Как правильно выпаивать смд компоненты. Как быстро распаять SMD компоненты

Случилась тут на днях одна неприятность – спалил дорожку питания на плате преобразователя UART-USB (на ATtiny2313). Пришлось сгоревшую дорожку заменить проводком-перемычкой. Вроде бы и работает все как надо, но этот проводок меня начал раздражать. Решил под это дело обновить платку преобразователя, так сказать проапгрейдить до версии №2. А раз микроконтроллер цел его можно выпаять и переставить на новую плату. Так как я, обещал показать, как их выпаивать, то, заодно, и выполню свое обещание.

Отпайка (desoldering) SMD компонентов.
Конечно же, для отпайки SMD компонентов лучшим инструментом является фен, но за неимением фена приходится выкручиваться подручными средствами. Способов существует множество, начиная от изготовления специальных насадок на паяльник (чтоб греть все ножки одновременно), применения слюды, химического травления и заканчивая экзотическими методами, вроде прогрева платы вплотную приставленным мощным прожектором. В большинстве своем эти методы не отличаются особой гуманностью к плате и дорожкам. Они безбожно перегреваются и становятся плохо пригодными к повторному применению.
Для себя я выбрал способ, максимально щадящий как для платы и дорожек, так и для отпаиваемых компонентов. Кроме того, для этого способа не нужно каких-либо особенных материалов или технологий.

Материалы инструменты:
1 Специальная «оплетка» для удаления припоя. Достать не проблема – не является дефицитом. Можно заменить на пучек тонких проволочек (конечно же не окисленных);
2 Жидкий флюс. Я покупаю флюс с названием Ф5. Можно заменить на спирто-канифоль, но эффект будет похуже;
3 Игла или тонкое шило, пинцет.

Технология отпайки следующая:
1 Обильно смачиваем флюсом, как отпаиваемые ножки, так и саму «оплетку»;
2 При помощи «оплетки» и паяльника максимально удаляем припой. Для этого потребуется несколько проходов. Не экономьте «оплетку»!
3 После того, как припой максимально снят, приступаем к отрыванию ножек от дорожек. Делается это следующим способом: орудуя иглой как рычагом, слегка поддеваем ножку, опираясь на соседнюю. Большого усилия не нужно – ножки отстают очень легко с характерным щелчком. Эту процедуру проделываем со всеми ножками. Если какая либо ножка не поддается — не силуем, оставляем как есть;
4 После того, как все ножки оторваны, микросхему уже ничего не будет удерживать – просто забираем ее с платы. Если несколько ножек не оторвались от дорожек – ничего страшного захватываем корпус пинцетом (или поддеваем шилом) и аккуратно прилаживая небольшое усилие отрываем.

(Visited 10 034 times, 3 visits today)

Навигация по записям

054-Выпаиваем SMD компоненты. : 29 комментариев

1. 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?…

2. 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!

3. SemLeik

   А еще, а SMD элементы, находятся только на компьютерных платах??

4. 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

5. 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?

6. GetChiper Автор записи

   На сче фена ничего не скажу — у самого нету. Обхожусь паяльником.

7. anatoliy

   
   Фен рулез!!
   А еще круче технологическая конвекционная печь 😀
   Это просто нет слов одни эмоции! Притом положительные
   Пробовал как-то ради прикола материнку распаять. Засунул поставил терморегулятор на 290 оно погрелась бибикнуло. Быстро вынул плату и прямо в рамке об край открытой картонной коробки. Бац!! Все детали тама 🙂
   А запаивать просто сказка. Намазал пастой. поставил детальки. запихнул плату. Выбрал профиль. Включил. 30 сек. Бикнуло вынул. остыло, отмыл готово. Все детальки строго по центру площадок. все на одной высоте.
   При известной сноровке можно собрать из бытовой электродуховки 🙂

8. aui2002

   Ходят слухи, что вместо духовки можно взять несколько мощных галогеновых прожекторов. Тоже ничего жарят.

9. anatoliy

   Это получается ик. Еще надо температуру контролировать. У нас мужики делали из бытовой духовки. Микроконтроллера 4 термопар. И как его??? ну ик датчик из детектора движения.
   Разницы с промышленной не заметили. Разве что в цене!

10. GetChiper Автор записи

    Ого — это уже промышленные технологии! Хотя плюсы печки уже вижу (даже для небольших плат).

11. aui2002

    Ну тогда проще купить дешевую печку-автоклав (используется в хим. лабораториях) новую низкотемпературную или старую высоко-температурную (высокотемпературные греют где-то до 1000 по Цельсию, но со временем «теряют хватку» и не прогревают выше 400-500. Их обычно списывают или продают за бесценок.)

    Преимущество перед духовкой — маленький размер (30х20х40см) и встроенная система контроля скорости нагревания.

12. anatoliy

    
    Логично 🙂
    Но это не везде доступно! Я бы такую добыл. На стекло токопроводящие покрытие наносить. Там как раз 400С надо.

    Да ещё при пайке важна не скорость а так называемый температурный профиль. Который надо строго выдержать.
    Ещё там важная деталь рамка. В которой закрепляется плата. Должна быть возможность её вынуть из печи как в холодном состоянии так и в горячем. Притом бес толчков. Иначе детальки осыпятся.

13. aui2002

    
    В них, как правило, есть 1-2 пары направляющих(салазок)под них рамку достаточно легко сварганить.
    А по поводу температурного профиля, так такие печи как раз и «заточены» под равномерный нагрев всего объема.

14. anatoliy

    
    Ну что-же надо пробывать 🙂 У вас я так понимаю доброволец на эксперимент есть? Мощьный тринистор МК и 4 термопары и будет вам счастье 🙂 Ещё можно продув заборным воздухом организовать для резкого сброса температуры. А пригодность просто определить. Ставите термопару греете на максимальной мощьности до 300градусов потом резко выключаете и строите профиль по секундам нагрев охлаждение. Потом сравниваете с рекомендуемым для пайки. Есть практически в любом датасшите на SMD детальки. И осознаете пригодность для переделки.
    Имхо при пайке надо относительно резко нагреть и плавнинько так охладить

15. ZagZag

    Тут искал инфу про определение SMD компонентов.
    Ну с резисторами все понятно. 3 цифры: 2 — номинал, последняя — степень.
    Примеры:
    102 = 10 * 10 ^ 2 = 1000 ом = 1 ком
    103 = 10 * 10 ^ 3 = 10 ком
    Статья в тему.

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

SMD - Surface Mounted Devices - Компоненты для поверхностного монтажа - так расшифровывается эта английская аббревиатура. Они обеспечивают более высокую по сравнению с традиционными деталями плотность монтажа. К тому же монтаж этих элементов, изготовление печатной платы оказываются более технологичными и дешевыми при массовом производстве, поэтому эти элементы получают все большее распространение и постепенно вытесняют классические детали с проволочными выводами.

Монтажу таких деталей посвящено немало статей в Интернете и в печатных изданиях, . Сейчас хочу ее дополнить.
Надеюсь мой опус будет полезен для начинающих и для тех, кто пока с такими компонентами дела не имел.

Выход статьи приурочен , где таких элементов 4 шт., а собственно процессор PCM2702 имеет супер-мелкие ноги. Поставляемая в комплекте печатная плата имеет паяльную маску , что облегчает пайку, однако не отменяет требований к аккуратности, отсутствию перегрева и статики.

Инструменты и материалы

В любительских условиях удобнее всего такие детали паять при помощи специального паяльного фена или по другому - термовоздушной паяльной станцией. Выбор их сейчас в продаже довольно велик и цены, благодаря нашим китайским друзьям, тоже очень демократичные и доступны большинству радиолюбителей. Вот например такой образчик китайского производства с непроизносимым названием. Я такой станцией пользуюсь уже третий год. Пока полет нормальный.

Ну и конечно же, понадобится паяльник с тонким жалом. Лучше если это жало будет выполнено по технологии «Микроволна» разработанной немецкой фирмой Ersa. Оно отличается от обычного жала тем, что имеет небольшое углубление в котором скапливается капелька припоя. Такое жало делает меньше залипов при пайке близко расположенных выводов и дорожек. Настоятельно рекомендую найти и воспользоваться. Но если нет такого чудо-жала, то подойдет паяльник с обычным тонким наконечником.

В заводских условиях пайка SMD деталей производится групповым методом при помощи паяльной пасты. На подготовленную печатную плату на контактные площадки наносится тонкий слой специальной паяльной пасты. Делается это как правило методом шелкографии. Паяльная паста представляет собой мелкий порошок из припоя, перемешанный с флюсом. По консистенции он напоминает зубную пасту.

После нанесения паяльной пасты, робот раскладывает в нужные места необходимые элементы. Паяльная паста достаточно липкая, чтобы удержать детали. Потом плату загружают в печку и нагревают до температуры чуть выше температуры плавления припоя. Флюс испаряется, припой расплавляется и детали оказываются припаянными на свое место. Остается только дождаться охлаждения платы.

Вот эту технологию можно попробовать повторить в домашних условиях. Такую паяльную пасту можно приобрести в фирмах, занимающихся ремонтом сотовых телефонов. В магазинах торгующих радиодеталями, она тоже сейчас как правило есть в ассортименте, наряду с обычным припоем. В качестве дозатора для пасты я воспользовался тонкой иглой. Конечно это не так аккуратно, как делает к примеру фирма Asus когда изготовляет свои материнские платы, но тут уж как смог. Будет лучше, если эту паяльную пасту набрать в шприц и через иглу аккуратно выдавливать на контактные площадки. На фото видно, что я несколько переборщил плюхнув слишком много пасты, особенно слева.

Посмотрим, что из этого получится. На смазанные пастой контактные площадки укладываем детали. В данном случае это резисторы и конденсаторы. Вот тут пригодится тонкий пинцет. Удобнее, на мой взгляд, пользоваться пинцетом с загнутыми ножками.

Вместо пинцета некоторые пользуются зубочисткой, кончик которой для липкости чуть намазан флюсом. Тут полная свобода - кому как удобнее.

После того как детали заняли свое положение, можно начинать нагрев горячим воздухом. Температура плавления припоя (Sn 63%, Pb 35%, Ag 2%) составляет 178с*. Температуру горячего воздуха я выставил в 250с* и с расстояния в десяток сантиметров начинаю прогревать плату, постепенно опуская наконечник фена все ниже. Осторожнее с напором воздуха - если он будет очень сильным, то он просто сдует детали с платы. По мере прогрева, флюс начнет испаряться, а припой из темно-серого цвета начнет светлеть и в конце концов расплавится, растечется и станет блестящим. Примерно так как видно на следующем снимке.

После того как припой расплавился, наконечник фена медленно отводим подальше от платы, давая ей постепенно остыть. Вот что получилось у меня. По большим капелькам припоя у торцов элементов видно где я положил пасты слишком много, а где пожадничал.

Паяльная паста, вообще говоря, может оказаться достаточно дефицитной и дорогой. Если ее нет в наличии, то можно попробовать обойтись и без нее. Как это сделать рассмотрим на примере пайки микросхемы. Для начала все контактные площадки необходимо тщательно и толстым слоем облудить.

На фото, надеюсь видно, что припой на контактных площадках лежит такой невысокой горочкой. Главное чтобы он был распределен равномерно и его количество на всех площадках было одинаково. После этого все контактные площадки смачиваем флюсом и даем некоторое время подсохнуть, чтобы он стал более густым и липким и детали к нему прилипали. Аккуратно помещаем микросхему на предназначенное ей место. Тщательно совмещаем выводы микросхемы с контактными площадками.

Рядом с микросхемой я поместил несколько пассивных компонентов керамические и электролитический конденсаторы. Чтобы детали не сдувались напором воздуха нагревать начинаем свысока. Торопиться здесь не надо. Если большую сдуть достаточно сложно, то мелкие резисторы и конденсаторы запросто разлетаются кто куда.

Вот что получилось в результате. На фото видно, что конденсаторы припаялись как положено, а вот некоторые ножки микросхемы (24, 25 и 22 например) висят в воздухе. Проблема может быть или в неравномерном нанесении припоя на контактные площадки или в недостаточном количестве или качестве флюса. Исправить положение можно обычным паяльником с тонким жалом, аккуратно пропаяв подозрительные ножки. Чтобы заметить такие дефекты пайки необходимо увеличительное стекло.

Паяльная станция с горячим воздухом - это хорошо, скажете вы, но как быть тем, у кого ее нет, а есть только паяльник? При должной степени аккуратности SMD элементы можно припаивать и обычным паяльником. Чтобы проиллюстрировать эту возможность припаяем резисторы и пару микросхем без помощи фена одним только паяльником. Начнем с резистора. На предварительно облуженные и смоченные флюсом контактные площадки устанавливаем резистор. Чтобы он при пайке не сдвинулся с места и не прилип к жалу паяльника, его необходимо в момент пайки прижать к плате иголкой.

Потом достаточно прикоснуться жалом паяльника к торцу детали и контактной площадке и деталь с одной стороны окажется припаянной. С другой стороны припаиваем аналогично. Припоя на жале паяльника должно быть минимальное количество, иначе может получиться залипуха.

Вот что у меня получилось с пайкой резистора.

Качество не очень, но контакт надежный. Качество страдает из за того, что трудно одной рукой фиксировать иголкой резистор, второй рукой держать паяльник, а третьей рукой фотографировать.

Транзисторы и микросхемы стабилизаторов припаиваются аналогично. Я сначала припаиваю к плате теплоотвод мощного транзистора. Тут припоя не жалею. Капелька припоя должна затечь под основание транзистора и обеспечить не только надежный электрический контакт, но и надежный тепловой контакт между основанием транзистора и платой, которая играет роль радиатора.

Во время пайки можно иголкой слегка пошевелить транзистор, чтобы убедиться что весь припой под основанием расплавился и транзистор как бы плавает на капельке припоя. К тому же лишний припой из под основания при этом выдавится наружу, улучшив тепловой контакт. Вот так выглядит припаянная микросхема интегрального стабилизатора на плате.

Теперь надо перейти к более сложной задаче - пайке микросхемы. Первым делом, опять производим точное позиционирование ее на контактных площадках. Потом слегка «прихватываем» один из крайних выводов.

После этого нужно снова проверить правильность совпадения ножек микросхемы и контактных площадок. После этого таким же образом прихватываем остальные крайние выводы.

Теперь микросхема никуда с платы не денется. Осторожно, по одной припаиваем все остальные выводы, стараясь не посадить перемычку между ножками микросхемы.

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.

Появились желание и необходимость перейти на более компактные схемы, нежели собранные на обычной макетке. Перед тем, как основательно закупаться текстолитом, элементами и микросхемами для поверхностного монтажа, решил попробовать, а смогу ли я собрать такую мелочь. На просторах Алиэкспресс нашелся отличный «тренажер» за очень разумные деньги. Если у вас есть опыт пайки, большого смысла читать обзор нет

Набор представляет из себя светоэффект бегущие огни, скорость регулируется переменным резистором.
Приехало все в стандартном пупырчатом конверте, в зиппакете

Внешний вид набора

Расходники

Паяльник

Вот эти здоровым жалом я в итоге и пользовался… Им оказалось очень удобно поправлять криво вставшие элементы, поскольку его величины хватает, чтобы разогреть обе точки пайки, а потом мне было лень его сменить.

Держатели

третья рука, на крокодилах надета термоусадка, чтобы не царапать текстолит, и плата при этом держится в разы лучше


PCB Holder

Еще пара фото