Як паяти SMD-компонент із «колодкою» на дні?

Я отримую друковану плату для проекту, над яким я працюю. Одна з деталей, драйвер двигуна A4950 ( таблиця даних ), має внизу «колодку», яка призначена для пайки до GND друкованої плати для теплового розсіювання. Я замовляю лише невелику кількість друкованих плат, тому мені не було б сенсу купувати якусь послугу складання друкованих плат . Я сам планую паяти компоненти.

Я думав про паяння, і я не знаю, як би мені піти (використовуючи паяльник), паяючи колодку на дні. Це навіть можливо зробити вручну?

Я думав, може, я міг би вручну застосувати паяльну пасту до друкованої плати, але я не впевнений, чи це правильне використання пасти для пайки чи ні.

Як я можу скласти прототип ІМС з відкритою подушечкою на дні?

Абсолютний найкращий спосіб зробити це - попередньо підігріти все з великим джерелом гарячого повітря з високим потоком або духовкою. Спочатку нанесіть пасту, якщо у вас є, або трохи дротяного припою на прокладку. Потім попередньо нагрійте. Температура попереднього нагрівання становить близько 125 ° С.

Після того, як все нагріється при температурі 125 ° С, подайте локалізоване гаряче повітря безпосередньо до деталі, яку потрібно спаяти, і негайно навколо неї. Температура повинна бути досить гарячою, щоб розплавити припой, але не перегрівати деталь. Багато дешевого обладнання з гарячим повітрям мають низьку температуру та індикацію. Тож вам може знадобитися експериментувати. Якщо припой плавиться надзвичайно швидко, він занадто гарячий. Якщо він розтане приблизно за 10-45 секунд, це, мабуть, добре. Якщо це займе цілу хвилину, то, мабуть, повинно бути спекотніше. Часто ви помічаєте вид деталі, що самовирівнюється і встає на місце, коли припой весь розплавиться. Це хороший показник того, що він досить гарячий.

Невеликі деталі, ймовірно, розгораються набагато швидше, ніж великі, і, можливо, не знадобиться також висока температура. Ваші перші зусилля можуть не спрацювати. Тому слідкуйте за часом, температурою та результатами. Як тільки ви знайдете переможний рецепт, дотримуйтесь його.

Якщо у вас немає ніякого способу попередньо нагріти всю дошку, ви можете просто зробити так, як каже Арсенал. Якщо ви ремонтуєте дошку, яка пройшла через духовку, що відновлюється, слідкуйте за часом і температурою, коли ви знімаєте деталь. Це дасть вам хороше уявлення про час та температуру, необхідні для встановлення нового.

Для великих частин я іноді не розміщую їх перед нагріванням. Я тримаю деталь пінцетом біля краю потоку гарячого повітря. Я використовую гаряче повітря на прокладці, поки не побачу, що припой ретельно розплавляється, потім гарячу частину кладу на розплавлений припой пінцетом. Не кладіть холодну частину на гарячий припой. Частина теж повинна бути гарячою, інакше ви отримаєте стик холодного припою. Якщо ви зробите це таким чином, ви можете припинити нагрівання майже відразу після розміщення деталі. О, також, використовуйте флюс.

Один дешевий і простий спосіб зробити це - просвердлити невеликий отвір (від 50 до 100 миль) в центрі колодки на друкованій платі. Припаяйте саму прокладку, але не так сильно її калють. Припой або хоча б флюс накладки на ІМС і припаюємо лише кутові штифти до друкованої плати.

Покладіть паяльник на 60 Вт або настільки маленьким наконечником зубила на задню частину друкованої плати та в просвердлений отвір. Це нагріватиме ІК-панель та накладку друкованої плати достатньо, щоб з'єднатись. За допомогою пальця в рукавичці натисніть на СК плоским, оскільки він зливається з колодкою. СТОПУЙТЕ мить, коли це відбувається. Тепер ви можете припаяти вручну або використовувати інфрачервону або теплову гармати для пайки решти шпильок.

Це добре працює, як тільки ви це зробили кілька разів. Ви втрачаєте деяку передачу тепла на друковану плату, використовуючи цей трюк, але менше шансів на пошкодження від приготування IC або PCB, якщо інші процедури триватимуть занадто довго.

EDIT: Єдиний раз, коли цей трюк не вийде, - це багатошарові дошки, і ви знаєте, що є сліди, які ви можете вирізати. Однак у ІС, які мають нижню колодку для заземлення та / або радіатора, як правило, немає прихованих слідів під ними. Щонайбільше буде заземлюючий майданчик із кільцем конденсаторів SMD по всьому периметру. Якщо це зовсім мало, все одно безпечно просвердлити невеликий отвір у центрі.

Дякуючи @MichaelKaras за його пропозицію, що якщо ви робите власний макет дошки, в дошку, яку засипають у будинку будинку, можна вбудувати отвір на 50 міль. Це створює більше поверхні для передачі тепла і уникнення свердління свердловини в казані, якщо це буде зроблено пізніше. Пластина наскрізь також дозволяє отримати більше тепла з паяльника, тому цей крок відбувається швидко. Також це дозволяє прокласти кілька слідів навколо отвору, якщо це спрощує маршрутизацію.

Ось спосіб це зробити без пістолета для гарячого повітря.

Оскільки деталь має шпильки з двох сторін, ви можете зробити центральну колодку довшою, як це зроблено для U3. Таким чином ви можете нагріти його за допомогою мікросхеми:

Потім попередньо розпаліть як накладку на пристрої, так і на друкованій платі, і нагрівайте, поки вона не розплавиться разом. Після цього можна нормально спаяти решту штифтів.

Якщо у вас є паяльна паста і регульована (повітряний потік і тепло) пістолет для гарячого повітря, ви можете використовувати їх.

Що я зазвичай роблю, це нанести пасту на палички (я використовую шприц із дуже тонкою голкою, щоб застосувати її, вона дійсно не потребує багато), розмістити компонент якнайкраще. Це не повинно бути на 100% ідеальним, особливо якщо на борту є опір пайки, оскільки переливаюча паяльна пасти дозволить деталі трохи вирівнятися, але не занадто сильно.

Тоді я використовую низький потік повітря (деталь можна продути) з температурою від 350 до 400 ° C і намагаюся рівномірно нагріватися навколо деталі. У якийсь момент припаяльна паста почне розтоплюватися на штифтах. Щоб отримати нижню площадку, їй потрібно трохи більше тепла, тому я продовжую ще кілька секунд навколо мікросхеми.

Якщо поблизу мікросхеми є невеликі деталі (наприклад, конденсатори для роз'єднання), будьте готові до того, що вони відлетять або надгробний камінь на вас.

Тож після того, як ви закінчите, уважно огляньте правління на предмет наявності шортів, які можуть виникнути під час цієї процедури - для мене це не рідкість.

Цей метод ставить теплову напругу на друковану плату, тому після приблизно 4 або 5 спроб друкована плата виявить ознаки деградації, і я зазвичай використовую нову.

Гаряче повітряне пістолет і багато флюсу. Інший метод, який я використовував для пайки цих деталей за допомогою паяльника, - це помістити кілька війок на термопластинку і пропаяти її через це. Це не найкращий метод, але він досить хороший для складання прототипів.

Якщо потужність, що розсіюється в частині, низька (як 1/3 або 1/4) від номінальної розсіювальної здатності, ви, можливо, не зможете спаяти майданчик взагалі (якщо це також не використовується для заземлення або електричного з'єднання, яке для багато частин теплової колодки з'єднано з штифтом і накладкою).

Інший варіант, якщо електричне підключення не потрібне з тепловою колодкою на дні, - це надіти радіатор на верхній частині для прототипування (іноді навіть блок алюмінію зробить, що завгодно, щоб збільшити площу поверхні до повітря).

[відмова від відповідальності: Ця методика пропонується лише для разових прототипів.]

Одного разу мені довелося припаяти мікросхему SOIC з термічною прокладкою до двошарової дошки. Мені не потрібно було використовувати пасту. Ось як я це зробив.

1. Розмітка друкованої плати. Нижній шар моєї друкованої плати служив грунтовою площиною. Я додав віа під IC, який підключив теплову колодку до нижньої площини заземлення. Основне призначення віасів полягало у відведенні теплоти, що розсіюється СК. Ті ж флакони можуть проводити тепло, необхідне для пайки.

2. Припаяйте доступне крило чайка на зовнішній стороні ІС. Це утримає його на місці.

3. Необов’язково, але дуже корисно. Нанесіть "об'ємне тепло" на друковану плату. Можна використовувати духовку. Навіть побутовий фен для цього може працювати. [Я використовую промисловий нагрівальний пістолет, який є зарослим феном.] Мета об'ємного тепла - зменшити кількість "актуального тепла", яке ви застосуєте паяльником на наступному кроці.

4. Точність тепла. Переверніть дошку. Приклейте паяльник у вхідний отвір на нижній стороні. Подайте припой і флюс у віночки щедро. Припой буде витікати через віаси до теплової колодки, де здійснюватиме електричний та тепловий контакт.

---

¹ Я використовував старомодний свинцевий припой для кроку 5. Він має нижчу температуру плавлення, ніж сучасний матеріал.
² Якщо у вас є вибір підказок, використовуйте середній або великий наконечник для кроку 5.
³ Якщо на вашій дошці є внутрішні площинні шари, зробити цей метод буде складніше.

Для паяння, що знаходиться під компонентом, ви, на жаль, не можете використовувати паяльник, вам потрібен тепловий пістолет або краще станція. .... і багато Flux. Сподіваюся, що це відповість на ваше запитання.

Гаряче повітря, пістолет для пайки та флюс - правильна відповідь, як розміщували інші. Однак я хотів би додати точності до температури, яку слід використовувати. Попередньо нагрівайте близько 120 ° С протягом однієї хвилини, а потім поступово збільшуйте тепло на 10 ° кроків кожні 5 секунд, поки ви не досягнете 240 ° С або 250 ° С (для великих деталей). Потім повільно порахуйте до 5 і почніть поступово знижувати температуру. зменшення можна зробити швидше. Повернувшись до 125С, ви можете вимкнути гаряче повітря. НЕ нагрівайте при більш високій температурі, ніж це! Ваша частина та друкована плата та інші деталі навколо будуть танути. У аркуші даних слід записати максимальну температуру та час пайки для відливу. Не перевищуйте їх. Якщо ви не маєте регульованого повітряного пістолета і не маєте його, ви можете спробувати пограти з цифровим термометром, але це набагато складніше і менш надійно. Настійно рекомендую придбати його, якщо ви зробите більше 10 штук. Повітряний пістолет також може використовуватися для зварювання або ремонту пластиків, рукавів, що контактують з пайкою та інших речей.

Дуже неохайний, але існуючий спосіб це зробити, щоб накладка на дошці була трохи більшою, припаяйте короткий тонкий дріт до самого компонента, потім, після розміщення компонента, припаяйте решту дроту до колодки. Це підніме компонент на відстань до мм від дошки, ви можете підсунути під нього трохи теплопровідного клею. :) Я можу бачити мороки на обличчях і цілком розумію, але це насправді може спрацювати, дбає про електричне підключення і тепло і не потребує пневматичної рушниці.

Це можна припаяти вручну, якщо ви спроектуєте голу дошку з отвором через дошку, який є достатньо великим, щоб наконечник паяльника підходив, але вам також знадобиться мати заземлення. Погляньте на малюнок для довідки. Я настійно не рекомендую цього робити, але якщо ви будуєте лише кілька дощок, то це спрацює. Якщо ви коли-небудь вирішите отримати більший об'єм, вийміть отвір і найміть КМ. Зображення має dfn із заземленою колодкою.

Використовуйте це посилання для зображення.