изготовленных ведущими мировыми производителями.

Разные модели припоев

В каталогах нашего интернет-магазина Вы можете выгодно приобрести различные модификации припоев для пайки:

  • Трубчатый припой с флюсом

В изготовлении данного материала применяются: металлическая основа, припой и собственно флюс. Трубчатый припой для пайки производится с помощью отработанных технологий экструзии. Современные станки позволяют гарантировать равномерное распределение и точную дозировку флюса по всей длине трубчатого припоя.

Благодаря этому виду расходного материала, содержащего внутри припоя флюс, обеспечивается качественное соединение детали и хорошая повторяемость результатов пайки, что важно в изготовлении партий однотипных изделий. Ручной процесс монтажа электронных деталей и микросхем выполняется более чисто, потому что используется определенное количество флюса, которое нужно, чтобы расплавить порцию припоя и прочно сцепить соединяемые детали.

Применение современного оборудования исключает возможность образования пробелов заполнения флюсом полости трубки припоя.  Использование такой разновидности припоя позволяет многократно увеличить производительность ручной и автоматической пайки.

  • Прутковый припой

Прутковый припой для пайки применяется для выполнения групповой пайки в специальных ваннах, без формирования наплывов, сосулек, шариков или перемычек. Такой припой (без флюса) выпускается в прутках по 1 кг. Минимальное содержание посторонних примесей обеспечивает повышенную продолжительность «жизни» припоя в паяльной ванне.

Такие высокочистые вещества минимизируют возможности для формирования шлама в ходе пайки, гарантируя получение качественных блестящих паяных соединений.

Критерии выбора припоев

Подбирая припой для пайки, необходимо следовать простым правилам:

  • Параметры трубчатого припоя подбирают так, чтобы они строго соответствовали размерам паяемых выводов и габаритам жала паяльника.
  • Сплав припоя должен быть аналогичен, либо очень близок к варианту сплавов, которыми выполняли пайку основы.
  • Поскольку наибольшей совместимостью характеризуются флюсы, выпущенные одним производителем, то при выборе припоя, следует отдавать предпочтения одному и тому же бренду.
  • Подбирать флюсы совместимые (по температуре, составу и прочностным характеристикам) с флюсами, используемыми для основной пайки.
  • Когда неизвестна марка флюса, применявшегося для основной пайки, до проведения ремонта изделий, лучше очистить старый флюс с поверхности плат и деталей.

Большой выбор припоев Multicore Loctite

Мы предлагаем большой выбор припоев известной корпорации Henkel Multicore Loctite , которая предлагает эффективные решения в создании высокотехнологичных материалов для производства электроники.

Здесь Вы найдете широкий ассортимент трубчатых припоев для пайки Multicore Loctite различных составов:

  • HYDRO-X – с водосмываемым флюсом;
  • Sn 62 Crystal 400 – c флюсом, не требующие отмывки;
  • sn62 X39 – с флюсом, не требующие отмывки;
  • Трубчатые канифольные припои 60/40, с флюсом, не требующим отмывки;
  • Crystal 400 и X39 – бессвинцовые;

В наших каталогах представлены и популярные составы бессвинцовых припоев, такие как Multicore sn62 и более «редкие» составы с серебром, использующиеся в узкоспециализированных отраслях.

Применяя разный припой для пайки, можно обеспечивать качественное, оперативное и эффективное выполнение любых задач по монтажу и ремонту электроники.

Пример пайки микросхемы с корпусом BGA.

В современной электронике наблюдается тенденция к все большему уплотнению монтажа, что, в свою очередь, привело к появлению корпусов типа BGA. Размещение выводов под корпусом микросхемы позволяет разместить много выводов на небольшо площадке. Во многих современных электронных устройствах применяются микросхемы в таких корпусах. Однако наличие этих микросхем несколько усложняет ремонт электронной аппаратуры – пайка требует определенных навыков, большой аккуратности и знания технологий пайки.

Для работы нам нужна паяльная станция с термофеном (SP852D+). Потребуется паяльная паста, шпатель для нанесения паяльной пасты, трафарет для нанесения паяльной пасты на микросхему. Для пайки необходим нормальный флюс (Interflux IF8001). Известны случаи когда с использованием некачественного флюса плата после пайки не подавала признаков жизни, а с нормальным флюсом – все работало нормально. Еще нужна оплетка для снятия припоя, пинцет, изолента. Прежде, чем отпаивать микросхему, на всякий случай нужно сделать риски на плате по краю корпуса микросхемы (если на плате нет шелкографии, показывающей её положение), это нужно для облегчения последующей постановки чипа на плату. Температуру воздуха фена должна быть 320-350°C в зависимости от размера чипа, скорость воздуха — минимальная. Фен нужно держать перпендикулярно плате. Греем примерно минуту. Воздух направляем не по центру, а по краям, по периметру. Иначе есть вероятность перегреть кристалл. Особенно чувствительна к перегреву память. После чего поддеваем микросхему за край и поднимаем над платой. Самое главное не прилагать усилий – если припой не полностью расплавился есть риск оторвать дорожки.

После отпайки плата и микросхема выглядят так как показано на рис. 1.

  

Рис. 1.

Наносим спиртоканифоль (при пайке на плату пользоваться спиртоканифолью нельзя – низкое удельное сопротивление), греем и после отмывки плата выглядит так (см. рис. 2).

Рис. 2
Теперь то же самое проделаем с микросхемой и результат см. на рис. 3.

Рис. 3.
Просто припаять эту микросхему на старое место не получиться, очищаем от старого припоя контакты платы и микросхемы (рис. 4). Хорошо идет очистка просто паяльником (но можно использовать оплетку и фен). Весьма важно не повредить паяльную маску, иначе потом припой будет растекаться по дорожкам.

   
Рис. 4.

Накатка новых шаров — это следующий этап пайки. применить готовые шары – они просто раскладываются на контактные площадки и плавятся, но представьте себе сколько времени займет раскладывание ну например 250 шаров? “Трафаретная” технология позволяет получать шары намного более быстро и так же качественно.
Очень важно иметь качественную паяльную пасту. На фото виден результат нагрева небольшого количества пасты. Качественная (рис. 5) сразу же превращается в блестящий гладкий шарик, некачественная распадется на множество мелких шариков.

Рис. 5

Некачественной пасте не поможет даже смешивание с флюсом и нагрев до 400 градусов (рис. 6):

Рис. 6

Микросхема закрепляется в трафарете (рис. 7):


Рис. 7.
Затем шпателем или просто пальцем наносится паяльная паста (рис. 8):
     
Рис. 8.
После чего, придерживая пинцетом трафарет (он при нагреве будет изгибаться), расплавляем пасту: Температура фена – максимум 300°, фен держим перпендикулярно. Трафарет придерживаем до полного застывания припоя (рис. 9).
  
Рис. 9
После остывания снимаем крепежную изоленту и феном с температурой 150° аккуратно нагреваем трафарет до плавления ФЛЮСА. После чего можно отделять микросхему от трафарета. В результате получились вот такие ровные шары, микросхема готова к постановке на плату (рис. 10):

Рис. 10.

Далее следует пайка микросхемы на плату. Если риски на плате (которые нужно было сделать перед отпайкой) не сделаны, то позиционирование делем так: переворачиваем микросхему выводами кверху, прикладываем краешком к пятакам, чтобы совпадали с шарами, засекаем где должны быть края микросхемы (можно царапнуть тихонько иголочкой).

Сначала одну сторону, потом перпендикулярную ей. Достаточно двух рисок. Потом ставим микросхему по рискам на плату и стараемся на ощупь шарами поймать пятаки по максимальной высоте. Т.е. надо встать как бы шарами на шары, вернее на остатки от прежних шаров на плате. Можно установить просто “заглядывая” под корпус, либо по шелкографии на плате.

Затем прогреваем микросхему до расплавления припоя. Микросхема сама точно встанет на место под действием сил поверхностного натяжения расплавленного припоя (рис. 11). Момент расплавления припоя хорошо заметен – микросхема немного шевелится, “устраиваясь поудобнее”. Флюса нужно наносить очень мало. Температура фена должна быть в пределах 320-350°, в зависимости от размера чипа. .

 

Рис. 11.

Улучшение паяных соединений и припойных микросхем – еще 2

Ищу: Улучшение паяных соединений и припойных микросхем – еще 2

Делитесь любовью

Производитель оптических устройств стремится повысить надежность паяных компонентов флип-чипов за счет повышения надежности паяных соединений и припаянных микросхем.

История вопроса

Чтобы удовлетворить растущий во всем мире спрос на передачу больших объемов данных, необходимо тесно интегрировать оптические функциональные устройства, которые обрабатывают оптические сигналы большой емкости и высокой скорости.

Кремниевая фотоника — ключевая технология, позволяющая создавать тонкие оптические волноводные структуры из кремния и интегрировать устройства с различными функциями в один небольшой чип. Это позволяет добиться сверхминиатюризации и низкого энергопотребления в быстродействующих оптических устройствах.

В кремниевой фотонике ключевыми техническими возможностями являются оптическое усиление и лазерные диоды, поскольку этого невозможно достичь в материале на основе кремния. Таким образом, ожидается, что новый интегрированный кремниевый фотонный чип, на котором полупроводники из соединений III-V соединены флип-чипом, станет технологическим прорывом.

Ограничения

Партнер должен иметь опыт работы с:

  • составными полупроводниками III-V, такими как оптические усилители и генераторы лазерного луча (полупроводниковые оптические усилители, лазерные диоды, фотодиоды и т.
    д.)
  • Наклеивание штампа на кремниевую монтажную подложку (или носитель) с сформированным на ней выступом из AuSn
  • Анализ отказов и улучшение условий контактных соединений полупроводниковых соединений III-V, таких как лазеры и полупроводниковые оптические усилители.

 

Решение будет иметь следующие возможности:

  • Оптимизация структуры выступа и условий склеивания, пригодных для массового производства
  • Достаточное количество испытаний на надежность для обеспечения долгосрочной надежности полупроводников с контактными контактами и составных полупроводников III-V групп, соединенных методом флип-чип на кремниевых чипах

 

Возможные области решения
  • Компания EMS, специализирующаяся на оптических устройствах, таких как полупроводниковые лазеры
  • Производители оборудования для высокоточных флип-чипов
  • Литейный цех МЭМС

 

Желаемый результат решения

Возможности партнерства/сотрудничества с организациями/компаниями, специализирующимися на разработке и массовом производстве усовершенствованных технологий паяных соединений и паяных соединений.

 

Соответствующие технические потребности

Заинтересованы: технологии для повышения точности соединения флип-чипов

Заинтересованы: интегрированные схемы для оптических приемопередатчиков

Ищу: Специалист по выявлению отказов оптических компонентов на ранней стадии

Ищу: Высокочастотный тест устройств оптической связи

Ищу: Технология быстрой сборки устройств оптической связи


Распространяйте любовь

Работа с BGA: пайка, реболлинг и доработка

В нашей предыдущей статье о массивах шариковых решеток (BGA) мы рассмотрели, как проектировать печатные платы и как маршрутизировать сигналы, выходящие из корпуса BGA. Но спроектировать плату — это одно, а припаять эти чипы на плату — совсем другое. Если у вас есть некоторый опыт пайки SMD, вы обнаружите, что любой корпус SOIC, TQFP или даже QFN можно паять с помощью утюга с тонким наконечником и некоторой практики. Это не так для BGA: нам понадобятся некоторые специальные инструменты, чтобы правильно их припаять. Сегодня мы рассмотрим, как установить эти чипы на нашу плату и как снова их снять, не тратя целое состояние на оборудование.

Ремесленные инструменты

Для крупносерийного производства, будь то конструкции на основе BGA или любые другие виды работ по поверхностному монтажу, предпочтительными инструментами являются печи оплавления. Хотя вы можете купить печи оплавления, достаточно маленькие, чтобы разместить их в своей мастерской (или даже построить их самостоятельно), они всегда будут занимать довольно много места. Печи оплавления отлично подходят для мелкосерийного производства, но не для ремонта или переделки.

Продается под разными названиями, простая нагревательная пластина, подобная этой, является полезным инструментом для базовой работы по оплавлению SMD.

Маленьким, дешевым и, возможно, более универсальным инструментом является электроплитка. Хотя вы можете переоборудовать кухонные приборы в паяльные конфорки, удобнее купить специально предназначенный для этой цели прибор с регулируемым регулятором температуры. Также известные как «предварительные нагреватели», их можно купить менее чем за 100 долларов в обычных онлайн-каналах. Их также довольно легко использовать: просто поместите плату сверху, установите желаемую температуру и подождите, пока припой не сотворит свое волшебство.

Термовоздушная паяльная станция должна иметь регулируемую температуру и расход воздуха, а также сопла различных размеров.

Недостатком нагревательных пластин является тот факт, что они нагревают сразу всю плату, что делает их менее чем идеальными, если вы хотите припаять или отпаять один компонент. Для этого можно использовать термовоздушную паяльную станцию. Профессиональные станции горячего воздуха могут стоить тысячи долларов, но вы можете купить более дешевые модели с регулируемой температурой и воздушным потоком по цене от 100 до 300 долларов.

Нагревательные плиты и станции для пайки горячим воздухом также очень хорошо работают вместе: с помощью нагревательной плиты можно предварительно нагреть всю плату примерно до 150 °C, а термофен использовать только для паянной части. Это снижает тепловую нагрузку на доску по сравнению с нагревом только одной точки до комнатной температуры.

Если вы начинаете с нуля и не знаете, какой инструмент купить для своего первого BGA-проекта, вот наш совет: как минимум купите нагревательную пластину; если есть возможность потратить немного больше, приобретите термовоздушную паяльную станцию; и если вам нужен наилучший набор инструментов, купите оба.

Пайка – подготовьте трафарет

Независимо от того, используете ли вы духовку, электроплитку, станцию ​​горячего воздуха или любую комбинацию этих инструментов, основные этапы пайки микросхем BGA одинаковы. Начнем с голого следа для 49-ball ATmega164, который мы разработали в прошлый раз:

Первым шагом является нанесение паяльной пасты с помощью трафарета SMD. Большинство производителей печатных плат в настоящее время предлагают возможность заказать трафарет вместе с платами, и это удобно, если вы используете паяльную пасту для любых компонентов SMD, а не только для деталей BGA. Совместите трафарет с вашей платой (здесь пригодится приспособление), затем нанесите немного паяльной пасты на требуемую область с помощью ракеля. У вас должен получиться хороший ровный слой пасты на всех подушечках.

Далее мы разместим компоненты. Вы можете использовать пинцет или вакуумный захват, или даже полную машину для захвата и размещения, если она у вас есть. Обратите внимание, что для чипа BGA вы не можете видеть контактные площадки при размещении компонента, поэтому наличие контура корпуса на шелкографии очень помогает при правильном выравнивании.

Наконец, мы нагреем плату, чтобы припой расплавился. Если вы используете духовку, просто установите для нее профиль оплавления, рекомендованный производителем чипа. При использовании нагревательной пластины установите необходимую максимальную температуру: обычно около 245 °C для бессвинцового припоя. Возможно, вы захотите установить его на несколько градусов выше, чтобы учесть любой температурный градиент между нижней и верхней частью платы.

По мере нагрева платы микросхема BGA немного смещается, так как поверхностное натяжение выравнивает микросхему с ее основанием, но обычно трудно увидеть, везде ли припой расплавился должным образом. Удобно разместить на плате несколько резисторов или конденсаторов, даже если вы планировали оплавить только чип, потому что по этим компонентам легко определить, правильно ли оплавился припой.

Если вы используете станцию ​​горячего воздуха, вам нужно немного поэкспериментировать с ее настройками, чтобы найти то, что работает лучше всего. В частности, настройка «потока» может сильно различаться между моделями, поэтому вам придется выяснить, какой поток воздуха можно использовать, не раздувая компоненты повсюду. Как только вы найдете правильную настройку, равномерно распределите тепло по чипу и его непосредственной близости. Когда шарики припоя расплавятся, вы должны увидеть, как чип изгибается на своем пути.

Метод трафарета и пасты является предпочтительным способом пайки BGA и, как правило, рекомендуется в спецификациях производителей. Но припаять чип без трафарета все же можно — иногда даже выбора нет, например, при замене чипа на существующей плате.

Хотя можно напрямую припаять BGA-чип к набору оголенных медных контактных площадок для печатной платы, вы получите лучшие результаты, если сначала нанесете припой на контактные площадки: это обеспечит соединение припоя между чипом и плата, облегчая теплопередачу. Вы можете просто провести капельку припоя по контактным площадкам, а затем снова удалить ее с помощью оплетки для удаления припоя, чтобы после этого все контактные площадки были красивыми и плоскими. Следите за тем, чтобы утюг не был слишком горячим, и всегда промокайте, а не тяните оплетку через подушечки. Пэды очень легко снять с доски, если вы слишком сильно надавите горячим утюгом.

Когда вы закончите отсоединение оплетки, очистите участок изопропиловым спиртом или средством для удаления флюса, затем нанесите тонкий слой свежего флюса. Важно не использовать слишком много, потому что вы не хотите, чтобы он пузырился и смещал шарики припоя, когда вы увеличиваете температуру. Помимо этого, вы можете просто переплавить доску, как описано выше.

Переделка – повторное снятие микросхемы

Даже если вам удалось правильно припаять микросхему с первого раза, вам может понадобиться снова снять ее позже. Хотя вы также можете сделать это с помощью только горячей плиты, станция горячего воздуха действительно лучший инструмент для этой работы. Если вы работаете с большой платой, которая может поглотить много тепла, предварительный нагрев всей платы значительно облегчит вам жизнь — без предварительного нагревателя вы потратите целую вечность, пытаясь нагреть всю плату, обжигая один чип.

Наша доска довольно маленькая и легкая, поэтому мы просто воспользуемся термофеном. Обратите внимание, как мы приподняли плату со стола, поместив небольшие предметы под углы: это не позволяет столу действовать как радиатор. Нанесите большое количество гелеобразного флюса вокруг чипа, затем нагрейте его с помощью фена.

Удерживая насадку, осторожно потяните за чип пинцетом. Вы должны чувствовать, когда шарики припоя плавятся, и в этот момент вы должны без усилий поднять чип. Ни в коем случае не применяйте силу — если один или два шарика еще не расплавились, вы можете оторвать их подушечки от доски.

После извлечения чипа с помощью оплетки и утюга удалите остатки припоя с контактных площадок, затем очистите участок с помощью средства для удаления флюса. Если вашей целью было разместить новый чип на плате, просто нанесите новый слой флюса и припаяйте новый чип на место.

Все становится еще интереснее, если мы хотим повторно использовать чип: в этом случае нам нужно посмотреть на реболлинг .

Реболлинг — готов к следующему раунду

Выпаянный BGA может быть оснащен новым набором шариков припоя в процессе, известном как реболлинг . Для этого нам понадобится специальный инструмент, называемый приспособлением для реболлинга . Он состоит из приспособления для удержания чипа, а также трафарета, который помогает позиционировать шарики припоя. Вы можете купить удобные наборы, включающие приспособление, набор часто используемых трафаретов, запас шариков для припоя и несколько ручных инструментов, которые могут пригодиться. Такой полный комплект будет стоить около 100 долларов.

Шарики припоя разных размеров, приспособление, набор трафаретов и держатель трафаретов составляют удобный набор для реболлинга. Нам тоже очень нравится синий цвет.

Набор для реболлинга в нашей мастерской поставлялся с набором стандартных трафаретов: они различаются по размеру шарика и шагу, но имеют все отверстия, расположенные в правильной квадратной сетке. Идея состоит в том, что вы используете ленту, чтобы замаскировать ненужные отверстия, тем самым адаптируя трафарет к вашему конкретному чипу. Это прекрасно работает, пока рисунок шарика на вашей фишке не слишком сложен.

Для чипов с неправильным рисунком шариков, как и для многих чипов памяти, вы можете купить специальные трафареты, которые точно соответствуют этим конкретным макетам. Обычно они продаются наборами, которые подходят ко всем чипам конкретной модели смартфона или планшета. Такой набор отлично подходит, если вы занимаетесь ремонтом, но для обычных работ обычно достаточно простого квадратного набора.

Для реболла нашего чипа сначала счищаем все остатки старых шариков, так же, как мы это делали на плате. Используйте оплетку для удаления припоя, затем удалите весь оставшийся флюс и другую грязь с помощью изопропилового спирта или средства для удаления флюса. Подушечки на нижней части чипа должны выглядеть плоскими и блестящими.

Далее мы установим чип в приспособление для реболлинга. Эта конкретная модель была разработана для чипов, значительно больших, чем наш крошечный микроконтроллер, но мы все еще можем заставить ее работать, используя только три из четырех зажимов. Обратите внимание, что зажим слева имеет небольшую пластинчатую пружину: мы поместим ее в последнюю очередь, чтобы поставить чип под натяжение пружины и прочно удерживать его на месте.

Теперь мы нанесем на поверхность чипа тонкий слой липкого флюса, который удержит шарики на месте и поможет им оплавиться на следующем этапе. Здесь еще важнее убедиться, что в итоге вы получите очень тонкий слой , потому что мы будем размещать трафарет очень близко к чипу. Если какой-либо флюс попадет на трафарет, вы получите шарики припоя, прилипшие к трафарету, а не к чипу.

Поместите правильный трафарет в верхнюю часть приспособления, затем выравнивайте его так, чтобы отверстия в трафарете точно совпадали с площадками на чипе. Затем возьмите клейкую ленту и заклейте все ненужные отверстия. Для нашего маленького BGA 7×7 это означает, что почти весь трафарет заклеен лентой. Наборы для реболлинга часто поставляются с рулоном кэптоновой ленты для этой цели, которая отлично работает, но обычная скотч, который вы найдете в любом ящике стола, тоже подойдет — она не должна быть термостойкой.

Когда вы закончите приклеивать ленту, поместите держатель трафарета обратно на приспособление и насыпьте на трафарет несколько шариков.

Покачайте приспособление, чтобы убедиться, что шарик находится в каждой позиции на чипе. Возможно, вам придется маневрировать с несколькими упрямыми, используя пинцет или тонкую щетку. Как только все слоты будут заполнены, поднимите трафарет и высыпьте оставшиеся шарики обратно в бутылку, используя маленькую рампу в правом нижнем углу рамки трафарета.

Далее нам нужно приплавить шарики к чипу. Горячий воздух — самый простой способ, но обязательно используйте очень низкую скорость потока: шарики припоя почти ничего не весят и улетают при малейшем дуновении ветерка. Кроме того, вы можете осторожно поднять чип пинцетом и поместить его на горячую плиту или в печь оплавления. В любом случае, как только шарики достигнут температуры плавления, вы увидите, как они перемещаются и прочно прилипают к подушечкам. После того, как чип остынет, его можно снова установить на плату.

Как видите, паять и выпаивать BGA не так уж и сложно, если у вас есть нужные инструменты.

Автор: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *