Как паять паяльной станцией

Пайка SMD компонентов термофеном паяльной станции.

Всем привет. Пришлось мне снова вручную паять около 20 разработанных электронных устройств. Так как компоненты я в основном давно уже применяю планарные, перед сборкой вопрос встал, какую технологию выбрать:

  • Классический — Паяльник + какой-то флюс;
  • Паяльная паста + термофен;

Паяльником я орудую быстрее и мне удобнее, мастерство уже более менее с годами отточено. Минус в том, что от флюса очень сильно пачкается печатная плата и детали необходимо придерживать пинцетом. А вот применение паяльной пасты мне понравилось тем, что печатная плата чистая и одна из рук всегда свободна, детальки сами встают на свои посадочные площадки за счет поверхностного натяжения припоя. Минус — это нудная процедура нанесения паяльной пасты и затем расстановка компонентов… На фото плата с нанесенной пастой на некоторые контактные площадки радиоэлементов. Наносил вещество я при помощи зубочистки, пока еще не успел завести себе специально для этого предназначенный шприц.
Паяльную пасту использовал такую:

Кстати, пайку микросхем я не доверил фену, дабы не перегреть корпуса. Впаивал их старым добрым способом, паяльником с микроволновым жалом 2мм и Флюсом amtech rma-223:

Следующий этап — расстановка элементов, я использовал антистатический прямой пинцет:

После установки всех радиоэлементов на их места, необходимо настроить термофен паяльной станции. Я пользуюсь станцией Lukey 825D, установил энкодером температуру воздуха потока 365 градусов по Цельсию, рукоятку регулировки потока горячего воздуха установил на отметку примерно 30-40% от положения MIN(как оказалось, для 1206 и всяких sot23 можно было и увеличить скорость потока). Результат записал на видео посредством смартфона, одна рука ведь оказалась свободна:

Годом ранее я опробовал эту методику и таким способом собрал около ста девайсов за неделю не спеша, но тогда я только обкатывал данную технологию пайки на дому:

В прошлый раз я выставлял температуру воздуха порядка 400 градусов по Цельсию, а вот скорость потока была практически на минимуме, поэтому скорость плавления пасты маленькая, а вот перегрев значительный.

Вывод: сборка таким методом доставила мне одно удовольствие, особенно процесс самой пайки, во время которого можно и чай попить. И еще один немаловажный момент, плата практически идеально чистая! Как-то мне приносили плату, которую паяли жиром, я не смог полностью ее отмыть даже после пятой мойки в УЗ-ванне изопропиловым спиртом.
Оригинал.

  • пайка smd,
  • паяльная паста,
  • Термофен,
  • Lukey 825D
  • +1
  • 21 августа 2017, 17:27
  • Jman
  • 1

Комментарии ( 30 )

  • evsi
  • 21 августа 2017, 17:57
  • Jman
  • 21 августа 2017, 18:01

За печку могу порекомендовать посмотреть в сторону ростеров. Я купил на авито за 800 рублей вот такой прибор
и за пару дней неспешно приделал туда систему управления.
В этой печке сразу два нагревателя сверху и снизу, причем там нагреватели в кварцевых трубках, что мне показалось весьма годным, реагируют быстро и греют в ИК диапазоне.

В прошивке сделал профиль для пайки со всеми стадиями как положено и на выходе получается весьма хорошо, если просто сходу греть до оплавления, то резисторы иногда встают могильными плитами )

Паяльную пасту кстати наношу через самодельный трафарет вытравленный из пивной банки =)

Чем и как паять микросхемы

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

Сушку чипов необходимо производить, соблюдая температурный режим и продолжительность. Новые чипы, которые были приобретены в магазине, со склада, присланы по почте, рекомендуется сушить не менее 24 часов при температуре 125 °C. Для этого можно использовать специальные сушильные печи. Можно высушить чип, расположив его на термостоле.

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.

Как пользоваться паяльной станцией

Фото: редакция Аксеум

Приобретение первой паяльной станции – важный шаг, но далеко не последний, ведь предстоит большая работа по освоению данного оборудования. Конечно, каждый мечтает поскорее очистить стол от ненужных вещей для паяльника, а потом засесть над устройством и сразу стать радиолюбителем. Но в реальности всё бывает не так просто и скоро, поскольку данный тип оборудования отличается от обычного паяльника, так что требуется привыкнуть к нему и освоить правила использования.

Читайте также:  Энергосервисный контракт — что это такое

Разновидности паяльных станций

Сначала надо определиться, какой тип паяльной станции у вас имеется, поскольку каждый вид отличается конкретными принципами действия. Обычная станция имеет контактный паяльник. Если же вместо него установлен особый термофен, перед вами термовоздушная станция.

Также выпускают смешанное оборудование, где есть и паяльник для контактной работы, и маленький фен. Инфракрасные станции не рекомендуются для использования новичкам, в первую очередь, из-за высокой стоимости (иногда цена уравнена к бюджету на целый автомобиль).

Без тщательного изучения технических нюансов можно с уверенностью сказать, что все из указанных паяльных станций схожи меж собой, поскольку в основе лежит блок управления. В нем размещена управляющая электроника и трансформатор. В дешевых моделях – аналоговые элементы управления, а в дорогих – качественные цифровые компоненты. Теперь стоит остановиться на каждой категории станций подробнее.

  • Контактная модель комплектуется разборными пальяниками со съемными нагревательными элементами. Часто в таких устройствах можно заменить жало для конкретного вида пайки. Многие контактные станции выпускают для опытных пользователей, так что всегда можно подобрать для оборудования отдельные аксессуары, помогающие в некоторых сложных и нестандартных видах работ.
  • Паяльная станция с термофеном в блоке управления может содержать вентилятор или компрессор. Также последний элемент могут размещать прямо в фене. Припой при работе с феном нагревается за счет горячих воздушных масс, так что можно равномерно прогревать не один контакт, а всю деталь. С помощью термофена можно отпаивать и многовыводные компоненты.
  • Смешанные станции от некоторых производителей могут иметь оловоотсос, но цена на оборудование при этом будет в несколько раз выше.
  • Инфракрасные устройства вместо фена или контактного паяльника обладают нагревательным элементом инфракрасного типа. Стоят они дороже всех остальных паяльных станций, но и помогают даже в работе со сложными элементами.

Базовые правила при работе с паяльной станцией

В целом, использование такого оборудования не выглядит сложнее, чем работа обычным паяльником. Наоборот, станция обеспечивает удобство и комфорт пайки. Можно выявить некоторые соответствия между конкретными видами устройств и видами проводимых работ:

  • Контактная станция позволяет осуществлять навесной монтаж и работать с маленькими SMD-деталями. В оборудовании можно менять жало для точности процедуры и аккуратно регулировать температуру нагрева этой насадки.
  • Термовоздушная паяльная станция тоже подойдет для навесного монтажа, но основной ее профиль работы – SMD-монтаж. Отдельные выводы компонента при этом нет нужды прогревать: деталь сразу вся нагревается, и элемент без проблем удаляется.
  • Смешанное оборудование – это отличное решение для комплексных работ. С феном и паяльником можно приобретать станции для ремонтных центров и сервисов технического обслуживания.
  • Инфракрасная станция нужна для сложных ремонтных работ. Обычно речь идет о восстановлении дорогостоящих устройств. К примеру, с таким оборудованием можно выпаять чип с материнской платы, при этом не нанося никакого вреда ни элементу, ни самой поверхности.

Существуют также элементарные правила работы в процессе пайки. Например, нельзя выставлять наибольшую температуру нагрева без особой необходимости. Если такое сделать в контактной паяльной станции, жало перегреется и придёт в негодность, как и нагревательный элемент.

У термофена в результате перегрева также повредятся нагревательные детали.

Мастера советуют также использовать качественный флюс. Это актуально при работе с любым видом станции, потому что флюс низкого качества медленно разрушает дорогое жало и вредит здоровью работника. Не нужно экономить на флюсе, и лучше использовать его всегда чуть больше, чем требуется в данный момент. То же самое касается и припоя: с ним лучше не жадничать.

Без острой необходимости также не стоит устанавливать максимальную мощность на термофене. Дело в том, что сильный воздушный поток способен сдуть с платы важные элементы, особенно если они маленькие по размеру и легкие по весу.

Некоторые из радиолюбителей занимаются самостоятельной модификацией своих устройств. Однако если это ваша первая паяльная станция и вы еще плохо разбираетесь в ее технической начинке и в приборах вообще, лучше воздержаться от подобных процедур, чтобы не навредить оборудованию.

Выводы

Самый главный вывод, который можно сделать после изучения паяльной станции, – работа с таким оборудованием приятная, удобная и понятная. Устройство обеспечивает безопасность и комфорт пайки, если соблюдать минимальные правила осторожной работы. Помните всегда о том, что максимальная температура нагрева негативно сказывается на состоянии элементов и сокращает их эксплутационный срок.

Экстремальный режим работы паяльной станции никак не влияет на расширение ее функционала, а только лишь перегружает оборудование.

Как паять паяльной станцией. Советы новичкам

Расскажем как правильно паять паяльной станцией

Итак, наступил этот момент, когда вы решили приобрести свою первую паяльную станцию. Вы уже находитесь в предвкушении, освободили место на рабочем столе, получили ее и готовитесь познать дзен и перейти на следующую ступень радиолюбительского дела. Но не стоит торопиться, ведь она несколько отличается от обычных паяльников, а значит, требует соблюдения некоторых правил при работе с ней.

Какими бывают станции?

Существует несколько их типов, которые отличаются принципом работы. Самые простые — с обычным контактным нагревателем жала. Также существуют термовоздушные станции, у которых устанавливают специальный термофен. Бывают также смешанного типа, с двумя указанными инструментами. Также встречаются и инфракрасные паяльные станции, но начинающие радиолюбители их практически не используют, так как некоторые такие устройства могут стоить, как недорогой автомобиль.

Если не вдаваться в технические подробности, то все подобные устройства между собой похожи:

Основа простейшей – блок управления, который по сути и является самим телом паяльной станции. В нем находится трансформатор и управляющая электроника. У дешевых станций устанавливают аналоговые компоненты управления, у более дорогих установлены качественные цифровые компоненты.

Контактные станции комплектуются контактными разборными паяльниками, в которых находится съемный нагревательный элемент, а также зачастую у них можно заменить жало. Большинство производится для более опытных пользователей, поэтому, имея определенные аксессуары, такой прибор можно приспособить для самых разных видов работ.

Что касается термовоздушных паяльных станций, у них блок управления может содержать дополнительные элементы — вентиляторы или компрессоры. Нагнетатель может быть установлен и непосредственно в самом фене. При пайке разогрев припоя производится потоком горячего воздуха. Это позволяет равномерно прогревать не один контакт детали, а сразу всю. Так, термофеном очень удобно отпаивать многовыводные компоненты, которые в ином случае выпаивать довольно сложно.

Многие производители выпускают смешанные станции. У некоторых может быть в составе вольтметр и лабораторный блок питания. Естественно, стоят несколько дороже, чем обычные.

Инфракрасные станции. У них вместо всего перечисленного выше установлен ИК нагревательный элемент – преднагреватель печатных плат. Обычно такие стоят гораздо дороже, чем те, что перечислены выше, так как они предназначены для работы со сложными элементами.

Советы новичкам

Теперь рассмотрим несколько элементарных правил обращения с паяльной станцией.

Вообще, пользоваться не сложно. Но с ней работать удобнее и комфортнее. Вот несколько видов работ для различного типа оборудования:

Обычные контактные станции можно применять как для навесного монтажа, так и для работы с крохотными SMD-элементами. А все благодаря тому, что них можно менять жала, а также точно регулировать температуру нагрева.

Термовоздушные также можно применять для навесного монтажа, но лучше всего они подходят для SMD монтажа. Не нужно прогревать отдельные выводы компонента, так как можно прогреть все и сразу, а потом быстро и без проблем демонтировать.

Комбинированные являются комплексным решением. Они совмещают в себе лучшие качества предыдущих двух видов. Их часто покупают в сервисные и ремонтные центры.

Инфракрасные применяются для сложного ремонта различных дорогостоящих устройств. Нужно выпаять чип с поверхности материнской платы? Это можно сделать только инфракрасной станцией без вреда как для самой платы, так и для элемента, который выпаивают.

Ну и несколько простых рекомендаций для пайки. Стоит сразу выделить одну общую: никогда не выставляйте максимальную температуру нагрева без необходимости! Элементарно перегреется жало, из-за чего оно довольно быстро придет в негодность, как и нагревательный элемент. Перегрев также опасный и для термофена, так как может привести к повреждению нагревательных элементов.

Используйте только качественные расходники. В принципе данный совет актуален при пайке любым паяльным инструментом, так как к примеру некачественный флюс может нанести вред здоровью, а также со временем будет разрушать дорогостоящее жало. Кстати, специалисты рекомендуют не экономить на флюсе и использовать его столько, сколько необходимо или даже чуть больше. Также не экономьте на припое.
Не рекомендуется без необходимости включать термофен на максимальную мощность. Почему так? Все просто — поток воздуха может сдуть с платы некоторые особенно мелкие элементы.
Некоторые радиолюбители модифицируют свои устройства. Но если вы слабо разбираетесь в оборудовании и технике в целом, лучше не фантазировать, чтобы не навредить.

Делаем выводы

Работать с паяльной станций просто, удобно и комфортно. Ну а соблюдать элементарные правила работы не так уж и сложно. Главное помнить одно основное — не использовать без необходимости максимальную температуру нагрева. Такой экстремальный режим работы не пойдет на пользу нагревательным элементам.

Ну и, конечно, не рекомендуется без необходимости, и тем более соответствующих навыков и знаний, модифицировать.

Как паяют «мосты» и чипы на материнских платах с помощью паяльной станции

Разбирая свои первые компы, многие видели разные «мосты» — южный, северный, графические чипы, и часто думалось: а как же это паяют и, главное, чем? И те, кто рискнул сам паяльником это пробовать, потом несли свои материнки в сервис, где им паяли новый чип, если, конечно, они своей домашней пайкой не убивали всю материнскую плату. Итак, как же паяют чипы? Под катом рассказ, а также фото и видео об этом. В главной роли у нас будет выступать паяльная станция ERSA IR550a.

Сперва мы отпаиваем старый чип. Для этого он нагревается станцией до нужной температуры. Выбираем нужный профиль в управлении (их несколько для разных видов пайки).

У станции две «головы» – одна для того, чтобы что-то отпаять/припаять, вторая для охлаждения.

Устанавливаем над нужным чипом «голову» паяльной станции, чтобы не промахнуться – красным лазером указана точка «прицела» станции.

Станция начинает греть чип.

Когда температура дойдет до 200+ градусов, опускаем присоску, захватываем чип и снимаем его.

Виден дым от того, что чип отпаивается. (360 – это температура вспомогательного паяльника, который стоит рядом со станцией).

Читайте также:  Как выгодно купить жильё в Перми?

Переносим его на площадку.

После этого над тем местом, где был чип, ставим охлаждающую голову и автоматически включается вентилятор для охлаждения платы, так как понято, что чем меньше времени плата нагрета, тем лучше. В этой станции очень жесткий контроль за температурой во время всего процесса пайки.

Термодатчик для отслеживания температуры по всей поверхности материнской платы.

Теперь готовим плату для пайки. Снимаем компаунд. Видео процесса.

Затем нужно зачистить площадку под чип (площадка выше процессора).

Вот видео о подготовке площадки.

Также нужно сделать ребол чипа. Т.е. чтобы на месте контактов появились шарики, которые будут впаиваться в посадочное место на плате. Это отдельная операция, про это видос:

После того, как контактные шарики чипа готовы, выставляем его строго по маске. Даже микрон имеет значение – можно испортить чип, если не попасть в разъемы.

Затем начинаем паять. Как обычно – выбираем профиль пайки. Пододвигаем голову для пайки, направляем лучи строго на чип и включается пайка.

Сначала подогреется нижняя часть, причем она греет строго выделенное место под чипом, а не прогревает всю поверхность, иначе был бы риск выхода из строя всей платы. При использовании PL550A на экране можно наблюдать и вид пайки в реальном времени. Вот мы видим по графику нарастание температуры.

Красный – это график подогрева нижней панели.

Шкала высоты «головы» для пайки. Высота положения «головы» зависит от профиля платы.

В некоторых станциях более низкого класса нижняя платформа греет всю площадь платы, поэтому при пайке на таких станциях нужно снимать с платы все – вплоть до наклеек с партномерами. Как уже было сказано, наша станция греет строго выделенную область снизу. Когда платформа снизу нагреет участок платы под чипом до 60 градусов, включается верхняя «голова» и начинает припаивать сам чип.

Красный оттенок – это инфракрасные лучи, которые греют контакты чипа для припаивания. По идее чип должен сам сесть в гнезда контактов под своим весом, но чтобы не перегревать плату, инженер проверяет усадку чипа, когда контакты полностью разогрелись для впаивания, не ожидая граничной температуры чипа.

Когда мы проверили, что чип сел на место, убираем нагревающую «голову» и ставим охлаждающую.

Все – графический чип припаян.

Нужно сказать пару слов о хороших качествах нашей паяльной станции, не для рекламы, а для похвалы хорошему инструменту. Она, конечно, не дешевая, но своих денег стоит. Самое хорошее в этой станции то, что тут очень тяжело «запороть» плату или чип – нужно сильно постараться для этого. Тогда как в других станциях классом пониже ошибиться с риском испортить чип или всю плату гораздо легче.

Описание преимуществ этой станции.

Почему технология ERSA IR? Пять ключевых преимуществ:

• равномерность инфракрасного нагрева при локальной пайке как выигрышная альтернатива турбулентности воздушного потока в конвекционных системах. Наиболее критично для крупных BGA, и особенно при бессвинцовой пайке, которая выполняется на более высоких температурах;
• точная отработка термопрофиля благодаря обратной связи по температуре непосредственно с объекта пайки;
• возможность визуального мониторинга процесса пайки (что недостижимо для конвекционных систем, где микросхема во время пайки наглухо закрыта соплом);
• универсальность и достаточность (не требуется множества дорогостоящих сопел под сегодняшние и завтрашние размеры микросхем, как в конвекционных системах);
• возможность работы со сложнопрофильными компонентами (экранами, разъемами и т.п.), в том числе пластмассовыми.

Наличие встроенного микропроцессорного блока для контактной пайки с возможностью подключения пяти инструментов (паяльников разной мощности MicroTool/TechTool/PowerTool, термопинцета ChipTool или термоотсоса X-Tool) превращает инфракрасную станцию IR550Aplus в универсальный ремонтный центр.

Рядом с ней стоит станция ниже классом. На ней паяют то, где не нужна такая точность и филигранность, как например пайка клавиатуры (кстати, если вы хотите, чтобы мы сняли/написали о пайке клавиатуры, монитора или еще чего-нибудь, пишите – снимем).

Видеобозор всего процесса пайки видеочипа.

Также у нас есть канал на ютубе, куда мы грузим разные ролики о технических операциях. Подписывайтесь – будут новые видосы.

Помимо технических видео, мы записываем ремонты для клиентов, ведь часто у людей бывают сомнения: а не поназаменяли ли мне в моем любимом гаджете хорошие запчасти на «левые»? Чтобы таких вопросов не возникало, мы записываем на видео сам ремонт по желанию клиента.

Учебные курсы/тренинги/воркшопы по разным направлениям ИТ-инфраструктуры — Учебный центр МУК (Киев)
МУК-Сервис — все виды ИТ-ремонта: гарантийный, не гарантийный ремонт, продажа запасных частей, контрактное обслуживание

  • Скопировать ссылку
  • Facebook
  • Twitter
  • ВКонтакте
  • Telegram
  • Pocket

Похожие публикации

  • 20 ноября 2013 в 17:29

В УЦ МУК объявлена предпраздничная скидка на курс VMware Vsphere Fast Track

ИТ-выставка МУК-ЭКСПО 2013 через 2 дня

ИТ-выставка МУК-ЭКСПО 2013 через неделю

AdBlock похитил этот баннер, но баннеры не зубы — отрастут

Комментарии 48

Практически все чипы попадают на пайку. По разным причинам, но чаще всего — тепловой износ.

Например, южные мосты практически не греются, и чаще всего сдыхают из-за статики по периферии.

Северные мосты и видеокарты — у них очень интенсивная эксплуатация в плане «нагрев-охлаждение». Термические деформации делают своё, и в итоге пайка между кристаллом и подложкой (а точнее места напыления металла на кристалле) отваливаются, появляется «микротрещина».
К слову, после воздействия термоудара на чип (погрели феном или зажигалкой в течение 20-30 сек 200-300С) контакт временно восстанавливается и аппарат оживает. Оживает на срок от пары минут до пары лет. Как уж повезет… В любом случае, это не лечение, а диагностика.

Моя личная практика показывает, что чаще всего умирают от термоэмиссии (термин мой, не официальный, означает усталость металла в месте пайки кристалла к подложке от тепловой деформации) видеокарты и хабы nVidia (особо отличился хаб MCP67MV-A2, сейчас он устарел, но раньше считался «легкими деньгами», так как стоил дорого, и нерабочий аппарат с ним на борту практически гарантированно попадал под замену), северники ATI (особо тут отличился северный мост 216-0752001 и его ближайшие «братья», их паял реально коробками, на кладбище у них отдельная братская могила с численностью в несколько сотен).
Реже всего мне приходилось паять хабы Intel (серия BD82HM55 и старше). Большинство их проблем вообще решаются перепрошивкой биоса (точнее его ME региона, отвечающего за периферию и инициализацию). Умирают же чаще всего от замыканий в периферии и от статики. За это я стал уважать Интел.

У многих систем охлаждения есть проблемы, усугубляющие этот процесс. Лечится долгим и тщательным подбором термоинтерфейса. В некоторых случаях приходится заменять толстый термоинтерфейс на «бутерброд» из прокладок и медной пластины. Но это реально сложный процесс, приходится многократно разбирать-собирать охлаждение, чтобы посмотреть пятно контакта. И в случае ошибки всё может стать только хуже.

PS: Замечание к статье. Эрса, безусловно, хорошая станция, но очень уж дорогая. Под «менее точным» оборудованием, думаю, подразумевалась станция ТермоПРО. Скажу так: в кривых руках и микроскоп врёт. Можно и на Эрсе термопрофиль наворотить так, что плату поведет или попкорн случится. Лично я более 3х лет пользовался ТермоПРО. Стоит в несколько раз дешевле. Из минусов только отсутствие вакуумного пинцета штатного, но он отдельный стоит порядка 2000руб. Первые эксперименты, конечно, были бедовыми — и платы перегревал, и скоростью нагрева попкорн делал (взрывоподобное расширение воздуха между слоями платы), и отрывал дороги от недогрева краёв чипа. Но буквально за месяц экспериментов над донорами эти проблемы были побеждены, и последние 2.5 года проблем с пайкой не возникало совсем. Плюсом — поддержка отечественного производителя.

В большинстве случаев даже угретые в уголь платы удаётся поднять.
Гарантированный фейл — если пузырь надулся.
Даже если провисла плата и шары тупо не достают до платы — лечится. Дороже, разумеется, клиент ставится в известность о предыдущих мастерах и повышенной стоимости.

Из-под чипа снимаются все кондеры, если они там есть. Всё вымывается сначала зубной щеткой с обильным поливанием изопропилом, потом сверху флюксоффом, чтобы прям до блеска, чтобы на всей плате даже разводов не было, кроме потемнения текстолита.
К этому месту со стороны провиса на минимальную каплю суперклея приклеивается стойка самая обычная от станции, и всё это ставится на подогрев. Плавный, но до 280С. Как плата согрелась — уже почти все ножки начинают касаться столика. Дальше в место провиса светим головой без менбраны, с высоты сантиметра 3-4. Нагрев точно так же плавный, 0.2-0.3 С/сек, до 320С по датчику головы. На плату датчик ставлю чисто чтобы станция не пищала. Всё, держим так минут 10, уже к началу выхода на активацию флюса все ножки устойчиво стоят. Потом так же плавно остужаем, вычищаем отработанный флюс, ставим чип и дальше нормальный цикл припайки. Плату в это время не шевелим, ножку из-под чипа не снимаем. Двойной цикла щадящего нагрева выравнивает плату, возвратов не было.

Про отвал дорожек — тоже лечится при большом желании клиента. Варивантов много на самом деле. Лично я напаиваю тонкие проволочки безсвинцовым тугоплавким припоем, места под шарики чуть-чуть скручиваю спиралькой. Сверху всё «зелёнкой» — термоустойчивым лаком с УФ-фиксацией. Паять чип сверху только свинцом и только свинцовым медленным профилем профилем.

В обоих случаях — ни каких сквазняков и вибраций около станции.

PS: К слову, было несколько случаев финансового наказания прогревастов. Составляется нормальное заключение о повреждениях, нанесенных неквалифицированным ремонтом, отдаётся клиенту. Он это заверяет (только один раз потребовалась независимая экспертиза, которая, к слову, назвала даже бОльшую сумму, чем мы), и валит сначала к горе-мастерам на мировую, затем, если они олени — в суд.

Лично я станцию использовал только для BGA пайки — сокеты, мосты, память. Остальное паяется феном и паяльником.
Вот несколько советов (нумерация не по важности, они, пожалуй, все важны):
1. Используйте нормальный флюс. Канифоль и спиртоканифоль, а так же активные флюсы в пропасть. Во-первых, канифоль после полимеризации даёт ёмкость и сопротивление, во-вторых, с ней труднее паять. Активные же флюсы зачастую являются электролитами, и не смыв их полностью вы получите электролиз. Лично я использую для «повседневной» пайки D-500. На крайний случай сойдёт и ноунеймовый китайский флюс-гель.
2. Флюсом не «помазать чуток», но и не заливать всё. Нужно чтобы все ножни немного были покрыты им.
3. Чем равномернее по площади нагрев — тем лучше для платы и пайки. Если нужно отпаять/припаять что-то сложнее большого резистора — сверху дуть феном.
4. Запомнить раз и навсегда — фен не враг и не крайний случай. Температуру ставить на 320 «попугаев» и дуть, дуть, дуть. Поток сильный делать на надо, 2/3 примерно, чтобы не посдувать соседей. Разумеется, помогать паяльником. Как только деталь полностью зашевелится — паяльник в сторону, берем пинцет и снимаем. Фен продолжает дуть туда же.
5. Фольгой закрывать только пластиковые разъемы, причем так, чтобы прямой поток не дул на них. Соседям ни чего не случится, если не ставить фен на максимум. Нам нужно как можно большее пятно нагрева. Чем сильнее переход температур — тем сильнее разница термического расширения, и тем хуже плате. По тем же причинам и узкие сопла — в дальний ящик. Я использую сантиметровое.
6. Если плата с хорошей термопроводимостью и приходится дуть долго — весь флюс сдуется и испарится. Фен чуть подальше, и наносим новую порцию флюса.
7. При отпайке есть один способ облегчить себе жизнь. Покупаем сплав Вуда или сплав Розе, и отпаиваем, набрав приличную каплю сплава на жало паяльника. Эти сплавы обладают очень низкой температурой плавления, и при растворении со штатным припоем снижают общую температуру плавления. Обязательно полностью вычистить контакты платы от этого сплава, и никогда не припаивать деталь им!
8. Если у вас станция Lukey — покупаем жало 208K. Это поистине универсальное жало. Им я паяю как тяжелые дросселя, так и мультиконтроллеры с кучей мелкий ножек по периметру. Оно не теряет энергию при соприкосновении с платой, как жало «игла», и достаточно удобное и для микроскопической пайки. Так же им, при некоторой сноровке, легко очищать слипшиеся ножки от лишнего припоя.
9. Если есть финансовая возможность — купите микроскоп. Хотя бы 2-4 кратный YaXun. Нужно будет немного времени, чтобы приучить мозжечек координировать руки через микроскоп, но оно того стоит. Цена вопроса — порядка 4-5к руб. Стеклянную подложку сразу заменить на хорошую керамику, или, в крайнем случае, алюминий. Ибо трескается от нагрева феном. Так же свет — только верхний, и только зеленоватого (изумрудного) оттенка — с ним будет лучше видно. Я взял китайский светодиодный фонарик, и диод от него прикрутил на место штатной лампы, добавив светофильтр. Стоит заметить, что конденсатор нужно получше — мерцание жутко изматывает.

Читайте также:  Сколько дают за мошенничество

Вот основные советы. Если вспомню еще что-то допишу.

Простые и понятные рекомендации, как сделать паяльную станцию своими руками

На чтение: 6 минут Нет времени?

Современная, более усовершенствованная техника, увы, выходит из строя не меньше, чем старые образцы. И если раньше вопрос об усовершенствовании привычного нам паяльника не стоял, то сегодня по старинке отпаять или припаять деталь, не «задев» соседние чипы, практически невозможно. Именно поэтому умельцы собирают более современные термовоздушные и инфракрасные паяльные станции своими руками. В этом обзоре расскажем, какими бывают паяльные системы, как работает блок управления и как его подключить, что входит в элементы конструкции. Только в нашем обзоре вы найдете рекомендации, иллюстрирующие особенности сборки и регулировки современных паяльных станций.

Современные паяльные станции бесконтактного типа позволяют припаивать микрочипы и элементы плат для ПК и планшетов

Читайте в статье

Для чего нужна паяльная станция

Паяльная станция, в отличие от простого паяльника, – система более усовершенствованная. Она позволяет спаять мелкие детали, такие, к примеру, как SMD-компоненты, контролировать нагрев на табло, программировать кнопки. Кроме того, благодаря бесконтактной системе пайки перегрев соседних элементов здесь исключён.

Благодаря «умному» блоку управления можно задать необходимые настройки температуры, включить и выключить систему нажатием одной кнопки

Паяльная станция бесконтактного типа относится к современным системам пайки. К примеру, нагрев с помощью термофена помогает мастерам в ремонте бытовых электроприборов и мобильников. А вот с помощью ИК-систем можно производить монтаж и демонтаж микросхем (даже формата BGA).

Общие характеристики и принцип работы паяльной станции

Внешний вид промышленной воздушной паяльной станции: 1 – блок управления, 2 − паяльник, 3 – фен, 4 − ручка для переноски, 5 – регуляторы температуры для фена и нагревателя

Анатомия паяльной станции достаточно проста и максимально отвечает необходимым условиям: аккуратная, «умная» пайка элементов. Сердце прибора − блок питания, внутри которого находится трансформатор, выдающий напряжение двух вариантов 12 или 24 Вольта. Без этого элемента все системы станции были бы бесполезны. Трансформатор отвечает за регулировку температуры. Блок питания снабжён терморегулятором и специальными кнопками запуска прибора.

Для справки! Некоторые устройства оборудованы специальной подставкой, которая нагревает печатную плату во время пайки, что помогает избежать её деформации.

С помощью блока управления также может быть реализована функция запоминания температуры и программирования кнопок. Мастера «прокачивают» прибор, используя процессор, благодаря которому появляется возможность измерять температуру в ходе пайки.

Вариация самодельного паяльника для микросхем

Разберём особенности работы термовоздушной паяльной станции: поток воздуха с помощью специальных спиралевидных или керамических элементов (они находятся прямо внутри трубки термофена) нагревается, а затем через специальные насадки направляется в точку пайки. Такая система позволяет нагреть необходимую поверхность равномерно, исключив точечную деформацию.

В качестве ещё одного дополнительного элемента может выступать специальный инфракрасный нагреватель. Принцип его похож на работу термофена, он нагревает не место стыка, а определённую площадь. Однако, в отличие от термофена, здесь отсутствует поток тёплого воздуха. Профессиональные паяльные станции могут оборудоваться специальными сопутствующими инструментами, оловоотсосами и вакуумными пинцетами.

Разновидности паяльных станций по конструкции

Существуют как простые паяльные станции, оборудованные привычным нам классическим паяльником, так и более продвинутые. Причём вариаций сочетания компонентов и систем может быть великое множество. Без труда можно в одной станции совместить контактный паяльник и фен, вакуумный или термопинцет и оловоотсос. Для удобства приведём таблицу основных типов паяльных станций.

Контактные ПС− это обыкновенный, имеющий при пайке прямой контакт с поверхностью, паяльник, оснащённый электронным блоком управления и регулирования температуры. Бесконтактные ПС − в основе работы
блок управления и особая система
управления элементов.
СвинцовыеБессвинцовые

Требуют повышенной температуры плавки.

Обеспечивают эффективную пайку в труднодоступных зонах с единовременным прогреванием сразу нескольких поверхностей. Позволяет осуществлять пайку любого типа, как со свинцом, так и без него.

Здесь присутствует нагревательный элемент в виде инфракрасного излучателя, сделанного из керамики или кварца.

Сочетают в своей конструкции несколько типов оборудования: фен или классический паяльник, или, как мы уже говорили, ИК-нагреватель и оловоотсос допустим, паяльник и фен.

По механизму стабилизации температуры и принципу работы управляющих блоков паяльные станции можно разделить также на аналоговые и цифровые. В первом случае нагревательный элемент включён, пока паяльник не прогреется до нужной температуры, самая близкая аналогия – нагрев обычного утюга. А вот второй тип паяльника отличается сложной системой контроля и регулирования температуры. Здесь размещён PID-регулятор, который подчиняется программе микроконтроллера. Такой метод стабилизации температуры намного эффективнее аналогового. Ещё одна классификация позволяет разделить все ПС на монтажные и демонтажные. Первые осуществляют пайку приборов, однако, не имеют оловоотсоса и других элементов, позволяющих проводить чистку и замену деталей.

Демонтажная паяльная станция Xytronic LF-852D с насадками

Такие паяльные системы снабжены специальной ёмкостью для удаления припоя, который, в свою очередь, отсасывается специальной насадкой, снабжённой компрессором.

К сведению! Существуют комбинированные станции, позволяющие проводить как монтажные, так и демонтажные работы. Они снабжены двумя видами паяльников, различающихся по мощности.

Как сделать своими руками термовоздушную паяльную станцию

Купить паяльную станцию с феном не каждому по карману, хотя ИК-станции стоят ещё больших денег, поэтому самый простой путь – собрать её своими руками. Однако, следует помнить, что такие воздушные паяльные станции обладают определёнными недостатками:

  1. Потоком воздуха можно случайно сдуть маленькие детали.
  2. Поверхность прогревается неравномерно.
  3. Для разных случаев требуются дополнительные насадки.

Паяльный фен своими руками: универсальная схема

Термофен – специальное устройство, которое нагревает место пайки потоком горячего воздуха.

Проще всего собрать прибор с феном на вентиляторе, а в качестве нагревателя использовать спираль.

Универсальная паяльная станция с феном

Если покупать нагреватель механический, то он достаточно дорогой. И при резких перепадах температур может простой треснуть. Не все могут самостоятельно сконструировать компрессор. В качестве поддувала можно использовать обычный малогабаритный вентилятор. Подойдёт кулер от домашнего ПК. Для знакомства с устройством такого прибора изучим схему паяльной станции своими руками.

Схема паяльной станции с феном состоит из основного блока и манипулятора-термофена, в котором происходит нагревание воздуха

Вентилятор расположим около термофена. К нему аккуратно присоединяем трубку для подачи тёплого воздуха. На торце кулера вытачиваем отверстие под сопло. С противоположной стороны кулер необходимо закрыть, чтобы обеспечить необходимую тягу.

Для более точечного направления тёплого воздуха можно приобрести готовые насадки на сопло термофена

Теперь подошла очередь сборки нагревательного элемента. Для этого необходимо накрутить нихромовую проволоку спиралью на основание нагревателя. Причём витки обязательно не должны касаться друг друга. Витки наматываются с учётом того, что сопротивление должно быть 70-90 Ом. Основание выбирают с плохой теплопроводностью и хорошей стойкостью к большим температурам.

Приступаем к поиску деталей для сопла. Лучше всего для этого подойдёт труба из керамики или фарфора. Оставляем небольшой зазор между стенками сопла и спиралью. Сверху поверхность обматываем изоляционными материалами. Можно использовать асбестовый слой, стекловолокно и т.д. Это увеличит высокое КПД фена, а также позволит брать его руками, не получив ожог. Крепим нагревательный элемент так, чтобы воздух подавался в трубку, а нагреватель находился точно посередине внутри сопла.

Система управления паяльной станцией

Для сборки системы управления самодельной паяльной станции типа фен своими руками в ней необходимо разместить два реостата: один регулирует входящий поток, другой − мощность нагревательного элемента. А вот выключатель обычно делается один как для нагревателя, так и для нагнетателя.

Варианты подключения системы управления к термофену.

Здесь очень важно правильно подключить провода, чтобы они соотносились с реостатами.

Затем присоединяем термофен так, чтобы провода соответствовали нужным реостатам и выключателю.

Сборка и настройка работы паяльной станции

Мощность паяльной станции, как мы уже замечали выше, обычно находится в пределах от 24 до 40 Ватт. Однако если вы планируете паять шины питания и проводники, то мощность прибора должна быть увеличена от 40 до 80 Ватт.

А вот паяльные инструменты на 100 Ватт и больше, как правило, используют для крупногабаритных конструкций из цветмета, которые, в принципе, обладают значительной теплопроводностью

Подробнее о том, как паять феном от паяльной станции, смотрите в этом видео.

Ссылка на основную публикацию