Как паять микросхемы и что означает bga? Какой флюс использовать для пайки микросхем
правила работы паяльником и паяльной станцией
Современные радиоэлектронные устройства невозможно представить без микросхем – сложных деталей, в которые, по сути, интегрированы десятки, а то и сотни простых, элементарных компонентов.
Микросхемы позволяют сделать устройства легкими и компактными. Рассчитываться за это приходится удобством и простотой монтажа и достаточно высокой ценой деталей. Цена микросхемы не играет важной роли в формировании общей цены изделия, в котором она применяется. Если же испортить такую деталь при монтаже, при замене на новую стоимость может существенно увеличиться. Несложно припаять толстый провод, большой резистор или конденсатор, для этого достаточно владения начальными навыками в пайке. Микросхему же надо припаивать совсем иным способом.
Чтобы не произошло досадных недоразумений, при пайке микросхем необходимо пользоваться определенными инструментами и соблюдать некоторые правила, основанные на многочисленном опыте и знаниях.
Оборудование для пайки
Для пайки микросхем можно использовать различное паяльное оборудование, начиная от простейшего – паяльника, и заканчивая сложными устройствами и паяльными станциями с использованием инфракрасного излучения.
Паяльник для пайки микросхем должен быть маломощным, желательно рассчитанным на напряжение питания 12 В. Жало такого паяльника должно быть остро заточено под конус и хорошо облужено.
Для выпаивания микросхем может быть применен вакуумный оловоотсос – инструмент, позволяющий поочередно очищать ножки на плате от припоя. Этот инструмент представляет собой подобие шприца, в котором поршень подпружинен вверх. Перед началом работ он вдавливается в корпус и фиксируется, а когда необходимо, освобождается нажатием кнопки и под действием пружины поднимается, собирая припой с контакта.
Более совершенным оборудованием считается термовоздушная станция, которая позволяет осуществлять и демонтаж микросхем и пайку горячим воздухом. Такая станция имеет в своем арсенале фен с регулируемой температурой потока воздуха.
Очень востребован при пайке микросхем такой элемент оборудования, как термостол. Он подогревает плату снизу, в то время, как сверху производятся действия по монтажу или демонтажу. Опционально термостол может быть оснащен и верхним подогревом.
В промышленных масштабах пайка микросхем осуществляется специальными автоматами, использующими ИК-излучение. При этом производится предварительный разогрев схемы, непосредственно пайка и плавное ступенчатое охлаждение контактов ножек.
В домашних условиях
Пайка микросхем в домашних условиях может потребоваться для ремонта сложной бытовой техники, материнских плат компьютеров.
Как правило, чтобы припаять ножки микросхемы, используют паяльник или паяльный фен.
Работа паяльником осуществляется с помощью обычного припоя или паяльной пасты.
В последнее время стал чаще применяться бессвинцовый припой для пайки с более высокой температурой плавления. Это необходимо для уменьшения вредного действия свинца на организм.
Какие приспособления потребуются
Для пайки микросхем, кроме самого паяльного оборудования, потребуются еще некоторые приспособления.
Если микросхема новая и выполнена в BGA-корпусе, то припой уже нанесен на ножки в виде маленьких шариков. Отсюда и название – Ball Grid Array, что означает массив шариков. Такие корпуса предназначены для поверхностного монтажа. Это означает, что деталь устанавливается на плату, и каждая ножка быстрым точным действием припаивается к контактным пятачкам.
Если же микросхема уже использовалась в другом устройстве и используется как запчасти, бывшие в употреблении, необходимо выполнить реболлинг. Реболлингом называется процесс восстановления шариков припоя на ножках. Иногда он применяется и в случае отвала – потери контакта ножек с контактными пятачками.
Для осуществления реболлинга понадобится трафарет – пластина из тугоплавкого материала с отверстиями, расположенными в соответствии с расположением выводов микросхемы. Существуют готовые универсальные трафареты под несколько самых распространенных типов микросхем.
Паяльная паста и флюс
Для правильной пайки микросхем необходимо соблюдать определенные условия. Если работа осуществляется паяльником, то жало его должно быть хорошо облужено.
Для этого используется флюс – вещество, растворяющее оксидную пленку и защищающее жало от окисления до покрытия припоем во время пайки микросхемы.
Наиболее распространенный флюс – сосновая канифоль в твердом, кристаллическом виде. Но, чтобы припаять микросхему, такой флюс не годится. Ножки ее и контактные пятачки обрабатывают жидким флюсом. Его можно сделать самостоятельно, растворив канифоль в спирте или кислоте, а можно купить готовый.
Припой в этом случае удобнее использовать в виде присадочной проволоки. Иногда он может содержать внутри флюс из порошковой канифоли. Можно приобрести готовый паяльный набор для пайки микросхем, включающий в свой состав канифоль, жидкий флюс с кисточкой, несколько видов припоя.
При осуществлении реболлинга используется паяльная паста, представляющая собой основу из вязкого материала, в которой содержатся мельчайшие шарики припоя и флюса. Такая паста наносится тонким слоем на ножки микросхемы с обратной стороны трафарета. После этого паста разогревается феном или инфракрасным паяльником до расплавления припоя и канифоли. После застывания, они образуют шарики на ножках микросхемы.
Порядок проведения работ
Перед началом работ необходимо подготовить все инструменты, материалы и приспособления, чтобы они были под рукой.
При монтаже или демонтаже плату можно расположить на термостоле. Если для демонтажа используется паяльный фен, то для исключения его воздействия на другие компоненты, нужно их изолировать. Сделать это можно установкой пластин из тугоплавкого материала, например, полосок, нарезанных из старых плат, пришедших в негодность.
При использовании для демонтажа оловоотсоса процесс происходит аккуратнее, но дольше. Оловоотсос «заряжается» при очистке каждой ножки. По мере заполнения кусками застывшего припоя, его нужно очищать.
Есть несколько правил пайки, которые следует обязательно исполнять:
- паять микросхемы на плате надо быстро, чтобы не перегреть чувствительную деталь;
- можно каждую ножку во время пайки придерживать пинцетом, чтобы обеспечить дополнительный теплоотвод от корпуса;
- при монтаже с помощью фена или инфракрасного паяльника, необходимо следить за температурой детали, чтобы она не поднималась выше 240-280 °C.
Радиоэлектронные детали очень чувствительны к статическому электричеству. Поэтому при сборке лучше использовать антистатический коврик, который подкладывается под плату.
Зачем сушить чипы
Чипами называют микросхемы, заключенные в BGA-корпусах. Название, видимо, пошло еще от аббревиатуры, означавшей «Числовой Интегральный Процессор».
По опыту использования у профессионалов существует устойчивое мнение, что при хранении, транспортировке, пересылке, чипы впитывают в себя влагу и во время пайки она, увеличиваясь в объеме, разрушает деталь.
Действие влаги на чип можно увидеть, если нагреть последний. На поверхности его будут образовываться вздутия и пузыри еще задолго до того, как температура поднимется до значения, достаточного для расплавления припоя. Можно только представить, что же происходит внутри детали.
Чтобы избежать нежелательных последствий наличия влаги в корпусе чипа, при монтаже плат осуществляется сушка чипов перед пайкой. Эта процедура помогает удалить влагу из корпуса.
Правила сушки
Температуру сушки необходимо контролировать, чтобы не допустить перегрева и выхода детали из строя.
Если чипы были высушены и хранились до монтажа в обычных комнатных условиях, достаточно просушить их в течение 8-10 часов.
Учитывая стоимость деталей, очевидно, лучше провести сушку, чтобы с уверенностью приступать к монтажу, чем пытаться паять непросушенный чип. Неприятности могут обернуться не только денежными тратами, а еще и потерянным временем.
svaring.com
Как паять микросхемы - Практическая электроника
Каждый начинающий чайник задавался вопросом: «А как же паять микросхемы, ведь расстояние между их выводами бывает ну очень маленькое?» Про различные типы корпусов микросхем можно прочитать в этой статье. Ну а в этой статье я покажу, как паяю SMD микросхемы, выводы которых находятся по периметру самой микрухи. У каждого электронщика свой секрет запайки таких микросхем. Кто-то пользуется паяльной пастой, кто-то запаивает каждую ножку в отдельности, ну а кто-то дорабатывает свое жало паяльника под «пайку волной» (в жале паяльника делают небольшое углубление, туда заходит капелька припоя и проводят таким жалом по всем ножкам микрухи, обильно смазаных флюсом). Честно говоря, я этот метод не пробовал, но очень хочется попробовать. Но пользуюсь я все таки своим любимым методом, да и большинство электронщиков делают точно также. Поехали!
Вот наш пациент.
У каждой микросхемы имеется так называемый «ключ». Я его выделил в красном кружочке. Это метка, с которой начинается нумерация выводов. В микросхемах выводы считаются против часовой стрелки. Иногда на самой печатной плате показывается, как должна стоять микруха, и также показаны номера выводов. На фото мы видим, что краешек белого квадрата на самой печатной плате срезан, значит микруха должна стоять в эту сторону ключом. Но чаще все-таки не показывают, поэтому, перед тем как отпаять микруху, запомните как она стояла или хотя бы сфотографируйте.
Ну что ж, начнем издеваться на микросхемой :-). Для начала все дорожки обильно смажем гелевым флюсом Flux Plus.
Готово!
Ставим температуру фена на 360-370 градусов и начинаем жарить нашу микруху спокойными круговыми движениями по периметру.
Хочу похвастаться одной штучкой. У меня она шла в комплекте сразу с паяльной станцией. Я ее называю «подниматель микросхем». Приобрести можно на Али по этой ссылке.
Как только видим, что припой начинает плавиться, беремся за край микрухи и начинаем ее приподнимать.
Усики поднимателя микросхем обладают очень большим пружинящим эффектом. Если мы будем поднимать микруху какой-нибудь железкой, например, пинцетом, то у нас есть все шансы вырвать вместе с микросхемой и контактные дорожки (пятачки). Благодаря пружинящим усикам, микросхемка отпается от платы только в тот момент, когда припой будет полностью расплавлен.
Вот и наступил этот момент.
С помощью паяльника и медной оплетки чистим пятачки от излишнего припоя. На мой взгляд самая лучшая медная оплетка — это Goot Wick.
Вот что у нас получилось:
Далее берем паяльник с припоем и начинаем лудить все пятачки, чтобы на них осел припой.
Должно получиться у нас вот так.
Здесь главное не жалеть флюса и припоя. Получились своего рода холмики, на которые мы и посадим микруху.
Теперь нам нужно очистить все это дело от разного рода нагара и от всего говна. Для этого используем ватную палочку, смоченную в Flux-Оff. Подробнее про химию здесь. У нас должны быть чистенькие и готовые принять микруху пятачки.
Напоследок все это чуточку смазываем флюсом
Ставим микруху по ключу и начинаем ее поджаривать, держа при этом фен как можно более перпендикулярней к микрухе и такими же круговыми движениями водим его по периметру.
Напоследок чуток еще смазываем флюсом и по периметру «приглаживаем» контакты микры к пятакам с помощью паяльника
Ну все :-)
Думаю, это самый простой способ запайки SMD микрух. Если же микруха новая, то надо будет залудить ее контакты флюсом ЛТИ-120 и припоем. Если микруха снята с донора, то стоит залудить ее контакты Flux-Plus и пройтись горячим паяльником по выводам.
www.ruselectronic.com
Как правильно паять микросхемы: инструменты, последовательность действий
Для произведения пайки необходимы некоторые навыки, однако данный процесс не отличается особой сложностью. Именно поэтому многие интересуются тем, как правильно паять микросхемы. Воздействие температуры на различные конструкции из металла для их скрепления — наиболее действенная технология. Скрепление металлических заготовок с помощью локального увеличения температуры и наплавки более низкой температуры является пайкой. Подобный процесс больше всего схож с поверхностным соединением конструкций, которые расплавляются.
Паяльная станция позволяет установить температуру с точностью до 1°С.
Как подобрать паяльник?
Паяльник является устройством для пайки, которое способно излучать тепло. Подобные конструкции могут иметь мощность от 15 до 30 Вт. С их помощью можно паять заготовки различных плат и микросхем. Инструменты, которые имеют большую мощность, применяются исключительно для того, чтобы паять разъем XLR или повторно спаять соединение проводов большой толщины.
Конструкция паяльника.
Для электротехника, который работает с оргтехникой, полезным приспособлением будет акустический паяльник. Подобное устройство отличается низкой емкостью тепла, малыми габаритами и отменной работоспособностью. Приспособление можно использовать для того, чтобы выполнить тонкую пайку (к примеру, сборку различных схем). В продаже можно найти и профессиональные паяльники больших размеров, которые в большинстве случаев используются для того, чтобы присоединить кабели для калибровки. С помощью подобных изделий можно выполнять также витражные работы.
Паяльник должен обязательно иметь штекер для заземления с тремя направляющими. Подобное устройство позволяет предотвращать рассеивание напряжения по пути прохождения тока в конструкции. Тепло будет образовываться за счет замыкания тока в наконечнике, который изготавливается из стальной проволоки. Для начинающего электротехника подходит устройство с диапазоном 15-30 Вт, однако следует учитывать тот факт, что устройства мощностью 15 Вт может быть недостаточно для закрепления даже обыкновенных аудиопроводов. Если планируется работать в автомобиле, рекомендуется приобрести конструкцию мощностью 40 Вт, которая способна охватить большие площади и обеспечить быстрое соединение. Для автомобилей в большинстве случаев приобретаются дополнительные насадки, которые позволяют облегчить процесс пайки.
Вернуться к оглавлению
Использование паяльной станции
Перед началом работ запомните правильное расположение микросхемы: ключ (обведен красным) должен располагаться возле скошенного угла квадрата.
Для того чтобы обеспечить автономность, понадобится использовать станцию для пайки. Подобная конструкция является устройством, в котором автомат присоединяется к источнику переменного тока. Данное приспособление может излучать мощность до 80 Вт. Для работы с конструкцией может понадобиться небольшой опыт, однако специалисты считают, что с таким устройством паять намного легче.
Основными преимуществами установок для пайки являются следующие:
- Есть возможность контролировать температуру с точностью до 1°С.
- Такое устройство способно паять даже сложные заготовки, которые изготавливаются из алюминия, нержавеющей стали, обыкновенной стали и других материалов.
- Конструкция позволяет паять кабель на несколько RCA.
- Конструкцию можно использовать большой период времени.
- Таким способом можно с легкостью припаять трубы из полипропилена и сложные микросхемы.
Для снятия микросхемы необходим флюс и фен с температурой 360 градусов.
Однако данная система имеет некоторые недостатки, среди которых существенными являются следующие:
- Высокая стоимость.
- Сложность в работе. В данном случае необходимо иметь опыт работы.
- Большой расход электроэнергии.
Приобретение паяльной станции следует рассматривать и в случае, если в планах паять приспособления от мобильного телефона.
Вернуться к оглавлению
Как подобрать подходящий припой?
Перед пайкой какой-либо заготовки понадобится правильно подобрать припой. Для работы с электроприборами может использоваться лишь несколько припоев.
Основные типы бессвинцовых припоев.
Чтобы припаять контакты компьютерной платы или колонки, следует использовать канифоль. Данное вещество используется для пайки тонких соединений, проводов из меди, небольших контактов и т.д. Если канифоль применяется в электронике, то кислоты смогут устранить контакты на плате и повредить главные элементы микросхемы.
Для большей части электрических плат используется припой диаметром 0,5-1 мм. Детали большой толщины могут использоваться для соединения больших элементов. Пропаять схему небольших размеров такая деталь не сможет из-за своих больших размеров.
В процессе пайки припой будет нагреваться и излучать различные соединения. Подобные газы вредят человеческому здоровью.
Поэтому работать нужно в проветриваемом помещении.
Следует опасаться и воздействия раскаленного припоя, важно использовать средства для защиты: маски, перчатки и респираторы.
Вернуться к оглавлению
Как правильно паять паяльником: последовательность действий
Назначения губки во время пайки микросхемы.
Элементы, которые будут необходимы:
- паяльник;
- губка;
- вода;
- мыльный раствор;
- картон или бумага большой толщины;
- салфетка;
- изолента;
- проволока.
Новичку научиться паять паяльником очень сложно, однако получить фундаментальные знания можно. Последовательность действий в данном случае будет следующей:
- Прежде всего выполняется лужение жала. Следует всегда очищать жало используемого инструмента. Лужение является процессом покрытия тонким слоем рабочего элемента паяльника. Данный процесс может помочь в тепловом обмене между обрабатываемым материалом и припоем.
- После этого производится разогрев. На данном этапе следует разогреть инструмент, после чего проверить равномерность нагрева припоя. Если этого не сделать, то инструмент может покрыться коррозией.
- Далее выполняется подготовка рабочего места. Губка смачивается в воде и помещается рядом с паяльником. Если припой будет растекаться, то следует подложить картон или бумагу большой толщины.
- Производится смазка. Припоем нужно тщательно промазать жало. Далее проверяется покрытие. Если есть излишки припоя, то его надо будет снять картоном.
- Верхняя часть покрывается припоем, проверяется сохранность основания. Наконечник используемого инструмента протирается тряпкой, чтобы удалить остатки флюса. Далее надо подготовить губку со специальным раствором. Все действия следует выполнять быстро, пока припой не высох.
Вернуться к оглавлению
Как производится пайка микросхем?
Наиболее востребованным видом работ с паяльником является пайка микросхем. Для начала стоит потренироваться на какой-нибудь бюджетной схеме, не стоит сразу приобретать дорогие экземпляры.
Очистка основания микросхемы от излишнего припоя осуществляется с помощью медной оплетки и паяльника.
Последовательность действий в данном случае будет следующей:
- Прежде всего производится подготовка основания. Важно тщательно очистить основание, чтобы была возможность создать надежное соединение и минимальное сопротивление. Для обезжиривания микросхемы рекомендуется использовать обыкновенную салфетку с мыльным раствором. В конце нужно тщательно протереть металлы. Если на схеме присутствуют твердые отложения, необходимо приобрести специальную смесь, которая продается в магазине электротехники. Участок надо будет очистить до блеска основания из меди. Для очистки всех контактов подходит обыкновенный ацетон. Другим подходящим растворителем является метилгидрат, который является безопасным для человеческого здоровья.
- После очистки поверхности понадобится правильно разместить на микросхеме контакты, инструмент и провода. Первым делом нужно будет припаять плоские детали небольших размеров (резисторы, варисторы), после чего начинать работу с большими элементами. Таким образом можно будет сохранить чувствительные элементы в рабочем состоянии. На проводимость деталей воздействие температуры влиять не будет. Провода сгибаются под углом 45°. Заготовки с проводами небольшой длины можно предварительно соединить изолентой.
- На кончик инструмента следует нанести небольшое количество припоя. Таким образом можно будет улучшить проводимость металла. Конец железа следует разместить так, чтобы он уперся в элементы схемы. Для соединения изделие нужно придержать 2-3 секунды.
- На конец паяльника наносится припой. Паять следует до тех пор, пока не образуется возвышение.
- В конце выключается инструмент и удаляются излишки смеси.
Паять не так и просто, потому важно соблюдать последовательность действий.
moiinstrumenty.ru
Какой припой лучше использовать для пайки микросхем
Работа с микросхемами является очень деликатной, так как это сложные устройства, в которых имеется множество контактов. Все они выполнены в достаточно маленьких размерах, так что если нужно что-то спаять, то здесь требуется подбирать соответствующие оборудование и расходные материалы, не говоря уже об опыте работы с подобными вещами. Естественно, что для облегчения работ нужно, чтобы температура припоя была относительно низкой, чтобы температурным воздействием не повредить другие детали, находящиеся рядом. Выбирая, какой припой использовать для пайки микросхем, нужно уделить внимание его качеству. Даже при высокой стоимости он будет вполне оправдан, так как во время пайки подобного рода используется относительно небольшое количество материала.
Использование припоя при пайке микросхемы
Припой используется как в частной сфере, среди множества радиолюбителей, так и при заводском производстве и в ремонтных мастерских. В отличие от других разновидностей, подбирая каким припоем паять микросхемы, нужно обращать внимание не на крепость, температурную стойкость и другие механические параметры. Здесь больше важна электропроводность, свойства спаивания и температура плавления.
Подходящие марки 
Существуют различные виды припоев для пайки, но стоит выделить наиболее подходящие для работы с микросхемами, которые можно найти на современном рынке. Одним из наиболее распространенных вариантов является ПОС 61. Он имеет следующий химический состав:
| Химических элемент | Соотношение в составе, % |
| Олово | 61 |
| Свинец | 38,5 |
| Железо | 0,02 |
| Висмут | 0,01 |
| Сурьма | 0,05 |
| Никель | 0,02 |
| Сера | 0,02 |
Технические характеристики материала выглядят следующим образом:
| Температура расплавления, градусы Цельсия | Плотность наплавленного материла, г/см в квадрате | Теплопроводность | Сопротивление разрыву | Удлинение, % | Вязкость ударная, кгс/см в квадрате |
| 189 | 8,5 | 0,12 | 4,3 | 46 | 3,9 |
Также может использоваться аналог из той же серии ПОС 30. Он уступает по качествам, но обладает достаточно низкой температурой плавления, чтобы обеспечить комфортные условия проведения работ. Состав его практически не имеет примесей:
| Химических элемент | Соотношение, % |
| Олово | 30 |
| Свинец | 70 |
Технические характеристики данной марки выглядят следующим образом:
| Параметр | Единицы измерения | Значение |
| Температура плавления | градусы Цельсия | 183 |
| Плотность наплавленного материала | кг/ метр кубический | 10,1 |
| Удлинение относительное | % | 58 |
| Сопротивление механическое на разрыв | Мпа | 32 |
| Интервал кристаллизации | градусы | 73 |
Критерии выбора
Помимо этого существуют и другие марки, так что у людей часто возникает вопрос, какой припой выбрать для микросхем, исходя из параметров. В первую очередь нужно обращать внимание на проводимость состава. Если у него большое сопротивление, то для сложных схем он может не подойти. Для обыкновенной домашней пайки критерии не столь существенны, но если предстоит серьезная работа, то лучше обращать внимание на серебряные припои, а не на оловянно-свинцовые, хотя они и дешевле.
Серебряные припои
Одним из важных параметров является температура плавания. Тут не нужна высокая крепость и сама температура на схеме не будет подыматься не выше сотни градусов. При низкой температуре плавления припой лучше расплавляется и схватывается на поверхности. Также проще обирать остатки, которые могут налипнуть при неаккуратном обращении.
Лучше если материал будет выполнен в виде прутка или проволоки, так как это более удобно в практическом применении. Ведь нужно отмерять относительно небольшие порции, поэтому, необходимо иметь возможность взять паяльником минимальное количество материала.
«Важно!
Всегда нужно иметь запас флюса для того припоя, который будет использоваться.»
Особенности пайки
Выбирая, какой припой лучше выбрать для пайки SMD стоит учитывать, что сам процесс спаивания имеет некоторые отличия. Во-первых, для работы нужно подобрать тонкий паяльник, у которого было острое плоское жало. Его мощность не должна слишком превышать температуру плавления расходного материала. Нужно обильно использовать флюс, чтобы улучшить скорость и надежность соединения.
Одной из главных особенностей является чистка микросхемы после спаивания. На ней могут остаться лишние частицы припоя, которые следует собрать, чтобы не получилось короткого замыкания. Это могут быть как случайно оброненные капли, так и просто расплывшиеся массы припоя, если его взяли слишком большое количество. Для этого используется специальная оплетка из меди. Это еще одна из причин по которой температура плавления расходного материала должна быть минимальной.
Производители
На рынке можно выделить следующих отечественных производителей
- КиевЦветМет;
- Арсенал;
- Вадис-М;
- «Технологические Линии»;
- Техноскрап.
svarkaipayka.ru
что следует знать о тонкостях процедуры?
Пайка микросхем сегодня – незаменимая процедура, в которой постоянно нуждается современная радиоэлектроника. Радиоэлектронная аппаратура вроде мобильных устройств, телефонов и тому подобного, требует применения радиоэлементов (микросхем) в корпусе типа bga.
Этот корпус дает возможность экономить значительное место на печатной плате путем размещения выводов на нижней поверхности элемента, а также выполнения данных выводов в облике плоских контактов, с покрытием припоя в виде полусферы.
В корпусе подобного рода выполняются полупроводниковые микросхемы. Пайка данного элемента осуществляется посредством нагрева корпуса элемента, и, как правило, подогрева печатной платы, разъемов, с помощью горячего воздуха, а также инфракрасного излучения.
Оборудование для пайки
Пайка bga-элементов может сопровождаться некоторыми сложностями, а поэтому в большинстве случаев для осуществления данной процедуры применяется в основном дорогостоящее оборудование.
Однако в пайке bga-микросхем, разъемов, может применяться минимальный простой набор инструментов и материалов. Таким образом, можно использовать следующее оборудование: фен, микроскоп, пинцет, флюс, вата, жидкость для удаления флюса, монтажное шило, предназначенное для коррекции элемента на плате, фольга для тепловой защиты.
Безусловно, данный набор вспомогательных предметов для пайки может отличаться в зависимости от выбора пайщика, дополняться другим инструментами и материалами, к примеру, паяльной станцией.
Пайка дома
В условиях стремительного развития технического прогресса постоянно наблюдается потребность в усовершенствовании сферы радиоэлектроники и смежных областей. Так, в последнее время наблюдается тенденция к увеличению плотности монтажа, вследствие чего появились на свет корпуса типа bga для микросхем.
Таким образом, размещение выводов под корпусом микросхемы дало возможность разместить достаточное количество выводов в незначительном объеме. Многие современные мобильные устройства или просто электронные устройства испытывают острую потребность в данных корпусах. Если у вас имеется компьютер, вам может понадобится соединение разъемов bga и мн. др.
Вместе с тем, пайка и ремонт подобных микросхем становятся более сложными процедурами, поскольку обработка микросхем, компьютерных разъемов, с каждым днем становится требовательной к большей аккуратности пайщика, а также знаниям технологического процесса. Но все-таки пайка может выполняться в домашних условиях и для этого понадобится определенный набор инструментов.
Для работы понадобятся:
- Паяльная станция, в набор которой есть термофен;
- Паяльная паста;
- Трафарет для нанесения на микросхему паяльной пасты;
- Шпатель для нанесения паяльной пасты;
- Флюс;
- Пинцет;
- Оплетка для снятия припоя;
- Изолента.
Порядок выполняемой работы:
- Организуйте рабочее место, положив набор инструментов в удобном для вас положении. Перед тем, как начать работу с микросхемой, сделайте риски на плате по краю корпуса микросхемы.
- Температура горячего воздуха, который выдувает фен, должна колебаться в диапазоне 320-350 гр. С. Температура выбирается в зависимости от размера чипа. Желательно, чтобы фен выдувал воздух с минимальной скоростью, поскольку в противном случае с большой вероятностью горячий воздух может попросту сдуть рядом находящиеся мелкие детали. Фен необходимо держать перпендикулярно по отношению к плате. Термофен должен греть на протяжении одной минуты, а воздух направляться не по центру, а больше по краям, охватывая весь периметр. В таком случае существует высокая вероятность перегреть кристалл. Стоит отметить особую чувствительность памяти к температурному перегреву.
- Далее микросхема поддевается за край, после чего поднимается над платой. Наиболее важно в этот момент – не прилагать особых, чрезмерных усилий: если припой расплавился не полностью, существует вероятность отрыва от дорожки.
- По окончании отпайки микросхема и плата могут поддаваться работе. Если на данном этапе нанести флюс, после чего прогреть поверхность, вы увидите, как припой образует неровные шарики.
- Нанести спиртоканифоль (во время пайки на плату использовать спиртоканифоль нежелательно по причине низкого удельного сопротивления), после чего греем.
- Аналогичная процедура проделывается с микросхемой
- Следующим этапом нужно очистить платы, а также микросхемы от старого припоя. Стоит отметить, что достаточно хорошие результаты показывает в данном деле пайка паяльником. Но в конкретном случае применяем термофен. Крайне нежелательно повредить паяльную маску, так как потом тиноль будет растекаться по дорожкам.
- Далее следует накатка новых шаров. Таки образом, вполне возможно применение новых готовых шаров (достаточно трудоемкая процедура). Используем «трафаретную» технологию, позволяющую получить шары быстрее и качественнее. Стоит отметить, что при этом желательно воспользоваться качественной паяльной пастой, так как от паяльной пасты многое зависит в процессе пайки. Понять, что вы пользуетесь качественной паяльной пастой можно путем нагрева небольшого количества материала паяльной смеси: качественная паста образует гладкий шарик, в то время как некачественный продукт распадается на многочисленные мелкие шарики. Интересно знать, что некачественной паяльной пасте не помогает даже температура нагрева 400 гр. С.
- Затем микросхема закрепляется в трафарете, после чего приступаем к нанесению паяльной пасты, намазывая ее на палец, либо с помощью шпателя.
- Придерживаем трафарет с пинцетом и расплавляем пасту, при этом температур, которую выдувает фен, должна составлять максимально 300 гр. С. Термофен следует держать перпендикулярно и только перпендикулярно (не забывайте, т. к это важно). Трафарет следует придерживать пинцетом до полного затвердевания припоя.
- После того как припой остыл, можно приступать к снятию крепежной изоленты, после чего в дело вступает фен, температура нагрева которого составляет 150 гр. С. Таким образом, аккуратно нагреваем трафарет до плавления флюса.
- Отделяем микросхему от трафарета и можем наблюдать, как вышли ровные и аккуратные шарики. Так, микросхема полностью готова к установке на плату.
- В том случае, если риски на плате, о которых говорилось в самом начале, не выполнены, позиционирование делится следующим образом: микросхема переворачивается выводами вверх, после чего прикладывается краешком к пятакам; засекаем, в каком месте должны быть края схемы; микросхема устанавливается по рискам на плату, при этом постараться шарами поймать пятаки по максимальной высоте; прогреваем микросхему до расплавления припоя. Флюс должен наноситься в небольшом количестве. Температура воздуха, которую выдувает термофен, должна составлять на данном этапе 320-30 гр. С.
Пайка подобным образом может производиться в домашних условиях. Все что требуется – поочередность и правильность действий.
Похожие статьиgoodsvarka.ru
Выбор флюса для ремонта электроники, SMD, BGA.
Какой выбрать флюс? В чем разница? Во время ремонта компьютера, ремонта ноутбука или другой электроники, при пайке каких-нибудь компонентов нам просто необходим флюс. Флюс обеспечивает лучшее растекание припоя, удаляет различные окиси металлов при их нагреве и предотвращает окисление подготовленной поверхности металла. Благодаря тому, что различные флюсы имеют различный состав, свойства и агрегатное состояние, их можно подобрать под конкретные задачи с учетом материала спаиваемых элементов. Стоит помнить, что после пайки, следует удалить остатки флюса (особенно активного), так как он является причиной загрязнения, химических реакций (коррозий) и проводимости тока. Какие же существуют виды флюсов? Для наших целей можно выделить следующие:
- Неактивные и среднеактивные флюсы на основе канифоли. Характерна низкая кислотность, что значит он не будет вступать в химическую реакцию, приводить к коррозии. Данный вид флюсов стоит не дорого. Использовать их рекомендуется только со свинцовыми припоями. Пример : Флюс паяльный BAKU BK150, соединения высокого качества. Нейтральный PH7 ±0,3. Не токсичен. Не высыхает, не ухудшается.
- Среднеактивные флюсы для SMD-компонентов. Из названия понятно, что применяются они для пайки SMD, различных микросхем и компонентов электроники. Отличаются от предыдущих тем, что не должны пенится и закипать при нагреве (иначе паять SMD будет сложно), при этом обладать минимальной кислотностью. Пример: Флюс-гель для SMD чипов и микромонтажа.
- Флюсы для BGA-чипов. Эти флюсы можно использовать как при монтаже SMD, так и BGA. Желательно они должны быть в удобной таре с дозатором, иметь те же свойства что и вышеописанные (особенно не закипать), но дополнительно быть абсолютными диэлектриками. Все активные вещества должны испаряться по окончанию работ. Пример: Флюс-гель Interflux IF-8300. Применяется в бессвинцовой пайке для монтажа элементов в корпусах BGA.
- Можно воспользоваться более универсальными вариантами, то есть как для пайки SMD, так и BGA монтажа, но в этом случае необходимо подбирать под «свой вкус». Пример: Флюс RMA-223-UV. Может быть использован для пайки BGA и SMD.При использовании того или иного флюса, стоит обратить внимание на его некоторые свойства, которые вам нравятся (или не нравятся), далее делать вывод о его пригодности для использования. Например: текучесть, дымность при нагреве, запах, смываемость с поверхности. Каждый должен подобрать под себя флюс, с которым ему удобнее выполнять работу, тем более, что ассортимент современного рынка позволяет это сделать.
Еще при выборе флюса можно почитать рекомендации людей, которые пользуются тем или иным продуктом. Мнения профессионалов будут лучше, чем рекламные описания или рассказы продавца о качестве его товара. В пример могу порекомендовать форум на сайтах ROM.by и notebook1.ru.
Надеюсь, что статья была вам полезной. Следите за новыми материалами на сайте. Автор — EastKey.
Еще можно прочитать
ddr2.16mb.com
Как паять SMD компоненты с помощью паяльной пасты | hardware
Паять в домашних условиях SMD компоненты (чип-резисторы, SOIC, LQFP, QFN и проч.) с помощью паяльной пасты и нехитрого оборудования совсем не так сложно, как может показаться на первый взгляд.
Помню свои первые опыты паяния пастой. Купил пасту, намазал места пайки резистора и пытался прогреть паяльную пасту паяльником... Конечно, это было ошибкой, и ничего у меня из такой пайки не получилось. Впоследствии я выяснил, что нагревать место пайки с паяльной пастой нужно струей горячего воздуха или инфракрасным излучением, причем при этом желательно соблюдать определенную последовательность нагрева, т. е. температура во времени должна меняться по специальному (оптимальному с точки зрения пайки) закону. Графики изменения температуры во времени еще называют температурными профилями. Для точного нанесения паяльной пасты на места пайки (особенно это важно для пайки ножек чипов) применяют паяльные маски. В состав паяльной пасты входит флюс и взвесь из мелких частичек припоя. Пайка с помощью паяльной пасты основана а эффекте смачивания (смачиваются паяемые поверхности сначала флюсом, а затем расплавленным припоем) и поверхностного натяжения жидкости. Капли расплавленного припоя под действием силы поверхностного натяжения автоматически устанавливают паяемую деталь на посадочное место.
При пайке в домашних условиях можно не вдаваться во все технологические премудрости пайки с помощью термопасты, и максимально упростить процесс. Нужно просто заранее подготовить все необходимое для пайки, и соблюдать несложные правила.
[Оборудование для пайки и необходимые материалы]
1. Оловянно-свинцовая паста EFD Solder Plus SN62NCLR-A, она на основе сплава Sn62Pb36Ag2 с добавлением флюса класса NO CLEAN. Ни в коем случае не советую применять бессвинцовую паяльную пасту - она для пайки в домашних условиях непригодна. Паста удобна для использования, если она находится в специальной тубе, см. фото. Оттуда её можно выдавливать любым толкателем (можно взять поршень от одноразового шприца). На конец тюбика можно надеть обычную медицинскую одноразовую иглу диаметром около 0.5 мм. Кончик иглы лучше сточить (затупить) под прямым углом. Если есть возможность, то лучше взять иглу от большого, 50-кубового шприца диаметром 0.9 мм, или купить в салонах "Профи" специальную иглу для дозатора пасты, эта игла обычно имеет диаметр 1.4 мм. В этом случае паста будет выдавливаться намного легче.
2. Флюс EFD Flux Plus 6-412-A no clean или аналогичный по качеству, неактивный. Для нанесения флюса можно взять иголку любого диаметра, лучше всего подойдет игла диаметром 0.5 или 0.9 мм.
3. Деревянные зубочистки - для точного нанесения паяльной пасты.
4. Монтажный фен с цифровым регулятором температуры и потока воздуха. Совсем неплох недорогой фен AOYUE 8032A++. Не покупайте фен без точной установки температуры, так как трудно на глаз установить температуру струи воздуха. Пригодятся также насадки для точного направления воздуха. Я часто пользуюсь насадкой с круглым соплом диаметром 12 мм.
 |
 |
5. Паяльник с регулировкой температуры. Для пайки микросхем понадобится также тонкое жало "волна". Я использую паяльник PX-601 со сменными жалами и регулятором температуры.
 |
 |
6. Средство для очистки плат - ацетон, спирт или, что еще лучше, аэрозоль FLUX-OFF.
[Условия качественной пайки]
1. Паяемые поверхности должны быть хорошо облужены. Если у Вас новые детали и свежая печатная плата, которая пришла с завода, либо качественное золотое покрытие на печатной плате, то об этом можно не беспокоиться. Если же поверхность платы необлужена или окислена, то нужно её предварительно перед пайкой облудить легкоплавким припоем. Перед пайкой поверхность желательно очистить от окислов. Если плата не очень грязная, то для очистки можно использовать обычную канцелярскую резинку для стирания карандашных надписей. Если плата сильно загрязнена (фольга тусклая, имеет покрытую окислами поверхность), то лучше использовать для очистки мелкозернистую наждачную бумагу (нулевку).
2. Важна консистенция паяльной пасты, когда Вы её наносите на паяемые поверхности. Паста должна выдавливаться из иглы шприца без значительных усилий. Если это не так (паста загустела, или Вы почему-то решили взять для нанесения пасты тонкую иглу 0.5 мм), то слегка разбавьте пасту флюсом EFD Flux Plus 6-412-A no clean. Паста также не должна быть рыхлой, как мокрый песок, она должна иметь вид сметаны и хорошо смачивать поверхность, на которую Вы её наносите. Слишком жидкая паста тоже не нужна, так как там будет мало припоя для надежной пайки, и паста будет растекаться по поверхности платы. Если паста долго лежала без дела, то перед использованием тщательно перемешайте пасту. После использования пасты и шприца вставьте в канал иглы тонкую проволочку (кусок гитарной струны или отрезок вывода радиокомпонента). Это нужно для того, чтобы паста не засохла в канале иглы и не закупорила её.
3. Когда Вы паяете простые компоненты, типа резисторов и конденсаторов, то количество наносимой пасты не играет особого значения. В этом случае пасту можно наносить в нужное место, просто выдавливая её из иголки тубы.
4. При пайке микросхем нельзя класть слишком много пасты, так как образующиеся шарики припоя могут замкнуть выводы микросхем, после чего излишки припоя придется убирать паяльником с жалом "волна". С микросхемами типа SOIC или TQFP это делается просто. Сложнее обстоит дело с корпусами типа QFN, так как у них имеется на брюшке корпуса металлическое теплоотводящее основание, и будет неприятно, если припой замкнет на него, особенно если в нескольких местах. Для того, чтобы этого не произошло, пасту надо наносить тонким слоем (можно даже между ножками), не больше чем нужно, и стараться не наносить её за пределы паяемой области (особенно нужно обратить внимание, чтобы излишки пасты не попали под корпус QFN). Для точного нанесения пасты используют деревянную зубочистку.
5. Перед пайкой микросхем необходимо, кроме покрытия дорожек на плате, еще и смазать паяльной пастой ножки микросхем. Особенно внимательно надо смазывать ножки микросхем QFN - паста должна надежно смочить выводы, и покрыть их тонким слоем. Ни в коем случае нельзя допускать попадания излишков пасты под основание корпуса QFN!
Корпус QFN для пайки требует специальной разводки печатной платы. Под корпусом у микросхемы QFN должна быть специальная площадка из фольги, и нужно, чтобы в центре было специальное отверстие диаметром около 1 мм для удаления излишков припоя. Кроме того, под корпусом микросхемы QFN не должно быть никаких посторонних переходных отверстий и токопроводящих дорожек.
7. Если паяемая плата имеет большие размеры, то при пайке платы желателен её нижний подогрев до температуры около 150 oC - чтобы избежать возможного коробления платы. Для этого имеются специальные паяльные ванны и стенды для монтажного подогрева.
8. Излишки олова, если они замкнули ножки микросхем, можно удалить жалом паяльника типа "волна", или распушенными жилами провода МГТФ, если их приложить в нужное место и нагреть паяльником. При удалении излишков олова смачивайте поверхности пайки флюсом EFD Flux Plus 6-412-A no clean.
[Последовательность действий при пайке]
1. Поверхность платы очищается, обезжиривается и высушивается. Для ускорения сушки можно воспользоваться феном (температура струи воздуха 110..130 oC).
2. Печатная плата надежно фиксируется в горизонтальном положении.
3. Паяльная паста наносится на печатную плату в места будущей пайки. Можно наносить пасту и между ножками микросхемы, важно только при этом не допускать излишков пасты, и добиться чтобы вся паяемая поверхность была смочена пастой.
4. На плату устанавливаются мелкие детали (чип резисторы и конденсаторы).
5. Паяльной пастой смазываются ножки SMD микросхем и разъемов.
6. На плату устанавливаются SMD микросхемы и разъемы. Постарайтесь добиться точного совмещения ножек микросхем и контактных площадок на печатной плате. Если Вы нанесли слишком много паяльной пасты, то её излишки будут мешать визуальному контролю точности установки микросхем.
7. Включается (если он есть) нижний подогрев платы. Через пару минут фен устанавливается на температуру 150 oC и несильной струей воздуха осторожно (чтобы не сдуть детали) прогревается паяемая верхняя сторона платы вместе с установленными деталями. Прогрев продолжается до тех пор, пока флюс из паяльной пасты не испарится. Если плата большая, то она должна быть установлена на инфракрасную печку настроенной температурой 150 oC.
8. Фен устанавливается на температуру около 250 oC (температура оплавления оловянно-свинцовой паяльной пасты около 200 oC), и поверхность платы снова прогревается, при этом частицы припоя в пасте должны оплавиться и сформировать аккуратную пайку. Процесс хорошо отслеживается визуально. Особенно внимательным надо быть при пайке микросхем QFN, и прогревать все стороны микросхемы одновременно и очень равномерно. Иначе припой с одной стороны расплавится быстрее, чем с другой, и микросхема может перекоситься и сместиться в сторону, "уплыть".
9. В течении нескольких минут дают плате остыть, затем отмывают средством FLUX-OFF или спиртом.
На YouTube можно найти много видеороликов, иллюстрирующих процесс пайки.
[Ссылки]
1. Материалы для пайки и ремонта печатных плат site:ostec-materials.ru.2. Безотмывочная паяльная паста EFD SolderPlus SN62NCLR-A site:clever.ru.3. Как паять SMD-чипы с шагом ножек 0.5 мм.
microsin.net
