Каким припоем паять микросхемы?
Каждое современное электронное устройство работает благодаря микросхемам различного размера и сложности. Ни одно изделие не может работать вечно. Микросхемы ремонтируют с помощью пайки. Работа с ними – это достаточно сложное деликатное занятие. Из-за большого количества контактов расположенных максимально близко друг к другу, их пайка требует максимальной аккуратности и осторожности.
Для пайки микросхем не подойдет обычный паяльник, для этого нужно приобретать специализированное оборудование. Также особого внимание требуется выбор расходного присадочного материала. Для того чтобы на максимально возможный уровень облегчить работу требуется использовать припой с относительно низкой температурной отметкой плавления. Огромную роль на итоговый результат пайки оказывает качество расходного материала. Естественно, что его стоимость достаточно высокая, но она вполне оправдывается высоким качеством. Также стоит отметить, что для пайки контактов в микросхемах не требуется большое количество припоя, что позволит использовать одну упаковку вещество достаточно долго.
Существует большое количество разнообразных моделей припоев, которые отличаются друг от друга химическим составов, физическими свойствами и, несомненно, качеством. Это обусловлено их широким спектром использования. Припой для пайки микросхем используется повсеместно как любителями и частными профессионалами, так и на огромных масштабных производствах.
Выбор присадочного материала для работы с микросхемами достаточно сильно отличается от подбора материала для обычной пайки. Здесь в первую очередь требуется обращать внимание не на свойство прочности, а на стойкость к воздействию высоких температур, способность проводить электрический ток и т.д.
Наиболее популярные модели припоев для пайки микросхем
Различных моделей припоев от разнообразных производителей, основное назначения которых заключается в работе с контактами микросхемы, очень много. Можно отдельно выделить пару отечественных моделей популярных в нашем государстве. Одной их таких является припой для микросхем ПОС 61. Его химический состав очень разнообразен и выглядит следующим образом (значения указаны в процентном соотношении):
- Sn – 61;
- Pb – 38.5;
- Fe – 0.02;
- Sb – 0.05;
- Ni – 0.02;
- S – 0.02.
Такой набор элементов в химическом составе расходного присадочного материала позволяет ему обрести следующие физически свойства и механические характеристики:
- вещество начинает подвергаться процессу плавления при достижении температурной отметки равной 189 градусов по Цельсию;
- плотность наплавленного припоя на один квадратный сантиметр равна примерно восьми с половиной граммам;
- материал способен удлинятся относительно самого себя примерно на 45-47%;
- ударная вязкость материала равна 3,9 килограмм на один квадратный сантиметр площади наплавленного вещества.
В качестве альтернативы вышеописанному припою можно использовать модель ПОС 30. По общему уровню качества он достаточно сильно уступает предыдущей модели, однако низкая температура плавления позволяет создать комфортные условия для пайки микросхем. Его химический состав состоит всего лишь из двух компонентов (значения в процентном соотношении):
Этот несложный состав обеспечивает припою следующие технические характеристики:
- вещество начинает подвергаться плавлению при достижении температурной отметки в 183 градуса по Цельсию;
- припой способен удлиняться относительно самого себя почти на шестьдесят процентов.
Как выбирать?
Естественно, что не следует ограничиваться двумя вышеописанными моделями. Для каждого конкретного случая может понадобиться использование присадочного материала определенного химического состава для обеспечения нужных физических свойств и механических характеристик. Следует выбирать ту или иную модель припоя исходя из необходимых вам свойств.
В первую очередь нужно обращать внимание на значение проводимости электрического тока. Если сопротивление, которым он обладает, достаточно низкое, то его использование в пайке сложных микросхем будет невозможно.
Также очень важной характеристикой является значение температуры, при достижении которой вещество начинает подвергаться плавлению. Так как рабочая деятельность практически любой микросхемы редко когда происходит при температурах превышающих сотню градусов по Цельсию, то и использовать лучше расходный материал с низкой отметкой плавления.
Особенности проведения паяльных работ с микросхемами
При покупке той или иной модели припоя стоит учитывать, что пайка микросхем имеет некоторые различия относительно работ с изделиями более большого размера. Для работы маленькими контактами нужно использовать небольшой паяльник с острым жалом плоской формы. Рабочая мощность ни в коем случае не должна превышать температурную отметку плавления расходного материала. Для улучшения качества итогового результата работы в обязательном порядке нужно использовать флюс в большом количестве.
Самое главное отличие паяния микросхем от работ с другими изделиями является то, что любая микросхема нуждается в очистке излишков расходного материала после выполнения работ. Это следует выполнять для того, чтобы во время работы микросхемы исключить шанс возникновения возможного короткого замыкания. Этот процесс выполняется с помощью медной оплетки, это также одна из особенностей, которая требует проведения работ при невысоких температурах.
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.
Припои. Какой выбрать для пайки?
Какие бывают припои, и какие у них свойства?
Для сборки простейших самодельных устройств достаточно самого распространённого ПОС-61 или ему подобного. Как говориться: «Было бы, чем паять…»
Припой можно даже не покупать. Достаточно взять старую печатную плату от какого-нибудь электронного прибора и собрать его разогретым жалом паяльника с паяных контактов.
Особенно такой метод «добычи» актуален для тех, кто живёт вдали от городов и крупных населённых пунктов, где нет возможности побывать в магазине радиотоваров.
Припой, собранный с печатных плат
Но всё же, припой припою рознь. В своей практике человек, имеющий дело с электроникой, должен разбираться в вопросе его выбора. Поэтому рассмотрим подробно, какие бывают припои, для чего они применяются, какой из них лучше использовать для монтажа электронных схем и ремонта бытовой радиоаппаратуры.
Какие бывают припои?
Припои делят на мягкие (легкоплавкие) и твёрдые. Для монтажа радиоаппаратуры применяются как раз легкоплавкие, т.е. такие, температура плавления которых лежит в пределах до 300 – 4500C. Мягкие припои по своей прочности уступают твёрдым, но для сборки электронных приборов применяются именно они.
Припой представляет собой сплав металлов. Для легкоплавких припоев это, как правило, сплав олова и свинца. Именно эти металлы составляют большую часть в сплаве. Также в нём могут присутствовать и легирующие металлы, но их количество в составе невелико. Примеси других металлов вводят в сплав для получения определённых характеристик (температуры плавления, пластичности, прочности, устойчивости к коррозии).
Наибольшее распространение получил припой марки ПОС (Припой Оловянно-Свинцовый). Далее за кратким обозначением его марки следует число, которое показывает процентное содержание в нём олова. Так в ПОС-40 содержится 40% олова, а в ПОС-60, соответственно, 60%.
Бывает, что в пользование попадает припой неизвестной марки. Приблизительно оценить его состав можно по косвенным признакам:
Припои оловянно-свинцовой группы имеют температуру плавления 183 – 2650C.
Если припой имеет яркий металлический блеск, то в нём достаточно большое содержание олова (ПОС-61, ПОС-90).
И, наоборот, если он тёмно-серого цвета, а поверхность матовая, то это указывает на большое содержание свинца. Именно свинец придаёт поверхности своеобразный сероватый оттенок.
Припои, в которых много свинца очень пластичны.
Так, например, пруток припоя диаметром 8 мм. с большим содержанием свинца (ПОС-30, ПОС-40) легко гнётся руками. Олово, в отличие от свинца, придаёт сплаву прочность и жёсткость. Если олова в сплаве много, то легко погнуть такой пруток уже не получится.
ПОС-40 (пруток)
Рассмотрим, в каких целях используются припои оловянно-свинцовой группы (ПОС).
ПОС-90 (Sn 90%, Pb 10%). Применяется при ремонте пищевой посуды и медицинского оборудования. Как видим, в нём небольшое содержание свинца (10%), который достаточно токсичен и его применение в вещах, соприкасающихся с пищей и водой недопустимо.
ПОС-40 (Sn 40%, Pb 60%). В основном служит для пайки электроаппаратуры и деталей из оцинкованного железа, применяется для ремонта радиаторов, латунных и медных трубопроводов.
ПОС-30 (Sn 30%, Pb 70%). Его применяют в кабельной промышленности, а также используют для лужения и пайки листового цинка.
И, наконец, ПОС-61 (Sn 61%, Pb 39%). Тоже, что и ПОС-60. Думаю, между ними особой разницы нет.
ПОС-61 используется для лужения и пайки печатных плат радиоаппаратуры. Именно он в основном служит материалом для сборки электроники. Температура его плавления начинается со 1830C, а полное расплавление достигается при температуре в 1900C.
Производить пайку таким припоем можно с помощью обычного паяльного инструмента не боясь перегрева радиоэлементов, поскольку полное его расплавление достигается уже при 1900C.
ПОС-30,ПОС-40,ПОС-90 полностью расплавляются при температурах в 220 – 2650C. Для многих радиоэлектронных компонентов такая температура является предкритической. Поэтому для сборки самодельных электронных устройств лучше использовать ПОС-61.
Зарубежным аналогом ПОС-61 можно вполне считать припой Sn63Pb37 (олова 63%, свинца 37%). Он также применяется для пайки радиоаппаратуры и для изготовления самодельной электроники. Радиолюбители выбирают именно его, как альтернативу отечественному ПОС-61.
Как правило, любой припой продаётся в катушках или тюбиках по 10 ~ 100 грамм. На упаковке указывается состав сплава, например, так: Alloy 60/40 («Сплав 60/40» – он же ПОС-60). Имеет форму проволоки разного диаметра (от 0,25 до 3мм).
Также не редкость, что в его состав входит флюс (FLUX), которым заполнена сердцевина проволоки. Содержание флюса указывается в процентах (обычно от 1 до 3,5%). Такой форм-фактор очень удобен. При работе нет необходимости отдельно подавать флюс к месту пайки.
Одной из разновидностей припоев ПОС является припой марки ПОССу. Да, если произнести вслух, то звучит не очень то презентабельно . Но, несмотря на это, оловянно-свинцовый припой c сурьмой (именно так расшифровывается сокращённое обозначение) применяется в автомобилестроении, в холодильном оборудовании, для пайки обмоток электрических машин, элементов электроаппаратуры, моточных деталей и кабельных изделий. Хорошо подходит для пайки оцинкованных деталей. В таком сплаве кроме свинца и олова присутствует от 0,5% до 2% сурьмы.
Припой | Начальная t0 плавления (Солидус) | Полное расплавление (Ликвидус), t0 |
ПОССу-61-0,5 | 183 | 189 |
ПОССу-40-2 | 185 | 229 |
ПОССу-40-0,5 | 183 | 235 |
ПОССу-30-2 | 185 | 250 |
ПОССу-30-0,5 | 183 | 255 |
Как видим из таблицы, припой ПОССу-61-0,5 наиболее подходит для замены ПОС-61, так как имеет температуру полного расплавления – 1890C.
Стоит отметить, что существует и полностью бессвинцовый оловянно-сурьмянистый припой ПОСу 95-5 (Sn 95%, Sb 5%). Температура его плавления 234 – 2400С.
Низкотемпературные припои.
Среди припоев существуют и такие, которые предназначены специально для пайки компонентов очень чувствительных к перегреву. Самым «высокотемпературным» среди низкотемпературных является ПОСК-50-18. Он имеет температуру плавления 142–1450C. В своём составе ПОСК-50-18 имеет 50% олова и 18% кадмия. Остальные 32% приходится на свинец. Наличие в сплаве кадмия усиливает устойчивость к коррозии, но и придаёт ему токсичность.
Далее по убыванию температуры плавления идёт сплав РОЗЕ (Sn 25%, Pb 25%, Bi 50%). Маркируется как ПОСВ-50. Температура его плавления ниже температуры кипения воды и составляет 90 – 940C. Он предназначен для пайки меди и латуни. В составе сплава РОЗЕ олово занимает 25%, свинец – 25%, висмут – 50%. Процентное соотношение металлов в сплаве может немного отличаться. Обычно указывается в графе «Состав» на упаковке.
Этот сплав очень популярен у радиомехаников и вообще у всех электронщиков. Применяют его для демонтажа/монтажа чувствительных к перегреву элементов. Кроме всего прочего, данный сплав идеально подходит для лужения медных дорожек только что изготовленной печатной платы.
Находит применение в плавких защитных предохранителях, которые можно обнаружить в любой радиоаппаратуре.
Ещё более низкотемпературным является сплав ВУДА (Sn 10%, Pb 40%, Bi 40%, Cd 10%). Его температура плавления 65 – 720C. Так как в сплаве ВУДА присутствует кадмий (10%), то он токсичен, в отличие от сплава РОЗЕ.
Стоит отметить, что сплавы РОЗЕ и ВУДА достаточно дороги.
Паяльная паста.
В конце и без того длинного повествования хотелось бы немного рассказать о паяльной пасте. Используется она в основном для пайки поверхностно монтируемых компонентов (SMD’шек) и безвыводных микросхем в корпусах BGA.
На вид представляет собой серого цвета кашицу и состоит из о-о-очень мелких шариков сплава Sn62Pb36Ag2 (состав: 62% олова, 36% свинца и 2% серебра), а также безотмывочного флюса. На упаковке указывается, что флюс безотмывочный двумя буквами в названии – NC (No Clean – без очистки). Флюс, в котором содержаться шарики припоя на воздухе высыхает, поэтому пасту хранят в закрытой упаковке.
Паяльная паста Solder Plus
Применяется паяльная паста при сложном ремонте мобильных телефонов для пайки микросхем в корпусе BGA. Для её использования требуется дополнительное оборудование для ремонта сотовых телефонов, например, специальные трафареты. Стоимость такой пасты довольно высока. Да и не удивительно, ведь в её составе есть серебро.
В настоящее время в производстве электроники стали массово применяться бессвинцовые припои.
Главная » Радиоэлектроника для начинающих » Текущая страница
Также Вам будет интересно узнать:
Как паять микросхемы?
- Подробности
- Категория: Начинающим
Как нужно паять микросхемы?
О том как правильно паять было сказано ранее — «Как правильно паять паяльником». Но ранно или поздно наступает тот момент когда вы начинаете паять микросхем.
Каждый человек, мало понимающий в микросхемах, задавался вопросом: «А как спаять микросхемы, если между ними бывает ну очень маленькое расстояние?». Напомним вам, что микросхемы бывают двух видов. В этой статье я вам объясню, как паяются микросхемы, у которых все выводы находятся по периметру микрухи.
Каждый электронщик имеет свои секреты, как паять микросхемы. Некоторые используют паяльную пасту, другие запаивают каждую деталь в отдельности, а кто-то дорабатывает под «пайку волной» (а в жале паяльника делают маленькое углубление, обильно смазывают флюсом и проводят по всей микрухе).
Если честно, я не использовал такой метод, но можно будет попробовать. Но больше всего мне и остальным электронщикам нравится другой метод. Итак, приступим.
Запоминаем изначальное положение
Каждая микросхема имеет такой как бы «ключ». Это такая метка, с которой считываются выводы. В схемах выводы считаются не как обычно, а против часовой стрелки. Бывает, что даже на самой обычной плате показывается, как правильно должна стоять микруха. Прежде чем отпаять микруху, запомните, как она стояла изначально, а лучше зарисуйте.
Далее, смазываем все дорожки флюсом. К примеру, Flux Plus.
Демонтаж микросхему
Установим температура фена на 350-380 градусов, и начинаем паять нашу микруху по периметру круговыми движениями. Возможно, в комплекте у вас будет такая вещь, я называю ее «подниматель микросхем». Если у вас она есть, вам крупно повезло. Как только вы увидите, что припой потихоньку плавиться, возьмите микруху за край, и приподнимите. Если она поднимается частично то нужно ее еще погреть феном.
Если поднимать микруху пинцетом, то у нас много шансов вырвать контактные дорожки. Благодаря усикам, микросхемаотпаиваетсяот платы, когдаполностью расплавится припой. Главное в этой работе не жалеть флюса.
Удаляем остатки припоя
Удалять старый припой необходимо для того чтобы выровнять поверхность. Это упростит процесс установки микросхемы в дальнейшем. Для того чтобы удалить остатки припоя используется медная оплетка и паяльник. Во избежания спаивания дорожек нужно использовать все нами любимыйFlux Plus.
На это этапе главное не перегреть дорожки. Начинающие радиолюбители довольно часто совершают эту ошибку. Перегрев дорожек может привести к тому что они начнут отслаиваться от текстолита.
Устанавливаем микросхему
Появятся своеобразные холмики, на которые нужно посадить микруху. С помощью смоченной ватной палочки в Flux Off, очистим поверхность от нагара. В конце еще разок смажем флюсом.
Установим микруху по ключу, и держа фен максимально перпендикулярно водим его по периметру. Можем еще разок смазать флюсом, это не повредит. Это один из самых простых способов запайки. Удачи вам.
- < Назад
- Вперёд >
Добавить комментарий
как выбрать паяльник и микроскоп? Как правильно выпаять микросхему из платы? Наборы с маленькими паяльниками
Довольно часто электронные устройства бытового назначения выходят из строя по причине того, что перегорела какая-либо микросхема, называемая чипом. Исправить поломку можно, обратившись к услугам сервисной мастерской, но нужно быть готовыми к тому, что ремонт там обойдется недешево. Если у вас имеются хотя бы минимальные навыки работы с паяльником, заменить электронный чип можно своими силами. Справиться с такой задачей поможет электрический паяльник, предназначенный для паяния мелких деталей. Вооружившись этим устройством, вы сможете выпаять старый сгоревший микрочип и выполнить пайку нового чипа к печатной плате.
Какой паяльник выбрать?
Маленький электрический паяльник является важным инструментом, предназначенным для работ с микросхемами. Модификации такого микропаяльника могут обладать различными свойствами и характеристиками.
Хороший профессиональный паяльник, выполненный в формате мини, обладает регулятором температуры нагрева.
С его помощью можно нанести тончайший слой компонентов расплавленного припоя, а также нагреть контактные выводы у радиодетали для монтажа или демонтажа микросхемы из печатной платы. Некоторые виды электрических миниатюрных паяльников обладают особенностями, которые могут быть пригодны только для выполнения одного типа работ.
Разновидности
Электрические профессиональные паяльники позволяют ремонтировать даже лазерный тип устройств. В соответствии с тем, какой тип нагрева предусмотрен у этого инструмента, паяльники разделяют на следующие виды.
Нихромовый
Нагревательным элементом паяльника является проволока из нихрома, не только хорошо проводящая электрический ток, но и быстро нагревающаяся. Конструкция электроинструмента имеет спираль из нихрома, расположенную в специальных изоляторах, позволяющих сохранять тепловую энергию. Приспособление является бытовым, простым в использовании и ударопрочным. Недостатком станет быстрое перегорание спирали, которую придется заменять.
Импульсный
Обладает способностью быстро нагреваться и стоек к механическим воздействиям. Конструкция содержит образователь частот со встроенным трансформатором.
При нагреве частота повышается, а затем снижается до необходимых рабочих параметров.
Жало паяльника входит в состав электроцепи путем подключения к токосъемникам, расположенным на вторичной обмотке. Модель оснащена кнопкой включения, которая при нажатии мгновенно разогревает паяльник, а при ее отпускании инструмент остывает.
Керамический
Дорогая, но хрупкая модель, быстро разогревающаяся для работы. Конструкция содержит керамические стержни, подсоединенные к контактам напряжения, благодаря которым происходит разогрев паяльника. Паяльник служит долго, но у него высок риск механического повреждения: если жало выйдет из строя, заменить его не получится.
Индукционный
Конструкция содержит катушку индуктора и специальное ферромагнитное напыление на жале, обеспечивающее создание магнитного поля. При разогреве электропаяльника до определенной температуры дальнейшее нагревание прекращается. После падения температуры нагрев возобновляется, что и обеспечивается покрытием из ферромагнитного состава. Автоматический подогрев экономит электроэнергию, но чтобы выбрать рабочий диапазон температур, приходится менять съемные наконечники.
Специалисты в области радиоэлектроники рекомендуют обратить внимание на специальные паяльные станции, где нагрев происходит за счет индукторной катушки.
Электропаяльнику в этом случае не требуется автоматический терморегулятор, но выбор температурного режима придется подбирать путем смены жал, входящих в комплект такой паяльной станции.
Паяльная станция – дорогой инструмент, предназначенный для выполнения объемных и множественных работ. Паяльная станция оснащена автоматическим термостатом и контроллером, к которым при необходимости через специальные гнезда можно подключить не только паяльник, но и другие электроинструменты для паяния.
Характеристики
У паяльника с тонким жалом, используемого для паяния микрочипа, имеются следующие характеристики.
- Рабочая мощность. Оптимальным вариантом будут модели будет параметр в 20-35 Вт, так как более высокая мощность электроинструмента спровоцирует перегрев или прожог микросхемы.
- Контроллер (термостат). Удобный в применении инструмент должен иметь приспособление, которое удерживает нагрев жала до параметров, не превышающих 300°C.
- Вид жала. Удобно, если у электрического паяльника имеется набор сменных насадок в виде срезанного жала под углом 45°, а также комплект тонких конусных вариантов. Поверхность жала у хорошего паяльника покрыта защитным слоем, который препятствует образованию нагара. Такой вариант предпочтительнее медного жала, которое требуется постоянно зачищать.
- Конструкция. Кабель паяльника должен обладать удвоенной изоляцией, сечение провода выбирают от 2,5 мм. Шнур должен быть пластичным и не перекручиваться. Ручка инструмента не может быть тяжелой и выскальзывать из пальцев.
- Размеры и вес. Устройство выбирают легкое и небольшое по размеру, так как в процессе работы его принято держать так же, как и карандаш. Большие паяльники с рукояткой из дерева будут неудобными из-за веса, их не получится правильно захватить пальцами.
Чтобы успешно осуществить пайку микросхем, необходимо выбирать маломощные устройства: чем ниже данный показатель, тем больше будет возможностей не испортить дорогостоящие радиоэлементы во время паяния.
Популярные модели
Теперь дадим краткий обзор популярных моделей, применяемых для паяния радиодеталей.
Другие приспособления и материалы
Процесс паяния микрочипов и радиодеталей подразумевает наличие не только паяльника, но и дополнительного оборудования.
Можно также приобрести:
- флюс для защиты поверхности металла от образования окислительной пленки;
- проволоку припоя для выполнения процесса паяния, толщина которой – 0,5-1 мм;
- набор сменных насадок (жал) различных форм и размеров;
- увеличительное стекло с держателем или очки-лупу, увеличивающие в 10-20 крат;
- бинокулярный стереоскопический микроскоп с длинным фокусом и подсветкой рабочей области;
- держатель-подставку, куда можно положить разогретый в процессе работы паяльник;
- специальный антистатический коврик и браслет для защиты микросхем от действия статического электричества;
- влажную ткань или специальное приспособление для очистки жала паяльника от нагара;
- металлическую плетенку для удаления лишнего количества припоя;
- шприц для удаления остатков припоя, оставшихся от демонтажа старого микрочипа и для переноса припоя во время работы в область паяния;
- пинцет для удерживания миниатюрных микросхем;
- органический растворитель либо этиловый спирт для удаления заводского защитного лака на микросхеме, а также для удаления остатков флюса после выполнения работы;
- небольшую кисточку для нанесения жидких составов.
Для удобства выполнения паяльных работ перечисленные инструменты необходимо приготовить заранее и расположить на столе в удобном порядке.
Технологии пайки
Для начинающих радиолюбителей научиться правильно паять в домашних условиях помогут пошаговые инструкции. Перед работой важно изучить подготовку деталей к работе, температуру плавления олова, правила нанесения флюса. Работу с микросхемами можно осваивать поэтапно. Например, для начала выпаять из платы старую деталь. Потренироваться выпаивать можно на каких-либо старых бытовых приборах, вышедших из строя.
После того как будет освоено выпаивание, можно переходить к процессу паяния и попробовать спаять дорожку в радиодетали.
Микросхемы производятся двух типов. DIP-чипы имеют штырьковые выводы, которые запаивают в отверстия с обратной стороны платы. SOIC-чипы имеют планарные выводы, которые паяют с лицевой стороны микросхемы к ее площадкам.
Последовательность паяльных работ зависит от вида детали. Есть следующие виды паяния.
Радиоэлементов
Чтобы отпаять SOIC-чип, нужно смыть растворителем защитный лак с выводов микросхемы, а затем очистить от лака и саму плату, используя этиловый спирт. Затем на выводы при помощи кисточки наносят флюс. Далее потребуется взять припой и запаять все выводы чипа с каждой стороны, замкнув их. Для этого жалом проходят по всем точкам выводов, распределяя по ним припой. Припоя рекомендуется брать много, чтобы после того, как вы уберете паяльник, он оставался в расплавленном состоянии. Только в этом случае у вас получится взять чип пинцетом и удалить его. Если микросхема приклеена в области платы, потребуется обрабатывать припоем каждый вывод поочередно, а затем поднимать его с помощью пинцета вверх, над платой. После завершения отпаивания вводов потребуется взять нож и удалить чип, стараясь не повредить при этом плату.
Припаять SOIC-чип можно, применяя метод «волны припоя», суть которого сводится к эффекту капилляра, когда расплавленный состав припоя протекает между площадкой платы и выводом микрочипа, образуя там каплю.
Последовательность действий в этом случае начинается с того, что на контакты вывода наносят жидкий флюс, чтобы облудить их. Затем микросхему помещают на плату и располагают точки ввода с соответствующими местами крепления. Далее нужно припаять по диагонали каждый вывод, чтобы не было перекоса и смещения чипа. После этого флюс вновь наносят на припаянные точки вывода и при помощи жала с припоем распределяют припой по выводам равномерно. Если между двумя выводами образуется мостик из припоя, его удаляют металлической плетенкой, помещая ее поверх образовавшейся перемычки.
Чипов
Чтобы отпаять DIP-чип, нужно смыть лаковое покрытие в области паяния при помощи ацетона, следы которого затем убирают этиловым спиртом. Разогретой насадкой-жалом прикасаются к ножке чипа, расположенной с оборотной стороны платы. Жало удерживают в этом месте до тех пор, пока имеющийся припой не расплавится. Затем припой собирают шприцем, втягивая внутрь. Подобное действие выполняют со всеми выводами чипа, после чего их можно будет вынуть из отверстий платы.
При выполнении процесса припаивания потребуется следить за тем, чтобы чип не перегревался, поэтому прикасаться жалом к ножке чипа можно только 2-3 секунды, а затем, чтобы выполнить повторные касания, потребуется охлаждать рабочую область пайки.
Перед выполнением процесса паяния выводы чипа необходимо облудить. Для этого на выводы чипа наносят флюс, не касаясь самой микросхемы, и обрабатывают насадкой с набранным на нее припоем. После лужения выводы чипа имеют гладкую и серебристую поверхность. Далее микрочип закрепляют на плате, используя для этого припой и фиксируя деталь на отведенном участке платы.
Рекомендации
Для правильного выполнения паяльных работ рекомендуется использовать мощность паяльника, не превышающую 10 Вт. Большинство электроинструментов работает от напряжения сети в 220 В, но в некоторых моделях предусмотрен блок питания, понижающий напряжение до показателей 36 или 12 В. Паяльники, способные понижать электрическое напряжение, считаются лучшим вариантом для работы с микросхемами.
Что касается толщины жала электропаяльника, то этот параметр колеблется от 1 до 2 мм. В большинстве случаев для работы удобно пользоваться конусовидными насадками. Выбирая модель электрического паяльника, целесообразно отдать предпочтение варианту с автоматическим терморегулятором, который поддерживает заданную температуру и позволяет добиться отличных результатов в процессе паяльных работ.
Как паять микродетали обычным паяльником, смотрите далее.
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.
Важный момент — паста должна быть достаточно свежей. Просроченная паста приведет к тому, что при разогреве мелкие шарики в составе пасты не будут сливаться вместе. Ниже на фотографии приведен пример пайки просроченной пастой (R4) и нормальной пастой (R5).
Видно, что шарики у верхнего резистора R4 лежат возле него кучкой — они просто слиплись, но не сплавились. Пайка нижнего резистора R5 получилась качественной, все шарики припоя в пасте слились вместе.
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.
главная основы элементы примеры расчетов любительская технология общая схемотехника радиоприем конструкции для дома и быта связная аппаратура телевидение справочные данные измерения обзор радиолюбительских схем в журналах обратная связь реклама
|
что такое электрический ток подготовка рабочего места техника безопасности немного о пайке
ЧЕТЫРЕ СЕКРЕТА ПАЙКИ «Неужели даже в таком деле, как пайка
деталей, есть секреты?» — спросите вы. Чего
проще — нагреть паяльник, взять припой и
кислоту, и паяй себе на здоровье.
Четвертый
секрет — правильное соединение
проводов при пайке и хороший прогрев места
спайки деталей. Если надо спаять концы двух
залуженных проводников, плотно прижмите их
друг к другу и к месту касания приложите
паяльник с каплей припоя на конце жала. Как
только место спайки прогреется, припой
растечется и заполнит промежутки между
проводниками. Плавным движением паяльника
распределите припой равномерно по всему
месту спайки. Продолжительность пайки не
должна превышать 5 с, после чего паяльник
удаляют — припой быстро затвердеет и прочно
скрепит детали. Но пайка будет прочной
только в том случае, если после удаления
паяльника проводники не сдвинутся в
течение 10 с. ПОС-90 - температура плавления 222 градусов Цельсия, прочность при растяжении 4,3 кГ х мм. кв., используется для пайки деталей или узлов с последующим серебрением или золочением. Состав: Олово — 90 %, Сурьма - 0,15%, Свинец — остальное. ПОС-60 — температура плавления 190 градусов Цельсия, прочность при растяжении 4,1 кГ х мм.кв., используется для пайки высоко ответственных соединений, в том числе и в радиотехнике. Состав: Олово — 60%, Сурьма — 0,8%, Свинец - остальное. ПОС-50 — температура плавления — 222 градуса Цельсия, прочность на разрыв — 3,6 кГ х мм. кв., используется для пайки ответственных деталей, когда допустим более высокий нагрев. Состав: Олово — 50%, Сурьма — 0,8%, Свинец — остальное. ПОС-40 — температура плавления — 235 градусов Цельсия, прочность на разрыв — 3,2 кГ х мм. кв., используется для пайки менее ответственных токопроводящих деталей. Состав: Олово — 40%, Сурьма — 2%, Свинец — остальное. ПОС-30 — температура плавления — 256 градусов Цельсия, прочность на разрыв — 3,3 кГ х мм. кв., используется для лужения и пайки менее ответственных и механических деталей из меди, ее сплавов и стали. Состав: Олово — 30%, Сурьма — 2%, Свинец — остальное. ПОС-18 — температура плавления — 277 градусов Цельсия, прочность на разрыв — 2,8 кГ х мм. кв., используется для пайки при пониженных требованиях к прочности шва, а также для лужения перед пайкой. Состав: Олово — 18%, Сурьма — 2,5%, Свинец — остальное. ПОС-4-6
— температура
плавления — 265 градусов Цельсия, прочность на разрыв — 5,8 кГ х мм.
кв., используется для пайки с погружением в ванну с расплавленным
припоем. Состав: Олово 4%, Сурьма — 6%, Свинец — остальное. |
Микроэлектронная пайка
(источник: Electronics World, ноябрь 1971 г.)
Автор: T / Sgt. ЭДВАРД Х. БРЕСЛИН / База ВВС США Лоури, штат Колорадо,
Появление ИС, модульных конструкций и миниатюрных деталей сделали новые методы пайки и инструменты виртуальной необходимостью.
— Автор указывает на одну из герметизированных микросхем, требующих точной пайки. НАСА установило новые стандарты высокой надежности и Lowry AFB разработали инструменты.
— Некоторые из самодельных паяльных инструментов, используемых в Lowry. Пластиковые блоки
гнуть провода, зажим для волос служит радиатором, кусачки для ногтей
отрезать провода, а плоский инструмент формирует схемы.
Все началось во время первых космических полетов, когда кусочки плавающей пайки космический мусор преследовал космонавтов. Исследователи НАСА решили проблему и затем ввел новые жесткие стандарты пайки в аэрокосмическую промышленность. Как жизненно заинтересованная сторона U.S. Air Force — через их воздушную подготовку Команда — немедленно отправили специалистов для ознакомления с новым высоконадежным пайки и микроэлектроники, и сегодня учит их продолжать курсы в трех крупных центрах технической подготовки.
Вы когда-нибудь работали над микросхемой IC 1/8 «X 1/8» X 1/64 «? Эта миниатюризация создает невероятные проблемы с точной пайкой. Поскольку многожильные и многоконтурные эпоксидные капсулы допускают минимальные допуски, прежние стандартные процедуры пайки стали неприемлемыми.
Пришлось разработать новое семейство припоев. Крошечные схемы, чрезвычайно чувствителен к нагреванию, нужен припой, плавящийся при низких температурах и быстро проходит через пластичное состояние. Цепи, которые могут выдерживать высокие температуры изменения, но не продолжительное нагревание, требуют эвтектического припоя, который мгновенно превращается из твердого в жидкое.
Новая технология также требовала непрактично большого количества новых утюги и мини-наконечники.»Исходя из правил выбора нужного железо для правильной тепловой точки рабочего терминала, рассеивания и восстановления ставки — было разработано несколько утюгов, в которых тепло на рабочей поверхности (самый важный фактор в любой операции пайки), может быть управляется переменным трансформатором. При этом источник питания на 120 В и 25 Вт может быть сокращен до такой степени, что работа может быть выполнена с наименьшими затратами возможна жара.
Правильные флюсы, чистящие растворители и защитные покрытия равны важно для эффективности выполненной работы.
(Последние представляют собой пластиковые спреи, которые водонепроницаемы, связывают и гарантируют даже распределение тепла по детали.) Фантастический рост миниатюрных электронные технологии намного опередили производство инструментов для обслуживания их, поэтому некоторые временные приспособления были разработаны в полевых условиях. Например, в Lowry AFB, техники обнаружили, что стоматологические зонды хорошо работают в деликатных области и что металлический зажим для волос с плоскими рычагами идеально удерживает чип не мешая процессу пайки.Это также помогает в распределении тепло равномерно. Такая изобретательность намекает на начало новой эры для Специалист по микроминиатюризации пайки.
— Перо указывает на одну из микросхем на плате компонентов используется для студенческой практики по высоконадежной пайке.
— Эта печатная плата релейной матрицы является примером обслуживаемых компонентов.
студентами курса пайки Lowry AFB.
Аппарат для пайки или распайки микросхем на печатной плате
ОБЛАСТЬ: физика.
Изобретение может быть использовано в паяльных и ремонтных центрах или инфракрасных паяльных станциях для пайки микросхем в корпусе BGA и других микросхем поверхностного монтажа. Корпус, внутри которого установлен инфракрасный обогреватель, устанавливается таким образом, чтобы его можно было расположить над рабочим столом с печатной платой на контролируемом расстоянии. В нижней части корпуса установлена диафрагма с отверстием, ограничивающим область нагрева паяной микросхемы. Диафрагма имеет концентратор инфракрасного излучения, расположенный по периферии отверстия диафрагмы, и представляет собой отражающий элемент, расположенный вертикально и / или наклонно в направлении от инфракрасного нагревателя.Соотношение размеров проема диафрагмы, высоты и / или угла наклона отражающего элемента выбирается из условия получения заданных размеров зоны нагрева и удельной мощности инфракрасного излучения в зоне паяной микросхемы. .
Технический результат: высокая однородность и удельная мощность температурного поля, создаваемого инфракрасными лучами на поверхности платы и микросхемы за счет отражения инфракрасных лучей.
ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к паяльному оборудованию и может быть использовано в паяльных и ремонтных центрах или инфракрасных паяльных станциях, в частности, для пайки микросхем BGA и других электронных компонентов.
Известно устройство для пайки или отвода инфракрасных лучей микросхемы Ersa IR 550, Ersa IR-650, Ersa HR-600, QUICK BGA2015, Jovy Systems RE-8500, в котором используется верхний инфракрасный обогреватель, расположенный над центром микросхемы.
Для ограничения зоны нагрева (воздействия) печатной платы в настоящее время используются две системы.
1. Регулируемый проем (подвижные заслонки), в котором ограничение зоны облучения (окна, через которое излучается инфракрасный обогреватель) осуществляется путем регулировки положения плоских металлических раздвижных дверей сарая.
2. Сменная диафрагма, которая находится под инфракрасным обогревателем, в комплекте паяльной станции имеется несколько отверстий с разными размерами окна, и при необходимости ™ эти диафрагмы заменяются.
Ближайшим аналогом предлагаемого устройства можно считать устройство для пайки или отвода микросхемы на печатной плате, состоящее из корпуса с установленным в нем инфракрасным обогревателем, расположенным в нижней части корпуса с диафрагмой, имеющей отверстие, установленной с возможностью размещения на приемлемом расстоянии над установленным на нем рабочим столом печатная плата с припаянным чипом раскрыто в патенте JP 2010-278248 A1, IPC WC 1/005, 09.12.2010.
К недостаткам описанных выше систем ограничения зоны нагрева, в том числе устройства, взятого за прототип, можно отнести следующее.
1. Распространение излучения на большую площадь печатной платы из-за диффузии радиационного нагревателя (полный угол излучения). При пайке вам нужно будет покрыть материалом чувствительные участки печатной платы, отражающие инфракрасные лучи.
2. Потери излучаемой мощности из-за перекрытия заслонки или проемной части поверхности нагревателя.
3. Необходимость подвести ТЭН к плате на небольшом расстоянии для уменьшения нагрева помещения, что приводит к ухудшению условий визуального контроля процесса пайки.
Задачей изобретения является повышение качества нагрева за счет изменения конструкции диафрагм, имеющих концентратор ИК-лучей.
Технический результат, достигаемый при использовании предлагаемого устройства для пайки, заключается в повышении однородности и плотности мощности генерируемых инфракрасных лучей температурного поля на поверхности платы и микросхемы за счет отражения инфракрасных лучей от стен. концентратора.
Кроме того, при уменьшении эффективного угла нагрева происходит увеличение концентрации инфракрасных лучей на меньшей площади доски. T, таким образом, при постоянной мощности выделяемая ИК-нагревателем мощность концентрируется на меньшей площади, тем самым увеличивая плотность мощности излучения на единицу площади печатной платы.
Вышеуказанный технический результат достигается за счет того, что устройство для пайки или отвода микросхемы на печатной плате, состоящее из корпуса с установленным в нем инфракрасным обогревателем, установленным с возможностью позиционирования рабочего стола на печатной плате. на регулируемом расстоянии, при этом в нижней части корпуса проем с отверстием, ограничивающим зону нагрева припаянной микросхемы, в соответствии с изобретением диафрагма включает концентратор инфракрасного излучения, расположенный по контуру отверстия диафрагмы и выполненный в виде отражающего элемента, вертикального и / или наклонного в направлении инфракрасного обогревателя, с соотношением сторон отверстий проема, высотой и / или хрупким наклоном отражающего элемента, выбранными из условия заданных размеров зоны нагрева и плотности мощности инфракрасного излучения в паяной области микросхемы.
Световозвращающий элемент устройства может быть выполнен в виде парных наклонных и вертикальных частей.
Светоотражающий элемент или его часть может иметь квадратную или изогнутую отражающую поверхность, например, параболической или гиперболической формы.
Кроме того, световозвращающий элемент или деталь может быть выполнен с возможностью изменения угла наклона и / или высоты.
Светоотражающий элемент может быть в виде стенок разной высоты и / или разных углов наклона.
Апертура и концентратор инфракрасного излучения могут быть выполнены в виде единого конструктивного элемента или как отдельные конструктивные элементы.
На рис. 1 представлена конструкция корпуса с ИК-нагревателем и плоской диафрагмой со схемой распределения ИК-излучения по прототипу.
На фигурах 2-5 показана конструкция корпуса с инфракрасным обогревателем и концентратором со схемой распределения инфракрасного излучения по вариантам предлагаемого устройства.
На фиг.2 концентратор ИК-излучения от отражающей поверхности в виде вертикальных плоскостей
На фиг. 3 — концентратор ИК-излучения от отражающей поверхности в виде наклонных плоскостей
На рисунке 4 концентратор ИК-излучения радиационно-отражающие поверхности в виде вертикальной и наклонной плоскостей
Рисунок 5 концентратор ИК-излучения с изогнутой отражающей поверхностью (аналог концентратора с отражающими поверхностями в виде вертикальной и наклонной плоскостей представлен на рисунке 4).
Ниже обозначены нации, используется в отчетных цифрах.
1. Футляр.
2. Инфракрасный обогреватель.
3. Жалюзи или плоский проем.
4. Микросхема.
5. Печатная плата.
6. Прямые лучи.
7. Лучи, отраженные от диафрагмы (радиационные потери).
8. Эффективный угол нагрева.
9. Полный угол излучения.
10. Концентратор ИК излучения.
11. Отраженные лучи.
Предлагаемое устройство объединяет в ограничении апертуры зоны нагрева (воздействия) ИК-лучи, перенаправленные отсеченные лучи в зоне пайки за счет отражения их от вертикальной стенки (фиг. 2), расположенной по контуру отверстия, или отражения от наклонная стенка диафрагмы (фиг.3), что приводит к увеличению интенсивности (удельной мощности) нагрева при постоянной мощности инфракрасного обогревателя.Упомянутые элементы диафрагмы образуют концентратор инфракрасных лучей.
Кроме того, варианты реализации диафрагмы со сложной ступицей, показанные на рисунках 4 и 5, из-за отражения инфракрасных лучей с наклонной областью диафрагмы, позволяют дополнительно использовать инфракрасные лучи, что в вариантах реализации в соответствии с рисунком 2-3 не участвовал в нагреве, который был отнесен на счет потери излучения. Этот вариант дополнительно увеличивает эффективность отопительного контура.
Как показано на схемах на рис. 2-5, использование концентраторов ИК-лучей существенно, но уменьшается по мере того, как полный угол облучения, и эффективный угол нагрева, позволяющий практически отказаться от использования световозвращающих накладок на свободных участках печатной платы для термочувствительных.
За счет увеличения плотности мощности создаются условия для увеличения зазора между платой и нижней частью устройства, по крайней мере, с расстояния «b» до расстояния «A», при этом за счет увеличения зазора условия улучшают визуальное восприятие. контроль процесса пайки, а за счет наличия визуально видимой стенки упрощает процесс размещения верхнего инфракрасного обогревателя над центром микросхемы.
Форма окна в апертуре может быть прямоугольной, но может быть круглой, овальной или любой другой формы в зависимости от конфигурации корпуса микросхемы.
В предлагаемом аппарате могут использоваться различные типы инфракрасных обогревателей, в том числе, в видимом и невидимом спектре инфракрасного излучения и даже лампочки накаливания.
Для наиболее эффективного использования паяльного оборудования диафрагма и стенки отражающего элемента выполнены из материала с максимальной отражательной способностью в диапазоне инфракрасных волн, излучаемых инфракрасным обогревателем.
Конкретные размеры отверстий диафрагмы, высота и / или угол наклона отражающего элемента выбираются расчетным или пилотным этапом интальним по условиям получения необходимых параметров нагрева в зависимости от конструкции и свойств паяных элементов.
1. Устройство для пайки и отвода микросхемы на печатную плату, представляющее собой корпус с установленным в нем инфракрасным обогревателем, который установлен с возможностью позиционирования рабочего стола к печатной плате на регулируемом расстоянии, при этом в нижней части отверстие корпуса с отверстием, ограничивающим зону нагрева паяного чипа, отличающееся тем, что указанное отверстие содержит концентратор инфракрасного излучения, расположенный по контуру отверстия диафрагмы и выполнен в виде отражающего элемента, расположенного вертикально или наклонно в направление инфракрасного обогревателя, или в виде парных наклонных и вертикальных участков, соотношение размеров отверстий диафрагмы, высоты и / или угла отражающего элемента, выбираемого из условия заданных размеров зоны нагрева и плотность мощности инфракрасного излучения в области пайки или отпаиваемой микросхемы.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что отражающий элемент или его часть имеют плоскую отражающую поверхность.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что отражающий элемент или его часть имеют изогнутую отражающую поверхность, например, параболической или гиперболической формы.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что отражающий элемент или h выполнен с возможностью изменения угла наклона и / или высоты.
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что отражающий элемент выполнен со стенками разной высоты и / или с разными углами наклона.
6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что апертура и концентратор инфракрасного излучения выполнены в виде единого конструктивного элемента.
7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что апертура и концентратор инфракрасного излучения выполнены в виде отдельных конструктивных элементов.
Технология пайки в производстве электронной продукции (Конференция)
Vianco, P. T. Технология пайки в производстве электронной продукции . США: Н. П., 1993.
Интернет.
Vianco, P. T. Технология пайки в производстве электронной продукции .Соединенные Штаты.
Вианко, П. Т. Сан.
«Технология пайки в производстве электронной продукции». Соединенные Штаты. https://www.osti.gov/servlets/purl/10180586.
@article {osti_10180586,
title = {Технология пайки в производстве электронных продуктов},
author = {Vianco, P T},
abstractNote = {Электронная промышленность в значительной степени полагалась на использование пайки как для изготовления корпусов, так и для сборки схем.Крепление устройств пайкой к печатным платам и керамическим микросхемам поддерживает массовые производственные процессы, обеспечивающие низкую стоимость, высокое качество потребительских товаров и военной техники. Дефекты, возникающие в процессе производства, сводятся к минимуму за счет правильного выбора припоев, материалов подложки и параметров процесса. Затем усилия по созданию прототипа используются для оценки технологичности выбранных систем материалов. После того, как осуществимость производства установлена, надежность конечного продукта оценивается посредством ускоренных процедур тестирования.},
doi = {},
url = {https://www.osti.gov/biblio/10180586},
journal = {},
номер =,
объем =,
place = {United States},
год = {1993},
месяц = {8}
}
Различий между пайкой волной и пайкой оплавлением
Пайка — огромная часть процесса проектирования печатных плат.Единственный надежный способ заставить ваши схемы прилипать к плате и оставаться на ней — это припаять их. Без пайки не бывает печатных плат. Но не все типы пайки одинаковы, и может быть важно различать разные типы печатных плат.
Существует два основных типа пайки печатных плат: пайка волной и пайка оплавлением. В чем разница между ними и как узнать, какой тип пайки использовать в каких обстоятельствах?
Перейти к: Что такое пайка волной? | Что такое пайка оплавлением? | Волновая пайка vs.Пайка оплавлением | Подробнее о пайке и печатных платах
Что такое пайка волной?Волновая пайка — это процесс объемной пайки, который позволяет изготавливать множество печатных плат за очень короткое время. Он работает, пропуская каждую печатную плату над поддоном с расплавленным припоем. Помпа в поддоне создает «волну» припоя, которая омывает плату, припаивая компоненты к плате. Затем на печатную плату подается водяная струя или продувается воздух, чтобы безопасно охладить ее и зафиксировать детали на месте.
Правильная температура очень важна в процессе пайки волной припоя. Недостаточный контроль температуры может вызвать механическое напряжение на плате, что может привести к трещинам и потере проводимости. Недостаточный предварительный нагрев может привести к образованию полостей, которые могут снизить прочность и проводимость платы. Неправильная температура припоя может привести к невозможности получения припоя правильной толщины, что может сделать плату более восприимчивой к нагрузкам.
Узнать цену и время выполнения
Что такое пайка оплавлением?Процесс пайки оплавлением немного отличается от пайки волной, но это наиболее распространенный способ прикрепления компонентов поверхностного монтажа к печатной плате.Волновая пайка чаще используется для пайки сквозных компонентов. Хотя для этой цели можно использовать пайку оплавлением, это происходит редко, поскольку пайка волной припоя более рентабельна.
При пайке оплавлением мы делаем паяльную пасту из порошкового припоя и флюса, а затем используем эту пасту для прикрепления компонентов к контактным площадкам. Затем мы нагреваем всю сборку в печи оплавления или под инфракрасной лампой, чтобы расплавить припой и соединить соединение. При необходимости можно припаять отдельные стыки термовоздушным карандашом.
Пайка волной пайки и пайка оплавлениемИтак, как узнать, какой тип пайки использовать и когда? Это может зависеть от множества факторов, таких как форма контактных площадок, время, которое у вас есть, ориентация компонентов, тип печатной платы и многое другое. В некотором смысле пайка волной припоя более сложна. Такие проблемы, как температура платы и время нахождения платы в волнах припоя, требуют тщательного контроля. Неспособность создать правильную среду для пайки волной припоя с большей вероятностью приведет к дефектам платы.
Вам не нужно беспокоиться об охране окружающей среды, когда вы используете пайку оплавлением для изготовления печатных плат. Однако даже в этом случае пайка волной припоя оказывается быстрее и дешевле, чем пайка оплавлением. Во многих случаях это единственный практический способ пайки платы. Пайка оплавлением обычно используется в небольших производственных продуктах, для которых не требуется метод, обеспечивающий быстрое и дешевое массовое производство.
Имейте в виду, что в определенных ситуациях вы можете использовать как пайку оплавлением, так и пайку волной.Вы можете припаять детали оплавлением с одной стороны, а затем припаять их волной припоя с другой. Кроме того, вы всегда можете вручную припаять или припаять компоненты печатной платы, но это редко будет хорошим подходом, если у вас есть доступ к одному из механических методов пайки. Ручная пайка была бы лишь альтернативой пайке оплавлением, но пайка оплавлением все еще намного лучше.
Подробнее о пайке и печатных платахТип пайки — это только один из многих элементов, которые делают печатные платы идеальными для различных промышленных применений.Являясь лидером в поставке широкого спектра печатных плат, эксперты Millennium Circuits Limited хорошо знают типы пайки и другие элементы печатных плат, такие как типы материала подложки, разновидности плат и важные конструктивные особенности.
Чтобы обсудить любой аспект процесса изготовления печатных плат или узнать больше о качественных печатных платах в целом, свяжитесь с нами сегодня.
Сотрудничество между университетом и промышленным проектом в области дизайна
Тестирование на окружающую среду и герметичность
Всего для оценки
было изготовлено шесть тестовых сборок, по две с использованием каждой из трех окончательных вариантов припоя
.Все шесть узлов были проверены на герметичность, а затем
были отправлены на экологические испытания. После каждого раунда экологических испытаний
(термический цикл, случайная вибрация и механический удар
) узлы упаковки подвергались испытанию на герметичность до
для подтверждения герметичности.
Одна из сборок корпуса Sn-Ag не выдержала испытания на герметичность
после обработки припоем из-за пустот в нескольких паяных соединениях постоянного тока
и, как таковые, не была представлена на
envi
периодических испытаний. Пустоты, вероятно, были результатом неполного смачивания
, возможно, из-за загрязнения на поверхности
золотого покрытия. Другая упаковка Sn-Ag оказалась герметичной на
после всех трех раундов экологических испытаний.
После заключительного раунда экологических испытаний
(механический удар) одна из двух сборок корпуса с использованием
, Sn-
Ag
—
Cu
Сплав-Sb потерпел неудачу в герметичности при уровне утечки
5.5×10
-8 куб.см He / сек. Хотя это мелкая утечка по определению
и никаких видимых пустот или трещин в стыках
и
не наблюдалось, упаковка не соответствовала спецификации герметичности
, установленной для продукта. Другая упаковка сохранила герметичность
на всех этапах экологических испытаний.
Обе упаковки Sn-Au прошли испытание на герметичность
после всех трех раундов испытаний на воздействие окружающей среды.Паяные соединения
в этих корпусах были качественно лучшими из трех протестированных сплавов
по внешнему виду и надежности.
Резюме и выводы
Для этого исследовательского проекта были исследованы бессвинцовые припои
как возможные замены стандартному припою Sn-
Pb
—
Ag, используемому в сборке гибридных микроэлектронных корпусов.
Основными критериями выбора припоя были механические свойства
, стоимость материала, простота реализации
и экологичность.Сплавы, содержащие элементы
, такие как Bi и Cd, не рассматривались из-за потенциальных проблем
, связанных с токсичностью. Первоначально было идентифицировано и испытано пять бессвинцовых припоев. Основываясь на механических свойствах
, определенных испытанием на разрыв, а также оптическим контролем и анализом
SEM, возможные припои были сужены до
трех: эвтектический 96,5% Sn — 3,5% Ag (точка плавления 221 ° C
),
эвтектика 90% Sn — 10% Au (температура плавления 217 ° C) и 96.1%
Sn
— 2,6% Ag — 0,8% Cu — 0,5% Sb (температура плавления 217 ° C)
.
Эти припои
были использованы для изготовления испытательного пакета
сборок, которые были оценены на герметичность и надежность
.
Основываясь на результатах этого исследования, эвтектика 90Sn-
10Au рекомендуется в качестве жизнеспособной бессвинцовой замены припоя
60Sn-
36Pb
-4Ag, используемого в корпусе микроволнового усилителя Agilent
на 50 ГГц.Внедрение этого сплава
окажет минимальное влияние на текущий производственный процесс микросхемы
. Припой можно легко приобрести у нескольких известных отечественных поставщиков
по разумной цене.
Нет никаких нормативных требований, вопросов интеллектуальной собственности или токсичности
, связанных со сплавом. Надежность сборок пакета
, изготовленных из этого сплава, была подтверждена инженерами Agilent
на их заводе в Санта-Роза, Калифорния.
Ac
знаний
Авторы хотели бы поблагодарить Флойда
Бишопа, Мартина Сиснероса, Дона Эстреча, Пэта Фритцена, Дейва
Гиббонса и Лу Харрисона из Agilent Technologies и Майка
Данлапа и Майка Мейера из Калифорнийского университета. Дэвису за их щедрую поддержку
проекта
.
Ссылки
[1] Murphy, C.F. и Питтс, Г., «Обзор альтернатив олову
–
Свинцовый припой и бромированные антипирены»,
IEEE
Proceedings of the International Symposium on Electronics
and the Environment
, pp.309
–
315, 2001.
[2] Буетоу, М., «
Последние на ведущей стороне
–
, бесплатный выпуск»,
Технический источник, каталог IPC 1999 Spring / Summer.
[3] Ричардс, Б.П., Левогер, К.Л., Хант, С.П., Ниммо, К.,
Петерс, С., и Кьюсак, П., «Анализ текущего состояния
свинца
—
.Free Soldering », Британский департамент торговли
и
Отраслевой отчет, апрель 1999 г.
[4] Директива 2002/95 / EC Европейского парламента и Совета
«Об ограничении использования определенных
опасных веществ в электрическом и электронном оборудовании
», 27 января 2003 г.
[5] Ли, Северная Каролина, «Свинец
–
Бесплатно
Пайка
–
Куда мир
идет», Indium Corporation of America, 1999.
http: //www.indium. com / techlibrary / Technicalpapers.php
[6] Мейер, М.Л., «Учебная лаборатория 2», Материаловедение
Центральные помещения
,
10 июня 2003 г.
http: //www.matscicf.ucdavis.e
du /
[7] Мейер, М.Л., «Учебная лаборатория 1», Материаловедение
Центральное оборудование
,
10 июня 2003 г.
http://www.matscicf.ucdavis.edu/
[8] Shackelford , JF,
Введение в материаловедение для
инженеров, 5
th
Ed., Prentice
–
Hall, Inc., Upper Saddle River,
New Jersey, pp. 186
–
197, 2000.
[9] Denman, RD, «Припайка к золотым покрытиям», ITRI
публикация № 736, 1996.
[10] Иссерлис, Г., «Электролитическая обработка металлов», в
Industrial Electrochemical Processes
, A. T. Kuhn ed., Elsevier
Publishing Company, New York, pp. 348
—
352, 1971.
Микросхема припоя паяльника Фотография, картинки, изображения и сток-фотография без роялти. Image 146340996.
Микросхема припоя паяльника Фотография, картинки, изображения и сток-фотография без роялти. Изображение 146340996.Микросхема припоя паяльника
S M L XL РедактироватьТаблица размеров
Размер изображения | Идеально подходит для |
S | Интернет и блоги, социальные сети и мобильные приложения. |
M | Брошюры и каталоги, журналы и открытки. |
L | Плакаты и баннеры для дома и улицы. |
XL | Фоны, рекламные щиты и цифровые экраны. |
Используете это изображение на предмете перепродажи или шаблоне?
Распечатать Электронный Всесторонний
4393 x 2910 пикселей | 37. 2 см x 24,6 см | 300 точек на дюйм | JPG
Масштабирование до любого размера • EPS
4393 x 2910 пикселей | 37,2 см x 24,6 см | 300 точек на дюйм | JPG
Скачать
Купить одно изображение
6 кредит
Самая низкая цена
с планом подписки
- Попробовать 1 месяц на 2209 pyб
- Загрузите 10 фотографий или векторов.
- Нет дневного лимита загрузок, неиспользованные загрузки переносятся на следующий месяц
221 ру
за изображение любой размер
Цена денег
Ключевые слова
Похожие изображения
Нужна помощь? Свяжитесь с вашим персональным менеджером по работе с клиентами
@ +7 499 938-68-54
Мы используем файлы cookie, чтобы вам было удобнее работать. Используя наш веб-сайт, вы соглашаетесь на использование файлов cookie, как описано в нашей Политике использования файлов cookie
. Принимать Сортировать по: актуальность —
Дата
Ай-КОН Системс Холдингс, ООО Овьедо, Флорида 32765
Philtec Аннаполис, Мэриленд 2140922–32 доллара в час
14–17 долларов в час
| Будьте первым, кто увидит новыйвакансии сборщика паяльной электроники Создавая оповещение о вакансиях, вы соглашаетесь с нашими Условиями. Схем |