Какой температурой паять микросхемы паяльником

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.

Источник: svaring.com

Как паять SMD микросхемы

Каждый начинающий электронщик задавался вопросом: “А как паять микросхемы, ведь расстояние между их выводами бывает очень маленькое?” Про различные типы корпусов микросхем можно прочитать в этой статье. Ну а в этой статье я покажу, как паяю SMD микросхемы, выводы которых находятся по периметру микросхемы. У каждого электронщика свой секрет пайки таких микросхем. В этой статье я покажу свой способ.

Демонтаж старой микросхемы

У каждой микросхемы имеется так называемый “ключ”. Я его выделил в красном кружочке.

Это метка, с которой начинается нумерация выводов. В микросхемах выводы считаются против часовой стрелки. Иногда на самой печатной плате указано, как должна быть припаяна микросхема, а также показаны номера выводов. На фото мы видим, что краешек белого квадрата на самой печатной плате срезан, значит, микросхема должна стоять в эту сторону ключом. Но чаще все-таки не показывают. Поэтому, перед тем как отпаять микросхему, обязательно запомните как она стояла или сфотографируйте ее, благо мобильный телефон всегда под рукой.

Для начала все дорожки обильно смазываем гелевым флюсом Flux Plus.

Выставляем температуру фена на 330-350 градусов и начинаем “жарить” нашу микросхему спокойными круговыми движениями по периметру.

Хочу похвастаться одной штучкой. У меня она шла в комплекте сразу с паяльной станцией. Я ее называю экстрактор микросхем.

В настоящее время китайцы доработали этот инструмент, и сейчас он выглядит примерно вот так:

Вот так выглядят для него насадки

Как только видим, что припой начинает плавиться, беремся за край микросхемы и начинаем ее приподнимать.

Усики экстрактора микросхемы обладают очень большим пружинящим эффектом. Если мы будем поднимать микросхему какой-нибудь железякой, например, пинцетом, то у нас есть все шансы вырвать вместе с микросхемой и контактные дорожки (пятачки). Благодаря пружинящим усикам, микросхема отпаяется от платы только в тот момент, когда припой будет полностью расплавлен.

Вот и наступил этот момент.

Монтаж новой микросхемы

С помощью паяльника и медной оплетки чистим пятачки от излишнего припоя. На мой взгляд самая лучшая медная оплетка – это Goot Wick .

Вот что у нас получилось:

Далее берем паяльник с припоем и начинаем лудить все пятачки, чтобы на них осел припой.

Должно получиться вот так

Здесь главное не жалеть флюса и припоя. Получились своего рода холмики, на которые мы и посадим нашу новую микросхему.

Теперь нам нужно очистить все это дело от разного рода нагара и мусора. Для этого используем ватную палочку, смоченную в Flux-Оff, либо в спирте. Подробнее про химию здесь. У нас должны быть чистенькие и красивые контактные дорожки, приготовленные под микросхему.

Напоследок все это чуточку смазываем флюсом

Ставим новую микросхему по ключу и начинаем ее прожаривать, держа при этом фен как можно более вертикальнее, и круговыми движениями водим его по периметру.

Напоследок чуток еще смазываем флюсом и по периметру “приглаживаем” контакты микросхемы к пятакам с помощью паяльника.

Думаю, это самый простой способ запайки SMD микросхем. Если же микросхема новая, то надо будет залудить ее контакты флюсом ЛТИ-120 и припоем. Флюс ЛТИ-120 считается нейтральным флюсом, поэтому, он не будет причинять вред микросхеме.

Думаю, теперь вы знаете, как паять микросхемы правильно.

Источник: www.ruselectronic.com

Паяльник для пайки микросхем

Пайка является неотъемлемой частью ремонта оборудования с микросхемами и его создания. Это достаточно сложный процесс, которые требует наличия специального оборудования, так как здесь ведется работа с достаточно мелкими деталями. Паяльник для микросхем заметно отличается от того, который нужен для спаивания проводов. Его размеры заметно меньше, чем крупные модели для обыкновенных операций, а также жало обладает тонкой заточкой. Могут встречаться варианты со специальными видами заточек, которые рассчитаны преимущественно на выпаивание.

Паяльник электрический для микросхем является необходимым инструментом мастера по ремонту и любителя радиотехники. Модели могут быть в различном ценовом сегменте с отличающимися характеристиками. В любом случае, это будет ручной инструмент, который позволит наносить тонкий слой припоя и нагревать детали для спаивания и выпаивания их из схемы. Многие разновидности являются узкопрофильными и предназначаются для одного вида работ.

Пайка микросхем паяльником

Особенности паяльников для микросхем

Одной из главных особенностей таких моделей является форма жала. Именно наконечник является основным рабочим инструментом. В зависимости от его формы и прочих особенностей можно понять, как именно будет работать устройство и для каких целей оно предназначено. Форма не единственный параметр, выделяющий паяльник для электроники среди остальных. Размер становится еще одним фактором, выделяющим этот тип устройств на фоне остальных. Маленький паяльник для микросхем позволяет проводить основные операции для работы с ними, тогда как большие стандартные модели оказываются достаточно грубыми для такой работы. Это же сказывается на мощности изделия. Для каждого вида работ мощность должна быть соответствующей, чтобы ее хватало для расплавления контактов, но чтобы паяльник ничего не пережигал.

Виды паяльников для электроники

Основным различием, которое помогает разделить паяльники для электроники на разновидности, является вид нагревательного элемента, который в них используется. В последнее время технология производства позволяет выпускать множество разновидностей, которые отличаются друг от друга по характеристикам.

Нихромовые

Основным нагревательным элементом в таких паяльниках становится нихромовая проволока. Материал хорошо проводит электрические импульсы, что позволяет нагревать жало до нужной температуры достаточно быстро. Простые модели обладают спиралью, которая намотана на корпус не проводящий электричество. Чтобы проволока не теряла тепло, ее помещают в изоляторы. Подобные модели чаще всего применяются в бытовом непрофессиональном использовании.

• Паяльник для радиодеталей с нихромовым нагревательным элементом долго нагревается;
• Спираль быстро перегорает и ее приходится менять.

• Простота в использовании;
• Неприхотливость к внешним факторам;
• Высокая ударостойкость.

Керамические

Паяльник для пайки микросхем телефонов с керамическим нагревательным элементов использует специальные стержни, которые подсоединяются к контактам дающим напряжение. Благодаря воздействию напряжения керамика нагревается до нужной температуры.

• Тонкий паяльник для микросхем из керамики обладает длительным сроком эксплуатации;
• Быстро нагревается до нужной температуры.

• Высокая подверженность механическим повреждениям;
• Жало заменить невозможно, если оно как-либо повредиться.

Индукционные

Точечный паяльник индукционного типа обладает всеми необходимыми качествами для спаивания микросхем. В нем присутствует ферромагнитное покрытие, которое обеспечивает образование магнитного поля на жале, а также есть катушка индуктора. Его особенностью является то, что когда достигается максимальная температура, то нагрев прекращается. Когда температура начинает понижаться, подача электричества возобновляется. Это обусловлено ферромагнитными свойствами покрытия.

Внешний вид индукционного паяльника

• Наличие автоматического подогрева;
• Экономия энергии;
• Неприхотливость в эксплуатации.

• Чтобы подобрать оптимальное значение температуры нагрева, приходится менять наконечники, так как этот параметр поддерживается согласно точке Кюри.

Импульсные

Главным отличием данной модели является наличие частотного образователя, который имеет встроенный высокочастотный трансформатор. Сначала частота повышается, но через некоторое время она понижается до рабочего значения. Жало здесь является частью электрической цепи. Оно подключено к токосъемникам вторичной обмотки. Это обеспечивает прохождение больших токов сквозь обмотку и дает максимально короткое время нагревания. Функция нагрева включается тогда, когда нажимается соответствующая кнопка на паяльнике. Если ее отпустить, то устройство остывает.

• Хороший паяльник для микросхем нагревается практически мгновенно;
• Универсальность применения, как для крупных, так и для мелких деталей.

• Импульсный паяльник для пайки микросхем не может использоваться для длительной работы.

Характеристики популярных моделей

Жало для паяльника для микросхем является не единственным, на что стоит обращать внимание. Здесь собраны основные характеристики наиболее популярных моделей, использующихся для работы с микросхемами.

Matrix 914044 Мощность устройства: 40 Вт

Период максимального нагрева: 3,3 минуты

Форма наконечника: конус

Материал рукояти: пластмасса Rexant 120123 Мощность устройства: 40 Вт

Период максимального нагрева: 10 минуты

Форма наконечника: конус

Материал рукояти: пластмасса Rexant 120240 Мощность устройства: 40 Вт

Период максимального нагрева: 7 минуты

Форма наконечника: клиновидная

Материал рукояти: дерево Rexant ZD20U Мощность устройства: 8 Вт

Период максимального нагрева: 0,25 минуты

Форма наконечника: конус

Материал рукояти: пластмасса

Требования к паяльникам для радиодеталей

В среднем мощность паяльника должна быть около 10 Вт. Чем меньше будет данный параметр, тем больше шансов сохранить радиоэлементы в целости и сохранности. Не рекомендуется использовать очень мощные инструменты, поэтому одним из главных требованием является разумный подбор параметра относительно тех работ, для которых будет применяться устройство. Мощность паяльника для пайки микросхем может доходить и до 40 Вт, но профессионалы работают и с 4 Вт паяльником, если речь идет об особенно мелких деталях.

Жало должно быть крепким и хорошо очищаться. Как правило, это достаточно тонкие изделия, поэтому наличие крепкого материала является обязательным условием для долгосрочной работы. Здесь нередко используются материалы для жала, которые редко встречаются в больших паяльниках, что как раз и обусловлено данными требованиями.

Наличие дополнительных функций, кнопок отключения, расположенных на корпусе, специальных покрытий и прочих вещей определяется тем, для какой сферы предназначается паяльник. Все, что облегчит работы из вышеуказанных дополнений в определенной среде будет обязательным для конкретных моделях, где данная функция востребована.

Это касается преимущественно профессиональных устройств, так как бытовые будут значительно проще.»

Как выбрать хороший паяльник?

Рассматривая как выбрать паяльник для микросхем, стоит внимательно изучить следующие параметры устройства:

• Мощность. Чем ниже мощность изделия, тем проще будет работать, так как при высокой температуре есть риск перепалить схему. 10 Вт является оптимальным значением для работы.
• Напряжение. Зачастую напряжение в 220 В может испортить стандартную микросхему. В паяльниках встраивается блок питания, который понижает напряжение до 36В или даже 12В. Таким образом, лучшим выбором будут устройства с таким блоком питания.
• Толщина жала. Участки для пайки могут иметь размер в десятые доли миллиметра. Здесь подойдут конусообразные жала, толщина которых составляет 1 миллиметр и менее, что может зависеть от заточки.
• Терморегулятор. Для многих моделей наличие терморегулятора становится приятным дополнением. Очень важно во время работы сохранять постоянно одну и ту же температуру. Это дополнение помогает добиться нужного результата.

Производители

На современном рынке продукции можно встретить товары от следующих производителей:

Заключение

Паяльники для пайки микросхем относятся к узкопрофильным устройствам, но этот профиль очень широко распространен. Специалисты по ремонту, любители электроники и люди, паяющие сами микросхемы, не могут обойтись без хорошего специализированного паяльника. Разнообразие продукции на рынке с различными параметрами только подтверждает востребованность данной сферы.

Источник: svarkaipayka.ru

Советы как выбрать паяльник для микросхем и прочее оборудование

На сегодняшний день в отношении пайки элементов навесного типа не предъявляется никаких особых требований. Все что необходимо – это качественно припаять элемент и по возможности сделать это красиво. Читайте устройство и принцип работы электродвигателя.

Пайка микросхемы паяльником на фотографии

Какой выбрать?

Практически все резисторы, большая часть транзисторов и конденсаторы практически без особых нарушений могут нормально эксплуатироваться без дополнительной защиты. Они не боятся ни внешнего воздействия температур, ни статического электричества. А вот некоторые микросхемы от влияния внешней окружающей среды быстро выходят из строя.

По этой причине необходимо подходить к пайке микроскопических схем с особой осторожностью. Именно для этого существуют специальные паяльники. Они обладают особыми техническими характеристиками и сильно отличаются от бытового типа паяльных установок. Их мощность варьируется в мощностном промежутке от 25 – 40 Вт. Все они работают от сети напряжением 220В.

Первое на что нужно обратить внимание при выборе паяльника – это на мощность. Она в случае с паяльником для микроскопических схем должна быть максимально минимальной. При этом она не должна превышать отметки в 10 Вт.

Так что в процесс пайки применяют трансформаторы, которые преобразовывают его в 12 В и 36 В. Толщина жала не должна быть более 3 мм. Этот размер является оптимальным.

Оборудование

Выполнять пайку микросхем можно при наличии следующего оборудования:

фен – этот элемент является чуть ли не самым главным в выполнении отпайки и спайки микроскопических схем. Некоторые умельцы собирают самодельные фены , но гарантировать качество таких устройств не возможно. По мнению экспертов во избежание порчи оборудования необходимо приобретать оборудование в специализированных магазинах.

На фотографии представлен фен

Термофен для пайки изображен на фото

Микроскоп на снимке

На снимке представлен флюс

Электрический паяльник для микросхем на фото

Что нужно для пайки микросхем?

Чтобы выполнять пайку микросхем требуется использовать припой и специальное оборудование, которое указано выше. Главное помнить о том, чтобы устройство подключалось в сеть только через трансформаторную установку.

Температура пайки микросхем

Само собой, что припайка, отпайка и спайка микроскопической схемы выполняется при определенной температуре. Так, температура фена при пайке микросхем должна соответствовать показателям, которые представлены в таблице ниже.

Температура пайки микросхем феном указана в таблице

В таблице представлена температура пайки микросхем

Как правильно паять микросхемы паяльником

Для того чтобы выполнить правильную выпайку микросхемы, необходимо действовать пошагово:

Необходимо подключить паяльную установку в сеть и хорошо разогреть устройство.

Сначала паяльник подключают к сети разогревают

Расплавленный припой помещают на микросхему в указанное место

В том случае, если требуется выполнить припайку, то манипуляция проводят с точностью до наоборот. А вот отпайка — это то же самое, что выпайка, разница заключается только в используемых приборах. К примеру, пайка bga микросхем происходит при помощи специального фена. И это вполне понятно, ведь порой намного проще выполнить все пайка микросхем феном. Специально для этого ниже представлено видео:

Процесс снятия феном на фото

Сколько стоит

Пребрести фен для пайки микросхем можно по цене от 1700 до 10 000 рублей. Сделать это можно в любом специализированном магазине. Читайте особенности счетчика электроэнергии день ночь с пультом. Единственное, что необходимо знать при выборе данного типа оборудования – это то, что:

• Качество превыше всего;
• Нужно делать акцент на функциональность;
• Отдавать предпочтение только знакомым производителям техники.

Перед покупкой стоит проконсультироваться у опытного специалиста.

Где купить паяльник или термофен для микросхем?

1. Про Тех Инструмент г.Москва, ул. Ивана Франко, д. 48, стр. 4 Контактный телефон: 8 (495) 988-62-66 многоканальный;
2. Интернет-магазин Паяльники.ру г. Москва, улица Народного Ополчения, дом 34, стр. 3, офис: 132.тел.внутр: 132 Контактный телефон: 8(495) 795-46-45;
3. Торговая компания Профит г. Москва, 13-я Парковая ул. д. 27, к.2 Контактный телефон: 8(495) 374-6-375.

1. Торговая компания Евроинструмент г. Санкт-Петербург, ул. Грибалевой, д.12 Контактный телефон: +7 (812) 309-09-91;
2. Торговая компания Платан ул. Зверинская, д. 44 Контактный телефон: +7 (812) 232-52-21;
3. Интернет-магазин Все инструменты.ру г.Санкт-Петербург м.Проспект Просвещения, просп. Культуры, д. 41, ТРК «Северный Молл», Контактный телефон: 8(812) 309-53-93 доб. 416.

Некоторые эксперты утверждают, что паяльник для пайки микросхем можно собрать собственными руками. Порой для этого хватает банальной замены жала в бытовом паяльнике. На такое, которое будет иметь более тонкое «тело» и острый носик.

Видео

Смотрите на видео как выпаять smd микросхему паяльником:

Но нужно понимать, что любая работа требует определённого оснащения и инструмента. Только высококачественное устройство создать максимальный контакт между микросхемами и дорожками платы. А самое важное – это чистота и работоспособность спаянных таким способом механизмов. Так что стоит трижды подумать, прежде чем отдавать предпочтение самодельным паяльным установкам.

Источник: howelektrik.com

Как произвести пайку микросхем в домашних условиях

В наши дни большинство электронных устройств работает на микросхемах. Поэтому рано или поздно каждый домашний мастер сталкивается с пайкой микросхем. На первый взгляд процесс не представляет собой какой-либо сложности: бери в руки паяльник и прикрепляй элементы к плате. Но здесь необходимо понимать, что существует огромная разница между пайкой большого резистора и микросхемы для сотового телефона.

Термовоздушная паяльная станция имеет регулируемый диапазон нагрева, что сводит к минимуму риск пережечь спаиваемые компоненты.

Каждый конкретный случай требует того метода, который будет наиболее эффективным. Если в первом случае подойдет обыкновенный электрический паяльник с мощностью не более 40 Вт, припоем и твердой канифолью, то для пайки микросхем BGA не обойтись без безотмывочного флюса, термовоздушной станции, паяльной пасты и трафаретов. Не лишней будет и станция подогрева плат.

Минимальный набор инструментов для работы

Прежде чем приступать к соединению сложных элементов, начинающий домашний мастер должен ознакомиться с основами обычной пайки. Как правило, она производится при помощи простейшего электрического паяльника с медным наконечником, называемым жалом.

Кроме того, для любого припаивания необходим минимальный набор материалов:

Инструменты и материалы для пайки.

1. Припой. Сплав олова и свинца, отличающийся высокими легкоплавкими свойствами и используемый для крепления элементов к материнской плате или друг другу. В недавнем прошлом для припоя применяли чистое олово, но сегодня такой материал неоправданно дорог. Кроме того, прочностные характеристики сплава свинца с оловом ничем не уступают чистому металлу. В специализированных торговых центрах можно приобрести разные виды припоя, которые имеют стандартные либо улучшенные свойства.
2. Флюс. Использование флюсов облегчает процесс пайки и предотвращает окисление металла спаиваемых элементов. Сегодня самым популярным материалом, который используется в роли флюса, является очищенная древесная смола – канифоль. В магазинах можно найти специальные составы, предназначенные для пайки конкретных металлов. Так, при спаивании никеля, нержавеющих сталей и алюминия может использоваться вещество, изготовленное из канифоли и кислоты.

К работе можно приступать только тогда, когда все инструменты для пайки собраны.

Основные правила контактной пайки

Главное правило качественной пайки – обеспечить чистоту поверхностей. Даже новые элементы, приобретенные в магазине, могут быть покрыты различными загрязнениями и окислами. Таким образом, если на металле обнаружен окисел темно-серого или зеленого цвета, его необходимо удалить при помощи наждачной бумаги или перочинного ножа. Неочищенные загрязнения будут препятствовать пайке, а затем и качественной работе прибора.

Второе правило заключается в необходимости проведения лужения. Лужение – это покрытие свариваемых поверхностей ровным и тонким слоем припоя. Обычно новые элементы для микросхем продаются в магазинах уже с лужеными контактами и выводами, но если это не так, данное действие необходимо выполнить самостоятельно.

Для обеспечения качества соединения, контакты элементов перед пайкой необходимо залудить.

В домашних условиях лужение контактов элементов и проводов производится при помощи электрического паяльника. В первую очередь необходимо очистить поверхность от окислов, затем нанести на нее канифоль. Алгоритм работы прост: контакт или вывод элемента прикладывается к куску канифоли и прогревается наконечником паяльника, на который нанесено немного припоя. Далее расплавленный припой аккуратно распределяется по всей обрабатываемой поверхности. Когда температура прогревания достигнет нужного уровня, канифоль начнет испаряться. На поверхности элемента образуется ровное и гладкое покрытие, не имеющие катышков или комочков.

Третье правило предусматривает работу только хорошо прогретым паяльником. В рабочем состоянии наконечник паяльника должен иметь температуру не менее 180°С. Так как простейшие инструменты не имеют шкалы нагрева, судить об их готовности можно по вскипанию канифоли при касании ее жалом. Если же вещество не плавится, а медленно растекается, инструмент еще не готов. Работа недогретым инструментом приведет к появлению пайки, имеющей вид темной шероховатой кашицы.

Для проведения качественности пайки необходимо запомнить четвертое правило: паяный контакт, изготовленный согласно всем правилам паяльных работ, должен иметь блестящую и ровную поверхность, обладающую характерным металлическим глянцем. Чтобы достичь этого, необходимо учитывать размеры обрабатываемых поверхностей. Так, чем больше площадь пайки, тем большей теплопередачи потребует работа, то есть мощность паяльника полностью зависит от площади пайки. Для печатных плат с плотным расположением элементов или малогабаритных радиоэлементов используются инструменты с мощностью от 25 до 40 Вт, в иных же случаях следует использовать более мощные приборы.

Условия для проведения пайки

Таблица основных типов бессвинцовых припоев.

При спайке деталей материнской платы необходимо соблюдать несколько важных условий:

• следить за временем работы и не перегревать плату и металлические дорожки выше 240-280°С (это критическая температура, превышение которой может привести к расслоению или деформации платы в месте нагрева);
• производить жесткую фиксацию обрабатываемых элементов: любая незначительная вибрация или смещение нарушит качество спаивания;
• осуществлять работы в хорошо проветриваемом помещении, так как пары канифоли и свинца неблагоприятно воздействуют на органы дыхания;
• проводить работу аккуратно и неторопливо, максимально защищая глаза и руки от ожогов.

При соблюдении всех вышеописанных правил паяльные работы не приведут к порче обрабатываемых поверхностей и не потребуют переделки.

Алгоритм пайки микросхемы

Сложность работы с микросхемами заключается в слишком близком расположении элементов, что делает процесс монтажа затруднительным.

Если в наличии имеется специальное оборудование для пайки микросхем, это существенно упростит задачу, но при необходимости работу можно выполнить и простым паяльником с жалом в форме шила.

Правильное расположение микросхемы: ключ (обведен красным) должен располагаться возле скошенного угла квадрата.

Всю работу можно разделить на 2 фазы. Первая фаза предполагает лужение (нанесение канифоли и припоя на элементы), а вторая – установку элементов в нужные места платы. Для того чтобы работа была произведена качественно, необходимо кроме вышеуказанных инструментов и материалов подготовить 1 или 2 пинцета, лучше с зажимами.

Когда паяльник достаточно разогрет, можно приступать к работе. В первую очередь рекомендуется произвести лужение пятачков на плате, куда будут устанавливаться нужные элементы. Работа производится следующим образом:

• на пятачки платы, куда будут устанавливаться элементы, капается немного флюса;
• затем на жало паяльника наносится припой;
• легкими точными касаниями сплав переносится на пятачки.

Затем производится установка элементов. Элемент необходимо взять пинцетом и пристроить на место пайки. При работе с микросхемами элемент следует держать за ту ножку, которая будет подвергаться обработке. Пока одна рука держит пинцет с деталью, второй рукой требуется нанести каплю канифоли на ножку элемента и место пайки. Затем следует жалом паяльника коснуться обрабатываемых поверхностей. Так как плата уже была предварительно обработана при помощи лужения, ножка элемента погрузится в расплавленный припой. Таким образом процедура повторяется для всех ножек элемента.

Когда все элементы установлены на нужные места, желательно смазать флюсом и слегка пригладить разогретым паяльником контакты между ними, расположенные на поверхности материнской платы.

Для удобства проведения работы можно использовать не кусковую канифоль, а специальный жидкий флюс, который продается в строительных магазинах. Также специалисты рекомендуют приобрести дополнительное оборудование, которое облегчит пайку микросхем:

• жидкость для мытья плат (при использовании жидкого флюса высока вероятность попадания раствора на поверхность платы, что может негативно сказаться на ее эксплуатации);
• отсос, который убирает излишки припоя (сплав разогревается паяльником и втягивается в прибор);
• очки (позволяют избежать травмирования глаз при работе).

Стоит произвести пайку микросхем один-два раза – и эта работа не будет вызывать никаких затруднений. Главное, не торопиться и выполнять все с максимальной долей аккуратности и внимательности.

Источник: expertsvarki.ru