Инструменты, которые нам понадобятся
Многие инструменты могут уже быть в наличии радиолюбителей, занимающихся изготовлением самоделок. В противном случае их придется приобрести или сделать самостоятельно из подручных материалов.
Поэтому прежде чем выпаять радиодеталь обзаведитесь такими приспособлениями:
- Паяльник нужной мощности и конструкции для прогревания контактов радиодеталей. Можете взять готовый, а можно изготовить своими руками, процесс изготовления детально изложен в следующей статье: https://www.asutpp.ru/payalnik-svoimi-rukami.html
- Пинцет или зажим – применяются для манипуляций с радиодеталями. Позволяет придерживать элементы с помощью пинцета, фиксировать их положение и осуществлять дополнительный отвод тепла, когда вы пытаетесь их выпаять.
- Иглы трубчатой формы – продаются готовые, но если таковых нет под рукой, их можно заменить обычной медицинской иголкой от шприца, главное, чтобы внутренний диаметр надевался на ножку радиодетали. Кроме иголок можно использовать трубки или гильзы, с их помощью разогретые радиодетали отделяются от припоя.
Рис. 1. Набор иголок для пайки
Демонтажная оплетка – также выступает вспомогательным средством, если вам нужно выпаять те элементы, которые имеют большое количество ножек на печатной плате. Можно как приобрести готовую, так и изготовить ее своими руками.
Рис. 2: демонтажная оплетка
Оловоотсос – устройство для удаления припоя с места крепления, позволяет быстро выпаивать большое количество радиодеталей. Конструктивно включает в себя вакуумную колбу, обратную пружину и поршень, приводимый ею в движение. Помимо приобретения заводской модели, можно изготовить оловоотсос своими руками.
Рис. 3. Оловоотсос
Неискушенные электрики могут возразить, что такого количества инструментов для выпаивания радиодеталей будет слишком много. Ведь пайка выполняет при помощи обычного паяльника, но все вышеперечисленные приспособления помогут вам выпаять нужные элементы и быстро, и аккуратно. Это особенно актуально при больших объемах контактных ножек в плате. Теперь рассмотрим применение каждого из описанных выше инструментов на практике.
054-Выпаиваем SMD компоненты. : 29 комментариев
- Hryam Конечно значительно легче выпаивать феном, если есть дополнительные насадки так то вообще песня. Греешь — снимаешь. Ваш способ слегка вандальный, вполне можно оторвать вместе с ножкой микросхемы и дорожку под ней, хорошо если нужна только микросхема, а если наоборот?…
- GetChiper Автор записи В этом я согласен. Но это менее вандальский способ, чем например заливать канифолью или греть киловатным прожектором или промышленным феном. Мы должны понимать, что этот способ годится лишь для единичных выпаиваний если у Вас такое случается часто — паяльный фен обязателен!
- SemLeik А еще, а SMD элементы, находятся только на компьютерных платах??
- GetChiper Автор записи Почему только на компьютерных платах? Они используются очень широко. Производителям выгодней делать электронную технику именно на SMD компонентах по причинах: — SMD дешевле стоят — под SMD не нужно сверлить отверстия в платах (это существенно упрощает и удешевляет производство) — SMD меньше занимаю места и хранятся в удобных для автоматического монтажа лентах — SMD проще монтировать автоматами
По тем же причинам, кроме последнего пункта, для радиолюбителей, так же выгодней применять SMD компоненты
- kosmogon Приветствую. А какой фен посоветуете для работы? Какую марку, тип. Не только выпаивать, но и паять. Вентилятор в ручке, в блоке? Чем лучше то или другое? Какова цена, в каких пределах примерно?
- GetChiper Автор записи На сче фена ничего не скажу — у самого нету. Обхожусь паяльником.
- anatoliy Фен рулез!! А еще круче технологическая конвекционная печь
Особенности демонтажа
Известно множество технических приёмов, позволяющих выпаивать микросхему паяльником, каждый из которых имеет свои достоинства и недостатки. Извлечь электронные детали из плат без повреждений контактов можно следующими способами:
- за счёт прогрева мест спайки одним лишь паяльником (с добавлением флюса);
- посредством специального отсоса, удаляющего расплавленный припой с контактных площадок;
- применением металлической оплётки от коаксиального кабеля, прикладываемой к отпаиваемой ножке;
- с использованием теплопроводящих металлических пластин (лезвий) или медных насадок, имеющих прорези под контактные пятачки микросхем.
Первые три метода пригодны при наличии паяльника, мощность которого превышает 25 Ватт.
Вариант применения специальных насадок предполагает замену рабочего жала и годится лишь в сочетании с «мощными» паяльными станциями (более 40 Ватт), способными прогреть её вместе с впаянными в плату контактами.
К тому же этот способ выпаять деталь годится только для микросхем с подходящим под конфигурацию насадки расположением ножек. Большее распространение получил подход, когда в качестве нагревателя используется обычное бритвенное лезвие.
Выпаивание микросхем с помощью пластины
Наличие нескольких ножек у микросхемы осложняет процесс одновременного выпаивания их из платы. Поэтому часто радиолюбители используют специальные металлические теплопроводящие насадки для прогревания сразу нескольких контактов.
Процесс такого демонтажа выглядит просто. Специальная пластина или простое бритвенное лезвие прикладываются одновременно к нескольким контактам. Затем лезвие нагревается до температуры плавления припоя. Так как площадь прогрева увеличена, то нужно применять паяльник 40 Вт мощности.
Во время нагрева теплопроводящей пластины микросхему рекомендуется немного раскачивать, чтобы упростить процесс освобождения ножек от припоя. После вынимания одного ряда контактов пластину переносят на другой ряд ножек и проделывают аналогичную операцию, пока полностью деталь не освободится от платы.
Используемые инструменты
Для реализации процедуры выпаивания потребуются следующие инструменты:
- паяльник (в принципе при определенной сноровке его можно заменить иным источником тепла, но лучше паяльника пока никто ничего не придумал);
- медицинский пинцет среднего размера (используется как держатель, заодно в ряде случаев выполняет функции теплоотвода).
Паяльник лучше взять с регулятором температуры в составе паяльной станции типа показанной на рисунке 1.
Пинцет при работе иногда заменяют на медицинский зажим или обычный крокодил.
Рисунок 1. Паяльная станция для радиомонтажных работ
Типичный вид печатной платы со стороны пайки показан на рисунке 2. Поэтому необходимо помнить о том, что припой не только обеспечивает электрический контакт выводов детали с токоведущими дорожками печатной платы, но и осуществляет первичное механическое крепление детали.
Рисунок 2. Вид печатной платы со стороны контактов
Для удаления излишка припоя используются такие приспособления как:
полые медицинские или специализированные иглы;
- отсос;
- медная оплетка.
Оплетка обычно поставляется на небольших бобинах, рисунок 3 и покупается в специализированных магазинах.
Рисунок 3. Оплетка для выпаивания радиодеталей
Наибольшую эффективность удаления припоя обеспечивает отсос, рисунок 4, но его необходимо приобретать отдельно.
Рисунок 4. Отсос для припоя
Подбор инструментов
Чтобы качественно выполнить поставленную задачу, в первую очередь нужно правильно подобрать инструмент. Для выпаивания конденсатора из платы мы можем использовать:
- Демонтажный паяльник;
- Паяльник без регулировки температуры;
- Паяльную станцию.
Еще нам обязательно понадобится несколько вспомогательных инструментов и расходные материалы, но об этом немного позже.
Название «демонтажный паяльник», или «демонтажный пистолет», как принято его называть, говорит само о себе. Этот инструмент предназначен именно для демонтажа, для выпайки деталей из платы. Японский Goot TP-100 справится с этой задачей за считанные секунды.
С таким оборудованием задачу можно решить максимально быстро и качественно. Но, согласитесь, не у каждого под рукой может быть такой инструмент. Затраты на приобретение демонтажного пистолета оправдывают себя, когда он постоянно в работе. Позволить себе такой инструмент может крупный сервисный центр или компания, которая занимается массовым производством. Поэтому, мы будем пользоваться более доступным набором инструментов.
В принципе, выпаять конденсаторы с материнской платы можно обычным паяльником без регулировки температуры. Не стоит выбирать паяльник мощностью менее 40 Вт – жало может не успевать разогревать припой, остывать в припое, а паяльник мощностью более 80-100 Вт – может перегреть и повредить плату, дорожки и компоненты на ней.
Инструмент, который мы выбрали для работы, есть в каждой мастерской по ремонту электроники – термовоздушная паяльная станция. В нашем распоряжении имеется станция АССТА 401.
Accta 401 – станция с паяльником для бессвинцовой пайки мощностью 70 Вт. Мощности паяльника будет достаточно как для работы с обычным, так и бессвинцовым припоем. Забегая вперед, скажу, что большая мощность будет только положительно влиять на процесс выпайки. Почему? Как только жало прикасается к выводу с припоем, начинается передача тепла от жала к припою и выводам конденсатора. Паяльник, имеющий большую мощность, может быстро разогреться и быстро достичь необходимую температуру, а также расплавить припой.
Критерии выбора
Паяльное устройство обеспечивает монтаж деталей. Качество работы зависит от параметров:
- Вид нагревателя. У современных паяльных станций нагревательные элементы изготовлены из керамики и нихрома. Керамика мгновенно греется, однако она достаточно чувствительна к неравномерным прогреваниям и быстро трескается. Для обеспечения керамическому нагревателю хорошей отдачи тепла, длительной эксплуатации, высокой мощности применяют термостабилизатор. Нихромовый элемент очень быстро выходит со строя, его применяют для разовых использований. Но в связи с очень низкой стоимостью, есть рациональность в его приобретении.
- Интервалы в регулировании температур.
- Скорость прогревания.
- Мощность для качественного функционирования прибора. Она необходима для спайки планшета, навигатора, смартфона.
- Напряжение.
- Параметры эргономики: форма, размеры, масса.
- Температуры для спайки (не должна быть ниже 250С).
Для любого прибора необходимо иметь несколько сменных сердечников разной площади, краёв, формы. Они влияют на конечный результат:
- большая площадь увеличивает теплообмен при пайке;
- спаивание некоторых деталей зависят от формы сердечника и температуры.
Выбирая оборудование для монтажа, нужно разобраться, имеет ли данный прибор возможность проведения замены вышедших со строя деталей.
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:
- 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;
- 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;
- 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
Что такое паяльник и как устроен прибор
Электрическим паяльником называется такой вид электрического инструмента, посредством которого осуществляется объединение двух деталей между собой посредством мягких веществ. Таким мягким веществом является припой, который расплавляется, и переходит в жидкое состояние за счет воздействия высоких температур. Когда воздействие высоких температур прекращается, припой затвердевает (что происходит практически мгновенно), тем самым обеспечивая надежное соединение. Рассматриваемый прибор является главным оружием электронщиков, посредством которого осуществляется не только соединение проводов и полупроводниковых элементов, но и их разъединение.
Прибор внешне имеет простую конструкцию, однако внутри он состоит из различных деталей, с назначением которых следует разобраться. Знать устройство паяльника вовсе не обязательно, чтобы научится им правильно пользоваться, но эта информация поможет в случае выхода его из строя. Состоит прибор из ряда следующих элементов, которые имеют свои особенности:
- В его основе заложен металлический стержень, изготовленный из красной меди. Именно этот стержень нагревается, и плавит припой при соединении деталей. За основу стержня используется красная медь, так как именно этот материал обладает высокой степенью теплопроводности (хорошо передает тепло). Конец стержня имеет клиновидную форму, что необходимо для работы с мелкими полупроводниковыми элементами. Конец стержня называется жалом, как на отвертках
- Нагревательный элемент — стальная трубка, внутрь которой вставляется стержень из красной меди. Трубка оборачивается слюдой или стеклотканевым составом, поверх которого наматывается проволока из нихрома. При прохождении тока по проволоке, она нагревается, и передает тепло металлической трубке. В итоге нагревается стержень, и переходит в рабочее состояние. Поверх нихромовой проволоки находится защитный слой слюды. Он защищает спираль от соприкосновения с металлическим корпусом паяльника, тем самым повышая безопасность электрического прибора. Вторая его защитная функция заключается в том, чтобы сохранять тепло, и не передавать его стальному корпусу прибора
- Рукоятка — изготавливается из термоустойчивого пластика или дерева, и позволяет мастеру удобно работать инструментом
- Провода и вилка для подключения в розетку. Провода соединяются с выводами нихромовой проволоки. Для надежности соединения используются алюминиевые зажимы, которые пропаиваются с целью обеспечения надежного контакта. Зажимы в месте соединения используются на мощных паяльниках, а на маломощных приборах объединение осуществляется без дополнительной фиксации, но с обязательным нанесением припоя. Алюминиевые пластины для соединения медного провода с нихромовой нитью используются для повышения надежности объединения, а также для отвода тепла. Чем мощнее паяльник, тем сильнее нагреваются медные провода, поэтому алюминиевые зажимы осуществляют отвод тепла. Эта информация будет полезна в случае, если при ремонте мощного паяльника принимается решение об удалении алюминиевых пластин. Толщина жилы медного кабеля выбирается в зависимости от мощности прибора
- Стальной корпус — это часть инструмента, внутри которой располагается нагревательный элемент. На корпусе может присутствовать (в зависимости от модели) резьбовой винт, посредством которого фиксируется стержень. В конструкции корпуса могут находиться отверстия ближе к рукоятке, назначение которых заключается в отводе тепла
Как устроен паяльник внутри, показано на фото ниже.
С устройством паяльника полезно разобраться всем, кто планируется осуществить его ремонт в случае возникновения поломки.
Методы паяльных работ
Для выпаивания разъема или детали из платы без перегрева нужно залудить контакты низкоплавким материалом.
Итоговая температура плавления будет выше, чем у Розе в чистом виде так как он смешивается с припоем на плате у которого другой состав и характеристики. (плавление при 270 °C)
Место работ имеет важное значение. Например, плата может быть очень теплоемкой из-за ее толщины
Время и мощность нагрева должны быть больше, чем у более легкой платы.
Материнскую плату от компьютера придется дольше прогревать, чем маленькую плату от мобильного телефона из-за большей многослойности и толщины текстолита.
Сначала наносится флюс на контакты выпаиваемой детали. Добавляется несколько гранул легкоплавкого припоя. Есть несколько техник паяльных работ.
Работа паяльником
Нужны массивные жала: мини волна, топорик.
Температуру паяльника можно оставить в пределах 230 °C, например, 200 °C.
Контакты детали нужно залудить легкоплавким сплавом, предварительно нанеся флюс.
На контактах образуется капля припоя, которую легко разогреть одним паяльником на небольшой мощности.
Результат паяльных работ.
Как выпаять разъем USB одним паяльником и Розе
Быстрая и безопасная пайка одним паяльником и легкоплавким припоем.
Подробнее
Пайка феном
Фен выставляется на температуру примерно 120 — 170 °C со средним потоком воздуха.
Гранулы постепенно расплавляются и смешиваются с контактами. Их лучше поправлять пинцетом по месту пайки, чтобы припой лучше распределился.
Нужно тщательно прогреть место пайки. Постепенно, по мере повышения температуры, деталь начнет выпаиваться. Это будет заметно при появлении блика на припое.
Результат низкотемпературной пайки.
Комбинированный метод
Фен сверху над местом пайки нужен для вспомогательного инструмента, на 100°C, а паяльником паяются детали сплавом Розе на температуре 200 °C.
После пайки детали обязательна очистка от получившейся смеси припоя с помощью оплетки.
Неисправные конденсаторы
Пожалуй, наиболее частая причина сбоев или отказов материнских плат вызвана выходом из строя конденсаторов низковольтного сильноточного источника питания ядра процессора.
Эти конденсаторы работают в тяжелом режиме, и проявляется обычно такая неисправность после нескольких месяцев или лет работы.
Тяжесть режима заключается в том, что по цепям источника питания протекают токи в десятки ампер.
Выход из строя конденсаторов можно определить по внешнему виду. Они вздуваются, при этом в самых запущенных случаях верхняя грань их раскрывается, и из них вытекает электролит. Как правило, эти конденсаторы включены параллельно – для уменьшения ESR (эквивалентного последовательного сопротивления, ЭПС). Вы хотите спросить,
Использование сплава «Розе»
Выпаять и снять микросхему из платы можно и с помощью специальных составов, называемых сплавами «Розе» или «Вуда». Отличительной их особенностью является пониженная температура плавления (не более 100 градусов).
Перед тем, как распаять микросхемы по этому методу несколько гранул выбранного состава насыпается непосредственно на их контакты. После этого с помощью хорошо прогретого паяльника делается ванна из припоя, равномерно растекающаяся по всем ножкам.
Благодаря воздействию гранул общая температура плавления в ванне из расплава также понизится, что приведёт к равномерному растеканию жидкого припоя по всей плоскости контактных площадок. В таком разогретом состоянии нужно попытаться вытащить микросхему из гнезда, ухватившись за неё пинцетом.
Распайка планарных деталей
Демонтаж с помощью сплава Розе
Контакты микросхемы у нас при этом замкнутся, но это не страшно, после того как демонтируем микросхему, мы легко с помощью демонтажной оплетки, уберем излишки припоя с контактов на плате, и с контактов на микросхеме.
Итак, мы взялись за нашу микросхему пинцетом, по краям, там где отсутствуют ножки. Обычно длина микросхемы, там где мы придерживаем ее пинцетом, позволяет одновременно водить жалом паяльника, между кончиками пинцета, попеременно с двух сторон микросхемы, там где расположены контакты, и слегка тянуть ее вверх пинцетом. За счет того что при расплавлении сплава Розе или Вуда, которые имеют очень низкую температуру плавления, (порядка 100 градусов), относительно бессвинцового припоя, и даже обычного ПОС-61, и смещаясь с припоем на контактах, он тем самым снижает общую температуру плавления припоя.
Демонтаж микросхем с помощью оплетки
И таким образом микросхема у нас демонтируется, без опасного для нее перегрева. На плате у нас образуются остатки припоя, сплава Розе и бессвинцового, в виде слипшихся контактов. Для приведения платы в нормальный вид мы берем демонтажную оплетку, если флюс жидкий, можно даже обмакнуть ее кончик в нее, и кладем на образовавшиеся на плате “сопли” из припоя. Затем прогреваем сверху, придавив жалом паяльника, и проводим оплеткой вдоль контактов.
Выпаивание радиодеталей с оплеткой
Таким образом весь припой с контактов впитывается в оплетку, переходит на нее, и контакты на плате оказываются очищенными полностью от припоя. Затем эту же процедуру, нужно проделать со всеми контактами микросхемы, если мы собираемся запаивать микросхему в другую плату, или в эту же, например после прошивания с помощью программатора, если это микросхема Flash памяти, содержащая прошивку BIOS материнской платы, или монитора, или какой либо другой техники. Эту процедуру, нужно выполнить, чтобы очистить контакты микросхемы от излишков припоя. После этого наносим флюс заново, кладем микросхему на плату, располагаем ее так, чтобы контакты на плате строго соответствовали контактам микросхемы, и еще оставалось немного места на контактах на плате, по краям ножек. С какой целью мы оставляем это место? Чтобы можно было слегка коснувшись контактов, жалом паяльника, припаять их к плате. Затем мы берем паяльник ЭПСН 25 ватт, или подобный маломощный, и касаемся двух ножек микросхемы расположенных по диагонали.
Припаивание SMD радиодеталей паяльником
В итоге микросхема у нас оказывается “прихвачена”, и уже не сдвинется с места, так как расплавившийся припой на контактных площадках, будет держать микросхему. Затем мы берем припой диаметром 0.5 мм, с флюсом внутри, подносим его к каждому контакту микросхемы, и касаемся одновременно кончиком жала паяльника, припоя, и каждого контакта микросхемы. Использовать припой большего диаметра, не рекомендую, есть риск навесить “соплю”. Таким образом, у нас на каждом контакте “осаждается” припой. Повторяем эту процедуру со всеми контактами, и микросхема впаяна на место. При наличии опыта, все эти процедуры реально выполнить за 15-20 минут, а то и за меньшее время. Нам останется только смыть с платы остатки флюса, растворителем 646, или отмывочным средством Flux Off, и плата готова к тестам, после просушивания, а это происходит очень быстро, так как вещества применяемые для смывания, очень летучие. 646 растворитель, в частности, сделан на основе ацетона. Надписи, шелкография на плате, и паяльная маска, при этом не смываются и не растворяются.
Единственное, демонтировать таким образом микросхему в корпусе Soic-16 и более многовыводную, будет проблематично, из-за сложностей с одновременным прогреванием, большого количества ножек. Всем удачной пайки, и поменьше перегретых микросхем! Специально для Радиосхем – AKV.
Форум по обсуждению материала ПАЙКА SMD ДЕТАЛЕЙ БЕЗ ФЕНА
|
|
||
|
|
