Как паять smd конденсаторы: SMD компоненты. SMD компоненты Замена smd конденсатора большим напряжением

Что для этого понадобиться?

Существует множество приспособлений для выпаивания деталей. Конечно же, не обойтись радиолюбителю без паяльника, который и будет основным помощником в этом деле. Однако помимо паяльника, для того, чтобы выпаять элемент, вам понадобятся:

Также нужно подготовить рабочее место. Оно должно быть с хорошим освещением. Лучше всего, если лампа находится над рабочим местом, чтобы свет падал вертикально, не создавая теней.

Методики демонтажа

Итак, сначала мы расскажем о самой популярной технологии – как выпаять деталь из платы паяльником без дополнительных приспособлений. После чего вкратце рассмотрим более простые способы.

Если вы хотите выпаять электролитический конденсатор, достаточно захватить его пинцетом (либо крокодилом), прогреть 2 вывода и быстро, но аккуратно изъять их из платы.

С транзисторами дела обстоят точно также. Капаем на все 3 вывода припоем и извлекаем радиодеталь из платы.

Что касается резисторов, диодов и неполярных конденсаторов, очень часто их ножки загибают во время пайки с обратной стороны платы, что вызывает сложно при выпаивании без дополнительных приспособлений. В этом случае рекомендуется сначала разогреть один вывод и с помощью крокодильчика, с небольшим усилием вытянуть часть детали из схемы (ножка должна разогнуться). Потом уже аналогичную процедуру выполняем со вторым выводом.

Это мы рассмотрели методику, когда под рукой нет ничего кроме паяльника. А вот если вы приобрели набор игл, тогда выпаять элемент будет еще проще: сначала разогреваем паяльником контакт, после чего одеваем на вывод иглу подходящего диаметра (она должна проходить через отверстие в микросхеме) и ждем, пока припой остынет. После этого достаем иглу и получаем оголенный вывод, который с легкостью можно вывести. Если несколько ножек у радиодетали, действуем также – разогреваем контакт, надеваем иглы, ждем и снимаем.

Все, о чем мы рассказали в этой статье, вы можете наглядно увидеть на видео, в котором предоставлена технология выпайки элементов из платы:

Кстати вместо специальных игл можно использовать даже обычные, которые идут со шприцом. Однако в этом случае изначально нужно сточить конец иглы, чтобы он был под прямым углом.

Выпаять деталь с помощью демонтажной оплетки также не сложно. Перед началом работы намочите конец обмотки спирто-канифольным флюсом. После этого наложите оплетку в месте выпаивания (на припой) и прогрейте жалом паяльника. В результате разогретый припой должен впитаться в оплетку, что позволит освободить выводы радиодеталей.

С оловоотсосом дела обстоят аналогичным образом – взводится пружина, разогревается контакт, после чего наконечник подносят к расплавленному припою и нажимают кнопку. Создается разрежение, которое и втягивает припой внутрь оловоотсоса.

Вот и все, что хотелось рассказать вам о том, как выпаять радиодетали из платы в домашних условиях. Надеемся, предоставленные методики и видео уроки были для вас полезными и интересными. Напоследок хотелось бы отметить, что можно выполнить выпаивание элементов из микросхемы строительным феном, но мы не советуем так делать. Фен может повредить находящиеся рядом детали, а также ту, которые вы хотите извлечь!

Интересное

Многие задаются вопросом, как правильно паять SMD-компоненты. Но перед тем как разобраться с этой проблемой, необходимо уточнить, что же это за элементы. Surface Mounted Devices – в переводе с английского это выражение означает компоненты для поверхностного монтажа. Главным их достоинством является большая, нежели у обычных деталей, монтажная плотность. Этот аспект влияет на использование SMD-элементов в массовом производстве печатных плат, а также на их экономичность и технологичность монтажа. Обычные детали, у которых выводы проволочного типа, утратили свое широкое применение наряду с быстрорастущей популярностью SMD-компонентов.

Ошибки и основные принцип пайки

Некоторые умельцы утверждают, что паять такие элементы своими руками очень сложно и довольно неудобно. На самом деле, аналогичные работы с ТН-компонентами проводить намного труднее. И вообще эти два вида деталей применяются в различных областях электроники. Однако многие совершают определенные ошибки при пайке SMD-компонентов в домашних условиях.

SMD-компоненты

Главной проблемой, с которой сталкиваются любители, является выбор тонкого жала на паяльник. Это связано с существованием мнения о том, что при паянии обычным паяльником можно заляпать оловом ножки SMD-контактов. В итоге процесс паяния проходит долго и мучительно. Такое суждение нельзя считать верным, так как в этих процессах существенную роль играет капиллярный эффект, поверхностное натяжение, а также сила смачивания. Игнорирование этих дополнительных хитростей усложняет выполнение работы своими руками.

Чтобы правильно паять SMD-компоненты, необходимо придерживаться определенных действий. Для начала прикладывают жало паяльника к ножкам взятого элемента. Вследствие этого начинает расти температура и плавиться олово, которое в итоге полностью обтекает ножку данного компонента. Этот процесс называется силой смачивания. В это же мгновение происходит затекание олова под ножку, что объясняется капиллярным эффектом. Вместе со смачиванием ножки происходит аналогичное действие на самой плате. В итоге получается равномерно залитая связка платы с ножками.

Контакта припоя с соседними ножками не происходит из-за того, что начинает действовать сила натяжения, формирующая отдельные капли олова. Очевидно, что описанные процессы протекают сами по себе, лишь с небольшим участием паяльщика, который только разогревает паяльником ножки детали. При работе с очень маленькими элементами возможно их прилипание к жалу паяльника. Чтобы этого не произошло, обе стороны припаивают по отдельности.

Пайка в заводских условиях

Этот процесс происходит на основе группового метода. Пайка SMD-компонентов выполняется с помощью специальной паяльной пасты, которая равномерно распределяется тончайшим слоем на подготовленную печатную плату, где уже имеются контактные площадки. Этот способ нанесения называется шелкографией. Применяемый материал по своему виду и консистенции напоминает зубную пасту. Этот порошок состоит из припоя, в который добавлен и перемешан флюс. Процесс нанесения выполняется автоматически при прохождении печатной платы по конвейеру.

Далее установленные по ленте движения роботы раскладывают в нужном порядке все необходимые элементы. Детали в процессе передвижения платы прочно удерживаются на установленном месте за счет достаточной липкости паяльной пасты. Следующим этапом происходит нагрев конструкции в специальной печи до температуры, которая немного больше той, при которой плавится припой. В итоге такого нагрева происходит расплавление припоя и обтекание его вокруг ножек компонентов, а флюс испаряется. Этот процесс и делает детали припаянными на свои посадочные места. После печки плате дают остыть, и все готово.

Необходимые материалы и инструменты

Для того чтобы своими руками выполнять работы по впаиванию SMD-компонентов, понадобится наличие определенных инструментов и расходных материалов, к которым можно отнести следующие:

• паяльник для пайки SMD-контактов;
• пинцет и бокорезы;
• шило или игла с острым концом;
• припой;
• увеличительное стекло или лупа, которые необходимы при работе с очень мелкими деталями;
• нейтральный жидкий флюс безотмывочного типа;
• шприц, с помощью которого можно наносить флюс;
• при отсутствии последнего материала можно обойтись спиртовым раствором канифоли;
• для удобства паяния мастера пользуются специальным паяльным феном.

Использование флюса просто необходимо, и он должен быть жидким. В таком состоянии этот материал обезжиривает рабочую поверхность, а также убирает образовавшиеся окислы на паяемом металле. В результате этого на припое появляется оптимальная сила смачивания, и капля для пайки лучше сохраняет свою форму, что облегчает весь процесс работы и исключает образование «соплей». Использование спиртового раствора канифоли не позволит добиться значимого результата, да и образовавшийся белый налет вряд ли удастся убрать.

Очень важен выбор паяльника. Лучше всего подходит такой инструмент, у которого возможна регулировка температуры. Это позволяет не переживать за возможность повреждения деталей перегревом, но этот нюанс не касается моментов, когда требуется выпаивать SMD-компоненты. Любая паяемая деталь способна выдерживать температуру около 250–300 °С, что обеспечивает регулируемый паяльник. При отсутствии такого устройства можно воспользоваться аналогичным инструментом мощностью от 20 до 30 Вт, рассчитанным на напряжение 12–36 В.

Использование паяльника на 220 В приведет к не лучшим последствиям. Это связано с высокой температурой нагрева его жала, под действием которой жидкий флюс быстро улетучивается и не позволяет эффективно смачивать детали припоем.

Специалисты не советуют пользоваться паяльником с конусным жалом, так как припой трудно наносить на детали и тратится уйма времени. Наиболее эффективным считается жало под названием «Микроволна». Очевидным его преимуществом является небольшое отверстие на срезе для более удобного захвата припоя в нужном количестве. Еще с таким жалом на паяльнике удобно собирать излишки пайки.

Использовать припой можно любой, но лучше применять тонкую проволочку, с помощью которой комфортно дозировать количество используемого материала. Паяемая деталь при помощи такой проволочки будет лучше обработана за счет более удобного доступа к ней.

Как паять SMD-компоненты?

Порядок работ

Процесс пайки при тщательном подходе к теории и получении определенного опыта не является сложным. Итак, можно всю процедуру разделить на несколько пунктов:

1. Необходимо поместить SMD-компоненты на специальные контактные площадки, расположенные на плате.
2. Наносится жидкий флюс на ножки детали и нагревается компонент при помощи жала паяльника.
3. Под действием температуры происходит заливание контактных площадок и самих ножек детали.
4. После заливки отводится паяльник и дается время на остывание компонента. Когда припой остыл — работа выполнена.

При выполнении аналогичных действий с микросхемой процесс пайки немного отличается от вышеприведенного. Технология будет выглядеть следующим образом:

1. Ножки SMD-компонентов устанавливаются точно на свои контактные места.
2. В местах контактных площадок выполняется смачивание флюсом.
3. Для точного попадания детали на посадочное место необходимо сначала припаять одну ее крайнюю ножку, после чего компонент легко выставляется.
4. Дальнейшая пайка выполняется с предельной аккуратностью, и припой наносится на все ножки. Излишки припоя устраняются жалом паяльника.

Как паять при помощи фена?

При таком способе пайки необходимо смазать посадочные места специальной пастой. Затем на контактную площадку укладывается необходимая деталь — помимо компонентов это могут быть резисторы, транзисторы, конденсаторы и т. д. Для удобства можно воспользоваться пинцетом. После этого деталь нагревается горячим воздухом, подаваемым из фена, температурой около 250º C. Как и в предыдущих примерах пайки, флюс под действием температуры испаряется и плавится припой, тем самым заливая контактные дорожки и ножки деталей. Затем отводится фен, и плата начинает остывать. При полном остывании можно считать пайку оконченной.

Выпаивание микросхем с платы – задача нетривиальная, вне зависимости от типа контроллера. Отпаиваешь одну ножку, но пока занимаешься другой, она застывает. Можно отгибать ножки после отпаивания, но снова встает проблема отлома контактов. Возникает вопрос, как выпаять микросхему из платы паяльником? Ответ достаточно прост: использовать знания физики и подручные предметы. Существует ряд вариантов аккуратного снятия микрочипов с платы. Но сначала немного теории.

Типы микросхем

В настоящее время существует ряд корпусов, но наиболее широко распространены всего два, да и по факту все остальные разновидности являются вариантами двух основных типов:

• DIP – грубо говоря, этот вариант корпуса для внутреннего монтажа, ножки этого контроллера помещаются в отверстия на плате;
• SMD – этот тип микрочипов предназначен для поверхностного монтажа, в этом случае на плате размещаются «пятачки», к которым и припаяны ножки микросхемы.

Каждый вариант обладает своими достоинствами и недостатками. Но в рамках статьи интересны их особенности в плане распайки. Как выпаять микросхему в том или ином корпусе, разберём чуть ниже.

Демонтаж DIP-корпуса

Как уже отмечалось, эта разновидность микросхем отличается монтажом в отверстия на монтажной плате. Это налагает определённые ограничения на процесс её демонтажа. Для того чтобы аккуратно извлечь её ножки из отверстий, нужно удалить из места соединения припой, практически полностью освободив ножки. Нужно отметить, что поочерёдный нагрев и демонтаж отдельного контакта тут не подойдёт, так как, остывая, оставшийся на месте припой будет снова фиксировать микрочип на месте. Поэтому распайка DIP корпуса оптимальна следующими методами:

1. Использование подручных средств – для этой цели подойдут иглы от медицинских шприцов или специальные полые трубочки, продающиеся сейчас в магазинах электротехники. Но вариант использования медицинской иглы наиболее дешевый и доступный. Для этого нужно подобрать иглу диаметром чуть меньше, чем посадочные гнезда для ножки микрочипа. Затем срезать её заостренную часть надфилем либо просто откусить, после чего напильником сточить сплющенную часть. После этого установив получившуюся полую трубку с ровным срезом на посадочное гнездо, просто нагреть её паяльником, освободив этим ножку чипа;
2. Второй вариант – это перетягивание припоя с места припайки на медные провода, смоченные флюсом, таким, например, как спиртовая канифоль. Нагреваемый паяльником провод с флюсом постепенно перетягивает на себя припой с места пайки. Этот вариант занимает больше времени, но также достаточно эффективен;
3. Использование паяльника с отсосом припоя – в этом случае особых сложностей в демонтаже не предвидится. Главное – контролировать температуру нагрева в зоне контакта, чтобы не повредить плату и саму деталь.

Эти варианты позволят быстро и качественно выпаивать DIP-корпуса с платы.

Важно! Основным требованиям к использованию паяльника в этом случае будет постоянный контроль над давлением и температурой в зоне пайки. Перегрев и излишний нажим может вывести деталь из строя.

Важно! При использовании иглы медицинского шприца можно упростить задачу по её обрезке, для этого перед обрезкой достаточно прокалить докрасна место среза.

SMD контролёры

Поверхностное крепление корпуса более легко поддаётся демонтажу. В этом случае можно использовать широкое жало паяльника и медный провод с флюсом и отпаивать сразу несколько контактов одновременно. Но есть и более интересные методы распайки:

1. Использование металлической полосы или половинки бритвенного лезвия для распределения тепла паяльника на один ряд ножек микросхемы. В этом случае на ряд контактов с одной стороны устанавливается стальная полоска и прогревается жалом до плавки припоя, после чего эта сторона чуть приподнимается над платой. Затем таким же образом плавится припой с другой стороны чипа;
2. Использование длинного отрезка медной оплётки с нанесённым на неё флюсом. Отрезок укладывается на ножки микросхемы с одной стороны и прогревается паяльником; вытягивая на оплётку припоя, деталь приподнимаем пинцетом. Затем таким же образом убираем припой с другой стороны контроллера;
3. Технически интересным вариантом является использование сплавов Розе или Вуда. Капли этого припоя наносятся на контакты и прогреваются, этим снижается температура плавления припоя. Далее припой постепенно прогревается, и микросхема демонтируется;
4. Использование фена или паяльной лампы. Для использования этого инструмента на места пайки наносится флюс. После чего поверхность и деталь прогреваются, и пинцетом микросхема снимается с монтажных пятачков.

Нужно отметить, что каждый вариант демонтажа используется в конкретных условиях, главная задача в этом случае – подобрать наиболее оптимальный с точки зрения безопасности вариант и при его использовании не повредить саму деталь или дорожки платы.

Важно! При демонтаже микросхемы важно помнить, что любые детали или узлы на плате имеют свой температурный минимум, его превышение приведёт к выводу микросхемы из строя.

Использование подручных средств и паяльника при монтаже или демонтаже микроконтроллеров вполне оправдано, но требует как минимум наличия навыков работы с паяльником. При их отсутствии стоит предварительно потренироваться на ненужных деталях. Этот процесс позволит приобрести нужный опыт, как отпаять микрочип без повреждений, кроме того выбрать наиболее оптимальный вариант работы с конкретной платой и типом корпуса микросхемы.

Видео

Как правильно паять SMD? Рано или поздно всем электронщикам приходилось сталкиваться с таким вопросом.

Бывают случаи, когда простым паяльником не подобраться к SMD элементам . В этом случае лучше всего использовать паяльный фен и тонкий металлический пинцет.

В этой статье мы с вами поговорим о том, как же правильно запаивать и отпаивать SMD. Тренироваться будем на трупике телефона. Красным прямоугольничком я показал, что мы будем отпаивать и запаивать обратно.

За дело берется Паяльная станция AOYUE INT 768

Для фена нужна подходящая насадка. Выбираем самую маленькую, так как отпаивать и припаивать будет маленькую smd-шку.

А вот вся конструкция в сборе.

С помощью зубочистки наносим флюсплюс на smd-шку.

Вот так мы ее смазали.

Выставляем на паяльной станции температуру фена 300-330 градусов и начинаем жарить нашу детальку. Если припой не плавится, то его можно разбавить сплавом Вуда или Розе с помощью тонкого жала паяльника. Как увидим, что припой начинает плавиться, с помощью пицента аккуратно снимаем детальку, не задев smd-шки, которые рядом.

А вот и наша деталька под микроскопом

Теперь припаяем ее обратно. Для этого чистим пятачки (если вы не забыли – это контактные площадки) с помощью медной оплетки.

После того, как мы их почистили от лишнего припоя, нам нужно сделать бугорки с помощью нового припоя. Для этого на кончике жала паяльника берем совсем чуть-чуть припоя.

И делаем бугорки на каждой контактной площадке.

Ставим туда smd-детальку

И пригреваем ее феном, до тех пор, пока припой не растечется по стенкам детальки. Не забывайте про флюс, но его надо очень немного.

Готово!

В заключении хотелось бы добавить, что данная процедура требует умение работать с мелкими детальками. Сразу все не получится, но кому это надо, со временем научится припаивать и выпаивать SMD-компоненты. Некоторые умельцы припаивают smd-шки с помощью паяльной пасты. Паяльную пасту я использовал при запаивании BGA микросхем в этой статье.

Все чаще применяются SMD детали в производстве, а так же среди радиолюбителей. Работать с ними удобней, так как сверлить отверстия для выводов не нужно, а устройства получаются очень миниатюрными.
SMD компоненты вполне можно использовать и повторно. Тут опять появляется очевидное превосходство поверхностного монтажа, потому что выпаивать мелкие детали гораздо проще. Их очень просто сдувать специальным паяльным феном с платы. Но если у вас такого не окажется под рукой, то вас выручит обычный бытовой утюг.

Демонтаж SMD деталей

Алюминиевые конденсаторы для поверхностного монтажа — Nichicon

Серия	Температурный диапазон (°C)	Рабочее напряжение (В)	Номинальная емкость (мкФ)	Примечание
UZR	-40 до +85	4 — 50	1 — 220	Стандартные, высота — 3.95 мм
UZG	-40 до +105	6.3 — 50	1 — 100	Высокотемпературные, высота — 3.95 мм
UZS	-40 до +85	4 — 50	1 — 220	Стандартные, высота — 4.5 мм
UZT	-40 до +105	6.3 — 50	1 — 100	Высокотемпературные, высота — 4.5 мм
UWX	-40 до +85	4 — 50	1 — 330	Стандартные, высота — 5.5 мм
UWJ	-40 до +85	6.3 — 50	1 — 150	Высокая температура пайки, высота — 5. 5 мм
UWP	-40 до +85	6.3 — 50	0.1 — 100	Биполярные, высота — 5.5 мм
UWT	-55 до +105	4 — 50	1 — 1500	Широкий температурный диапазон
UWZ	-55 до +105	6.3 — 50	1 — 1500	Высокая температура пайки
UWF	-55 до +105	6.3 — 35	1 — 220	Низкий импеданс
UWG	-55 до +105	6.3 — 50	1 — 1500	Низкий импеданс
UUP	-55 до +105	6.3 — 50	0.1 — 47	Биполярные, высота 6 мм
UUT	-55 до +105	4 — 50	1 — 100	Широкий температурный диапазон
UUA	-55 до +105	6.3 — 50	1 — 1000	Увеличенный срок службы
UUL	-40 до +105	6.3 — 50	1 — 1000	Увеличенный срок службы (5000 ч. )
UCB	-25 до +105	6.3 — 50	1 — 1000	Увеличенный срок службы (7000 ч.)
UCW	-25 до +105	6.3 — 50	10 — 470	Увеличенный срок службы (7000 ч.), низкий импеданс
UCD	-55 до +105	6.3 — 100	1 — 3300	Низкий импеданс
UCL	-55 до +105	6.3 — 50	10 — 2200	Низкий импеданс
UCM	-55 до +105	6.3 — 100	10 — 5100	Низкий импеданс
UCV	-55 до +105	16 — 35	220 — 1500	Низкий импеданс
UUD	-55 до +105	6.3 — 50	1 — 1500	Низкий импеданс
UWD	-55 до +105	6.3 — 50	1 — 1500	Низкий импеданс, высокая температура пайки
UUB	-40 до +125	10 — 400	1 — 330	Высоконадежные
UWH	-40 до +125	10 — 50	10 — 330	Высоконадежные, высокая температура пайки
ULT	-40 до +125	160 — 500	1. 8 — 33	Высоковольтные
ULH	-40 до +125	160 — 450	2.2 — 27	Высоковольтные
UCJ	-40 до +125	10 — 50	10 — 470	Высоконадежные, ESR характеристика
UCZ	-40 до +125	10 — 100	10 — 3300	Высоконадежные, ESR характеристика
UCH	-40 до +125	25 — 35	47 — 560	Высоконадежные, ESR характеристика
UCX	-40 до +135	10 — 50	47 — 3300	Высоконадежные, ESR характеристика
UUR	-40 до +85	4 — 100	3.3 — 1500	Высокоэффективные
UUX	-55 (-40) до +105	6.3 — 400	1 — 1000	Широкий температурный диапазон
ULR	-40 до +105	160 — 500	2.7 — 39	Высоковольтные
ULV	-40 до +105	160 -500	1. 8 — 33	Высоковольтные, увеличенное время жизни
UUQ	-40 до +105	6.3 — 50	1 — 1000	Широкий температурный диапазон
UCQ	-55 до +105	10 — 35	4.7 — 680	Широкий температурный диапазон
UUG	-40 до +85	6.3 — 450	4.7 — 10000	Широкий диапазон емкости
UUJ	-55 (-40) до +105	6.3 — 450	3.3 — 6800	Широкий диапазон емкости
UUN	-55 до +105	6.3 — 100	22 — 3300	Биполярные, широкий диапазон емкости
UUE	-55 (-40) до +125	10 — 50	33 — 4700	Виброустойчивые
UBC	-55 (-40) до +150	10 — 50	33 — 3300	Виброустойчивые

Как выпаять светодиоды с подложки?

Как паять паяльником компьютерные платы

Зачастую, главной причиной нестабильной работы материнской платы является вздутие электролитических конденсаторов. Замена нерабочих конденсаторов в материнской плате – занятие ответственное и не простое.

Все потому что токоведущие дорожки слишком узкие и тонкие, отчего их легко повредить паяльником, а восстановить невозможно вообще. Вдобавок ко всему, на печатной материнской плате внедрено большое количество различных безкорпусных элементов, которые также легко нарушить.

Конденсаторы на материнской плате, как правило, располагаются в ряд, плотно прижатые друг к другу. Посему выпаивать конденсаторы из материнской платы сложно, но еще сложнее впаять их на место.

Практически любой процесс пайки паяльником должен начинаться с подготовки поверхности. Для начала нужно очистить любые следы грязи, удалить оксидную пленку. Пленка удаляется наждачной бумагой или, в тяжелом случае, напильником. Если паять придется круглый провод или какую – либо малую площадь, то при зачистке поможет лезвие ножа. После чистки поверхность должна быть лишена окислов, и пятен. Жировой налет легко убрать, протерев ацетоном или спиртом.

Прежде чем приступить непосредственно к пайке, необходимо выполнить некоторые подготовительные мероприятия, изъяв из материнской платы провода и другие запчасти.

Желательно зарисовать карту, как были подключены светодиоды системного блока, прежде чем выдернуть их, ведь если они вставлены без пометок, а инструкции по материнской плате у вас нет, придется потом долго разбираться с подключением.

Полностью очистив материнскую плату от других деталей, откручиваем болты, которые крепят плату к системному блоку, после чего извлекаем деталь из корпуса.

Электролитические конденсаторы на материнской плате массивные, поэтому для их пайки понадобится пальник на 40 Вт. До того как начать пайку, жало паяльника необходимо установить так, чтоб его ширина в торце ровнялась, примерно, 3мм. Проследите чтобы жало не имело острых углов, поскольку, острое жало, соскользнув в процессе пайки, может продырявить тоненькую токоведущую дорожку материнской платы.

Вооружившись настольными небольшими тисками, фиксируем в них материнскую плату, это необходимо по той причине, что в процессе пайки будут заняты обе руки. Кроме того, нам нужно осуществлять контроль пайки с обеих сторон платы. Плату зажимаем не слишком сильно, за край, который свободен от микросхем. Между губами тисков и платой прокладываем картонные прокладки, чтобы не повредить устройство.

Подготовительные работы завершены, теперь можно начать выпаивать неисправный конденсатор. Одной рукой беремся за конденсатор, второй направляем жало паяльника на его выходы. Жало паяльника должно содержать достаточное количество припоя, чтобы его хватило для слияния с припоем на ножки конденсатора. По мере прогревания выхода конденсатора медленно отводим его в сторону, в этот момент ножка должна выходить из отверстия.

Когда выход конденсатора поддастся и начнет выдвигаться наружу, прекращаем тянуть его и повторяем процедуру на другой ножке. Возвращаемся к первой ножке, повторяем операцию с прогревом до тех пор, пока полностью не извлекаем ее из платы, также поступаем и со второй ножкой.

Зачастую из строя выходит не один конденсатор, а группа, поэтому выпаивать придется все нерабочие, только прежде чем это сделать, необходимо обратить внимание на их номиналы и запомнить где какой конденсатор находится.

            Впаиваем в материнскую плату новые конденсаторы

После того, как мы избавились от старых конденсаторов, начинаем подготовительную работу к установке новых. Начинаем с того, что удалям из образовавшихся отверстий припой. Сделать это можно следующим образом: нагреваем припой паяльником, затем, делаем углубления остро заточенной деревяшкой, отлично подойдет зубочистка или заостренная спичка.

Затем, вставляем в отверстие швейную стальную иглу, диаметр которой пол миллиметра. Иглу закрепляем в цанговый зажим и с противоположной стороны платы прогреваем отверстие с помощью паяльника. После того как припой расплавился, начинаем проталкивать иглу в отверстие, постоянно вращая ее. Отводим паяльник в сторону, не переставая вращать иглу и вытягиваем ее, когда припой застыл.

Таким образом, нам удается освободить отверстия от припоя, для установки нового конденсатора.

Далее необходимо подготовить новые конденсаторы к пайке. Если вам придется установить в материнскую плату старые конденсаторы, то их выводы необходимо очистить от остатков припоя. Если устанавливаться будут новые конденсаторы, то необходимо залудить их выводы, а укоротить их уже лучше после установки.

При установке новых конденсаторов в материнскую плату нельзя забывать о полярности. Вывод конденсатора со знаком минус, как правило, отмечен бело полоской сбоку, на плате минут помечен белым сектором.

Случается, что расстояние между отверстиями в плате не соответствуем расстоянию между выводами нового конденсатора, тогда нужно заранее сформировать ножки таким образом, чтобы они попадали в отверстия.

                        Паяем паяльником SMD – светодиоды и другие компоненты

На сегодня, в производстве любых радиоэлектронных устройств используются такие безвыводные компоненты, как SMD. Подобный компонент не имеет знакомых нам проволочных ножек. Соединение такого рода радиоэлементов с печатной платой происходит через контактные площадки, которые расположены прямо на корпусе компонента.

Запаивать подобный радиоэлемент не представляет большой сложности, поскольку есть возможность работать слабым по мощности паяльником, на 10-12 Вт. Однако, в процессе ремонта платы приходится сталкиваться в проблемой выпаивания SMD компонента.

Процесс изъятия SMD компонента не простой, чтобы не поломать его или не перегреть, прогревать приходится одновременно все его выводы.

В случае, когда вам придется выпаивать SMD компоненты часто, лучше всего заранее сделать набор специальных жал для паяльника. Жало должно иметь на конце разветвление, чтобы в него помещался SMD элемент. Если же в вашем распоряжении не имеется маломощного паяльника, а в том что есть нельзя сменить жало, то можно пойти другим путем и сделать специальную насадку.

Накручиваем на жало паяльника медную проволоку, так, чтобы два ее конца стали жалами с нужным диаметром, которыми удобно было бы захватить SMD элемент с обеих сторон. Такая насадка отлично поможет при ремонте светодиодных ламп.

Еще одно преимущество такой насадки из меди – благодаря ее гибкости можно легко и быстро менять расстояние между концами, подстраивая инструмент под нужный диаметр SMD компонента.

                        Паяем паяльником микросхемы

Выпаять паяльником диод или резистор сравнительно легко, выпаять микросхему – задача намного более сложная. Можно выпаивать все выводы микросхемы поочередно, но для этого придется отделить их от корпуса кусачками.

Однако можно применить другую технологию, при помощи которой за минуту возможно выпаять целую, двадцати четырех выводную микросхему. Делается это при помощи медицинской иглы, которая предназначается для инъекций. Внутренний диаметр иглы должен быть 0,6мм, поскольку размер выводов у микросхем, как правило, ровняется 0,5мм.

Конец иглы необходимо срезать под прямым углом и заточить, как конус. Такая обработка иглы необходима для того, чтобы она легче проходила в отверстия платы.

Вооружившись приготовленной иглой, процесс выпаивания микросхемы значительно упрощается. Выводы микросхемы необходимо смазываем спирто-канифольным флюсом, делать это нужно со стороны пайки. Далее берем иглу и поочередно надеваем ее на каждый из выводов микросхемы, которую необходимо выпаять.

Жалом паяльника греем припой, а иглу в это время вращаем безостоновочно, в разные стороны, одновременно надавливая внутрь. Таким образом, мы освобождаем ножку микросхемы от припоя и откусывать ее кусачками не требуется. Повторяем процедуру относительно всех ножек микросхемы, полностью высвобождая их. Если наловчится, то на освобождения каждого вывода микросхемы будет уходить пара секунд.

После проделанной работы микросхема извлекается из печатной платы столь легко, что кажется будто она и не была запаяна.

• Михаил
• Распечатать

Источник: http://www.avs-info.ru/mb/kak-payat-payalnikom-kompyuternyie-pl.html

Способы пайки светодиодных лент

Организовать освещение в интерьере можно с помощью множества вариантов, в частности светодиодной лентой. Светодиодная лента считается наиболее современным элементом дополнительного или основного освещения. Её использование предполагает широкие возможности в дизайне помещения, а также большой выбор цвета свечения. Для осуществления данного источника света важно знать, как паять светодиодную ленту. Есть как ленточный вариант, так и отдельные планки светодиодной ленты.

Разновидности светодиодных лент

От выбора зависят и последующие компоненты, такие как блок питания, провода для подключения, контроллеры. Поэтому перед тем как паять smd светодиоды, важно определится с выбором ленты. Есть следующие варианты, которые классифицируются по типу:

• Светодиоды 3528.
• Светодиоды 5050.
• Цветные светодиоды RGB.

Также они разделяются на модели по направленности света.

1. С торцевым свечением.
2. С фронтальным свечением.

По защите:

• Негерметичные, открытого типа – без применения защиты диодов.
• С защитой: односторонней, двухсторонней.

Что нужно иметь для пайки

Для того чтобы спаять светодиодную ленту следует обзавестись необходимым оборудованием, расходными материалами и знанием как паять smd. Среди материалов необходимо иметь следующее:

1. Провода для соединения лучше использовать с разноцветной изоляции, чтобы потом не было путаницы. Определить сечение можно исходя из длины ленты и её потребляемых характеристик ватт\метр. На метр длины необходимо сечение от 0.2 мм.
2. Светодиодную ленту требуемой длины. Укорачивается она строго в обозначенных для этого местах.
3. Вещества для обработки поверхности, что улучшит прилипания припоя и обеспечит защиту от воздействия внешней среды. Для этих целей подойдут следующие типы флюсов: канифоль, СКФ, ЛТИ.
4. Для соединения контактов и проводов требуется припой. Можно использовать оловянно-свинцовые припои.
5. Для герметичности соединений нужен силикон, однако, герметизация нужна только защищённым светодиодным лентам.
6. Трубки для термоусадки, которые уменьшаются при нагревании и обжимают места соединения контактов.

В качестве оборудования потребуется:

• Паяльник, мощность которого не выше 40 Вт. Температура при пайке должна быть 260-300 градусов.
• Клещи для зачистки проводов. Вместо них можно использовать обычный канцелярский нож.
• Строительный фен или зажигалка.

Что важно знать перед пайкой

Ленты могут иметь 2 или 4 группы контактов. Когда контактов 2 – это одноцветная лента, а на контактах имеется плюс и минус. Если на ней 4 контакта – лента RGB, на которой может происходить смена цвета с помощью промежуточного контроллера G, R, B.

Следующим этапом будет выбор подключения, если лент будет несколько. Последовательное соединение в данном случае будет не самым подходящим способом, потому что образуется падение напряжение на всей длине, что спровоцирует сокращение срока службы диодов. Рекомендуется подключать участки светодиодной ленты параллельным подключением, в случаях, когда длина более 5 метров. Если планируется установка диммера, то он должен быть установлен до блока питания. Некоторые блоки питания имеют встроенный диммер.

Подготовка к пайке

Следует припаивать по такому же принципу, как и остальные электроприборы. Главное не переусердствовать с нагревом. Процесс можно разделить на несколько этапов:

1. Замеряется требуемая длина ленты, после чего отрезается нужный кусок по специально предусмотренным местам для этого. Шаг таких мест, в среднем, 5 – 10 см. Резать можно ножницами, стараясь не повредить диоды.
2. Концы проводов зачищаются на 1 мм со стороны блока питания, на 2 см со стороны ленты.
3. Поверхность, на которую планируется монтаж, обезжиривается и высушивается, после чего с ленты снимается защитная плёнка и её можно приклеивать.

Как происходит пайка

Пайка светодиода ничем не отличается от других паек мелких деталей, потому как припаять светодиод можно тем же принципом. Перед тем как начать паяние следует залуживать контакты с помощью канифоли и олова. Лужение не должно быть более 3-5 секунд, иначе возможен перегрев. Когда провода и контактные площадки залужены, следует паяльником немного расплавить олово на конце провода и площадке.

Не стоит паять более 5-7 секунд, иначе может произойти перегрев. После того как всё стало единой каплей, следует прижать провод к площадке и держать до полного застывания олова. Нельзя чтобы олово попало на соседнюю площадку, так как это образует замыкание. Таким образом, следует припаять провода к оставшимся контактам. Когда все провода подключены, требуется проверить работоспособность, подключив её к питанию.

Если всё исправно, то место соединения изолируется термоусадочной трубкой и проверяется вновь.

Когда происходит пайка защищённой ленты, то зона контактов предварительно зачищается от эпоксидной или силиконовой оболочки. Когда соединение готово, следует надеть на основу защитную заглушку. Если требуется повышенная изоляция, следует нанести несколько слоёв силикона.

Следует знать, что:

Вывод

Разобраться, как паять светодиодную ленту – несложно. Для этого следует бережно и аккуратно относится к светодиодной ленте и диодам, соблюдая элементарные правила, описанные в статье. Метр данного источника освещения способен производить больше люменов, чем предусмотрено в лампе высокой мощности, но лампочка смотрится менее красиво.

о пайке светодиодной ленты

Особенности подключения светодиодных лент

Источник: https://amperof.ru/osveshenie/podkluchenie/sposoby-pajki-svetodiodnyh-lent.html

Набор электролитических SMD конденсаторов

Как я уже говорил, большинство своих схем в «готовом решении» стараюсь делать в SMD исполнении, где это позволяет схемотехника. Преимущества очевидны:
1. Гораздо меньшие габариты и масса готового устройства.
2. Минимизация паразитных емкостей и индуктивностей, что резко снижает наводимые помехи (актуально в высокочастотных узлах).
3. Позволяет значительно удешевить себестоимость изделия.
4. Да и просто мне нравится паять именно smd компоненты.

В каких же узлах применяются электролиты

Применение на постоянном напряжении с наложенной переменной составляющей (пульсирующее напряжение):
— В полосовых фильтрах: в комбинации с резисторами и катушками индуктивности образуют фильтры для выделения из сигнала определенной полосы частот, фильтрации постоянной составляющей и т.п. задач.
— Для шунтирования компонентов электронных схем по переменному току.
— Для связи участков цепи по переменному току с отделением постоянной составляющей.
— В релаксационных генераторах: вместе с резисторами и активными компонентами для генерации пилообразного и прямоугольного напряжения.
— В составе выпрямителей.

Для переменного напряжения:
— Для улучшения качества энергии, потребляемой из сети переменного тока, и коэффициента мощности оборудования: запасая и отдавая электрическую энергию, алюминиевый электролитический конденсатор развязывает нагрузку и питающую сеть по мгновенной и реактивной мощности. Это улучшает качество питания нагрузки и, одновременно, создает предпосылки для получения коэффициента мощности оборудования, близкого к 1.0.
— Для силовых LC-фильтров низких частот: улучшает электромагнитную обстановку в схемах, использующих тиристорные выпрямители и инверторы.
— В качестве пускового конденсатора: для улучшения пусковой характеристики асинхронного двигателя, питаемого от однофазной сети переменного тока.

Как видно, область применения просто огромна, иными словами, применяется практически в любом устройстве.

В разрезе это выглядит вот так

Давайте проверим так ли это, расчленим один из конденсаторов. Снимаем пластмассовую подкладку.

Кстати, сам корпус из алюминия, но обтянут диэлектрической пленкой.

Курочим дальше.

Внутри действительно рулон алюминиевой фольги с диэлектриком. Только цвет какой-то серый после обработки.



Кстати говоря, именно этот рулончик образует «плохую» индуктивность, которая в большинстве случаев нежелательна.

Номинал и маркировка таких конденсаторов определяются следующим образом:

*Маркировка для 6,3V: «6V»
**Для размера 6,3х7,7 допуск L=0,3; для D= 8, 10 мм допуск L=0,5
***Обозначение кода, емкости и напряжения для D= 8, 10 мм выполнено на боковой поверхности

Данные емкости продаются в наборе, который состоит из 13 номиналов по 10 шт. Поставляются в таких лентах.

Дополнительное фото с сайта

Диапазон рабочих напряжений: 10-50 В
Диапазон рабочих температур: -40 … +85°С
Допуск погрешности: Тут интересно, на сайте указано ±10%, но судя по маркировке разные номиналы имеют разные допуски вплоть до ±20%. Некоторые вообще не удалось идентифицировать. Скорей всего большинство из них — ноунэйм и произведены на территории Китая.
Время наработки: Установить не удалось, т.к. производитель не известен. Но думаю, будет не менее 2000 ч.

Приступим к тестам.
Измерения емкости производил прибором Е7-22, для определения ESR использовал «желтоплатый Т4». Результаты в таблице.

Выводы:
В целом данные конденсаторы пригодны для схем общего применения, работать будут. Но ставить в ответственные узлы, а так же в прецизионных схемах – не рекомендую (т. к. производитель не известен и нет даташита). Для этого есть «брендовые» емкости с улучшенными характеристиками.
Количество и номиналы — соответствуют описанию продавца.

Бонус для тех, кому сейчас очень жарко

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

SMD от Infidigm

Назначение

Целью данного руководства является введение в ручную пайку SMD ( S urface M ount D evice). В руководство организовано по различным методам. Каждый метод используется специально для группы компонентов SMD.А к каждому методу прилагается упрощенный список, чтобы определить, какие типы SMD-компонентов подходят для соответствующих метод.

Пожалуйста, посетите Введение в пайку в целом, если вы никогда раньше не паяли.

Методы ручной пайки SMD

• Метод 1 — вывод за выводом Используется для: компонентов с двумя выводами (0805 caps & res), шагов > = 0,0315 дюйма в корпусе Small Outline Package, (T) QFP и SOT (Mini 3P).
• Метод 2 — Затопление и всасывание Используется для: шагов <= 0,0315 дюйма в маленьком контуре Пакет и (T) QFP
• Метод 3 — Паяльная паста Используется для корпусов BGA, MLF / MLA; где булавки под частью и недоступно.
• Демонтаж SMD Специальные методы демонтажа без специальных жала паяльника.

Используется для:
Диоды, конденсаторы и резисторы размеров 0603, 0805, 1206, 1210, 1812, 1825, 3216, 3528, 6032 и 7343.
Пакеты Small Outline и QFP с шагом> = 0,0315 «. Как SO.050» и SO.80 мм (0,0315 «)
Пакеты SOT, такие как SOT223, SOT23, SOT143, SOT89, Mini-5P и Mini-6P.

0805 Пример конденсатора:

Пайки не должны иметь вид «круглого шара» с обеих сторон деталей. Если это актерский состав, значит тоже на соединение наносится много припоя. Правильно спаянный стык должен иметь изогнутую линию от конца колодки. до верхней части детали, как показано на рисунках.

Small Outline Package — SO.050 пример:

SOT23 пример:

Используется для:
Пакеты Small Outline и (T) QFP с шагом <= 0,0315 ". Как SO.025", SO.80 мм (0,0315 "), SO.65 мм (0,0256 дюйма), SO.50мм, SO.40мм и SO.30мм.

Маленький контурный корпус — пример SO.65 мм:

(Тонкий) Quad Flat Package — SO.80 мм Пример:

Используется для:
Используется для корпусов BGA, MLF / MLA; где штифты находятся под деталью и недоступны.

Пример:

Для использования этого метода вам понадобится головной пистолет или печь для печатных плат. Следующие инструкции относятся только к тепловому пистолету.Установите печатную плату в тиски, которые не горят при нагревании. Рекомендуется, чтобы части BGA, MLF / MLA сначала нужно припаять к печатной плате, чтобы не мешать пайке других обычных компонентов. Если это не так возможно, тогда можно использовать оловянную фольгу для защиты обычных компонентов.

Распайка компонентов SMD без специальных жало паяльника требует творческого подхода.В большинстве случаев SMD компонент разрушен. Попробуйте найти подходящий наконечник / инструмент для снятия припоя, прежде чем пытаться использовать следующие примеры.

0805 Распайка конденсатора / резистора:

Small Outline Package — пример SO.050:

Распайка BGA, MLF / MLA:

Автор: DrWho
Март 2003 г.

7.3.1 Пайка компонентов микросхемы для поверхностного монтажа, метод точка-точка

Чип-резисторы
Корпус компонентов чип-резисторов сделан из алюминия; чрезвычайно твердый материал белого цвета.Резистивный материал обычно располагается сверху. Чип-резисторы обычно устанавливаются резистивным элементом вверх для отвода тепла.

Керамические конденсаторы
Эти компоненты состоят из нескольких слоев керамики с внутренними металлизированными слоями. Поскольку металл нагревается намного быстрее, чем керамический, керамические конденсаторы необходимо нагревать медленно, чтобы избежать внутреннего разделения между керамическим и металлическим слоями. Внутренние повреждения обычно не видны, так как трещины будут внутри керамического корпуса компонента.

Примечание
Избегайте быстрого нагрева конденсаторов керамической микросхемы во время пайки.

Пластиковый корпус
Компоненты микросхемы другого типа имеют литой пластиковый корпус, который защищает внутренние схемы. Есть несколько различных типов компонентов, которые разделяют этот тип внешней упаковки. Стили заделки пластиковых пакетов компонентов микросхемы значительно различаются.

MELF
MELF — Цилиндрические детали с металлическими торцевыми поверхностями электрода. Это могут быть конденсаторы, резисторы и диоды.Их бывает сложно отличить друг от друга, поскольку на корпусах компонентов нет универсальных цветов или обозначений компонентов.

Минимальный уровень квалификации — средний
Рекомендуется для технических специалистов с навыками базовой пайки и восстановления компонентов, но может не иметь опыта в общих процедурах ремонта / переделки.

Уровень соответствия — высокий
Эта процедура наиболее точно повторяет физические характеристики оригинала и, скорее всего, соответствует всем функциональным факторам, факторам окружающей среды и пригодности к эксплуатации.

High Freq Multi-Layer High Q Capacitors

Общие

демонстрируют превосходные характеристики надежности, благодаря использованию надлежащих методов проектирования схем и контролируемых процессов сборки. Из-за кристаллической микроструктуры керамического конденсатора эти компоненты подвержены чрезмерному тепловому или механическому удару во время обработки схемы. Следует отметить, что микротрещины в керамике бывает трудно обнаружить с помощью обычных визуальных и электрических испытаний после сборки, и они могут представлять значительную угрозу для надежной работы в полевых условиях.По этой причине рекомендуется, чтобы в процессе аттестации сборки использовались соответствующие испытания, чтобы выявить наличие микротрещин.

Состав выводов керамических компонентов и совместимость с пайкой

Высокочастотные керамические конденсаторы и катушки индуктивности — Предлагаются со стандартными оловянными никелевыми заглушками, совместимыми с процессами подачи припоя и оплавления.

Конденсаторы LASERtrim® — Предлагаются только с никелевыми барьерными выводами с мерцанием золота.Из-за уникальной внутренней конструкции LASERtrim® рекомендуется использовать преобразовательный температурный профиль оплавления (рис. 4). Волновая пайка не рекомендуется.

Паяльник

с помощью паяльника не рекомендуется из-за внутренних ограничений на точный контроль температуры пайки, скорости теплопередачи и времени. В случае необходимости использования паяльника рекомендуется соблюдать следующие меры предосторожности.

• Контур предварительного нагрева и керамический компонент до 150 ° C
• Никогда не касайтесь керамической поверхности железным наконечником
• Мощность железа 30 Вт (макс.)
• 280 ° C температура наконечника (макс.)
• 3.Диаметр наконечника 0 мм (макс.)
• Ограничить время пайки до 5 сек.

Цикл предварительного нагрева припоя

Правильный предварительный нагрев необходим для предотвращения растрескивания конденсатора при тепловом ударе. Узел схемы следует предварительно нагреть, как показано в рекомендуемых профилях, со скоростью от 1,0 до 2,0 ° C в секунду с точностью от 65 до 100 ° C от максимальной температуры пайки.

Температура пайки для поверхностного монтажа

Припои, обычно используемые в SMT, имеют температуру плавления от 179 ° C до 188 ° C.Активация канифольных флюсов происходит примерно при 200 ° C. На основании этих фактов должна быть установлена ​​минимальная пиковая температура оплавления от 205 ° C до 210 ° C. Максимальная пиковая температура оплавления 225 ° C может быть достаточной в большинстве случаев. Многие профили процесса оплавления имеют пики в диапазоне от 240 ° C до 260 ° C, и хотя керамические конденсаторы и индукторы могут выдерживать температуры пайки в этом диапазоне в течение коротких периодов времени, их следует минимизировать или избегать, когда это возможно. Использование нескольких термопар M.O.L.E. Для точной характеристики поглощения тепла контура и максимального температурного режима рекомендуется профилирование.

Припой оплавлением

Общий термин «оплавление» относится к нескольким методам, используемым для нагрева цепи, так что происходит оплавление паяльной пасты или «смачивание» контактов керамического конденсатора и печатной платы. Эти методы включают инфракрасное, конвекционное и лучистое отопление. Размер галтели припоя можно контролировать, изменяя количество паяльной пасты, которая наносится на схему.Рекомендуемые пределы температуры и время оплавления припоя показаны на Рисунке 1 для керамических конденсаторов, индукторов и для LASERtrim® на Рисунке 4.

Паровая фаза

Типичный процесс пайки в паровой фазе состоит из нескольких температурных зон, создаваемых насыщенным паром кипящей жидкости. По мере прохождения схемы через зону пар конденсируется на паяльной пасте, контактной площадке и выводе, что приводит к передаче тепла и оплавлению паяльной пасты. Оплавление из паровой фазы обеспечивает постоянный нагрев контура с оплавлением, происходящим при относительно более низкой температуре, которая определяется известной температурой кипения используемой жидкости, обычно 215 ° C.Рекомендуемые пределы температуры для оплавления паровой фазы показаны на рисунке 2.

Волна припоя

Пайка волной припоя, пожалуй, самый строгий из процессов пайки для поверхностного монтажа из-за резкого повышения температуры, наблюдаемого в цепи, когда она погружена в волну расплавленного припоя, обычно при 240 ° C. Рекомендуемые пределы температуры для пайки волной пайки показаны на рис. 3.

Цикл охлаждения

После правильного оплавления припоя необходимо дать сборке постепенно остыть при комнатной температуре.
Попытки ускорить этот процесс охлаждения или немедленное воздействие на схему холодных чистящих растворов могут привести к термическому растрескиванию керамического конденсатора.

Часть 13 — Пайка чип-конденсаторов

Добро пожаловать в серию «Основы работы с конденсаторами», где мы расскажем вам об особенностях использования конденсаторов для микросхем — их свойствах, классификации продуктов, стандартах испытаний и сценариях использования — чтобы помочь вам принять обоснованные решения о подходящих конденсаторах для ваших конкретных приложений. .После описания визуальных стандартов для микросхем конденсаторов в нашей предыдущей статье давайте обсудим рекомендации по присоединению и заделке микросхем.

Традиционно свинцовые конденсаторы использовались в печатных платах большого объема, так что компоненты собирались или «вставлялись» в металлические сквозные отверстия на печатных платах. доски. В настоящее время многослойные керамические конденсаторы (MLCC) часто продаются в виде микросхем (или безвыводных) компонентов, которые можно монтировать на поверхность на платах высокой плотности с помощью высокоскоростной автоматизации.Однако все большее значение приобретают переменные, влияющие на крепление чипов к подложкам. Присущее несовпадение тепловых и физических свойств компонентов с подложками и припоями усиливается за счет использования компонентов микросхемы, непосредственно связанных с материалом подложки. В этой статье мы обсуждаем различные способы крепления микросхем конденсатора, тепловые свойства и технические характеристики, которые необходимо учитывать.

Способы крепления чип-конденсатора

Прикрепление чипа к подложке можно разделить на два основных класса: 1) методы с использованием припоя и 2) методы с использованием других соединений, таких как эпоксидные смолы и проволочные соединения (термическое сжатие и ультразвуковое соединение).

# 1 Пайка

Крепление припоя может быть выполнено различными способами:

• Ручная пайка микросхем к контактным площадкам
• Оплавление предварительно луженых конденсаторов на предварительно луженых площадках подложки
• Оплавление конденсаторов на площадках подложки, покрытых заготовкой припоя или экранированной на паяльной пасте
• Волновая пайка микросхем и подложки (при этом микросхемы удерживаются на месте непроводящей эпоксидной смолой), которая позволяет прикреплять блоки с обеих сторон подложки для большей плотности упаковки

Распространенным методом, используемым в индустрии поверхностного монтажа, является метод оплавления паяльной пасты, который включает следующие основные этапы:

1. Конденсаторы и подложка подготовлены очисткой мягким растворителем и предварительной флюсовкой
2. Подложка предварительно покрыта припоем с использованием паяльной пасты, расплавленного припоя или заготовок припоя
3. Конденсатор-подложка в сборе нагревается до температуры точки текучести припоя для образования хорошо сформированного галтеля припоя
4. Собранная подложка очищается слабым растворителем (обычно ультразвуком) для удаления остатков флюса

Появление схем с высокой плотностью компонентов, в которых используется технология поверхностного монтажа, привело к необходимости в более эффективных и надежных методах пайки.Компоненты для поверхностного монтажа прикрепляются к подложке с помощью машин для захвата и установки и удерживаются на месте эпоксидной смолой или паяльной пастой для последующей обработки, которая может включать в себя любое из следующего:

• Инфракрасный (ИК) припой : Этот метод был кратко описан выше и имеет то преимущество, что имеет точные температурные профили. Это позволяет хорошо контролировать многие параметры узла схемы, включая улетучивание растворителей, активацию флюсов, время оплавления и смачивания припоя, а также равномерное и постепенное охлаждение.
• Инфракрасная теплопередача: Этот метод основан на прямом излучении, и для различных типов и конфигурации платы необходимо установить различные конкретные профили. Как правило, ИК-профили проводят несколько минут при температурах ниже 100 ° C для улетучивания растворителей, повышают температуру до чуть ниже точки плавления припоя, а затем быстро повышаются до 30 ° C, чтобы добиться смачивания припоя и образования чистых галтелей.
• Оплавление в паровой фазе: Этот метод основан на быстрой и термически эффективной передаче тепла от горячих паров к гибридной сборке.Преимущество этой системы состоит в том, что полное погружение контура в горячий пар обеспечивает более равномерную теплопередачу для оплавления припоя. Однако могут возникнуть проблемы из-за внезапной дегазации компонентов пасты и термического шока компонентов.
• Волна припоя: Этот метод отличается от описанного выше тем, что пайка выполняется прямым контактом гибридной сборки с расплавленным припоем. Схема проходит через запрограммированные циклы флюса, предварительного нагрева, пайки и охлаждения.Полное погружение во флюс и расплавленный припой достигается путем их прокачки через приспособление для создания постоянно движущегося гребня или «волны» достаточной высоты, чтобы полностью покрыть цепь при ее перемещении. Контролируемые циклы нагрева и охлаждения необходимы для минимизации термических напряжений внутри компонентов и соединений.

Задача любой системы пайки одинакова: добиться чистых и гладких паяных соединений без перемычек или открытых участков и без физических дефектов.Не все эти параметры зависят от процесса пайки, поскольку определенные дефекты могут быть связаны с неисправностями компонентов или схем или с выбором материалов. Степень прочности связи компонентов с платой также зависит от качества вывода микросхемы, ее собственной внутренней прочности, паяемости и устойчивости к выщелачиванию припоя, а также от выбора припоя.

# 2 Эпоксидное соединение

Непроводящие термореактивные эпоксидные смолы используются для прикрепления корпуса конденсатора к подложке при подготовке к вторичному электрическому соединению либо пайкой (оплавлением припоя или волной припоя), либо проволочным соединением (ультразвуковое или термокомпрессионное соединение).Электромеханическое соединение, аналогичное пайке чипов, может быть достигнуто с помощью токопроводящих эпоксидных смол, которые содержат металлические порошки серебра, меди или алюминия. Эпоксидные смолы требуют низкотемпературного отверждения в диапазоне от 25 ° C до 150 ° C.

Склеивание проводов # 3

Способы соединения проволокой включают приварку очень тонкой золотой или алюминиевой проволоки к компонентам для обеспечения электрического соединения; физическое крепление корпуса конденсатора к подложке должно производиться другими способами, например, эпоксидным соединением.Связывание проволоки с металлизацией чипа или площадкой подложки достигается за счет тепла и давления, прикладываемых к наконечнику проволоки малого диаметра. Локализованное тепло к соединению подводится от внешнего источника, как при соединении термическим сжатием или ультразвуковом соединении. В обоих случаях тепло и давление приводят к интерметаллическому смешиванию проволоки и материала основы, что приводит к соединению.

Тепловые свойства чип-конденсаторов

Методы крепления чипа неизменно включают термоциклирование компонента.Характеристики расширения кристалла и подложки, а также механические свойства связующей среды приводят к остаточным напряжениям, которые влияют на надежность прикрепленного кристалла.

могут выдерживать относительно высокие температуры благодаря обработке, которая обычно включает обжиг диэлектрического тела от 1100 ° C до 1200 ° C с последующим повторным обжигом торцевой металлизации при температуре примерно 850 ° C. Таким образом, чипы можно подвергать циклической обработке до температуры 850 ° C без вредного воздействия на устройства, при условии, что процесс не подвергает продукт внезапным или неравномерным температурным изменениям, которые могут вызвать отказ от теплового удара.Конденсаторы с никелевыми барьерными выводами, которые имеют слой припоя поверх никеля (или выводы, покрытые припоем), ограничены температурой оплавления припоя.

Температурный цикл вызывает изменение среднего межатомного расстояния между атомами в кристаллической решетке из-за изменений тепловой энергии. Характерное изменение размеров материалов при изменении температуры является функцией температуры, и если изменения размеров, вызванные циклическим изменением температуры, не являются однородными, возникающие в результате дифференциальные деформации вызывают напряжения внутри материала.Эти напряжения значительны в керамических материалах, которые, в отличие от металлов, не обладают пластичностью для снятия напряжения. Нагрев материала вызывает положительное расширение, что приводит к напряжению сжатия. И наоборот, охлаждение приводит к появлению растягивающих усилий, когда материал пытается сжаться. Поскольку керамика обычно слабее при растягивающей нагрузке, из этого следует, что тип изменения температуры, то есть нагрев или охлаждение, а также скорость, однородность и степень изменения имеют решающее значение. Поэтому термоциклирование чип-конденсаторов требует следующих общих мер предосторожности:

• Скорость нагрева должна быть равномерной и контролируемой, чтобы исключить возникновение дифференциальной деформации в стружке, как это происходит в печи оплавления.Другим методам пайки, таким как ручная пайка или пайка волной, должен предшествовать цикл предварительного нагрева, чтобы постепенно довести компоненты до температуры текучести припоя. Хотя нагрев обычно вызывает более мягкие сжимающие напряжения в керамическом корпусе, следует отметить, что более теплопроводная металлизация концов чипа нагревается предпочтительно, т. Е. Концы чипа расширяются быстрее, чем основной корпус чипа, что приводит к растягивающим напряжениям между корпус и металлизированные торцы.
Чип-конденсаторы
• еще более уязвимы к выходу из строя во время цикла охлаждения, поскольку отрицательные температурные градиенты вызывают в первую очередь растягивающее напряжение.Поэтому охлаждение должно быть постепенным и равномерным, без локального принудительного охлаждения или контакта чипа с каким-либо эффективным радиатором.

Эффект от геометрии конденсатора очевиден; температурные градиенты и результирующие напряжения прямо пропорциональны массе стружки; следовательно, более крупные устройства более восприимчивы к тепловому удару, чем устройства меньшего размера. Кроме того, вклад предпочтительной теплопроводности концевых заделок в нежелательные напряжения увеличивается с увеличением или уменьшением стружки, поскольку для поддержания температурных градиентов доступна большая масса.

Без механических ограничений термически индуцированные напряжения снимаются, когда конденсатор достигает установившегося состояния при любой заданной температуре. Однако конденсаторы, прикрепленные к подложкам, будут сохранять некоторое напряжение, в первую очередь из-за несоответствия расширения компонента и подложки. На остаточное напряжение стружки также влияет пластичность и, следовательно, способность связующей среды снимать напряжение. К сожалению, тепловое расширение конденсаторов микросхемы значительно отличается от теплового расширения материалов подложки.

Чипы, прикрепленные к оксиду алюминия, поэтому будут сохранять растягивающее напряжение, так как коэффициент расширения диэлектрического материала превышает коэффициент расширения подложки. При охлаждении конденсатор микросхемы будет пытаться сжаться больше, чем подложка, но этому препятствует материал подложки и припой или эпоксидная связка. Чипы, прикрепленные к печатной плате, будут сохранять сжимающее напряжение, поскольку материал подложки пытается сжиматься больше, чем чип. В любом случае в связующую среду включается напряжение сдвига; поэтому надежность соединения в значительной степени зависит от несущей способности связующего материала.

Выбор припоя

Припои являются наиболее распространенными связующими сплавами, используемыми для крепления конденсаторов. «Низкотемпературные» припои (с температурой текучести ниже 250 ° C) обычно представляют собой сплавы олово-свинец с добавками серебра или без них. «Высокотемпературные» припои (с температурой текучести от 260 ° C до 370 ° C) основаны на высоком содержании свинца, легированного серебром и / или оловом, или на основе золота, легированного германием или оловом.

выбираются на основе температурных ограничений схемы, твердости или пластичности сплава, а также сопоставимости припоя с оконечной частью кристалла и составом проводника подложки.Общие типы припоев, точки текучести и твердость приведены в таблице 1.

Таблица 1. Обычные связующие сплавы

Важны следующие соображения:

# 1 Выщелачивание припоя

При температуре текучести припоя оловянно-свинцовые сплавы поглощают серебро (или золото) на выводе кристалла и / или контактной площадке подложки. Этот эффект сводится к минимуму за счет использования припоев, содержащих некоторое количество серебра, и ограничения времени выдержки при температуре оплавления до минимума, необходимого для получения хорошего смачивания и хорошо закругленного галтеля.Также необходимо избегать скачков температуры выше точки текучести припоя, поскольку скорость выщелачивания быстро увеличивается с температурой. Эффект выщелачивания является кумулятивным; многократное оплавление припоя во время обработки схемы усугубит проблему.

Сплавы и геометрия оконечной нагрузки конденсатора предназначены для уменьшения эффекта выщелачивания припоев. Конечные материалы превратились из чистого серебра в сплавы серебро-палладий, обычно 80Ag-20Pd, поскольку палладий препятствует выщелачиванию серебра.Выщелачивание, если оно происходит, преобладает на углах и краях заделки стружки, где сплав для заделки самый тонкий. Этот эффект сводится к минимуму производителем микросхемы путем скругления углов и краев микросхемы с помощью процесса переворачивания перед нанесением заделки для получения более равномерной толщины покрытия.

Пайка оплавлением в паровой фазе и пайка двойной волной, применяемые в технологии поверхностного монтажа, предъявляют требования к компонентам по выщелачиванию припоя, которые исключают использование контактов из серебра и палладия.Наилучшая стойкость к нагреву припоя достигается за счет использования выводов барьерного типа, которые имеют слой никеля, нанесенный поверх серебряного вывода, с припоем или защитным покрытием из олова для улучшения паяемости и предотвращения окисления слоя основного металла. Конденсаторы с такими выводами выдержат расплавленный припой при 260 ° C без заметного эффекта выщелачивания в течение нескольких минут по сравнению с менее чем двадцатью секундами для лучших сплавов Pd-Ag (поскольку никель относительно нерастворим в Sn, Pb или Ag и поэтому действует как барьер. до выщелачивания припоя).

# 2 Твердость припоя

Как описано ранее, несоответствие теплового расширения конденсатора микросхемы и материала подложки приводит к остаточному напряжению сдвига в месте соединения. Теоретические расчеты показывают, что это напряжение может превышать 7000 фунтов на квадратный дюйм, чего достаточно, чтобы привести к разрыву чипа (если последний находится под напряжением) или разрыву соединения (если чип находится в состоянии сжатия). К счастью, это состояние облегчается способностью связующего сплава деформироваться и поглощать большую часть напряжения.Пластичность припоев обратно пропорциональна твердости материала; следовательно, желательно использование более мягких припоев (с более низкой твердостью по Бринеллю).

Наиболее распространенным припоем, используемым в гибридных схемах, является Sn62 (62Sn, 36Pb, 2Ag). Выбор других припоев часто обусловлен необходимостью обеспечения более высокого температурного допуска цепи, т. Е. Обязательным является использование сплавов с более высокими температурами текучести.

Терминалы для микросхем

Концевые заделки конденсатора состоят из металлической фритты (стекла), которая сплавлена ​​с корпусом конденсатора для обеспечения электрического соединения между внутренними электродами конденсатора и контактными площадками.Концевые заделки можно разделить на две основные категории: 1) более старые толстопленочные серебряные или серебряно-палладиевые (80Ag-20Pd) металлизации и 2) более популярные заделки барьерного типа, используемые для компонентов поверхностного монтажа.

Концы из серебра и палладия обладают достаточной устойчивостью к выщелачиванию припоя и меньшей склонностью к потускнению, чем концы из чистого серебра. Серебро находит применение в основном в устройствах, предназначенных для осевого или радиального вывода, или в специальных элементах, таких как высоковольтные конденсаторы, которые требуют использования более пластичного металлического серебра, чтобы снизить опасность теплового удара для этих элементов при использовании свинца.

Концы с серебряными подшипниками могут потускнеть. Обычно упакованные в бумагу, препятствующую потускнению, конденсаторы хранятся бесконечно долго и правильно припаиваются с соответствующими флюсами. Сильно потускневшие элементы могут быть восстановлены до чистого металла путем повторного обжига продукта до температуры примерно от 700 ° C до 800 ° C. Обратите внимание, что продукт, поставляемый в рулонном формате, не может быть эффективно защищен бумагой, замедляющей потускнение, поскольку единицы хранятся навалом; следовательно, рекомендуется планирование инвентаризации или использование перегородки.

Концевые заделки с барьерным слоем основаны на технологии гальваники, обеспечивающей от 100 до 150 микродюймов толщины никеля на заделке из обожженного серебра. Поскольку никель легко окисляется, второй слой олова / припоя или олова толщиной от 200 до 250 микродюймов покрывают никель, чтобы защитить его и обеспечить легко поддающуюся пайке поверхность с хорошим сроком хранения.

Электролитический процесс, возможно, является предпочтительным методом осаждения никеля. Ток используется для осаждения никеля из сульфамата никеля и хлорида никеля в растворе борной кислоты на серебряную клемму конденсатора.Этот вывод отличается от обычных материалов тем, что фритта, которая связывает вывод с конденсатором, должна быть химически стойкой к растворам для покрытия и, таким образом, не содержать висмута. (Такие фритты не способствуют пайке; следовательно, блоки с этим выводом не подлежат пайке, если должным образом не покрыты никелем и припоем.) Сразу после процесса никеля блоки должны пройти процесс пайки до начала любого окисления слоя основного металла. Установки гальванизируют с использованием концентратов олова и свинца в растворе деионизированной воды.

Неэлектролитический метод осаждения никеля, основанный на химическом восстановлении растворов никеля, бора и каталитических активаторов, также может обеспечить непрерывный никелевый барьерный слой, но он не так подходит для покрытия оловянным свинцом. Альтернативное нанесение слоя припоя методами пайки волной припоя создает трудности с допуском на размеры, что нежелательно для компонентов, которые нужно склеивать и наматывать для использования в технологии поверхностного монтажа

Неоспоримое преимущество никелевой заглушки очевидно из ее названия; он служит не только в качестве защиты от выщелачивания припоя из-за относительно нерастворимости никеля в припоях, но также создает барьер для образования интерметаллических соединений в паяном соединении, которые могут отрицательно повлиять на долговременную надежность соединения. .На небарьерные окончания может влиять зависящее от времени явление диффузии атомов Ag, Pd и Sn, которое ускоряется при термоциклировании и может в конечном итоге привести к трещинам под напряжением, отделяющим компонент от сборки. Было показано, что конденсаторы с никелевыми барьерными контактами останавливают процесс диффузии и образование интерметаллических соединений, тем самым поддерживая целостность связи. Несмотря на то, что характерной чертой любого осаждения никеля является сохранение условий сокращения или растяжения, промышленность разработала методы покрытия материала с контролируемой металлографической структурой и пластичностью для получения физических и механических свойств, подходящих для всех диэлектрических типов многослойных конденсаторов.

Ионная миграция

Концевые заделки микросхем и связующие сплавы содержат металлы (особенно серебро и олово), которые могут гидролизоваться в присутствии влаги. Под действием электрического поля гидроксид может диссоциировать с образованием катионов металлов, которые имеют общий положительный заряд и могут мигрировать к катоду. Это явление возникает как при переменном напряжении, так и при смещении постоянного тока, и его степень прямо пропорциональна градиенту напряжения. Через некоторое время между выводами микросхемы образуется перемычка из серебра или олова, снижая сопротивление изоляции и, в конечном итоге, вызывая короткое замыкание.Избежать этой проблемы можно с помощью очень дорогих золотых выводов и проводников-подложек или путем удаления влаги из цепи, что исключает образование подвижных катионов. Последнее достигается за счет герметизации цепей или использования водонепроницаемых герметиков, таких как эпоксидные смолы.

Надеюсь, часть 13 дала вам лучшее понимание правил пайки и заделки микросхем и того, как эти передовые методы могут повлиять на ваше конкретное приложение.В части 14 мы познакомимся с полезными формулами и расчетами для конденсаторов. Также ознакомьтесь с нашими конденсаторами Knowles Precision Devices, чтобы ознакомиться с полным ассортиментом нашей продукции.

Чтобы узнать больше о конденсаторах, загрузите нашу электронную книгу «Руководство по выбору правильного конденсатора для вашего конкретного применения».

Ручная пайка для поверхностного монтажа | Уэйн и Лэйн

Это обзорная страница компонентов, предназначенных для поверхностного монтажа вручную. Это часть нашей пайки для поверхностного монтажа может быть проще, чем вы думаете! серии.

При ручной пайке используются утюг, припой, припой и иногда флюс для прикрепления компонентов поверхностного монтажа к печатной плате.

Инструменты

Паяльник с регулируемой температурой

Утюг без температурного контроля за 10 долларов — не лучший вариант для изучения пайки SMT. Вам не нужен дорогой утюг, но вам нужно уметь контролировать температуру.

Один из утюгов, который нам нравится здесь, в Wayne and Layne, — это Weller WCL100. Ручка идет от 0 до 5, вместо прямого контроля температуры, но мы сделали много хороших стыков с этим маленьким парнем.Это относительно недорого, около 50 долларов. Он поставляется с наконечником ST3, который может быть шире, чем вы привыкли, но на самом деле относительно полезен для пайки. Многим людям может быть удобнее использовать ST7 или ST8.

Припой

Для ручной пайки поверхностного монтажа мы предпочитаем использовать свинцовый припой 60/40 0,015 ″. При необходимости можно использовать бессвинцовый припой, а для некоторых методов может пригодиться более толстый припой.

Фитиль припой

Одна вещь, которую мы считаем важной для ручной пайки SMT, — это фитиль припоя.Это также известно как оплетка для распайки. Он сделан из тонкой медной проволоки в плоской оплетке, иногда с флюсом. Помогает удалить припой.

Пинцет

Пинцет с острым концом необходим для перемещения и удержания компонентов поверхностного монтажа. Нам нравятся те, у которых изогнутый кончик. Вы можете получить достойные примерно за 6 долларов в нашем магазине.

Некоторые люди используют инструменты для вакуумного захвата, чтобы подбирать и размещать компоненты. Мы этого не делаем.

Флюс

Мы не всегда используем флюс при ручной пайке плат SMT, но некоторые люди этим доверяют.Флюс обычно используется при ручной пайке SMT, потому что более тонкий припой обычно имеет меньше флюса, а паяные соединения SMT часто нагреваются более одного раза, поэтому небольшой флюс, который был там с самого начала, был израсходован.

Лупа и свет

Вам понадобится много света при пайке SMT, и вам может потребоваться некоторое увеличение во время работы. Есть хорошие козырьки с 2,5-кратным увеличением, как у OptiVisors, а также лампы со встроенными лупами.

Когда вы закончите работу, вам может понадобиться что-нибудь вроде 10-кратной лупы, чтобы проверить свою работу.Есть даже 10-кратные лупы со встроенным освещением!

Методы

Удаление припоя с помощью фитиля для припоя

Чтобы использовать его, наложите тесьму на стык и положите утюг поверх тесьмы. Тепло (и флюс) втягивает припой в оплетку. Используйте конец тесьмы, и, если он не работает, сначала отрежьте небольшой кусок тесьмы от катушки и используйте его. В зависимости от обстоятельств тепло может перемещаться по оплетке вместо того, чтобы нагревать область стыка.Если оплетка старая, флюс может не подойти. Вы можете добавить флюс, чтобы усилить заряд косы.

Пайка резисторов и конденсаторов

Такие вещи, как резисторы и конденсаторы, часто имеют форму маленьких прямоугольников, где два противоположных конца являются контактами. Чтобы припаять их вручную, добавьте немного припоя на одну площадку на плате. С помощью пинцета удерживайте компонент на плате так, чтобы один конец находился над припоем. Прикоснитесь утюгом к штырю на площадке с припоем.Компонент должен плотно прилегать к плате, а оба конца должны совпадать с контактными площадками. Добавьте немного припоя к другому концу, создав «галтель» между контактной площадкой и компонентом. В идеале на конце не должно быть огромного шарика припоя. Если есть, используйте фитиль для припоя, чтобы удалить лишний припой.

Пайка SOIC и прочего с торчащими ножками

Распространенным более крупным чипом для поверхностного монтажа является SOIC. Это расшифровывается как «мелкоконтрастная интегральная схема».«Добавьте немного припоя на одну площадку на плате. Воспользуйтесь пинцетом, чтобы совместить микросхему с контактными площадками на доске. Слегка надавите пинцетом, вдавив микросхему на плату, в припой, а затем коснитесь утюгом штифта на контактной площадке с припоем. Микросхема должна плотно прилегать к плате, а все штыри должны быть на одной линии с контактными площадками. Вы можете повторно нагреть пэд несколько раз, чтобы чип полностью прижался вниз, а пэды выровнялись. Припаяйте другой штифт с другой стороны, чтобы закрепить (или «зафиксировать») микросхему на месте.

Припаяйте остальные контакты. Когда закончите, осмотрите доску. Исправьте любые перемычки припоя. Небольшие перемычки можно легко исправить, просто нагревая соответствующие контакты и «вытягивая» припой, а более крупные перемычки можно легко закрепить с помощью фитиля для припоя.

В качестве альтернативы, если вы не хотите паять каждый вывод по одному, после того, как вы закрепили чип на месте, добавьте много припоя на контакты и контактные площадки. Затем используйте фитиль для припоя, чтобы очистить его.

Паяльная пайка

Пайка волочением — это еще один метод быстрой пайки многополюсных корпусов.Идея состоит в том, чтобы закрепить микросхему, нанести флюс на выводы, а затем провести шариком припоя по контактам. Припой пойдет туда, куда нужно.

Мы нашли короткое видео, показывающее основы техники.

В Интернете доступны другие видео и учебные пособия. Если вы найдете тот, который вам действительно нравится, напишите об этом на форуме или свяжитесь с нами, и мы постараемся выделить его здесь.

Пайка многослойных керамических конденсаторов

Затем вы можете использовать термовоздушную паяльную станцию ​​для установки перемычки.

Добавление перемычки к земле и высверливание соединенной с ней дорожки может быть более безопасным процессом с меньшими шансами создать температурный градиент внутри MLCC, который может его сломать.

Майк Грин является сопредседателем Комитета по терминам и определениям МПК.Он занимается дизайном и производством плат уже 33 года.

Термический шок — это быстрое изменение температуры узла или компонента. Чип-конденсаторы могут быть относительно прочными в зависимости от того, какую температуру (максимальную) они могут выдерживать. Проблема в том, что когда чип быстро нагревается от комнатной температуры, он имеет тенденцию треснуть.

Обратитесь к производителю компонента, чтобы определить скорость линейного изменения, которую может выдержать компонент.Тогда я предлагаю использовать какой-нибудь дополнительный отопитель. Либо подогреватель под платой, либо другой контролируемый источник тепла, чтобы медленно довести компонент и окружающую конструкцию до температуры оплавления не быстрее, чем пределы рампы для компонента. Как только компонент нагреется, вы сможете припаять любой конец компонента без повреждений.

Крис Роберсон имеет опыт работы в качестве оператора станков, техника и инженера-технолога для компаний, включая Motorola и US Robotics.Крис сертифицирован как мастер-инструктор по стандартам IPC-7711/7721, IPC A-610 и IPC J-STD 001.

Чтобы убедиться, что вы не нагружаете ограничение, убедитесь, что вы выполнили пару тестовых запусков для измерения вашего процесса с помощью хорошего температурного профилировщика (регистратора), чтобы доказать, что вы не подвергали ограничение скорости изменения температуры или пикового значения за пределами спецификации на деталь.

Пол более 39 лет работал в компании Electronic Controls Design Inc. (ECD) в Милуоки, штат Орегон, в качестве старшего инженера проекта. Он видел и работал с электронной производственной промышленностью со многих точек зрения, в том числе: техник, инженер, производитель и заказчик. Его внимание было сосредоточено на разработке и применении измерительных инструментов, используемых для улучшения производственных тепловых процессов, а также решений для хранения чувствительных к влаге компонентов.

Эмпирическое правило гласит, что мы предварительно нагреваем со скоростью менее 2 ° C / сек до температуры примерно 110 ° C от температуры волны. «Шок» 110 ° C считается приемлемым для всех, кроме самых больших размеров тела (больше 1812 г.) .Если мы разработаем процесс вокруг этого, мы предусмотрели бы предварительный нагрев всей сборки, а затем пайку перемычки с использованием контролируемого нагрева. Процесс может выглядеть примерно так:

• Установите и проложите перемычку; при необходимости прикрепите перемычку к плате.
• Припаяйте перемычку к незанятому участку. Конец, который нужно припаять в месте расположения конденсатора, кладут на существующее соединение, но не припаивают.
• Предварительно нагрейте сборку в коробчатой ​​печи до 110 C или максимально допустимой температуры в качестве «температуры хранения» для установленных компонентов, в зависимости от того, какая из них ниже.
• Снимите сборку и немедленно припаяйте перемычку с помощью утюга, установленного на консервативная, контролируемая температура.Минимальная полезная температура утюга будет определяться характеристиками теплопередачи платы и перемычки.
• При пайке перемычки между утюгом и перемычкой должен образоваться «тепловой мост»; утюг не должен касаться корпуса конденсатора.

Альтернативой описанному выше процессу является пайка горячим воздухом (после предварительного нагрева).В результате этого процесса к конденсатору будет передаваться немного больше тепла, но с несколько меньшей скоростью.

Карьера Фрица в производстве электроники включала различные инженерные должности, включая изготовление печатных плат, толстопленочную печать и огонь, SMT и технологию волновой / селективной пайки, а также разработку материалов для электроники и маркетинг.Фриц получил образование в области машиностроения с акцентом на материаловедение. Методы планирования экспериментов (DoE) были областью независимых исследований. Фриц опубликовал более дюжины статей на различных отраслевых конференциях.

Если вы должны паять одну сторону за раз, печатную плату можно использовать в качестве средства передачи тепла для соединения контактных площадок, чтобы замедлить передачу тепла и минимизировать удары. Соединение проводов с компонентами вызовет больший удар, если компонент не будет предварительно нагрет каким-либо образом равномерно.

Г-н Вивари имеет более чем 15-летний опыт проектирования и сборки электроники.Его опыт в области дозирования жидкости и паяльной пасты помогает другим определять наиболее рентабельный метод сборки продуктов.

Что касается «какой конец сначала?» — в зависимости от размера конденсатора оба конца могут расплавиться при подаче тепла на любой из концов, поэтому я бы рекомендовал припаять конец проводом последним, чтобы он не оплавился и, возможно, вышел из соединения.Я бы припаял провод к земле в последнюю очередь — используя радиатор на проводе, если он достаточно короткий, чтобы передать тепло паяльному соединению на конденсаторе.

Гарри Макгуайр — инженер-технолог и председатель комитетов IPC J-STD-001 и IPC / WHMA A-620 по космическому дополнению.

Комментарий читателя

Таким образом вы предотвратите необнаруживаемые скрытые дефекты, вызванные «неправильным обращением» с SMCC во время доработки, чтобы они проявились после доставки продукта. Для меня это относится к категории: платите мне немного сейчас, чтобы исправить проблему с дизайном, или платите мне много времени позже.

Комментарий читателя

Затем я осторожно нагреваю печатную плату до температуры чуть ниже температуры оплавления припоя. Затем я использую 2 карандаша с горячим воздухом, чтобы одновременно оплавить стыки на обоих концах перемычки. Поверхностное натяжение припоя будет удерживать провод во время оплавления.

Как удалить конденсаторы с печатной платы

Типичная печатная плата или печатная плата имеет большое количество активных и пассивных электронных компонентов, которые соединены между собой тонкими медными дорожками.Активные компоненты — это те компоненты, которые используют энергию для работы, например, электронные микросхемы. С другой стороны, пассивные компоненты не требуют внешнего питания. Распространенными примерами пассивных компонентов являются резисторы и конденсаторы. Если конденсатор на плате выходит из строя, его можно заменить с помощью специальных инструментов.

Инструкции
Демонтаж конденсатора поверхностного монтажа (SMD)

1 Включите паяльник и установите температуру 370 градусов Цельсия.

2 Поместите печатную плату на плоскую и сухую поверхность стороной с компонентами ВВЕРХ.Найдите конденсатор, который нужно распаять.

3 Удерживая пинцетом конденсатор за середину, осторожно коснитесь одного из его припаянных концов кончиком паяльника. Держите наконечник там две-три секунды, а затем быстро переместите его на другую сторону конденсатора и оставьте там в течение двух-трех секунд. Продолжайте этот процесс, пока конденсатор не освободится, после чего вытащите его с помощью пинцета.

4 Поместите медную оплетку поверх одной из площадок, с которой вы сняли конденсатор, и аккуратно надавите на нее кончиком паяльника.Держите наконечник там, пока весь припой не поглотит медная оплетка. Повторите этот шаг для другого пэда.

5 Очистите подушечки тампоном со спиртом.

Распайка стандартного конденсатора
6 Включите паяльник и установите его температуру 370 градусов Цельсия.

7 Поместите печатную плату на плоскую и сухую поверхность стороной с компонентами ВНИЗ и найдите контакты конденсатора, которые необходимо удалить.

8 Поместите медную оплетку в место соединения одного из выводов конденсатора и соответствующей контактной площадки и аккуратно надавите на нее кончиком паяльника.Держите наконечник там, пока весь припой не поглотит медная оплетка. Повторите этот процесс для второго вывода конденсатора.

9 Переверните печатную плату компонентной стороной ВВЕРХ и осторожно приподнимите конденсатор с помощью пинцета. Не применяйте чрезмерную силу. Если конденсатор не выходит легко, прикоснитесь к его контактам паяльником, вытаскивая его с помощью пинцета.