Пощипаем SMD ? Что такое и для чего нужен термопинцет
В среде радиолюбителей устоялся и не безосновательно, определенный набор стереотипов.
Надо что-что выпаять – использовать термовоздушный фен паяльной станции. Надо что-то припаять: берем в руки паяльник.
Если площадь большая, чтобы не перегревать радиодетали на печатной плате и поменьше нагружать термофен, можно воспользоваться инфракрасным преднагревателем.
Но есть еще одна интересная штука, называемая термопинцет и что это такое, как устроен, для чего применяется и в каких случаях, расмотрим на примере одной из разновидностей WEP 938D с регулятором температуры и цифровым дисплеем.
Есть конечно и более простые и более сложные модели, но просто именно это устройство на днях к нам приехало, пополнило наш ассортимент паяльной техники и мы обратили на него внимание.
Чем-то отдаленно похож на клешни краба, а при ближайшем рассмотрении приходим к однозначному выводу – так ведь это же просто паяльники !
Только сдвоенные.
Но это шутка.
Отметим еще одну особенность: это укороченные инструменты.
Это касается как самой нагревательной части, так и рукояток. Такие вот мини паяльные устройства. По-другому не получится. Пробовать что-сделать сразу двумя електропаяльниками в натуральную величину, это все равно что кушать рис в первый раз палочками, как японцы. Крайне неудобно. И голодным можно остаться.
Размеры термо пинцетов зависят от среднего размера ладони человека и максимального хода шарнирного соединения.
Это следующая отличительная особенность. Сочленение спрятано в глубине пластмассового корпуса, а с одной из сторон находится подвижная часть, при нажатии на которую паяльные жала движутся навстречу друг другу, касаясь в одной точке.
Это принципиально важно.
Дело в том, что умельцы делают такие инструменты самостоятельно, но выходит это не всегда презентабельно. А может лучшие экземпляры просто не выкладывают в сеть.
Несмотря на топорный внешний вид, самая главная задача – точность закрепления жал в гнездах нагревателей, чтобы они не “гуляли” влево-вправо и не крутились.
Если отклонение от оси составит хотя бы десятые доли миллиметра, острия не сойдутся вместе и проще намучившись, купить готовый термопинцет, и тогда кончики жал электро паяльников приблизятся друг к другу, успешно расплавляя припой в микродозах, с остатками флюса, застывшие на выводах SMD электронных компонентов: резисторов, индуктивностей, конденсаторов.
И это не единственная проблема.
В некоторых разновидностях, представленных на рынке оборудования для пайки, не будем называть в каких, из корректности, возвратная пружина слишком жесткая, как в аккумуляторных зажимах крокодил на 500 А, так что можно тренировать кистевые мышцы, вместо эспандера.
WEP 938D в этой части обеспечивает очень мягкое нажатие. Изогнутые жала тоже кстати сходятся вместе. Собран неплохо.
Для чего нужен и что такое делает термопинцет ?
В основном конечно это извлечение с платы SMD и других миниатюрных радиодеталей. Их и разглядеть сложно.
Как например, в останках этого цифрового мультиметра.
Приходится включать лампу лупу или бинокуляры надевать. А уж выпаивать и подавно. Нужна и сноровка и опыт и специальные паяльные инструменты.
И здесь проявляется двойственная природа : нагреть + захватить.
Поскольку рук у человека всего 2, то оперировать нагретым жалом и пинцетом конечно можно, а вот если нужно осуществлять подогрев с двух сторон, то третьей руки уже у нас не хватает.
Теоретически можно выпаять даже SMD со светодиодной ленты, с помощью этого прибора, но никто это делать не будет – цена копечная, особенно на монохромную, не RGB, дешевле купить новую, или просто взять кусачки или ножницы, да и отрезать ненужный кусок LED-ленты.
WEP 938D избавляет от неудобств и серьезно добавляет функционала.
- Вся управляющая нагревом электроника упакована в компактный корпус.
- Регулировка температура осуществляется плавно, потенциометром.
- Здесь также расположен выключатель питания.
- Есть возможность даже менять единицы измерения.
- Встроен цифровой дисплей.
Также в комплект входит подставка для “тандема” паяльников и губка для чистка жала.
Впрочем, мастера все-таки настойчиво твердят, что “вполне можно обойтись паяльной станцией, компрессорной или с феном-турбиной”, но добавляют, что “очень желательно с регулировкой температуры” и сменными жалами в зависимости от специфики работ.
Если возвратиться еще раз к самодельщикам или “улучшателям” серийной техники, то они и вовсе наматывают на жало медный провод, затачивая надфилем под нужно форму: острие, типа “отвертка” и др.
Или вовсе распиливают сменное жало в конце. Получается двузубая вилка, которой и подцепляют неподдающиеся элементы.
Правда SMD бывают разные. Придется покупать набор жал и потом их модернизировать под каждую детальку.
Приходилось читать и дискуссии на тему : ”термопинцеты больше подходят для неисправных деталей, когда перегреть их или разломить не жалко или наоборот, чтобы попытаться сохранить работоспособность SMD ?”
Однозначного ответа нет.
- с одной стороны, 2 точки нагрева и одновременное прилагаемое усилие при захвате, на порядок делает процесс более удобным. Все делается одной рукой. И вероятность теплового повреждения также снижается – время тратится меньше;
- с другой стороны, даже если выпаянные детали не нужны, зачем мучаться подручными средствами и тратить временной ресурс, если уже придуман соответствующее специализарованное приспособление ?
Получается и в первом и во втором случае лучше воспользоваться паяльным пинцетом.
А можно ли таким девайсом паять ?
Можно, только если в радиусе 100 км нет ни одного подходящего, даже самого дешевого паяльника.
А если серьезно, что эта разновидность паяльного оборудования имеет, как мы уже разобрались, узкую сферу применения. Это демонтаж. Это ремонт. Это выпаивание SMD.
Опубликовано: 2019-07-10 Обновлено: 2021-08-30
Автор: Магазин Electronoff
Подборка паяльного оборудования для радиолюбителя с Али (и не только) / Подборки товаров с Aliexpress и не только / iXBT Live
Паяльники, осциллограф, мультиметры, в том числе инструмент для SMD по очень низким ценам, групповые покупки для дополнительной скидки. Все это опробовано лично! Рекомендую зайти и ознакомиться со списком полезностей.
Итак, для начала паяльники.
Портативный программируемый паяльник MINI TS100 60W
Встроенный STM32 контроллер, программируемый интерфейс, питание через DC5525 от блоков питания (например, от ноутбука), от 3S-4S lipo батарей, и так далее. Можно настроить под себя прошивку. Есть большой ассортимент сменных жал.
Цена $43 через приложение по акции групповые покупки (Смотри в конце инструкцию).
На Али цена $53.
Программируемый USB QC3.0 паяльник TS80 18W
БОЛЬШОЙ НАБОР программируемого паяльника TS80 18W С ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМ ЖАЛОМ
Это новая модель паяльника, которая недавно промелькнула в обзоре. Основное отличие — полностью автономная модель, которая работает от внешнего аккумулятора с QC 3.0. Работает при питании 3.6V-6.5V/3A, или 6.5V-9V/2A, или 9V-12V/1.5A. Температурные пределы: от 100℃ до 400℃. Коннектор USB Type-C.
Термопинцет YIHUA 938D для SMD компонентов
Удобный пинцет для SMD/BGA компонентов с контролем температуры. Мощность 120Вт. Очень удобен для выпаивания мелких деталей.
В комплекте блок питания с цифровой регулировкой, подставка, сам терпоминцет. На Али нужно искать лоты с бесплатной доставкой.
Компактная паяльная станция T12 на STM32
И вариант с белой панелью T12 STM32
Компактная, мощная портативная паяльная станция. Прошивка обновлена (2.1S), есть русский язык. В комплекте блок питания. Ручка типа 9501 для жал Т12. Температура пайки в пределах 150-480 ℃.
Неплохой настольный осциллограф для радиолюбителя MCH DS2025A (от $165)
Это один из самых бюджетных вариантов по стоимости. В лоте варианты DS2025A на 25МГц, DS2060A на 60МГц, DS2100 на 100МГц, DS2200 на 200МГЦ. Работает с USB-накопителями. Дисплей 320*240 на 6″.
Новый портативный осциллограф JDS6031 1CH 30M 200MSPS
Мультиметр JSD6031 с Али
Характеристики:
Разрешение экрана: 320 * 240
Длина хоста * ширина * высота: 19,5см * 9,5см 3,7см
Внешняя длина упаковки * ширина * высота: 28,5 см * 23 см * 8 см
Вес хозяина: 350 г
Общий вес брутто: 700 г
Канал: 1CH
Пропускная способность: 30МГц
Скорость выборки: 200 MSPS
Режим питания: 18650 съемный аккумулятор
Калибровка сигнала: 1 кГц меандр
КОМПАКТНЫЙ ОСЦИЛЛОГРАФ DSO FNIRSI PRO. ЦЕНА $40
Он же под видом DANIU ADS2050H
Характеристики:
1:Analog band width: 5MHz
2:Maximum real time sampling rate: 20MS/s
3:Vertical sensitivity: 50 mV/div ~ 200 V/div
4:Horizontal time base range: 50S/div ~ 250nS/div
5:Maximum input voltage: 40 V (1X probe), 800 V (10X probe)
6:Storage depth: 40KB
7:Input resistance: 1M
8:ADC precision: 8bits
9:Coupling mode: AC/DC
10:Trigger mode: Single, Normal, Automatic
11:Trigger edge: Ascending/descending edge
12:External trigger voltage 0 – 40 V
13:Display: 2. 4 inch @ 320 * 240
14:Power supply: 1200 mAh lithium battery
15:Size: 107 x 70 x 24mm
16:Weight: 150g
CИЛИКОНОВЫЙ КOВРИК ДЛЯ ПАЙКИ DANIU (ФОРМАТ А3) ЗА $5
БОЛЬШОЙ ЛОТ С КОВРИКАМИ РАЗНОГО РАЗМЕРА НА ВЫБОР
Предусмотрены ячейки для крепежа, бортики. Коврик антистатический.
Подходит для разборки и сборки устройств — удобно разложить все по ячейкам. Можно паять прямо на коврике — он выдерживает до 500°С. Мне лично понравилась возможность работать паяльным феном — коврик толстый.
Мультиметр RICHMETERS RM113D
В комплекте мультиметр, щупы, термопара, предохранители на 0.6 А, инструкция. В руках мультиметр ощущается как монолитный и хорошо собранный, ничего не люфтит и не болтается. Приятный переключатель режимов, большие приятные кнопки, читаемый дисплей. Внутри собран аккуратно, есть предохранители, вместо манганинового шунта использован резистор 0,005 Ом.
Мультиметр для SMD компонентов HoldPeak HP-990B
Неплохой брендовый мультиметр-пинцет с 4000 отсчетами. Измеряет сопротивление, емкость, есть диодный тест, прозвонка с пищалкой, проверка светодиодов. Питается от двух ААА батареек.
На banggood.com проходят интересные групповые покупки. Для этого переходим в мобильное приложение.
Ищем на главной пиктограмму «Групповые покупки». Кликаем, переходим в меню со списком товаров и предложений со скидками. Выбираем понравившийся товар, например, паяльник TS100. Видим возможность создать свою группу либо присоединиться к существующей. Оплачиваем)))
Условия:
1. Акция действует только в приложении
2. Должна собраться группа в размере 4 человек
Если кому-то приглянулась цена, можно скооперироваться в комментариях, два человека не так много.
Все акции ограничены по времени (обычно до конца дня).
Тема интересная, буду стараться продолжать с годными выгодными инструментами и оборудованием. До скорых встреч!
Смотрите горячие темы:
Выбираем лучшее оборудование для радиолюбителя с Али (и не только)
Топ мультиметров и измерителей с Али
Недорогие и полезные DIY модули и инструменты для радиолюбителя
Подборка серьезных осциллографов с Али (20МГц-100МГц)
Подборка готовых модулей усилителей звука с Али (плюс пара динамиков) для DIY акустических систем
Аудиомодули и платы усилителей с Али и не только
Электроника, модули и промавтоматика с Али и не только. Недорого и очень выгодно
Выбираем лучшие карманные осциллографы (DSO) с Али
Умный дом с нуля: устройства Xiaomi MiHome
Умный дом с нуля: выбираем устройства Xiaomi MiHome
Лучшие гаджеты для дома с Алиэкспресс (и рабочие купоны)
Лучшие компоненты для создания точечной сварки своими руками с Алиэкспресс (для сварки аккумуляторов)
Подборка интересных товаров, гаджетов, инструментов и игрушек с Алиэкспресс с хорошей скидкой
Самый доступный тепловизор HT-102
Инструменты, тестер, павербанк — годнота с Алишки
Лучшие аккумуляторные батарейки с Али: АА (пальчиковые), ААА (мизинчиковые), «Крона»
Подборка лучших внешних аккумуляторов c QC3.0 и PD для питания паяльников и мощных устройств
Подборка очень выгодных товаров технической направленности с Алиэкспресс
Подборка компонентов для аудиоусилителей (Али)
Лучшие наборы LEGO с Алиэкспресс (10 сборных моделей автомобилей)
Аксессуары для LEGO — лучшие и самые необычные дополнения с Али
Топ лучших наушников c Алиэкспресс
Подборка интересных акционных товаров с Али/JD
Подборка годных 10W Qi беспроводных зарядок для iPhone/Samsung/Huawei/Xiaomi (Ali/JD и так далее)
Пинцет для пайки | diyAudio
#1
- #1
Я могу паять большие контактные площадки и кое-что поменьше, но попытка удалить и заменить их требует лучшего оборудования
#2
- #2
В качестве хороших пинцетов с тонкими кончиками я рекомендую что-то вроде Excelta 3C-SA-SE. Лупа с 5-кратным увеличением также полезна для проверки вашей работы.
#3
- #3
Лучше всего использовать обратный пинцет. Они зажимаются до тех пор, пока вы не сожмете их, что освободит деталь.
Гораздо проще в использовании.
#4
- #4
Excelta DN-3C-SA-SE, если вам нужна версия обратного действия.
#5
- #5
Зачем сводит руку при работе с сотнями мелких деталей?
И постарайся найти их, если уронишь.
Пинцет обратного действия НАМНОГО лучше подходит для этой цели.
Последнее редактирование:
#6
- #6
Просто сказать “они лучше” не изменит моего мнения. Это ваше мнение и это нормально. Я сказал, что не предпочитаю их, это тоже нормально. Я проработал на производстве электроники более года своей жизни, паяя небольшие компоненты размера 0201 и чипы QFN, так что судороги от использования пинцета никогда не были проблемой, и я не недотепа, поэтому падение деталей тоже не было. Я, скорее всего, роняю детали с помощью обратного пинцета, так как я не могу контролировать удерживающее давление, вы просто отпускаете и надеетесь, что этого достаточно.
#7
- #7
FWIW Metcal имеет специальные наконечники для удаления деталей поверхностного монтажа. Если у вас есть Меткал, они великолепны. Я свой использовал на eBay. Вот ассортимент https://store.metcal.com/ru-ru/shop….name=0&PageSize=12&SortingAttribute=name-asc Новые цены впечатляют.
#8
- #8
У меня есть Weller WSD81, эти насадки предназначены для одновременного нагрева обеих колодок? И вы перемещаете SMD-устройство с помощью ручного пинцета?1audio сказал:
FWIW Metcal имеет специальные наконечники для удаления деталей SMD. Если у вас есть Меткал, они великолепны. Я свой использовал на eBay. Вот ассортимент https://store.metcal.com/en-us/shop/cartridges-tips/?SearchParameter=&@QueryTerm=*&ContextCategoryUUID=A7IKqwMVJm8AAAF33j98yeyl&Geometry=Slot&OnlineFlag=1&@Sort.name=0&PageSize=12&SortingAttribute=name-asc Новые цены впечатляют.
Нажмите, чтобы развернуть…
#9
- #9
Наконечники надеваются на деталь, нагревая обе колодки, а затем вы снимаете деталь. Это имеет больше смысла, когда вы делаете это.
#10
- #10
Для удаления smt пассивов я использую два утюга, по одному на каждую площадку, может быть, немного, если флюс, нагрев и подъем, довольно легко, без каких-либо специальных действий. Очистите контактные площадки фитилем припоя, готово
#11
- #11
Значит, вы используете утюги как пинцет? Или есть помощник, чтобы поднять SMD? Или просто сдвиньте его, а затем очистите от мусора?ршавас сказал:
Для удаления smt пассивов я использую два утюга, по одному на каждую площадку, может быть, немного, если флюс, нагрев и подъем, довольно легко, без каких-либо специальных действий. Очистите контактные площадки фитилем для припоя, готово
Нажмите, чтобы развернуть…
#12
- #12
Если вы говорите об инструменте для удержания деталей и манипулирования ими, я бы взял пару титановых пинцетов. Они прочные и немагнитные. У Techni-Tool есть некоторые.
Обратите внимание, что некоторые паяльные жала образуют две точки с промежутком посередине. Они предназначены для отпайки небольших 2-контактных SMD-деталей. Пример: https://www.dkhardware.com/metcal-rcp-sl1-rework-cartridge-slot-tip-0092-x-0054-tip-width-rcp-product-5183019.html
Том
№13
- №13
Том, спасибо, речь идет о безопасном удалении мелких деталей и повторной пайке. Вчера я разговаривал с Веллером, ну, на самом деле, с Фарнеллом, и они не смогли ответить на вопрос, будет ли хорошо работать пинцет с моей старой базовой станцией WSD81 Weller. Я проверю METCAL
№14
- №14
Это устройство, которое, как я думал, я смогу добавить к своей станции Weller, поскольку разъем такой же, и, похоже, он подходит для большинства текущих базовых станций https://uk.farnell.com/weller/wxmt- wdh-60/solder-tweezer-12v-80w/dp/2629045?st=пинцет для пайки
№15
- №15
Думаю, можно сказать, что я использую два наконечника утюга как пинцет, чтобы оплавить припой на контактных площадках и снять пассивный комп. Это действительно легко сделать. Я использую горячий воздух только для композиций с несколькими отведениями.
Показать скрытый контент низкого качества
Вы должны войти или зарегистрироваться, чтобы ответить здесь.
Делиться:Фейсбук Твиттер Реддит Пинтерест Тамблер WhatsApp Электронная почта Делиться Связь
Верх Низ
Полное руководство по самостоятельной сборке SMT в вашем офисе
В этой статье я хочу поделиться с вами небольшим секретом: сборка прототипов плат SMT (технология поверхностного монтажа) не только проста, но и требует очень небольшого количества оборудования. Используя только трафарет, я могу легко передать прототип ИС с шагом 0,3 мм и пассивных компонентов размера 0201 (британский). Крошечные компоненты размером с пластину, безусловно, могут быть проблемой, но большинство прототипов, которые регулярно производятся, могут быть собраны вручную за пару часов с получением качественных результатов, включая двусторонние платы. Если вы в настоящее время вручную собираете платы SMT с помощью паяльной станции, вам нужно немедленно прекратить это и вместо этого начать использовать трафарет!
Большинство недорогих производителей печатных плат также предлагают услугу изготовления трафаретов без рамы по цене от 5 до 25 долларов, в зависимости от размера вашей платы. Трафареты и доски, которые я использую в этой статье, куплены у JLCPCB; однако у некоторых других поставщиков есть трафареты, которые сопоставимы. Если вы в спешке заказали доски у местного поставщика, на большинстве континентов есть компании, которые продают недорогие трафареты без рамки из каптона, ацетата или нержавеющей стали. В качестве альтернативы, если у вас есть лазерный резак CO2, вы можете легко сделать трафарет из прозрачного листа ацетатного фотокопировального аппарата. Тем не менее, это слишком далеко от темы данной статьи.
Использование трафарета делает сборку платы SMT очень простой, быстрой и простой, чем пайка каждого компонента. Трафарет позволяет собирать компоненты, которые невозможно припаять вручную, такие как компоненты BGA или безвыводные корпуса с открытой площадкой под центром, до которой просто невозможно дотянуться паяльником. Используя простые инструменты и требуя гораздо меньших усилий, чем индивидуальная пайка каждого компонента, вы можете изготовить плату, которая выглядит так, как будто она сошла с конвейера, за меньшее время, чем вам потребуется, чтобы получить предложение для вашей работы по сборке и размещению.
Независимо от того, насколько хорошо (или плохо) оборудована ваша электронная лаборатория, сборка собственных плат требует очень небольшого оборудования для достижения фантастического качества результатов. Вероятно, у вас уже есть необходимые материалы, а если нет, то вы можете приобрести их очень дешево. Этот процесс одинаково подходит как для начинающих студентов, так и для профессиональных инженеров, быстро создающих прототипы в многонациональных компаниях.
В дополнение к инструментам и расходным материалам у вас должно быть очень хорошо освещенное рабочее место. Работа с мелкими компонентами может быстро привести к утомлению глаз, если не использовать качественное освещение. У меня есть две светодиодные панели, предназначенные для видеосъемки, установленные над моим рабочим столом, и увеличительная лампа хорошего качества также может быть чрезвычайно полезной. Если вы не работаете с достаточно маленькими компонентами, чтобы использовать средство увеличения, извлеките линзу из лампы, чтобы вы могли лучше видеть, так как ваше дыхание не затуманит линзу!
Для начала вам потребуется немного паяльной пасты, а Loctite/Henkel GC 10 в сетке T4 — отличная паста для ручного поверхностного монтажа. Его можно хранить при комнатной температуре, и это дает вам несколько часов, чтобы завершить ручную сборку SMT, и в то же время позволяет успешно оплавить плату. Это бессвинцовый припой SAC305, дающий превосходные результаты.
Для работы с паяльной пастой и последующей очистки вам понадобятся нитриловые перчатки. На этом этапе можно немного запутаться, и гораздо проще выбросить пару перчаток, чем пытаться самостоятельно счистить липкую паяльную пасту.
Чтобы очистить паяльную пасту, вам понадобится немного изопропанола, также известного как протирочный спирт или изопропиловый спирт. Это облегчает работу по очистке трафарета. Вам также понадобятся бумажные полотенца, чтобы потом вытирать вещи.
Для нанесения пасты вам понадобится какой-нибудь ракель. Я обычно использую кусок пластика размером с кредитную карту, например, ненужную членскую карту магазина. Избегайте использования металлических предметов, таких как скребок или шпатель, так как они могут привести к повреждению. Если возможно, используемый вами ракель должен быть мягче материала трафарета. Таким образом, вы позволяете своему ценному трафарету повредить легко заменяемый ракель, а не наоборот.
Чтобы точно установить доску, вам понадобится что-то, что будет удерживать ее на месте и иметь ту же толщину, что и доска. В этой статье я использую 3D-печать окружения; тем не менее, вы можете использовать лазерную резку акрила 1/16 дюйма или использовать запасную / утилизированную незаполненную печатную плату. Преимущество использования моей 3D-печатной окантовки заключается в том, что я добавил край снаружи, что позволяет использовать малярную ленту, которую я использую для крепления окантовки, ниже верхней части окантовки. Окантовка не только точно удерживает плату на месте, но и обеспечивает поддержку трафарета, поэтому он не может согнуться или оторваться от печатной платы во время работы.
В этой статье я буду использовать вырезанную лазером акриловую доску для монтажа печатной платы, но это в первую очередь для моего удобства. Раньше я почти всегда просто приклеивал все к своему столу! Подойдет любая малярная лента; тем не менее, я использую красивую и тонкую ленту 3M шириной 1,5 дюйма — она шире, чем обычная малярная лента, что значительно упрощает жизнь.
После того, как вы нанесли пасту на плату, вам понадобится качественный пинцет для размещения компонентов. Я использую пинцет Swanstrom 7-SAH, который имеет большую мягкую рукоятку, что делает его удобным в использовании в течение длительного времени. Они изготовлены из высококачественной нержавеющей стали, которая не изгибается при использовании их для снятия защитной ленты с компонентов SMT.
После размещения компонентов поверхностного монтажа на плате необходимо нагреть плату, чтобы расплавить припой. Вам не нужно использовать что-то необычное для этой работы — переделанная печь для пиццы/тостер или электрическая сковорода отлично подойдут. Лично я обычно использую дешевую ремонтную станцию с горячим воздухом 858D, что означает, что мне нужно перемещаться по плате, нагревая ее, пока я плавлю припой. В результате оплавление каждой доски занимает немного больше времени; однако это недорогой инструмент, который у меня уже есть. У меня также есть силиконовый коврик для приготовления пищи, чтобы защитить мой антистатический коврик и верстак от жары. Если на вашей доске есть очень большие заливки земли, толстая медь или несколько слоев земли, то недорогая электрическая сковорода отлично подойдет в качестве пластины предварительного нагрева. Затем можно использовать инструмент для доводки горячим воздухом, чтобы довести припой до его пиковой температуры оплавления.
Я начинаю с размещения печатной платы на рабочей поверхности. Мы хотим, чтобы окантовка плотно прилегала со всех четырех сторон, чтобы полностью ограничить доску, на которую вы будете наносить пасту. Он должен иметь опору со всех сторон, которая должна быть такой же толщины, как и сама доска, чтобы она поддерживала трафарет, когда он будет помещен сверху.
Я использую малярную ленту, чтобы скрепить окантовку, так как лента тонкая и ее легко удалить, когда я закончу.
После того, как вы установили окантовку, вам нужно будет приклеить трафарет SMT скотчем. С обратной стороны трафарета я прикрепляю петлю с помощью ленты, которая будет удерживать трафарет в точном соответствии с подушечками. Выравнивание критически важно, если у вас есть какие-либо компоненты с очень маленьким или мелким шагом. Подушечку 0201 можно очень легко полностью пропустить, если выравнивание трафарета хотя бы немного нарушено. К счастью, выровнять трафарет несложно; просто продолжайте перемещать его понемногу, пока каждое отверстие на трафарете не покажет яркий блестящий металл, а паяльная маска не будет видна.
Задняя часть трафарета SMT также нуждается в поддерживающем материале, чтобы задняя часть трафарета, где он крепится, находилась точно на той же высоте, что и печатная плата, на которую вы наносите пасту. Как только ваш SMT-трафарет будет идеально выровнен, наклейте полоску малярной ленты на заднюю часть, чтобы зафиксировать его на месте. Это позволит вам снять трафарет с доски, не размазав только что отпечатанную пасту.
Если вы когда-либо занимались трафаретной печатью, вы, вероятно, уже являетесь экспертом в области нанесения паяльной пасты — это точно такой же процесс. Если нет, не бойтесь, это очень просто!
Во-первых, соберите каплю припойной пасты на ракель; Я использую кусок пластика размером с кредитную карту, используя узкую сторону, чтобы давление, которое я применяю, было одинаковым по всей ширине ракеля. Паста, которую вы собираете с помощью ракеля, должна относительно равномерно покрывать всю ширину.
Одной рукой плотно прижмите трафарет к рамке, чтобы он идеально ровно и правильно расположился на доске. Не поднимайте и не двигайте эту руку, пока полностью не закончите!
Начните с ракеля, расположенного над отверстием трафарета на противоположной от вас стороне трафарета. Первый кусочек пасты следует нанести на неразрезанную часть трафарета поверх окантовки, а не на отверстие трафарета. С сильным нажимом потяните ракель на себя; излишки припоя на ракеле следует вдавить в трафарет. Наличие хорошего мазка паяльной пасты, оставшегося после того, как вы закончите, вполне приемлемо. Наличие не полностью заполненных отверстий трафарета недостаточно. В этом случае повторите попытку, убедившись, что трафарет вообще не двигается и не поднимается.
Когда все отверстия в трафарете будут правильно заполнены, сделайте последний легкий чистящий проход по трафарету, удерживая ракель вертикально. Здесь вы просто хотите убрать излишки паяльной пасты. Это должно оставить все отверстия трафарета заполненными до краев паяльной пастой. Если вы нажмете слишком сильно на этом этапе, вы можете фактически выдавить часть паяльной пасты из отверстия и оставить пасту на некоторых контактных площадках. Как правило, лучше иметь немного больше паяльной пасты, чем слишком мало.
Как только трафарет станет относительно чистым (для этого потребуется не более одного прохода), положите грязный ракель на бумажное полотенце. На этом этапе вы все еще должны держать трафарет одной рукой; только знаю, вы можете быть готовы переместить его. Поднимите переднюю часть трафарета прямо вверх, удерживая давление на остальную часть трафарета. Медленно отпускайте трафарет, продолжая поднимать его как можно прямее — вы не хотите, чтобы трафарет двигался вбок, так как это размажет паяльную пасту.
Когда трафарет полностью снят с платы, вы можете осмотреть паяльную пасту. Он должен быть четко очерчен с плоскими вершинами на каждой подушечке пасты. Если вы размазали пасту (не забудьте тщательно проверить самые мелкие компоненты шага), вам нужно будет начать сначала. Вам придется полностью стереть паяльную пасту с платы бумажной салфеткой, смоченной в изопропаноле, и вернуться к началу процесса. Точно так же, если у вас есть четко очерченные контактные площадки, но между ними есть пятна припоя, ваш трафарет приподнялся, пока вы наносили пасту. Опять же, вам нужно тщательно очистить доску и повторить попытку.
После того, как вы освоите технику нанесения пасты и подъема трафарета, вероятность успеха с SMT станет чрезвычайно высокой, и, к счастью, вам будет редко счищать пасту с доски.
Прежде чем приступить к заполнению платы компонентами SMT, положите бумажное полотенце на то место, где была печатная плата, а затем очистите трафарет бумажным полотенцем, смоченным изопропанолом. Гораздо проще очистить трафарет в процессе работы, чем забыть почистить трафарет, а потом обнаружить, что он покрыт твердой паяльной пастой, которую практически невозможно счистить!
Если вы когда-либо вручную припаивали множество компонентов к печатной плате, вам понравится следующий шаг. Это так легко в сравнении.
Теперь нам просто нужно просмотреть нашу спецификацию и разместить детали на доске. Использование изогнутого пинцета делает это намного проще, так как вам не нужно так тщательно планировать порядок размещения — пинцет позволяет достаточно легко дотянуться до других компонентов SMT.
Я предлагаю взглянуть на 3D-вид вашей платы с помощью Altium, прежде чем вы начнете определять, какие компоненты могут мешать вашей руке, и планируете размещать их в последнюю очередь. Если на вашей плате есть области с высокой плотностью компонентов, сначала разместите наиболее важные и труднодоступные компоненты в этих областях. Компоненты SMT, такие как резисторы и конденсаторы, могут быть размещены в этих областях последними, поскольку их выравнивание менее критично. Если у вас возникли проблемы с доступом к их подушечкам, вы можете просто поместить их в нужное место как можно лучше, а затем подтолкнуть их в нужное место.
Самые большие компоненты, такие как катушки индуктивности, алюминиевые конденсаторы и разъемы для поверхностного монтажа, размещайте в последнюю очередь — они, скорее всего, будут мешать вам при размещении других компонентов SMT.
Расположение компонентов важно, но не критично. Как правило, пока выводы компонента касаются паяльной пасты, выравнивание достаточно хорошее. Это упрощает установку безвыводных компонентов, чем можно было бы ожидать. До тех пор, пока компонент в значительной степени правильно расположен на посадочном месте, он сам разберется, как только припой расплавится. После того, как каждый компонент будет на месте, аккуратно вдавите его в пасту, чтобы обеспечить хороший контакт с флюсом. Это также затрудняет случайное столкновение компонентов с их контактными площадками, когда вы работаете с ними. Когда вы будете нагревать плату горячим воздухом, хороший контакт компонентов с липким флюсом также уменьшит вероятность случайного сдувания их с платы, если вы подойдете слишком близко к горячему воздуху!
Если у вас трясутся руки или вас трясет, установка самых маленьких компонентов может стать настоящим испытанием. Если у меня возникают проблемы с идеальным выравниванием детали, я использую левую руку, чтобы зафиксировать пинцет, удерживая его в правой руке. Это двуручное управление помогает уменьшить тряску и позволяет мне лучше контролировать моторику. Это действительно помогает при размещении тончайшего шага и мельчайших компонентов.
Когда все компоненты правильно размещены на вашей доске, пришло время для действительно веселой части – приготовления вашей доски.
Как я упоминал ранее, в этой статье я использую очень дешевый термофен, чтобы показать, насколько недорогим и простым может быть этот процесс. С моей доской, лежащей на силиконовом коврике для приготовления пищи, я начинаю нагревать доску с установленной на паяльной станции температурой 350 o C и максимальной настройкой воздушного потока.
Начните с нагрева феном на разумном расстоянии от доски, двигаясь по всем участкам доски. Начнем с того, что вы просто пытаетесь нагреть всю плату, нагревая большие медные области и заливки. Если у вас на плате есть большие катушки индуктивности или трансформаторы, вы также хотите их прогреть, так как им потребуется много тепла. Когда вы нагреете плату, вы увидите, что паяльная паста становится глянцевой, а флюс становится более жидким. Ваша цель на этом этапе — нагреть плату, но не нагревать ее настолько сильно, чтобы флюс испарился.
После того, как вся ваша паста станет красивой и блестящей, пришло время приблизить термофен, но держать его на расстоянии от 1,5 до 2 дюймов (от 35 до 50 мм). Не подходите слишком близко; тепловой пистолет установлен намного горячее, чем нужно, и может повредить ваши компоненты SMT или печатную плату. Вы также можете сдуть некоторые мелкие детали с их контактных площадок до того, как припой расплавится! Начните работать с пистолетом небольшими кругами над вашим первым набором компонентов. Вы пытаетесь довести компоненты и их контактные площадки до точки плавления припоя и нагреваете любые большие медные заливки, чтобы штырьки, соединенные с этими областями, оплавлялись одновременно. Я никогда не использую термический рельеф ни на одной из своих плат, и у меня нет абсолютно никаких проблем с равномерным оплавлением плат при использовании этого низкотехнологичного подхода.
Мне нравится наблюдать, как паяльная паста плавится и становится блестящей, а компоненты центрируются на своих посадочных местах. После того, как припой на каждой контактной площадке в этой области полностью расплавится, продолжайте нагревать эту область в течение дополнительных 2–3 секунд, прежде чем медленно отводить тепло к другим близлежащим областям. Не следует двигаться слишком быстро, иначе припой слишком быстро остынет. И наоборот, вы не хотите, чтобы тепло задерживалось слишком долго, иначе припой слишком сильно окислится.
Если вы не уверены, расплавился ли припой под бессвинцовым компонентом, слегка подтолкните его пинцетом. Компонент, лежащий на расплавленном припое, уплывет в сторону, а затем отскочит обратно под действием поверхностного натяжения, если припой расплавится. Компонент, находящийся на нерасплавленной пасте, не будет так легко сдвигаться в сторону и не будет центрироваться, когда вы уберете пинцет.
Если компонент SMT не был выровнен достаточно хорошо и прыгнул под странным углом во время оплавления, вы можете просто переместить его обратно в точку, где он зафиксируется в правильном выравнивании, используя пинцет. Пока припой расплавлен, вы можете свободно перемещать компоненты, протыкая их пинцетом. Поверхностное натяжение расплавленного припоя заставит компоненты располагаться прямо над их основанием, когда они правильно выровнены, и, как правило, гарантирует, что у вас не будет перемычек на выводах. Если у вас есть видимые перемычки контактов, вы можете исправить это позже с помощью флюса и паяльника, или вы можете снять компонент с платы, пока припой расплавлен, а затем вернуть его на место. Перемкнутые контакты обычно являются признаком того, что на плате было слишком много паяльной пасты.
Опять же, старайтесь не нагревать область слишком долго при устранении неполадок. Это может привести к слишком сильному окислению припоя, что может привести к плохому качеству соединения. Если вы обнаружили проблему, которую, по вашему мнению, не сможете решить за несколько секунд, и не думаете, что сможете исправить ее с помощью паяльной станции позже, просто оставьте ее сейчас. После того, как вы закончите оплавление платы, вы можете нанести гелевый флюс на компоненты в области, которую вы будете нагревать, замаскировать другие соседние части каптоновой лентой, а затем снова оплавить эту область. Гелевый флюс даст вам время исправить ошибки и очистить припой от окислов. Имейте в виду; гель-флюс может быть очень грязным в работе, и после этого потребуется много очистки.
Окончательная работа
Для этой конкретной платы я забыл заказать одну позицию, которой был конденсатор. К счастью, у меня был конденсатор с таким же значением и номиналом, оставшийся от другого проекта SMT, который я мог использовать. Единственная проблема заключалась в том, что упаковка была намного меньше. Для этой платы мне просто нужно было припаять этот конденсатор позже, но гораздо проще припаять компоненты к плате, пока она еще теплая после оплавления. Всегда используйте остаточное тепло, если вам нужно добавить какие-либо сквозные детали или исправить в последнюю минуту.
Двухсторонние платы
Чтобы припаять двустороннюю плату, выполните точно такую же процедуру для противоположной стороны. Вам нужно будет либо создать опору для вашей платы, чтобы освободить место для компонентов на нижней стороне, либо просто вырезать карман из основания, как я сделал с моей акриловой платой для этой печатной платы. Попробуйте сначала припаять сторону с наименее важными и самыми маленькими компонентами, чтобы у вас не было проблем с отваливающимися компонентами, поскольку поверхностное натяжение расплавленного припоя будет удерживать их. Легче оставить самую сложную сторону для второго заезда.
Если вы особенно беспокоитесь о том, что компоненты нижней стороны отсоединится или сместятся во время второй плавки, используйте припой с оловянно-висмутовым припоем на второй стороне. Его температура плавления намного ниже, чем у пасты SAC305, а это означает, что припой на нижней стороне даже не заметит тепла к тому времени, когда паста SnBi будет успешно оплавлена.
Веселись!
Надеюсь, эта статья показала, что оплавление платы с помощью примитивных недорогих лабораторных инструментов SMT относительно тривиально и дает высококачественные результаты. Многие люди, которые сами не пробовали использовать трафарет, выражают удивление тем, что я могу работать с компонентами 0201 или безвыводными компонентами с очень мелким шагом вручную. Но правда в том, что это может сделать каждый. С помощью простого трафарета и качественной пасты вы будете поражены тем, чего можно добиться с помощью SMT. Оставьте паяльную станцию выключенной, когда вы заполняете платы; есть более эффективные способы сделать это, чем пайка каждого компонента по отдельности.