Smd компоненты чем паять: Страница не найдена — ЛампаГид

Содержание

Страница не найдена — ЛампаГид

Квартира и офис

Рассмотрим главные правила освещения гостиной. Если в таком помещении устроить всего лишь общее освещение

Квартира и офис

Чтобы ответить на вопрос, какие лампочки лучше – светодиодные или энергосберегающие, для начала необходимо

Светодиоды

Технический прогресс шагает семимильными шагами. Всё новые и новые технологии прочно входят в жизнедеятельность

Люминесцентные лампы

Стартер для люминесцентных ламп является одним из основных элементов лампочек дневного света. Зачем он

Лампы накаливания

Лампочки накаливания, несмотря на появление конкурирующих с ними энергосберегающих и светодиодных световых излучателей, по-прежнему

Квартира и офис

Детская является предметом заботы родителей, так как от того, в какой атмосфере растет малыш,

Пайка SMD-компонентов в промешенных условиях и дома своими руками с нанесением паяльной пасты

SMD-компонентами называют небольшие электронные элементы, которые монтируются на поверхность печатной платы. «SMD» (в транскрипции «СМД») является аббревиатурой словосочетания из английского языка «Surface Mounted Device», которое переводится, как «прибор, монтируемый на поверхность».

Еще одно значение слова «поверхность» проявляется в том, что пайка производится не традиционным способом, когда выводы компонентов вставляются в отверстие печатной платы и на обратной стороне припаиваются к токопроводящим дорожкам. SMD-компоненты монтируются на лицевой стороне, где находятся все дорожки. Такой вид посадки и называется поверхностным монтажом.

Преимущества применения

SMD-компоненты, благодаря применению новейших технологий, обладают небольшим размером и массой. Любой маленький элемент, функционально содержащий в себе десятки, а то и сотни резисторов, конденсаторов и транзисторов, будет в несколько раз меньше, чем обыкновенный полупроводниковый диод.

Благодаря этому радиоэлектронные приборы, изготовленные из компонентов для поверхностного монтажа, очень компактные и легкие.

Небольшие размеры SMD-компонентов не создают условий для возникновения наведенных токов в самих элементах. Для этого корпуса их слишком малы и не влияют на эксплуатационные характеристики. В результате устройства, собранные на таких деталях, работают качественнее, не создавая помех и не реагируя на помехи от других приборов.

SMD-компоненты можно располагать на плате очень близко друг другу. Современные детали настолько малы, что большую часть пространства стали занимать токопроводящие дорожки, а не радиокомпоненты. Это побудило производителей делать монтажные платы многослойными. Они представляют собой как бы сэндвич из нескольких плат, только контакты от всех дорожек выведены на поверхность самой верхней из них. Эти контакты называются монтажными пятачками. Такие многослойные платы очень компактны. Их используют при изготовлении мобильных телефонов, смартфонов, планшетных компьютеров. Детали на них настолько мелкие, что нередко разглядеть их можно только под микроскопом.

Технология пайки

Как уже указывалось выше, пайка SMD-компонентов осуществляется прямо на поверхность монтажных пятачков. Очень часто при этом выводы деталей после монтажа даже не видны. Поэтому использование традиционного паяльника невозможно.

Пайка СМД-компонентов осуществляет одним из нескольких способов:

  • разогревом всей платы в печи;
  • использованием инфракрасного паяльника;
  • применением термовоздушного паяльника или фена.

Когда устройства с применением SMD-компонентов изготавливаются промышленными методами, применяются специальные роботы-автоматы. В этом случае на монтажных пятачках уже предварительно нанесен припой в количестве, достаточном для монтажа. В иных случаях при подготовке, по трафарету наносится паяльная паста для SMD-компонентов. Манипулятор робота устанавливает детали на свои места и надежно фиксирует их. После этого платы с установленными SMD-компонентами отправляются в печь.

Температуру в печи плавно повышают до определённого значения, при котором расплавляется припой. Для материала, из которого изготовлены платы и радиокомпоненты, это температура не опасна. После того, как весь припой расплавлен, температуру снижают. Снижение производится плавно по определенной программе, определяемой термопрофилем. Именно при таком остывании, а не при резком охлаждении, пайка будет наиболее прочной.

Подготовка платы в домашних условиях

Чтобы качественно припаять SMD-компоненты в условиях домашней мастерской, понадобится инфракрасный паяльник или термовоздушная станция. Перед пайкой обязательно нужно подготовить плату. Для этого ее надо очистить и облудить пятачки. Если плата новая и ни разу нигде не использовалась, почистить можно обычным ластиком. После этого необходимо обезжирить поверхность, нанеся флюс. Если же она старая, и на ней присутствует загрязнения и остатки прежнего припоя, можно подготовить ее при помощи мелкозернистой наждачной бумаги, также обезжирив после зачистки флюсом.

Паять SMD-компоненты обычным паяльником не очень удобно из-за малого размера контактных площадок. Но если нет паяльной станции, то можно применить и паяльник с тонким жалом, работая им аккуратно, набирая припой на разогретое жало и быстро дотрагиваясь до контакта.

Нанесение пасты

Чтобы качественно припаять микросхемы, лучше воспользоваться не припоем, а паяльной пастой. Для этого элемент необходимо расположить на плате и зафиксировать. Из инструментов используют пинцет, пластиковые прижимы, небольшие струбцины. Когда выводы SMD-компонента оказались точно на монтажных пятачках, на них наносится паяльная паста. Для этого можно использовать зубочистку, тонкую кисть или медицинский шприц.


Наносить состав можно, не заботясь о том, что он покрывает и поверхность платы вокруг монтажных пятачков. Во время прогрева силы поверхностного натяжения соберут его в капли и локализуют в местах будущих контактов SMD-компонента с дорожками.

Прогревание

После нанесения необходимо прогреть область монтажа инфракрасным паяльником или феном (температура примерно 250 °C). Паяльный состав должен расплавиться и растечься по контактам монтируемого компонента и пятачка. Мощность струи фена надо отрегулировать таким образом, чтобы она не сдувала капли паяльной пасты с платы. Если позволяют характеристики устройства, используемого для пайки, снижать температуру надо плавно. Не допускается ускорять остывание путем обдува контактов SMD-компонентов воздухом.

По такой же технологии осуществляется и пайка светодиодов, в случае замены перегоревших элементов в каком-либо светильнике или, например, в подсветке приборов. Различие лишь в том, что плату во время пайки необходимо прогревать со стороны, обратной той, на которой установлены компоненты.

Виды паяльных паст

Паяльная паста является лучшим средством для автоматизированной пайки SMD-компонентов. Она представляет собой вязкую слаботекущую субстанцию из флюса, в которой во взвешенном виде содержатся мельчайшие частицы припоя.

Чтобы можно было успешно использовать ее, паста должна отвечать определенным требованиям:

  • не должна окисляться и расслаиваться на составляющие;
  • должна обладать определенной вязкостью, то есть быть достаточно жидкой, чтобы расплавляться от разогрева, и в то же время достаточно густой, чтобы не растекаться при этом по всей плате;
  • не должна оставлять грязи и шлаков на месте пайки;
  • паста должна хорошо отмываться обычными растворителями.

По способу использования составы делятся на отмывочные и безотмывочные. Как следует из названия, остатки отмывочной пасты следует удалять из зоны пайки после завершения, иначе входящие в ее состав компоненты могут агрессивно воздействовать на дорожки и на выводы деталей. Безотмывочные составы могут оставаться после пайки, так как они совершенно нейтральны к материалам плат и SMD-компонентов.

В свою очередь, отмывочные могут быть водорастворимыми и галогеносодержащими. Отмывочные водорастворимые составы могут смываться с плат деионизированной водой.

Иногда отмывочные пасты содержат галогены. Их вводят в состав для улучшения эксплуатационных свойств. Галогеносодержащие пасты могут применяться для высокой скоростной печати либо, наоборот, там, где необходим очень длительный срок схватывания. Введением галогенов улучшаются также паяющие свойства. Галогеносодержащие пасты смываются растворителями.

Изготовление пасты для пайки своими руками

В продаже имеется множество марок и видов паяльных паст, отвечающих всем условиям и требованиям, необходимым для качественного монтажа.

В домашних условиях можно изготовить такой состав, имея на руках пруток твердого припоя, паяльный жир и флюс.

Припой необходимо измельчить в очень мелкую фракцию. Сделать это можно напильником или наждаком. Полученную пыль от оловянно-свинцового прутка нужно собрать в небольшую емкость и механически перемешать с паяльным жиром. Если паяльного жира под рукой нет, можно использовать любой жидкий флюс, а в качестве связующего вещества и загустителя использовать обычный вазелин.

Консистенцию пасты можно определить на глаз, примерно рассчитывая пропорции. Готовый состав можно содержать в небольшой пластиковой емкости с плотно закрывающейся крышкой. Еще лучше загрузить ее в обычный медицинский шприц с толстой иглой.

Если дозированно выдавливать пасту на место будущей пайки, пользоваться такой пастой будет очень удобно, а результат будет прочным и надежным.

Пайка SMD деталей в домашних условиях » Журнал практической электроники Датагор


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, в своей статье про выбор главного инструмента я уже писал немного по этой теме. 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 к выпуску первого датагорского конструктора, 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.

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации

🌼 Полезные и проверенные железяки, можно брать

Опробовано в лаборатории редакции или читателями.

Инструменты и материалы

Несколько слов про необходимые для этой цели инструменты и расходные материалы. Прежде всего это пинцет, острая иголка или шило, кусачки, припой, очень полезен бывает шприц с достаточно толстой иголкой для нанесения флюса. Поскольку сами детали очень мелкие, то обойтись без увеличительного стекла тоже бывает очень проблематично. Еще потребуется флюс жидкий, желательно нейтральный безотмывочный. На крайний случай подойдет и спиртовой раствор канифоли, но лучше все же воспользоваться специализированным флюсом, благо выбор их сейчас в продаже довольно широкий.

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.

Вот тут то нам очень пригодится жало «микроволна» о котором я упоминал вначале. С его помощью можно производить пайку многовыводных микросхем, просто проводя жалом вдоль выводов. Залипов практически не бывает и на пайку одной стороны с полусотней выводов с шагом 0,5 мм уходит всего минута. Если же такого волшебного жала у вас нет, то просто старайтесь делать все как можно аккуратнее.

Что же делать, если несколько ножек микросхемы оказались залиты одной каплей припоя и устранить этот залип паяльником не удается?

Тут на помощь придет кусочек оплетки от экранированного кабеля. Оплетку пропитываем флюсом. Затем прикладываем ее к заляпухе и нагреваем паяльником.

Оплетка как губка впитает в себя лишний припой и освободит от замыкания ножки микросхемы. Видно, что на выводах остался минимум припоя, который равномерно залил ножки микросхемы.

Надеюсь, я не утомил вас своей писаниной, и не сильно расстроил качеством фотографий и полученных результатов пайки. Может кому-нибудь этот материал окажется полезным. Удачи!

С уважением, Тимошкин Александр (TANk)

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации

🌼 Полезные и проверенные железяки, можно брать

Опробовано в лаборатории редакции или читателями.

 

Пайка SMD компонентов своими руками. Инструкция

В этой статье будет рассмотрена небольшая инструкция по пайки smd компонентов. Вы научитесь паять многоногие микросхемы, а так же познакомитесь с основными моментами и возможными трудностями, которые могут возникнуть в процессе пайки и узнаете как их избежать. В статье наглядно показано как паять SMD компоненты своими руками, а так же рассказывается о необходимом оборудовании и припоях, надеюсь надеюсь будет полезно!

 
С каждым днем все чаще радиолюбители используют в своем творчестве SMD детали и компоненты. Не смотря на размеры, работать с ними проще: не нужно сверить отверстия в плате, откусывать длинные вывода и т.д. Осваивать пайку SMD компонентов нужно обязательно, так как она точно пригодится.

Данный мастер-класс рассчитан не на новичков в пайке, а скорее на любителей, которые хорошо паяют но испытывают небольшие затруднения с пайкой многоногих микросхем или контроллеров.

Что понадобится для пайки SMD компонентов

А лучше всего купить готовый набор для пайки SMD компанентов, где есть все необходимые инструменты и принадлежности. 

Купить набор для пайки SMD

Это минимальный набор, без дорогих паяльных станций, фенов и оловоотсосов.

Паяем SMD компоненты своими руками

 

Итак, начнем с самого сложного — пайка контроллера в корпусе QFP100. С чип резисторами и конденсаторами, думаю, и так все понятно. Главное правило тут: много флюса не бывает или флюсом пайку не испортишь. Избыточное нанесение флюса не дает олову обильно растекаться по контактом и замыкать их. Ещё есть второе второстепенное правило: даже мало припоя бывает много. В общем, дозировать и наносить его на жало нужно очень осторожно, чтобы не переборщить, иначе зальет все сразу.

Лужение площадки

Опытные радиолюбители не всегда выполняют подобный шаг, но на первых парах я рекомендую его сделать.

Нужно залудить плату, а именно место куда будет припаян контроллер. Конечно, площадка скорей всего залужена, особенно если плата сделана на производстве. Но со временем на контактах появляется оксидная пленка, которая может вам помешать. Нагреваем паяльник до рабочей температуры. Площадку обильно смазываем флюсом. На жало наносим немного припоя и лудим дорожки.

Лишний припой удаляем с помощью ПЩ провода. Он отлично впитывает припой благодаря эффекту капиллярности.

 

Устанавливаем и выравниваем контроллер

Когда площадка подготовлена, пришло время установить контроллер. Тут есть хитрость, большинство паяльщиков устанавливают микросхему и пинцетом выравнивают ее контакты по дорожкам. Но делать это очень сложно, так как даже небольшое подергивание рукой откидывает контроллер на значительное расстояние. Делать это будет гораздо проще, если смазать по диагонали уголки флюсом-пастой.

 

Теперь устанавливаем контроллер и корректируем пинцетом.

 

Как только микросхема встала — припаиваем контакты по диагонали.

 

Проверяем, все ли контакты попали на свои места.

Пайка SMD контактов микросхемы

Тут уже можно использовать как жидкий, так и тягучий флюс. Очень обильно наносим его на контакты.

 

Смачиваем каплей припоя жало, лишнее очищаем губкой.

 

И, аккуратно проводим по смазанным контактам.

 

Торопиться в этом деле не нужно.

 

Удаление лишнего флюса и припоя

Посте пропайки всех контактов, пришло время удалять лишний припой. Наверняка несколько контактов, да слиплись.

 

Очень обильно смачиваем контакты жидким флюсом. Жало паяльника полностью очищаем губкой от припоя и проходимся по слипшимся контактам. Лишний припой должен втянуться на жало. Чтобы удалить лишний флюс используйте СБС — спирто-бензиновую смесь, смешанную 1:1.

Обильно мочим.

 

И тщательно всё протираем!

 

Смотрите видео с мастер-классом:

Обязательно посмотрите видео, где наглядно видно движение паяльника и все манипуляции.

 

Припой для пайки smd компонентов

Сегодня на прилавках радиорынков и магазинов для электроники можно встретить огромное количество различных по назначению и цене флюсов для пайки. Производители флюсов предлагают продукцию действительно высокого качества, но найти ее на рынке довольно трудно. Количество и варианты подделок просто поражают своим разнообразием. Даже если вам повезло, и вы нашли оригинальный продукт, то его стоимость будет существенно отличаться от стоимости подделки.


Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам. ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Самый лучший флюс для пайки SMD компонентов

Как правильно выбрать флюс. Обзор флюсов для пайки.


Правильный выбор расходных материалов для пайки, таких как флюс, припой, жала для паяльника, насадки для фена и пр. Фактически, используя самую передовую паяльную станцию с несоответствующим флюсом или жалом, которое не предназначено для выполнения требуемых задач, можно получить результат, говоря техническим языком — противоположный положительному.

С тех времен, когда инженеры использовали классический ваттный паяльник с медным, выточенным напильником жалом, а также канифоль и припой ПОС60, воды утекло уже достаточно много. Поэтому, для выполнения большинства задач по пайке такой комплект уже не пригоден.

Процент использования дискретных элементов на плате неуклонно уменьшается, а количество SMD, BGA-компонентов и плотность монтажа — такими же темпами постоянно растут. С вопросом выбора паяльной станции в таких условиях мы попытались разобраться в предыдущей статье.

А вот с нюансами, которые касаются выбора расходников, будем разбираться в этом обзоре. Поскольку обычный паяльник уже стал практически инструментом для бытовых целей, рынок паяльного оборудования предлагает широкий спектр паяльных станций специализированного назначения для восстановления, фактически, любой современной техники. Не сильно вдаваясь в теоретические выкладки, мы попытаемся классифицировать флюсы не только учитывая их номинальные характеристики, но и опираясь на личный опыт эксплуатации.

Применяются в основном радиолюбителями для пайки медных проводов и дискретных радиокомпонентов. Такие флюсы, в отличие от обычной канифоли, имеют лучшие антиоксидантные свойства. Благодаря агрегатному состоянию флюса жидкому или пастообразному его можно наносить непосредственно на место пайки или на монтажную плату. Также стоит отметить невысокую стоимость таких флюсов. Чаще всего флюсы для SMD-компонентов можно обнаружить в сервисных центрах по ремонту мобильных телефонов. Иногда их используют для пайки и реболлинга небольших BGA-микросхем.

Как правило, эти флюсы пригодны для использования, как со свинцовыми, так и с безсвинцовыми припоями. Кроме всех перечисленных выше особенностей среднеактивных флюсов для SMD-компонентов, флюсы для BGA также должны обладать высокими диэлектрическими свойствами. Гелеобразные BGA-флюсы являются универсальными. Например, инженеры нашего сервисного центра используют Interflux IF для любых видов пайки. Выбор припоя сводится к выбору свинцового или безсвинцового, поэтому в этом вопросе все намного проще, по сравнению с выбором флюса.

На самом деле, ощутить это на практике весьма сложно, а в остальном безсвинцовые припои уступают свинцовым во всех аспектах:. Как правило, такие припои используются в авторизированных сервисных центрах, где служба контроля строго проверяет качество работы и ее соответствие директиве RoHS.

Среди свинцовых припоев можно обнаружить большое количество вариаций на тему классического ПОС Также катушки припоя могут отличаться весом и диаметром сечения проволоки. Здесь выбор зависит только от ваших потребностей. Прежде всего, нужно убедиться в том, что жало действительно подходит для вашей паяльной станции. Информацию об этом можно получить из описания товара, но лучше уточнить этот момент у менеджера или технического специалиста. Далее нужно определиться со сферой применения паяльной станции и, отталкиваясь от этого, выбрать жало по форме и размеру наконечника.

Это жало удобно использовать для выпайки небольших компонентов. Теплопередача у такого жала не очень высокая. Это универсальный тип жала, поэтому, скорее всего, именно односторонний срез будет вашим основным рабочим жалом. Мы же отметим, что действительно, на данный момент — это самый универсальный тип жала, с помощью которого можно успешно паять планарные микросхемы в разных корпусах, эффективно и просто залудить плату, соединять провода крупного сечения и при этом добиваться высокого механического и эстетического качества контактов.

Весь секрет жала такого типа кроется в небольшой просечке на поверхности среза. Это связано с трудностью нанесения просечки достаточного размера. Сопоставимое по популярности с односторонним срезом, а вот выбор между ними, является, все же, делом личных предпочтений.

Автор статьи предпочитает использовать такие жала с диаметром больше 5 мм для пайки массивных контактов. Его нельзя назвать универсальным, потому что при использовании его для решения обычных задач, по удобству оно уступает клиновидному. Поэтому сфера его применения достаточно специфическая. Такое жало очень эффективно в качестве очистителя контактных поверхностей под BGA-микросхемы. Кроме жала, вам для этой задачи потребуется также поглощающая припой лента-оплетка.

Его форма позволяет одновременно прогревать два контакта, что сильно упрощает процесс такого рода пайки. Следует подбирать жало таким образом, чтобы оно соответствовало размерам компонентов, с которыми вы работаете. Его можно встретить только в комбинации с мощными паяльниками выше Вт или паяльными станциями для безсвинцовой пайки.

Используют его для соединения медных листов или других задач, требующих большой теплоемкости жала. Выбор насадки для термофена сводится к определению типа и размера микросхемы, для которой собственно она и приобретается.

Для их использования необходимо приобрести специальный переходник. В следующих статьях мы расскажем об остальных расходных материалах и аксессуарах для успешной пайки. Главная Статьи и видео Как подобрать расходные материалы и аксессуары для пайки.

Как подобрать расходные материалы и аксессуары для пайки Выбор флюса для пайки Выбор припоя Выбор жала для паяльника Выбор насадки для термофена Правильный выбор расходных материалов для пайки, таких как флюс, припой, жала для паяльника, насадки для фена и пр. Флюс-гель Interflux IF Припой Cynel LC Есть в наличии. Нет в наличии. Посмотреть аналоги. Товар не продается.

Вы еще не добавили в корзину ни одного товара. Чат по продажам.


Как припаять SMD простым паяльником

SMD-компонентами называют небольшие электронные элементы, которые монтируются на поверхность печатной платы. SMD-компоненты монтируются на лицевой стороне, где находятся все дорожки. Такой вид посадки и называется поверхностным монтажом. SMD-компоненты, благодаря применению новейших технологий, обладают небольшим размером и массой. Любой маленький элемент, функционально содержащий в себе десятки, а то и сотни резисторов, конденсаторов и транзисторов, будет в несколько раз меньше, чем обыкновенный полупроводниковый диод. Благодаря этому радиоэлектронные приборы, изготовленные из компонентов для поверхностного монтажа, очень компактные и легкие.

Паста-припой в шприце XG-Z40 Намазывается на контактные площадки платы, плавится при температуре > °С и после охлаждения превращается.

Уроки SMD монтажа, основы пайки, пайка печатных плат

Вообще, почему-то, бытует мнение, что паять SMD компоненты сложно и неудобно. Я постараюсь Вас переубедить в обратном. Если быть совсем уж откровенным у TH и SMD компонентов есть свои назначения и области использования и попытки с моей стороны убеждать Вас в том, что SMD лучше, немного не корректны. Ну да ладно — все равно, я думаю, Вам будет интересно почитать. Знаете, какая главная ошибка тех, кто первый раз пробует паять SMD компоненты? В магазине находим конусное тонкое жало, цепляем его на паяльник, набираем маленькую капельку припоя и пытаемся иголкой-жалом обпаять каждую ножку отдельно. Получается долго, утомительно и не аккуратно. Данный подход, казалось бы, логичен, но в корне не верен! Как все должно проходить в теории? После того как жало паяльника убрано от ножек и пока еще припой в жидком состоянии, сила поверхностного натяжения формирует из припоя каплю, не давая ему растекаться и сливаться с соседними ножками.

Температура пайки smd компонентов

Включите паяльник в розетку и смочите губку водой. Когда паяльник нагреется и начнет плавить припой, покройте жало паяльника припоем, а затем протрите его о влажную губку. При этом не держите жало слишком долго в контакте с губкой, чтобы не переохладить его. Протирая жало о губку, Вы удаляете с него остатки старого припоя. И в процессе работы для поддержания жала паяльника в чистоте время от времени протирайте его о губку.

Вы научитесь паять многоногие микросхемы, а так же познакомитесь с основными моментами и возможными трудностями, которые могут возникнуть в процессе пайки и узнаете как их избежать. В статье наглядно показано как паять SMD компоненты своими руками , а так же рассказывается о необходимом оборудовании и припоях, надеюсь надеюсь будет полезно!

Температура пайки smd компонентов

Используем оперативную память для хранения данных. Многофункциональный частотомер. За последние несколько лет, технология поверхностного монтажа радиокомпонентов стала очень популярной и применяется при производстве большинства современных электронных устройств. Собственно само название данной технологии полностью раскрывает ее суть — радиокомпоненты монтируются непосредственно на поверхность платы, но в отличии от навесных компонентов, SMD -компонентам не нужны специальные отверстия для монтажа. Отсутствие специальных отверстий для установки радиокомпонентов позволило сделать печатные платы компактнее.

Как выбрать температуру для пайки?

Иногда случается так, что необходимо срочно припаять SMD-элемент, но под рукой нет специальных инструментов. Только обычный паяльник, припой и канифоль. В этом случае, припаять миниатюрный SMD-элемент сложно, но можно, если знать определенные особенности такой пайки. Я использую некоторые навыки, описание которых нигде не встречал, поэтому решил ими поделиться в конце заметки — см. Корпус SMD — Ни один человек не способен сделать так, чтобы инструмент любой — не только паяльник не подрагивал в руках.

Более того, я докажу, что паять SMD компоненты намного проще Припой равномерно «заливает» площадку вместе с ножкой. После.

Топ 10: самые лучшие флюсы для пайки

Логин или эл. Войти или Зарегистрироваться. Авторизация Логин или эл.

Как паяют SMD-компоненты

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: ФЛЮС ПАСТА для пайки SMD + тест

Сайт помогает найти что-нибудь интересное в огромном ассортименте магазинов и сделать удачную покупку. Если Вы купили что-то полезное, то, пожалуйста, поделитесь информацией с другими. Также у нас есть DIY сообщество , где приветствуются обзоры вещей, сделанных своими руками. Своими руками. Последний раз. Установка её в Москвич.

Многие задаются вопросом, как правильно паять SMD-компоненты. Но перед тем как разобраться с этой проблемой, необходимо уточнить, что же это за элементы.

Как подобрать расходные материалы и аксессуары для пайки

Правильный выбор расходных материалов для пайки, таких как флюс, припой, жала для паяльника, насадки для фена и пр. Фактически, используя самую передовую паяльную станцию с несоответствующим флюсом или жалом, которое не предназначено для выполнения требуемых задач, можно получить результат, говоря техническим языком — противоположный положительному. С тех времен, когда инженеры использовали классический ваттный паяльник с медным, выточенным напильником жалом, а также канифоль и припой ПОС60, воды утекло уже достаточно много. Поэтому, для выполнения большинства задач по пайке такой комплект уже не пригоден. Процент использования дискретных элементов на плате неуклонно уменьшается, а количество SMD, BGA-компонентов и плотность монтажа — такими же темпами постоянно растут. С вопросом выбора паяльной станции в таких условиях мы попытались разобраться в предыдущей статье. А вот с нюансами, которые касаются выбора расходников, будем разбираться в этом обзоре.

Пайка SMD компонентов термофеном паяльной станции.

Температура пайки — важный момент в работе пайщика, от которого зависит качественное соединение металла. Данный показатель должен быть выше аналогичного показателя полного расплавления тиноля. В некоторых случаях, показатель может находиться между линией ликвидус и линией солидус. Опираясь на теорию, припой должен быть полностью расплавлен до того момента, как он заполнит зазор и распределится в соединении под влиянием капиллярных сил.


Как паять smd компоненты обычным паяльником. Как паяют SMD-компоненты

При работе с SMD-компонентами, радиолюбители обязательно сталкиваются с проблемой их пайки. Столкнувшись однажды с необходимостью пайки более тысячи компонент (что растянулось на три недели), я сел, почесал репу и придумал следующую технологию. Сразу хочу сказать — технология пригодна только для пайки плат, на которых SMD-компоненты расположены с одной стороны. Если такие компоненты есть с обоих сторон, вторую сторону придется паять руками.

Cверлим отверстия. Устанавливаем обычные компоненты. Наслаждаемся.

Пайка получается очень аккуратная — почти как заводская. Скорость пайки возрастает не просто в разы — на порядки. Главная проблема — приноровиться с температурой утюга и с толщиной слоя пасты. Рискну также предположить, что таким способом не стоит паять входные каскады усилителей с высоким входным сопротивлением — остатки пасты наверняка вожгутся в поверхностный слой платы и все напортят. Конечно, вместо утюга намного лучше была бы паяльная станция с феном, но, увы…

PS. Более чем полуторагодовой опыт применения этой технологии выявил несколько проблем — и, естественно, несколько путей их решения. Коротко перечислю их:

  • паять описанным способом односторонние платы нежелательно. Причина проста — коэффициент теплового расширения меди и стеклотекстолита несколько отличается друг от друга (хотя и немного). По этой причине при пайке изгиб платы может достигать 0.2..0.3 мм, из-за чего она нагревается неравномерно, и края ее слегка подгорают. К тому же у некоторых марок одностороннего стеклотекстолита при таком нагреве начинается внутреннее расслоение (образование пузырей). Выход простой — всегда использовать двухсторонний стеклотекстолит, а неиспользуемую сторону меди просто удалять. На двухстороннем стеклотекстолите описанные выше явления ни разу не наблюдались, да и пайка с ним получается намного более «ровная» (видимо, из-за того, что медь с нижней стороны платы обеспечивает равномерное распределение тепла по поверхности платы).
  • при пайке могут возникать проблемы в высоковольтных цепях. Дело в том, что при пайке на поверхности платы неизбежно остается и флюс, и мельчайшие шарики олова. На напряжениях до 50..100 В диэлектрические свойства платы практически не ухудшаются, а вот при более высоких напряжениях на поверхности начинается «бенгальский огонь» с неизбежно печальными последствиями для конструкции. Для устранения этой неприятности следует придерживаться некоторых правил:
    • ни в коем случае не зачищать плату перед пайкой. Шкурка неизбежно оставит следы на клеевой основе, которой была приклеена к стеклотекстолиту медь, и на этих бороздах обязательно осядут и олово, и флюс. Вместо зачистки платы шкуркой ее необходимо перед пайкой протереть раствором кислоты (уксусной, соляной), после чего сполоснуть. Азотную и серную кислоты использовать не следует, поскольку первая оставляет серьезные следы на меди, а вторая разрушает основу платы.
    • повторю рекомендацию — минимум пасты. Ее практически не должно быть. Идеальный случай, когда после пайки все дорожки платы блестят, но ни на одной не заметно ни одной капли припоя.
    • если плата будет работать в высоковольтных цепях, после мойки ее желательно минут пять прокипятить в воде (это не дурацкая шутка, а абсолютно серьезная рекомендация). В воду желательно добавить несколько капель уксуса. После кипячения плату следует промыть еще раз, а затем высушить в тепле.
    • плату обязательно нужно покрыть цапон-лаком или лаком ISOTEMP.

Пайка smd деталей без фена

Все понимают, как можно с помощью обычного паяльника ЭПСН, мощностью 40 ватт, и мультиметра, самостоятельно ремонтировать различную электронную технику, с выводными деталями. Но такие детали сейчас встречаются, в основном только в блоках питания различной техники, и тому подобных силовых платах, где протекают значительные токи, и присутствует высокое напряжение, а все платы управления, сейчас идут на SMD элементной базе.

Так как же быть, если мы не умеем демонтировать и впаивать обратно SMD радиодетали, ведь тогда минимум 70% от возможных ремонтов техники, мы уже самостоятельно не сможем выполнить… Кто нибудь, не очень глубоко знакомый с темой монтажа и демонтажа, возможно скажет, для этого необходимы паяльная станция и паяльный фен, различные насадки и жала к ним, безотмывочный флюс, типа RMA-223, и тому подобное, чего в мастерской домашнего мастера обычно не бывает.

У меня есть дома в наличии, паяльная станция и фен, насадки и жала, флюсы, и припой с флюсом различных диаметров. Но как быть, если тебе вдруг потребуется починить технику, на выезде на заказ, или в гостях у знакомых? А разбирать, и привозить дефектную плату домой, или в мастерскую, где есть в наличии соответствующее паяльное оборудование, неудобно, по тем или иным причинам? Оказывается выход есть, и довольно простой. Что нам для этого потребуется?

Что нужно для пайки?

1. Паяльник ЭПСН 25 ватт, с жалом заточенным в иголку, для монтажа новой микросхемы.

2. Паяльник ЭПСН 40-65 ватт с жалом заточенным под острый конус, для демонтажа микросхемы, с применением сплава Розе или Вуда. Паяльник, мощностью 40-65 ватт, должен быть включен обязательно через Диммер, устройство для регулирования мощности паяльника. Можно такой как на фото ниже, очень удобно.

3. Сплав Розе или Вуда. Откусываем кусочек припоя бокорезами от капельки, и кладем прямо на контакты микросхемы с обоих сторон, в случае если она у нас, например в корпусе Soic-8.

4. Демонтажная оплетка. Требуется для того, чтобы удалить остатки припоя с контактов на плате, а также на самой микросхеме, после демонтажа.

5. Флюс СКФ (спиртоканифольный флюс, растолченная в порошок, растворенная в 97% спирте, канифоль), либо RMA-223, или подобные флюсы, желательно на основе канифоли.

6. Удалитель остатков флюса Flux Off, или 646 растворитель, и маленькая кисточка, с щетиной средней жесткости, которой пользуются обычно в школе, для закрашивания на уроках рисования.

7. Трубчатый припой с флюсом, диаметром 0.5 мм, (желательно, но не обязательно такого диаметра).


8. Пинцет, желательно загнутый, Г — образной формы.


Распайка планарных деталей

Итак, как происходит сам процесс?Мы откусываем маленькие кусочки припоя (сплава) Розе или Вуда. Наносим наш флюс, обильно, на все контакты микросхемы. Кладем по капельке припоя Розе, с обоих сторон микросхемы, там где расположены контакты. Включаем паяльник, и выставляем с помощью диммера, мощность ориентировочно ватт 30-35, больше не рекомендую, есть риск перегреть микросхему при демонтаже. Проводим жалом нагревшегося паяльника, вдоль всех ножек микросхемы, с обоих сторон.


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.

В этой статье будет рассмотрена небольшая инструкция по пайки smd компонентов . Вы научитесь паять многоногие микросхемы, а так же познакомитесь с основными моментами и возможными трудностями, которые могут возникнуть в процессе пайки и узнаете как их избежать. В статье наглядно показано как паять SMD компоненты своими руками , а так же рассказывается о необходимом оборудовании и припоях, надеюсь надеюсь будет полезно!

С каждым днем все чаще радиолюбители используют в своем творчестве SMD детали и компоненты. Не смотря на размеры, работать с ними проще: не нужно сверить отверстия в плате, откусывать длинные вывода и т.д. Осваивать пайку SMD компонентов нужно обязательно, так как она точно пригодится.

Данный мастер-класс рассчитан не на новичков в пайке, а скорее на любителей, которые хорошо паяют но испытывают небольшие затруднения с пайкой многоногих микросхем или контроллеров.

Что понадобится для пайки SMD компонентов

  1. Купить паяльник с регулировкой температуры

  2. Губка для очистки жала

    Купить губку для очистки жала


  3. Купить оплётку для выпайки


  4. Купить пинцет


  5. Припой трубчатый или другой

    Купить припой


  6. Купить флюс пасту


  7. Купить жидкий флюс


А лучше всего купить готовый набор для пайки SMD компанентов , где есть все необходимые инструменты и принадлежности.

Купить набор для пайки SMD


Это минимальный набор, без дорогих паяльных станций, фенов и оловоотсосов.

Паяем SMD компоненты своими руками

Итак, начнем с самого сложного — пайка контроллера в корпусе QFP100. С чип резисторами и конденсаторами, думаю, и так все понятно. Главное правило тут: много флюса не бывает или флюсом пайку не испортишь. Избыточное нанесение флюса не дает олову обильно растекаться по контактом и замыкать их. Ещё есть второе второстепенное правило: даже мало припоя бывает много. В общем, дозировать и наносить его на жало нужно очень осторожно, чтобы не переборщить, иначе зальет все сразу.

Лужение площадки

Опытные радиолюбители не всегда выполняют подобный шаг, но на первых парах я рекомендую его сделать.

Нужно залудить плату, а именно место куда будет припаян контроллер. Конечно, площадка скорей всего залужена, особенно если плата сделана на производстве. Но со временем на контактах появляется оксидная пленка, которая может вам помешать. Нагреваем паяльник до рабочей температуры. Площадку обильно смазываем флюсом. На жало наносим немного припоя и лудим дорожки.


Лишний припой удаляем с помощью ПЩ провода. Он отлично впитывает припой благодаря эффекту капиллярности.


Устанавливаем и выравниваем контроллер

Когда площадка подготовлена, пришло время установить контроллер. Тут есть хитрость, большинство паяльщиков устанавливают микросхему и пинцетом выравнивают ее контакты по дорожкам. Но делать это очень сложно, так как даже небольшое подергивание рукой откидывает контроллер на значительное расстояние. Делать это будет гораздо проще, если смазать по диагонали уголки флюсом-пастой.


Теперь устанавливаем контроллер и корректируем пинцетом.


Как только микросхема встала — припаиваем контакты по диагонали.


Проверяем, все ли контакты попали на свои места.

Пайка SMD контактов микросхемы

Тут уже можно использовать как жидкий, так и тягучий флюс. Очень обильно наносим его на контакты.


Смачиваем каплей припоя жало, лишнее очищаем губкой.


И, аккуратно проводим по смазанным контактам.


Торопиться в этом деле не нужно.


Удаление лишнего флюса и припоя

Посте пропайки всех контактов, пришло время удалять лишний припой. Наверняка несколько контактов, да слиплись.



Очень обильно смачиваем контакты жидким флюсом. Жало паяльника полностью очищаем губкой от припоя и проходимся по слипшимся контактам. Лишний припой должен втянуться на жало. Чтобы удалить лишний флюс используйте СБС — спирто-бензиновую смесь, смешанную 1:1.

Обильно мочим.


И тщательно всё протираем!


Обязательно посмотрите видео, где наглядно видно движение паяльника и все манипуляции.

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


Помимо набора я пользовался припоем ПОС-61, флюсом RMA-223, пинцетом, паяльником.

Расходники



Если по припою никаких особых впечатлений быть не может, то по поводу флюса у меня есть что сказать.
Мне он показался излишне жирным, что ли. В общем, его достаточно сложно отмыть спиртом в компании с зубной щеткой, и я не вполне уверен, что под микросхемами не остались его остатки. Однако флюс рабочий и от пайки им у меня хорошие впечатления, особенно пока я не взялся за отмывку платы))). К плюсам добавлю, что флюс нейтральный и, в отличии от той же паяльной кислоты, его незначительные остатки не способны нанести вред компонентам. Так что флюсу зачет, а мои претензии к отмывке носят больше субъективный характер, до этого я пользовался водосмываемым флюсом ФТС и мне он казался проще в обращении.
К тому же у любого флюсгеля, по сравнению с жидким, есть очень удобный плюс, после его нанесения деталь можно «прилепить» к плате на гель и выровнять. Не ахти какое крепление, но случайно задеть плату или наклонить уже не страшно. Далее прижимаем элемент пинцетом и паяем. Пробовал несколько способов паять smd рассыпуху (резисторы, конденсаторы), самым удобным оказалось залудить одну контактную площадку, припаять ряд элементов с одной стороны, а уже потом пройтись по второй части. Причем форма жала оказалась не особенно и важна, подойдет практически любое, даже самое толстое.

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.



У микросхем похожая схема, сначала фиксируем одну ножку, затем паяем все остальное, фен не понравился категорически, часто сдувает компоненты, мне им сложно пользоваться. Отпаивать микросхемы феном — да, припаивать — нет.
Более крупные элементы, такие как ножки питания (как на этой плате) или радиаторы, толстые провода советую паять паяльной кислотой, она творит чудеса. Если же на проводах лак (например аудио, ради интереса можете разобрать старые наушники и попробовать припаять) его проще всего обжигать горелкой-зажигалкой, залудить кислотой и спокойно паять. Есть более удобный способ — использовать таблетку аспирина как флюс, на подобии канифоли — лак снимается на ура и провод имеет более аккуратный внешний вид. Здесь я проводами не пользовался, собрал «как есть».


Возможно кому-то будет удобнее паять не на столе, а зафиксировать плату в держателях

Держатели

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


PCB Holder



Кому интересно, я добавил видео работы платы. Постарался как можно крупнее сфотографировать итог и название микросхем. Кстати, все заработало с первого раза, за пол бакса попробовать свои силы, флюсы, припои или обновить навык — самое то.

Еще пара фото


Возможно, вы в ужасе от небольшого размера SMD компонентов, которые обычно используются в современной электронике. Но этого не стоит бояться! Вопреки расхожему мнению, пайка SMD компонентов намного проще, чем пайка THT элементов (англ. Through-hole Technology, THT — технология монтажа в отверстия).

У SMD компонентов, несомненно, есть много преимуществ:

  • низкая цена;
  • небольшие размеры — на одной поверхности можно разместить больше элементов;
  • не нужно сверлить отверстия, а в крайних случаях вообще ничего не надо сверлить;
  • вся пайка происходит на одной стороне, и нет необходимости постоянно ее переворачивать;

Итак, давайте посмотрим, что нам необходимо для пайки SMD компонентов:

  • Паяльник – подойдет обычный, не дорогой паяльник.
  • Пинцет — можно купить в аптеке.
  • Тонкий припой — например, диаметром 0,5 мм.
  • Флюс — канифоль растворенная в этиловом спирте или вы можете купить готовый флюс в шприце для пайки SMD деталей.

И что? Это все? Да! Для пайки большинства SMD компонентов не требуется никакого специального оборудования!

Пайка SMD в корпусе 1206, 0805, MELF, MINIMELF и т. д.

В этих корпусах производят резисторы, конденсаторы, диоды и светодиоды. Такие элементы поставляются в бумажных или пластиковых лентах, адаптированных к автоматической сборке. Такие ленты наматывают на барабаны и обычно содержат 5000 штук элементов, хотя, может быть, даже 20000 в одной катушке.

Такие катушки устанавливаются в сборочные машины, благодаря чему весь процесс производства может быть полностью автоматизирован. Роль человека в подобном производстве — это только установка новых катушек и контроль качества готовой продукции.

В названии корпуса закодированы размеры SMD компонента. Например, 1206 означает, что длина элемента составляет 120 mils, а ширина — 60 mils. Mils составляет 1/1000 дюйма или 0,0254 мм.

На практике чаще всего используются корпуса 1206, 0805, 0603, 0402, 0201, 01005. Для ручного монтажа идеально подходит корпус 1206, но даже 0402 можно паять вручную, хотя это довольно утомительно. Элементы MELF имеют цилиндрическую форму и чаще всего являются диодами или резисторами. Давайте теперь перейдем к делу!

Припаять диод в корпусе MELF

Прежде всего, мы должны облудить одну из контактных площадок. Мы обрабатываем площадку флюсом и прикасаемся к ней кончиком паяльника, и через некоторое время наносим припой. Припой должен немедленно расплавиться и равномерно покрыть всю площадку. Все, что вам нужно, это тонкий слой припоя — лучше, чтобы его было мало, чем слишком много.

Далее мы берем SMD компонент за боковые стороны и кладем его на место пайки. После этого следует разогреть ранее облуженную площадку и придавить в нее SMD компонент. Припой должен равномерно охватить вывод компонент.

Последний этап — пайка второго контакта. Здесь нет ничего сложного — мы прикасаемся к контакту и к площадке жалом паяльника, затем прикладываем к нему припой, который быстро плавиться, обволакивая место пайки ровным слоем.

На следующих рисунках показано, как припаивается конденсатор в корпусе 1206. Последовательность операций идентична приведенной выше.

Пайка SMD в корпусе SO8, SO14, SO28 и т. д.

В корпусах SO встречается большинство простых интегральных микросхем, такие как логические элементы, регистры, мультиплексоры, операционные усилители и компараторы. Они имеют относительно большой шаг выводов: 50mils. Вы можете легко припаять их без специального оборудования.

Первый шаг — лужение контактной площадки, расположенной в одном из углов. Мы касаемся площадки паяльником, нагреваем ее, а затем наносим немного припоя.

Далее берем микросхему с помощью пинцета и кладем ее на место пайки. Аналогично примеру с 1206, мы разогреваем облуженное поле, чтобы микросхема прилипала к плате. Если микросхема сдвинулась, то снова разогрейте контакт и отрегулируйте ее положение.

Если микросхема установлена правильно и держится надежно, то пропаиваем оставшиеся ножки. Прикладываем к ним жало паяльника, прогреваем, а затем прикасаемся к ним припоем, который, расплавляясь, обволакивает их. Чтобы сделать пайку качественнее следует применить флюс.

Пайка SMD в корпусе TQFP32, TQFP44, TQFP64 и т. д.

В принципе компоненты в корпусе TQFP тоже можно припаять без флюса, так же, как и SO, но мы хотим здесь наглядно показать, что дает активный флюс. Вы можете купить его в шприцах с надписью FLUX.

В следующем примере мы припаяем микросхему в корпус TQFP44.

Начнем с смазывания всех паяльных площадок флюсом. Флюс имеет густую консистенцию и очень липкий. Будьте осторожны, чтобы не испачкаться, потому что вы сможете отмыть его только растворителем.

Мы не будем предварительно облуживать, как писали ранее. Мы ставим микросхему сразу на ее место и устанавливаем в правильном положении.

До этого пайка осуществлялась острым жалом. Теперь продемонстрируем пайку жалом в форме ножа, которым одновременно можно припаять сразу несколько ножек.

Набираем немного припоя на кончике жала, а затем касаемся двух ножек в противоположных углах микросхемы. Таким образом, мы фиксируем микросхему, чтобы она не сдвигалась при пайке остальных ножек.

Теперь важно иметь на жале паяльника небольшое количество припоя. Если его много, протрите жало влажной губкой. Мы касаемся кончиком жала ножек, которые еще не пропаяны. Не следует опасаться замыкания ножек, поскольку благодаря использованию активного флюса этого можно избежать.

Если все-таки где-то произошло замыкание ножек припоем, то достаточно очистить жало паяльника, а затем распределить припой по соседним ножкам, или вовсе убрать его в сторону.

В заключение, нужно смыть активный флюс, так как через некоторое время он может окислить медь на плате. Для этого можно использовать этиловый или изопропиловый спирт.

1. Необходимо приобрести паяльную пасту. Мне в руки попалась вот такая. Возможно, в природе есть и другие сорта. Брал я ее . Паста представляет собой порошок припоя в смеси с хлористым цинком и какой-то вязкой дрянью на водной основе.


2. Вначале на бумажке, на которой выведен рисунок печатной платы (лучше в натуральную величину и с указанием всех деталей) раскладываем по своим местам все SMD-компоненты, которые нужно будет припаять. Не нужно пропускать этот этап — когда будет выполнен следующий пункт, у Вас останется очень мало времени для установки компонент на плату, поэтому все должно быть заранее под рукой.


3. Протравленную печатную плату зачищают шкуркой и покрывают с помощью кисточки паяльной пастой. Особо обратите внимание — отверстия в плате сверлить нельзя , их нужно будет высверлить только после пайки! Паста должна едва покрывать дорожки, чтобы они все «просвечивали» через слой пасты. Чтобы равномернее размазать пасту по плате, очень не помешает капнуть на плату одну каплю воды. Избыток воды крайне вреден — при ее выкипании (см далее) детали могут сдвинуться с мест. Большие пустые места на плате, естественно, мазать пастой не надо. Пасту лучше наковырять со дна емкости, поскольку припой оседает вниз, и в верхней части в основном располагается вязкая дрянь. Механических усилий при ковырянии нужно применять минимум, чтобы порошок припоя не слипся от давления (я обычно просто переворачиваю банку и даю пасте время стечь вниз). В инструкции по применению пасты рекомендуется работать в респираторе и в вентилируемых помещениях. На мой взгляд, этих рекомендаций очень даже стоит придерживаться.


4. На подготовленную таким образом плату перекладываем с бумажки все компоненты по своим местам. Стремиться как-то особо точно устанавливать компоненты не нужно, главное, чтобы выводы компонентов попали на свои контактные площадки. Большие детали с плоской поверхностью (например, мощные ключи) нужно при установке слегка прижать, остальные детали каких-либо прижимов не требуют.

6. На поверхность утюга кладем четыре ненужных SMD-резистора, а на них — плату с разложенными деталями (резисторы нужны, чтобы исключить контакт платы с поверхностью утюга). Терпеливо ждем. Когда паста на поверхности начнет плавиться (момент чуда см. на картинке), ждем, чтобы она расплавилась по всей поверхности платы, затем аккуратно снимаем плату и даем ей остыть. Не вздумайте что-то при этом трогать или прижимать (особенно большие детали с плоской поверхностью) — припой немедленно из-под них вытечет и что-нибудь обязательно замкнет — проверено! Если пасты намазан минимум, никаких посторонних замыканий (в том числе и под корпусами SMD-микросхем) никогда не происходит, как это ни невероятно.

Как паять smd компоненты. Отчет по летнему практическому заданию. Типичная последовательность операций

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.

В случае монтажа одиночных транзисторов, конденсаторов или резисторов вы можете использовать олово для пайки 0, 23 мм и традиционный паяльник. В большинстве случаев можно работать без экстрактов и других материалов, которые помогают удалить избыток олова. При деконструировании некоторых элементов полезно использовать медную ленту, основанную на феномене выпадения волос. Медная плетеная тонкая проволока поглощает избыток олова в качестве аспиратора без риска повреждения соседних компонентов.

При распайке используется нагрев и смешивание связующего олова, что вводит его в жидкое состояние при очень низких температурах, а затем отсасывает эта смесь. Точно так же работает холодное оловянное связующее. В обоих случаях вы можете продать систему, не беспокоясь о перегреве пластины.

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.

Перед разборкой рекомендуется предварительно разогреть плиту горячим воздухом до 125 градусов. Наконечник должен быть на 2, 5 мм выше поверхности. Когда связующее достигает осторожно, без применения силы, поднимите захват. Поверхность пластины промывают изопропанолом. В месте расположения проводов имеется небольшое количество паяльной пасты. Вы можете использовать шприц с иглой, но лучше использовать экран, подходящий для системы. Налейте пасту в отверстия сита и аккуратно протрите их. В случае ограниченного пространства пасту можно наносить непосредственно на чип.

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.

Мы помещаем прецизионный чип на печатную плату с помощью связующего. Разогреть пластину до 75 градусов. После пайки мы очищаем пластину и удаляем остатки припоя. Последней стадией пайки является точный контроль соединений под микроскопом или увеличительным стеклом. Это должно быть сделано точно, потому что один левый ярлык между лайнерами может повредить систему.

Причина проста, это устаревшая, дорогостоящая и трудоемкая технология для создания макетов. Самый важный инструмент — паяльник. Паяльник должен иметь контроль температуры, легкую колбу и сменные прокладки, мы должны выбрать, какие запасные части легко доступны. Такой наконечник имеет достаточную теплоемкость, благодаря широкому наконечнику, когда прикосновение к пэду сразу же станет частью его тепла. Совет 1 или 2 никогда не будет делать этого, если мы не поместим его вбок, но это не имеет смысла, наконечник будет слишком теплым в течение длительного времени, если он полностью нагревается до температуры плавления олова.


Пайка SMD-компонентов

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.

С небольшими прокладками проблем не будет, но такой наконечник по-прежнему мучается в пайке — вы можете попробовать сами, так как мы получаем его с помощью паяльника. Но это не означает, что это не нужно, бывают ситуации, когда вам нужно добраться до труднодоступного места. Только свинец, с потоком. Если мы не собираемся вводить наши системы на рынок, следует избегать бессвинцовых сплавов — припой хуже, а швы менее устойчивы к выветриванию, вибрации и прохождению времени. Слишком низкая температура не обеспечит комфортную работу, поля будут медленно нагреваться, слишком высокая температура заставит поток, содержащийся в связующем, быстро испаряться и может даже повредить паяные соединения при длительном нагревании.

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.

Чтобы иметь возможность точно распределять олово во время пайки, он должен быть достаточно тонким. Для такой работы подходит олово толщиной 0, 56 мм. Олово 0, 7 мм может быть запутано, потому что после касания его кончиком на нагретой подушке и наконечнике часть ее расплавляется и втягивается в паяльник. Поскольку олово становится тоньше, в этом разделе будет меньше. Более толстая олово приведет к уродливому выступающему шару вместо хорошего сустава. Теперь попытайтесь представить олова толщиной 1 мм на этой небольшой резистор — это не в картине, так как олово вообще не пользуюсь, не применять его также с компонентами нормальной дырочку, это только полезно, когда вам нужно больше разъем колодки припаяны больше.

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.

Также в нашу мастерскую следует включить 0, 56 мм олова. Медный тканый кабель для отсоединения также является необходимой вещью. Как следует из названия, используются для распайки, и это правильно, но это также будет необходимо в процессе пайки, например, бедные олова два смежных штырьков малого шага выводов — то быстро исправить наш промах с помощью тесьмы.

Справа, хорошая лента с лентой, с небольшим добавлением потока, как сумасшедшая. Некоторые рекомендуют потоки серии 223, которые представляют собой мультимеры, другие флюсы в геле, и это снова паяльная паста, что является мнением другого человека. Поскольку один поток будет делать больше жидкого олова, но его будет труднее стирать, а другой будет безнадежным — и только более дорогие потоки имеют те же преимущества.


Заводская пайка SMD-деталей

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.

Также обратите внимание, что некоторые потоки могут быть коррозионными для меди или даже пластмассовых деталей, и вам нужно обратить внимание при выборе. Правая флейта из типа аллегро 223 оказалась хуже и практически не использовала ее. Он также широко используется в мастерской, чистит сотовые телефоны или оптические носители оптических носителей. Он полностью испаряется и не оставляет следов, это одна из тех дружественных жидкостей в электронике.

Пинцет или набор пинцетов для позиционирования мелких предметов. Пинцеты должны быть слегка зажаты, чтобы иметь возможность удерживать предмет разумно, чтобы он не выпал из рукоятки во время движения, или не стрелял, как если бы это была рогатка с слишком большим зажимом. В самом конце нам понадобится хорошо сделанная плитка и хорошо освещенная рабочая станция. Следующая часть руководства будет основана на табличке, заказанной в компании, потому что у меня были такие тарелки. Единственное, что отличает эту плитку от нашей домашней плитки.

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.


Если они находятся на пэдах, мы просто продаем их вместе с компонентами, это преимущество, потому что они не будут видны. К сожалению, во время всего процесса пайки у меня был штатив с телефоном передо мной, который блокировал тарелку и эффективно препятствовал движению, поэтому вы должны простить меня за неуклюжесть и дрожь ваших рук. Держите наконечник чистым, протирая его влажной губкой на паяльник или с помощью чистящего средства для провода, если оно у вас есть. Если мы не будем делать это регулярно, олово не будет поймано в пещере, у него не будет хорошего теплового контакта с пэдом.

Пинцет для установки и снятия SMD-компонентов

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.

В случае такой ситуации и наконечник не будет очищен губкой, это будет сделано, протирая его плоской шлифованной поверхностью — например, кусок избыточного олова, покрытого оловом. Вы также можете увеличить температуру в это время. Мы выбираем рабочую температуру паяльника в зависимости от толщины и размера прокладок, размера паяемых компонентов, типа наконечника и типа связующего. Он недостаточно мал, чтобы медленно прогревать верхние подушечки, он недостаточно высок, чтобы вызвать быстрое испарение потока.

Температура должна быть выбрана экспериментально для припоя, поскольку разные колбы различаются по своей структуре, некоторые из них будут иметь более высокую инерцию и несколько меньше. Это связано с тем, что термопара, датчик температуры паяльника, находится в середине нагревателя и не касается кончика. Когда паяльник обнаруживает падение температуры от кончика наконечника и решает его нагревать, это может занять некоторое время, и для этого рекомендуется надеть более крупный наконечник и установить немного более высокую температуру, чтобы предотвратить его плавление.


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.

Как известно, связующее содержит поток, поток действительно маленький, но достаточно с хорошей пайкой. Наша задача состоит в создании паяного соединения без использования внешнего потока. Для этого соединение слишком долго не нагревается. «Слишком много времени» плохо, мы должны сделать это как можно скорее, но, конечно, с тщательностью сборки — равномерно выровненные подсборки. В этом случае поток будет оставаться в олове в следующий раз, когда он будет разогреваться, и сварное покрытие будет гладким и блестящим.

Конечно, это не всегда работает, и вы можете использовать поток — это то, что у нас есть. В случае, если мне пришлось добавить поток к каждому потоку, мытье будет намного больше работать. Следующие пленки не являются надлежащей последовательностью сборки такой пластины. Однако у нас не всегда есть предметы, которые мы хотим или хотим продать в этом порядке. Существуют и другие причины, по которым интеграционные схемы будут продаваться на заключительном этапе сборки — некоторые из них не защищены от электростатического разряда, поэтому чем дольше мы будем играть с такой пластиной, тем больше вероятность повреждения схемы — и такие системы собираются в конце.

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.

Начнем с чего-то простого, каковы элементы в корпусе. Принимая во внимание все вышеприведенные советы, мы переходим к пайке. На первом этапе мы распределяем небольшое количество связующего на одну из подушечек каждого элемента. На втором этапе, нагревая ранее нанесенный адгезив, мы фиксируем одностороннюю часть. На третьем этапе применяем клей ко второй подушке. Пайка такого резонатора может быть сложной. Здесь будет более широкий наконечник и более высокая температура. На первом этапе мы раздаем большое количество связующего на обеих подушках.


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.

Затем добавьте немного флюса для последующего выпекания связующего. Далее, мы придаем резонатор на месте, и прижать тепло в нем одной из колодок — нагреться больше, потому что вы должны доставить тепло только к краю площадки, и на этот участок резонатора и резонатор сам получить от него небольшого количества тепла. Повторите операцию с другой стороны, мы нагреваем до тех пор, пока резонатор не достигнет пластины — мы будем уверены, что все связующее было отремонтировано. Мы возвращаемся к предыдущей панели и делаем то же самое, потому что в первый раз «не прыгали» на свое место.

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.


Метод пайки такой же, как и кварцевый резонатор, но он будет еще сложнее. Такой конденсатор должен хорошо паяться, потому что он имеет хорошую высоту и большую массу для таких маленьких прокладок, а когда падает или ударяется в систему, такой конденсатор можно просто сломать. Хорошо будет разорвать олово ног перед сборкой, это улучшит соединение с оловом при несколько более низкой температуре.

Это будет введение в интегральные схемы. Мы измеряем среднее количество связующего на одной из подушечек. Мы устанавливаем кнопку так, чтобы ее ноги равномерно перекрывались с каждым пэдом. Следующий шаг — выровнять свою позицию, если вы повернете ее, вы можете мягко перевернуть ее в правильном направлении. При заполнении другого пэда мы должны обратить внимание на то, что кнопка всегда прямая, в случае проблем мы выровняем. Две другие прокладки просто спаяны.

Процесс пайки SMD-компонентов

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.


Что такое поверхностный монтаж?

SMT — Surface Mount Technology — технология поверхностного монтажа. Является дальнейшим естественным развитием традиционной технологии монтажа элементов в отверстия — вместо отверстий стали использовать контактную площадку на поверхности печатной платы. При этом появилась возможность значительно сократить размеры элементов, автоматизировать процесс монтажа, более точно размещать интегральные схемы, резисторы и конденсаторы и снизить себестоимость производства. Технология поверхностного монтажа требует меньшего количества дорожек и позволяет увеличить расстояния между ними. Так как емкостное взаимодействие уменьшается при удалении соседних контуров, дополнительно сокращаются перекрестные помехи. Компоненты могут легко размещаться с обеих сторон платы, что увеличивает плотность размещения. SMT-пайка более производительна. При наличии требуемого оборудования процесс перепайки и замены элементов на SMT проще, чем на платах прежней технологии. SMT интегральные схемы могут удаляться и заменяться неоднократно на одной плате без повреждения интегральной схемы или платы, что нельзя сделать с 40-выводными DIP интегральными схемами.

Необходимо отметить и недостатки. Платы с SMT-компонентами предполагают специальную разработку и автоматизированное проектирование (CAD), высокие требования к допускам и качеству. Экономически оправданным методом применения SMD компонентов при сборке печатных плат является наличие оборудования автоматизации сборки. Ручная сборка в некоторых случаях недопустима. При применении SMT появляются дополнительные издержки на программирование процесса автоматизации сборки и изготовление трафаретов.

Компоненты поверхностного монтажа

Маркировка

Компоненты для поверхностного монтажа (SMD) слишком малы, чтобы на их корпусе была нанесена стандартная маркировка. Поэтому существует специальная система маркировки таких компонентов: на корпус прибора нанесен код, состоящий из двух или трех символов. На очень малых компонентах маркировка отсутствует.

Корпуса и типоразмеры

Любой элемент для поверхностного монтажа имеет металлизированные площадки, которые соединяются расплавленным припоем с соответствующими контактами печатной платы. Кроме своего прямого назначения контакты еще выполняют функцию отвода тепла. Вследствие малых размеров и веса компонентов при пайке горячим воздухом или в инфракрасной печи ярко проявляются эффект поверхностного натяжения расплавленного припоя и закон Архимеда о выталкивающей силе. Первый проявляется в том, что расплавленный припой не растекается, а стягивается в сферическую форму в области пайки. Второй — в том, что компоненты плавают на поверхности расплавленного припоя, поскольку плотность их материала ниже плотности припоя.
Пассивные компоненты просты, а на большие микросхемы стоит обратить внимание. С точки зрения монтажа их отличает расположение выводов. В мобильных телефонах чаще всего применяются микросхемы BGA — Ball Grid Array, имеющие контактные площадки, сформированные из припоя в виде шариков, расположенных квадратно-гнездовым способом на нижней поверхности микросхемы. Для правильного позиционирования микросхем BGA на плату наносят специальные маркеры. Реже применяют микросхемы с планарными выводами, т.е. выводами по бокам микросхемы.
Все компоненты поверхностного монтажа стандартизованы.

Материалы и технология пайки

Припои и пасты

Пайку используют для монтажа и демонтажа компонентов на печатную плату. Наиболее часто при пайке оплавлением применяют припои на основе сплава олово-свинец 63/37 или составы с небольшим содержанием серебра 62/36/2. Такие сплавы имеют температуру плавления около 186oC. Идеальный профиль для пайки оплавлением с использованием этих припоев имеет пиковую температуру 215 — 219oC с выдержкой 45 — 60 секунд выше точки плавления.
Главные составляющие наиболее популярного припойного сплава — олово (Sn) 63% и свинец (Pb) 37%.
Иногда используется другой сплав: Sn 62%, Pb 36%, Ag 2%. Этот припой в основном используется при пайке посеребренных деталей. Серебро, содержащееся в припое, препятствует растворению в припое серебра с поверхности некоторых компонентов.
Паяльная паста представляет собой пастообразную массу, состоящую из сферических частиц припоя и флюса связки. Свойства паяльной пасты зависят от процентного содержания металлической составляющей, типа сплава, размеров частиц припоя и типа флюса.
В соответствии с пожеланиями потребителей паяльная паста может поставляться с размерами частиц припоя от 20 — 45 мкм или от 20 — 38 мкм. Размер выбирается исходя из требований к пайке определенных компонентов.
Кроме того, в паяльных пастах обычно содержатся:
— природная канифоль/искусственная канифоль;
— растворитель для уменьшения вязкости паяльной пасты;
— активатор для очистки загрязнений поверхности металла;
— загуститель для увеличения вязкости паяльной пасты;
— добавки для уменьшения эффекта расползания пасты после печати.
Для нормальной работы с паяльной пастой желательно, чтобы температура в помещении была 22 — 28oС, а влажность не превышала 30 — 60%.

Решением европейской комиссии по законодательству использование свинца в производстве электроники запрещено с 01.01.2006 г.

Какие же сплавы предлагают производители технологических материалов для замены припоев, содержащих свинец? Наиболее близким по своим свойствам к традиционному сплаву Sn62/Pb36/Ag2 является эвтектический (однородный и легкоплавкий) сплав Sn95,5/Ag3,8/Cu0,7, который используется в паяльных пастах и трубчатых припоях. Эвтектические сплавы предпочтительны, поскольку их кристаллизация происходит в узком температурном диапазоне, при этом отсутствует смещение компонентов, в результате чего достигается более высокая надежность паяных соединений.
На сегодняшний день среди мировых производителей электроники сложилось единое мнение, что наилучшей бессвинцовой альтернативой для эвтектики Sn62/Pb36/Ag2 в аппаратуре общего и специального назначения является сплав Sn95,5/Ag3,8/Cu0,7с температурой плавления 217°C.
Некоторые производители технологических материалов предлагают паяльные пасты с температурами плавления 195°C, но они не получили широкого распространения. Припой Sn89/Zn8/Bi3, содержащийся в этих пастах, имеет температуру плавления, близкую к эвтектике Sn/Pb, однако наличие в его составе цинка приводит к ряду проблем. Припойные пасты на этой основе имеют очень короткое время жизни, требуется флюс повышенной активности, при оплавлении образуется труднорастворимая окалина, паяные соединения подвержены коррозии, требуется обязательная промывка соединений после пайки.

Монтажные флюсы

В процессе пайки флюсы обеспечивают растворение оксидов и сульфидов, защиту паяемых поверхностей от повторного окисления, снижение поверхностного натяжения припоя.
Материалы, предлагаемые в качестве флюсов для пайки электронных изделий, могут относиться к смолосодержащим и смолонесодержащим.
Основу смолосодержащих флюсов, как правило, составляет канифоль, представляющая собой смесь органических кислот. Главный компонент этой смеси — абиетиновая кислота. Органические кислоты — такие как салициловая, молочная, стеариновая, лимонная, муравьиная и т. д. — также могут быть использованы для подготовки поверхности к пайке, однако из-за их большей активности они требуют более аккуратного обращения и тщательной промывки изделий после пайки. Эти кислоты, как и некоторые их соединения, чаще используются в качестве активаторов и добавок к флюсам на основе канифоли.
Уровень кислотности флюса на основе чистой канифоли очень мал, но в результате ее растворения и в процессе нагрева при пайке происходит ее активация. Процесс активации канифоли начинается при температуре около 170 °С. При сильном нагреве (более 300 °С) происходит интенсивное разложение канифоли и потеря ее флюсующих свойств.
Предлагаемые на рынке флюсы классифицируют по степени активности следующим образом.

Тип R (от англ. rosin — канифоль) представляет собой чистую канифоль в твердом виде или растворенную в спирте, этилацетате, метиленэтилкетоне и подобных растворителях. Это наименее активная группа флюсов, поэтому ее используют для пайки по свежим поверхностям или по поверхностям, которые были защищены от окисления в процессе хранения. Эта группа флюсов не требует удаления их остатков после пайки.

Тип RMA (от англ. rosin mild activated — слегка активированная канифоль) — группа смолосодержащих флюсов с различными комбинациями активаторов: органическими кислотами или их соединениями (диметилалкилбензиламмонийхлорид, трибутилфосфат, салициловая кислота, диэтиламин солянокислый, триэтаноламин и др.). Эти флюсы обладают более высокой активностью по сравнению с типом R. Предполагается, что в процессе пайки активаторы испаряются без остатка, вследствие чего этот флюс тоже не требует отмывки. Но очевидно, что процесс пайки должен быть гарантированно завершен полным испарением активаторов. Такие гарантии может обеспечить только машинная пайка с автоматизацией температурно-временных процессов (температурного профиля пайки).

Тип RA (от англ. rosin activated — активированная канифоль). Эта группа флюсов рекламируется для промышленного производства электронных изделий массового спроса. Несмотря на тот факт, что данный вид флюса отличается более высокой активностью по сравнению с упомянутыми выше, он также не требует смывки, поскольку его остатки не проявляют видимой коррозионной активности.

Тип SRA (от англ. super activated rosin — сверхактивированная канифоль). Эти флюсы были созданы для нестандартных применений в электронике. Они могут использоваться для пайки никелесодержащих сплавов, нержавеющих сталей и материалов типа сплава ковар. Флюсы типа SRA очень агрессивны и требуют тщательной отмывки при любых обстоятельствах, поэтому их использование в электронике строго регламентировано.

Тип No-Clean (не требует смывки). Эта группа специально создана для процессов, где нет возможности использовать последующую отмывку плат или она затруднена по каким-то причинам. Основное отличие этой группы состоит в крайне малом количестве остатков флюса на плате по окончании процесса пайки.
До сегодняшнего дня наиболее распространенным растворителем является спирто-бензиновая смесь. Спирт смывает остатки канифоли, бензин — жиры и масла, в том числе жировой секрет отпечатков пальцев. Спирт образует с растворенными в нем загрязнениями азеотропную смесь, то есть испаряется вместе с ними. Бензин, испаряясь, оставляет на поверхности, растворенные в нем компоненты. Но в сочетании со спиртом его моющие свойства улучшаются. Однако основным ее недостатком является то, что она не смывает минеральные соли от прикосновений рук.

SMD, SMT или THT: какая технология лучше всего подходит для производства?

Заключение

 

SMT (технология поверхностного монтажа) означает, что электронные компоненты размещаются на печатной плате с помощью полностью автоматизированной машины для захвата и размещения.

 

Большинство заводов по производству электроники в настоящее время используют SMT, так как это намного более эффективно с точки зрения затрат и времени, чем THM (монтаж через отверстие), который был распространенным способом сборки PCBA (сборка печатной платы) до восьмидесятых годов.

 

Поскольку рынок требовал, чтобы многие продукты, такие как сотовые телефоны, становились все меньше и меньше, промышленность также уменьшала размеры электронных компонентов, так что наименьший размер — это упаковка 0201, которая имеет размеры всего 0.6 мм х 0,30 мм. Такие крошечные компоненты практически невозможно припаять вручную.

 

Технология сквозных отверстий (использование компонентов THT) остается популярной среди любителей аппаратной электроники, а также подходит для быстрых прототипов.

SMT VS Сквозное отверстие – Часто задаваемые вопросы

Зачем использовать технологию сквозных отверстий при проектировании печатных плат?

 

Было бы лучше, если бы вы использовали технологию сквозного отверстия при проектировании печатной платы, если вы знаете, что ваше электронное устройство будет подвергаться большой нагрузке.

 

Through Hole обеспечивает надежное физическое соединение, устойчивость к нагреву и мощность, что делает печатные платы очень прочными.

 

Многие платы для промышленных машин и оборудования используют почти исключительно сквозные компоненты.

 

Что такое процесс SMT?

 

Процесс SMT заключается в том, что автоматизированная машина размещает компоненты SMT (электронные компоненты) на печатной плате, в отличие от процесса сквозного монтажа, компоненты SMT размещаются непосредственно на поверхности печатной платы.

 

Для чего используется SMT?

 

SMT (технология поверхностного монтажа) используется для монтажа компонентов SMT на печатной плате более экономичным способом, чем при использовании технологии сквозного монтажа.

 

Технология сквозных отверстий требует предварительного прокалывания отверстий в печатной плате. Кроме того, небольшие электронные компоненты больше не позволяют использовать сквозную технологию.

SMD против SMT В чем разница?

 

Разница между SMD и SMT заключается в том, что SMD (устройство поверхностного монтажа) относится к электронному компоненту, установленному на печатной плате.

 

Напротив, SMT (технология поверхностного монтажа) относится к методу, используемому для размещения электронных компонентов на печатной плате.

 

В чем разница между SMD и SMT?

 

Разница между SMD и SMT заключается в том, что SMD (устройство поверхностного монтажа) относится к электронному компоненту, установленному на печатной плате.

 

Напротив, SMT (технология поверхностного монтажа) относится к методу, используемому для размещения электронных компонентов на печатной плате.

 

Что такое SMT в печатной плате?

 

SMT в печатной плате относится к технологии поверхностного монтажа, методу размещения электронных компонентов на печатной плате.

 

Что такое оператор SMT?

 

Оператор SMT — это человек, чья работа заключается в мониторинге, обслуживании и настройке оборудования, используемого для создания печатных плат с использованием подхода SMT.

Преимущества и недостатки SMT

Технология поверхностного монтажа

является частью электронной сборки, которая предназначена для монтажа электронных компонентов на поверхность печатной платы.Электронные компоненты, установленные таким образом, называются устройствами поверхностного монтажа (SMD). SMT был разработан для минимизации производственных затрат при эффективном использовании места на печатной плате. Внедрение технологии поверхностного монтажа позволило оказывать услуги по проектированию печатных плат для очень сложных электронных схем с небольшими сборками. Существуют различные преимущества и недостатки технологии поверхностного монтажа, которые мы обсудим в этой статье.

В ходе этой статьи мы рассмотрим следующие темы:

  • Появление технологии поверхностного монтажа
  • Основные различия между технологией сквозного монтажа и технологией поверхностного монтажа (SMT)
  • Преимущества технологии поверхностного монтажа
  • Недостатки технологии поверхностного монтажа
  • Когда использовать технологию поверхностного монтажа?
  • Упаковки устройств поверхностного монтажа (SMD)
  • Размеры SMD в дюймах или метрической системе
  • Заключение

Появление технологии поверхностного монтажа

Технология поверхностного монтажа была разработана в 1960-х годах и широко использовалась в 1980-х годах.К 1990-м годам они использовались в большинстве высококачественных сборок печатных плат. Обычные электронные компоненты были переработаны, чтобы включить металлические выступы или торцевые заглушки, которые можно было прикрепить непосредственно к поверхности платы. Это заменило обычные проволочные выводы, которые необходимо было проходить через просверленные отверстия. SMT привел к гораздо меньшим размерам компонентов и позволил размещать компоненты с обеих сторон платы чаще, чем при монтаже в сквозное отверстие. Поверхностный монтаж обеспечивает более высокую степень автоматизации, сводя к минимуму трудозатраты и увеличивая производительность, что приводит к усовершенствованному проектированию и разработке печатных плат.

Ниже приведены основные характеристики технологии поверхностного монтажа и технологии сквозного монтажа:

Технология поверхностного монтажа (SMT)

SMT позволяет монтировать электрические компоненты на поверхность печатной платы без сверления отверстий. Эти компоненты имеют меньшие выводы или вообще не имеют выводов и меньше, чем сквозные компоненты. Поскольку компоненты для поверхностного монтажа не требуют большого количества просверленных отверстий, они более компактны и подходят для более высокой плотности разводки.

SMD и резистор для сквозных отверстий

Технология сквозных отверстий

Технология сквозных отверстий уже много лет используется почти во всех печатных платах.Такой монтаж включает в себя вставку выводов электронных компонентов в отверстия, просверленные на печатной плате, и их пайку с контактными площадками, расположенными на другой стороне печатной платы. Поскольку сквозной монтаж обеспечивает прочное механическое соединение, он очень надежен. Однако сверление печатных плат во время производства имеет тенденцию к увеличению производственных затрат. Кроме того, сквозная технология ограничивает область трассировки сигнальных дорожек ниже верхнего слоя на многослойных платах.

SMT и сквозной конденсатор

Основные различия между сквозной технологией и технологией поверхностного монтажа (SMT)

Существует несколько различий между технологиями поверхностного и сквозного монтажа.Вот несколько ключевых различий между ними:

  • Поверхностный монтаж снимает ограничение на пространство на плате, связанное с производственным процессом монтажа в сквозное отверстие
  • Компоненты со сквозным отверстием требуют более высоких производственных затрат, чем компоненты SMT
  • Компоненты
  • SMT не имеют выводов и монтируются непосредственно на печатной плате. Для компонентов со сквозными отверстиями требуются провода, которые помещаются в просверленные отверстия и припаиваются.
  • Для использования поверхностного монтажа требуются передовые навыки проектирования и производства по сравнению с технологией сквозного монтажа.
  • Компоненты
  • SMT могут иметь большее количество контактов по сравнению с компонентами сквозного монтажа
  • .
  • В отличие от сквозной технологии, SMT позволяет автоматизировать сборку, которая подходит для больших объемов производства при меньших затратах по сравнению со сквозным производством.
  • Компоненты
  • SMT более компактны, что обеспечивает более высокую плотность компонентов по сравнению со сквозным монтажом.
  • В то время как SMT приводит к снижению производственных затрат, капиталовложения в оборудование выше, чем необходимо для технологии сквозного отверстия
  • Сквозной монтаж лучше подходит для изготовления крупногабаритных и громоздких компонентов, подвергающихся периодическим механическим нагрузкам, или даже деталей высокого напряжения и большой мощности.
  • SMT упрощает достижение более высоких скоростей цепи из-за его уменьшенного размера и использования меньшего количества отверстий, а также уменьшения паразитной емкости и индуктивности.

Преимущества технологии поверхностного монтажа

Общие преимущества SMT перечислены ниже:

  • SMT позволяет создавать печатные платы меньшего размера, позволяя размещать больше компонентов ближе друг к другу на плате. Это приводит к более легким и компактным конструкциям.
  • Процесс настройки производства выполняется быстрее, когда речь идет о SMT, по сравнению с технологией сквозного монтажа. Это связано с тем, что для сборки не требуются просверленные отверстия, что также снижает затраты.
  • SMT обеспечивает более высокую скорость цепи, поскольку печатные платы, созданные с помощью процесса SMT, более компактны.
  • Компоненты могут быть размещены на обеих сторонах печатной платы, а также более высокая плотность компонентов с возможностью большего количества соединений для каждого компонента.
  • Компактный корпус и меньшая индуктивность выводов в SMT означают, что электромагнитная совместимость (ЭМС) будет более легко достижима.
  • SMT обеспечивает более низкое сопротивление и индуктивность в соединении, смягчая нежелательные эффекты радиочастотных сигналов, обеспечивая лучшие характеристики на высоких частотах

Преимущества поверхностного монтажа в зависимости от конструкции:

  • Значительное снижение веса
  • Оптимальное использование места на плате
  • Значительное снижение электрических помех.

Преимущества SMT на основе производства:

  • Снижение стоимости платы.
  • Минимальные затраты на погрузочно-разгрузочные работы.
  • Контролируемый производственный процесс.

Недостатки технологии поверхностного монтажа:

Несмотря на то, что поверхностный монтаж имеет ряд преимуществ, технология поверхностного монтажа устройства имеет и определенные недостатки:

  • Когда компоненты подвергаются механическим воздействиям, использование поверхностного монтажа в качестве единственного метода крепления к печатной плате не является надежным. Эти компоненты включают разъемы, используемые для взаимодействия с внешними устройствами, которые периодически удаляются и снова подключаются.
  • Паяные соединения для SMD могут быть повреждены из-за тепловых циклов во время работы
  • Вам нужны высококвалифицированные или опытные операторы и дорогие инструменты для ремонта на уровне компонентов и ручной сборки прототипа. Это из-за меньших размеров и свинцовых пространств.
  • Большинство пакетов компонентов SMT нельзя установить в сокеты, которые обеспечивают простую установку и замену неисправных компонентов.
  • Вы используете меньше припоя для паяных соединений в SMT, поэтому надежность паяных соединений становится проблемой.Образование пустот может привести к нарушению паяного соединения.
  • SMD
  • обычно меньше, чем компоненты со сквозными отверстиями, что оставляет меньшую площадь поверхности для маркировки идентификаторов деталей и значений компонентов. Это затрудняет идентификацию компонентов во время прототипирования, ремонта или доработки.

Когда использовать технологию поверхностного монтажа?

Большинство продуктов, производимых в настоящее время, используют технологию поверхностного монтажа. Но SMT подходит не во всех случаях. Как правило, SMT следует рассматривать, если:

  • Вам необходимо разместить большое количество компонентов.
  • Требуется компактный или небольшой продукт.
  • Ваш конечный продукт должен быть гладким и легким, несмотря на плотность компонентов.
  • Требование определяет высокоскоростное/частотное функционирование устройства.
  • Вам необходимо производить большие объемы с помощью автоматизированной технологии.
  • Ваш продукт должен производить очень мало шума (если вообще шумит).

Упаковки устройств поверхностного монтажа (SMD)

Корпуса

SMD бывают самых разных форм и размеров, как указано ниже:

Общие пассивные дискретные компоненты

Эти компоненты в основном представляют собой резисторы и конденсаторы и являются частью большинства электронных устройств, доступных сегодня.

Ниже приведены детали корпуса SMD для конденсаторов и резисторов.

Транзисторы

Распространенные типы корпусов для транзисторов:

  • SOT-23 (маленький контурный транзистор) с размерами 3 x 1,75 x 1,3 мм
  • SOT-223 (маленький контурный транзистор) с размерами 6,7 x 3,7 x 1,8 мм
Транзистор SOT-23 SMD

Корпуса интегральных схем (ИС)

Пакеты интегральных схем

представлены в широком ассортименте, как указано ниже:

  • Малая интегральная схема (SOIC)

Малый контурный пакет (СОП)

TSOP (тонкий компактный корпус) тоньше, чем SOIC

.

Quad Flat Packs — это стандартные квадратные плоские корпуса IC.

Корпуса Quad Flat Pack IC

BGA включают расположение шариков припоя на нижней стороне чипа вместо контактов. Расстояние между шариками обычно составляет 1,27, 0,8, 0,5, 0,4 и 0,35 мм.

ИС с шариковой решеткой
  • Пластиковый держатель для чипов с выводами

Чип заключен в пластиковую форму. Она может быть как квадратной, так и прямоугольной формы.

Размеры SMD в дюймах или метрической системе

Стандарты компонентов для поверхностного монтажа

определены Объединенным советом по разработке электронных устройств (JEDEC) Ассоциацией твердотельных технологий (JEDEC.орг). JEDEC является независимой организацией по торговле полупроводниковыми технологиями и органом по стандартизации со штаб-квартирой в Арлингтоне, штат Вирджиния, США.

Размер SMD можно измерять в дюймах в британской системе и миллиметрах в метрической системе. Для дюймовых компонентов 0201 размеры составляют 0,02 x 0,01 дюйма. Для метрического компонента 0201 0,2 x 0,1 мм.

Заключение

Несмотря на то, что поверхностный монтаж имеет свои преимущества по сравнению с монтажом в сквозное отверстие, все же необходимо определить способ монтажа компонента в зависимости от области применения устройства.Понимание преимуществ и недостатков технологии поверхностного монтажа необходимо для понимания ее роли в электронной промышленности. Такое углубленное понимание всегда поможет оптимизировать возможности проектирования и сборки печатных плат.

 

Справочник по проектированию для производства

10 глав — 40 страниц — 45 минут чтения
Что внутри:
  • Кольцевые кольца: избегайте прорывов сверла
  • Переходные отверстия: оптимизируйте дизайн
  • Ширина и пространство трассировки: следуйте рекомендациям
  • Паяльная маска и трафаретная печать: самое необходимое
Загрузить сейчас

 

Разница между THT и SMT

Традиционно для изготовления подавляющего большинства печатных плат использовалась технология сквозных отверстий (THT).Однако за последние годы использование технологии поверхностного монтажа (SMT) стало более популярным и все чаще используется вместо технологии сквозного монтажа.

 

Скачать эту статью в формате PDF

 

Что такое технология сквозных отверстий?

Технология сквозных отверстий предполагает вставку компонентов с выводами или выводами в отверстия, просверленные в печатной плате. Эти компоненты будут описаны как сквозные компоненты. Затем выводы можно припаять к контактным площадкам или площадкам на нижней стороне платы, обычно с помощью пайки волной припоя (но также и вручную).

Недавнее усовершенствование этого процесса заключалось в переходе от простого просверленного отверстия к металлизированному сквозному отверстию. Паяльная паста наносится внутрь отверстия, и через нее проталкивается вывод. Затем вся печатная плата нагревается для оплавления этой паяльной пасты — это называется пайкой штифтов в пасте. Эта разработка позволяет использовать платы, которые представляют собой смесь сквозного и поверхностного монтажа, поскольку оба типа компонентов могут быть спаяны в одном процессе.

Монтаж в сквозное отверстие чрезвычайно надежен, так как создает прочное механическое соединение и представляет собой хорошо зарекомендовавший себя процесс.Количество переменных, которые могут вызвать проблемы с пайкой, меньше, чем при поверхностном монтаже, и, как правило, они хорошо изучены и понятны. Однако из-за дополнительного сверления и возможной необходимости печати на обеих сторонах печатной платы этот процесс может сделать плату без покрытия более дорогой. Также может быть сложнее автоматизировать размещение компонентов на печатной плате, так как многие сквозные компоненты упаковываются отдельно или другими способами.

 

Что такое технология поверхностного монтажа и как она работает?

Технология поверхностного монтажа — это метод, используемый для сборки электронных схем, при котором компоненты монтируются или размещаются непосредственно на верхней поверхности печатных плат.

Устройства

для поверхностного монтажа (SMD) будут иметь плоские копланарные выводы или выводы, которые позволяют компоненту опираться на плоскую открытую дорожку на печатной плате. Никаких отверстий в печатной плате не требуется, а паяльная паста наносится через трафарет, чтобы покрыть открытые участки. Затем компоненты помещаются (часто с помощью машины) в паяльную пасту, а затем печатная плата нагревается для оплавления пасты.

Компоненты SMT без отверстий иногда могут быть меньше, чем компоненты со сквозными отверстиями, поскольку вместо выводов в них используются меньшие выводы или контактные площадки.Это может позволить печатным платам быть меньше и компактнее, с более высокой плотностью схем или, по крайней мере, с более дешевой конструкцией без отверстий и печатью схем только на одной стороне платы.

Хотя печатные платы для устройств с поверхностным монтажом, как правило, дешевле, чем для монтажа в отверстия, капитальные вложения, необходимые для оборудования, часто выше. Кроме того, уровень проектирования, производства, навыков и технологий, необходимых для SMT, обычно выше, чем для монтажа в сквозное отверстие.Однако затем это компенсируется более высокой пропускной способностью при полностью автоматизированной настройке, а инвестиции окупаются за счет более быстрого производства.

 

Заключение
Технология поверхностного монтажа

, вероятно, будет системой выбора для любого производителя, работающего с большими объемами продукции — производители с меньшим объемом могут выбрать наиболее подходящую систему для своих конкретных требований к печатным платам. Некоторые устройства могут быть доступны только в том или ином стиле, поэтому смешанные платы могут быть неизбежным результатом, и проектировщики печатных плат должны учитывать это в своих макетах.

Сквозное отверстие против. Поверхностный монтаж: контрастирующие преимущества и использование

поверхностный монтаж по сравнению со сквозным отверстием

Услуги по сборке печатных плат

обсуждают преимущества и недостатки технологий сквозного монтажа по сравнению с технологиями поверхностного монтажа с 1980-х годов. Технология сквозного монтажа (THT) — это первоначальный процесс сборки , который доминировал в отрасли до изобретения технологии поверхностного монтажа (SMT) в 80-х годах. Поверхностный монтаж более эффективен и экономичен, чем THT, что заставляет многих полагать, что THT исчезнет в безвестности.Однако сквозная технология предлагает определенные преимущества, которые сохранят ее актуальность даже в обозримом будущем.

Услуги по сборке печатных плат обсуждают преимущества и недостатки технологий сквозного и поверхностного монтажа с 1980-х годов. Технология сквозного монтажа (THT) — это оригинальный процесс сборки, который доминировал в отрасли до изобретения технологии поверхностного монтажа (SMT) в 80-х годах. Поверхностный монтаж более эффективен и экономичен, чем THT, что заставляет многих полагать, что THT исчезнет в безвестности.Однако сквозная технология предлагает определенные преимущества, которые сохранят ее актуальность даже в обозримом будущем.

Сквозная технология (THT)

Преимущества

: Связи, создаваемые между компонентами THT и платой, намного прочнее, чем связи SMT, что делает THT идеальным выбором для компонентов, которые будут подвергаться механическим и экологическим нагрузкам или высоким температурам, таких как разъемы и трансформаторы. Компоненты THT также легко заменяются, что делает их идеальными для прототипов и испытаний.

Недостатки: Поскольку выводы компонентов THT проходят через плату, печатные платы должны быть предварительно просверлены, что требует больших затрат времени и средств. Это также ограничивает компоненты одной стороной платы и ограничивает доступную область разводки на многослойных платах, поскольку отверстия должны быть просверлены во всех слоях печатной платы. Процесс пайки THT часто делает точки пайки менее надежными, чем припой SMT. Кроме того, процесс сборки THT более сложен и, следовательно, дороже, чем SMT.


Технология поверхностного монтажа (SMT)

Преимущества

: SMT можно размещать с обеих сторон платы и с более высокой плотностью, что позволяет создавать более компактные и мощные печатные платы. Поскольку отверстия не нужно сверлить, вы снижаете затраты на чистую доску и сокращаете время производства. Компоненты SMT можно размещать в десять раз быстрее, чем компоненты THT. Пайка намного надежнее, и ее можно быстро и равномерно произвести в печах оплавления. SMT также оказался более стабильным и лучше работает в условиях тряски и вибрации.

Недостатки. Самым большим недостатком SMT является то, что он может быть ненадежным при использовании в качестве единственного метода крепления для компонентов, которые подвергаются механическим и экологическим нагрузкам и высоким температурам. К счастью, есть решение.

Смешанная технология: лучшее из обоих миров

Ответ на вопрос о технологии сквозного монтажа или технологии поверхностного монтажа заключается в объединении обоих процессов для получения преимуществ каждого из них. В Telan мы можем комбинировать процессы во время сборки, предоставляя вам прочность и надежность THT там, где они вам нужны, сохраняя при этом общие преимущества SMT в плане стоимости и эффективности.

Позвоните нам сегодня по телефону 215-997-7603, чтобы узнать больше о наших решениях для сквозного и поверхностного монтажа.

Итак, вы боитесь поверхностного монтажа

Если вам посчастливится столкнуться с доморощенной электроникой 1950-х годов, есть вероятность, что под крышками компоненты будут собраны на выводах для пайки, каждый компонент с длинными выводами и гнездами для ламп на шасси. Легко собирается с помощью самого сельскохозяйственного паяльника.

Откройте домашнюю сборку 1960-х или начала 1970-х годов, и вы можете найти те же пассивные компоненты наряду с германиевыми транзисторами, установленными через отверстия в любопытной широко расставленной плате или даже самодельной печатной плате с короткими широкими дорожками.

Большое количество припоя в коммерческом передатчике начала 1960-х

Новейший самодельный передатчик 1970-х

К концу 1970-х и началу 1980-х вы найдете более знакомое зрелище. Двухрядные ИС со сквозным отверстием на 0.картон с интервалом 1″, и самодельные печатные платы начинают появляться на плате из стекловолокна. Удобен в использовании, легко паяется. Знакомый. Безопасно. Именно то, что вы увидите на своей макетной плате почти сорок лет спустя, и все еще то, что вы увидите от многих производителей наборов.

Приятный и знакомый сквозной Arduino.
Автор Nicholas Zambetti CC BY-SA 3.0

Но все мы знаем, что прогресс в мире электронных компонентов не стоит на месте. Компоненты для поверхностного монтажа имеют историю, восходящую к 1960-м годам, и начали появляться в потребительском оборудовании с конца 1980-х годов.Больше компонентов на квадратный дюйм, устройства меньшего размера и дешевле. В настоящее время они распространены повсеместно, и все чаще эти новые компоненты не предлагаются в сквозных версиях. Не проблема, если ваши эксперименты ограничены 741 и 555, но что-то, что скорее стеснит ваш стиль, если ваши вкусы распространяются на новые датчики для микроконтроллера или радиочастотную работу.

Эта разработка вызвала ряд реакций. Многие люди с удовольствием восприняли новую среду, и в результате страницы проектов Hackaday.io полны действительно умных проектов SMD.Но значительное число не смогли перейти на SMD, возможно, их отпугивает меньший размер SMD-компонентов, специальные инструменты, которые им могут понадобиться, или даже новые навыки, которые им придется освоить. Когда вы продаете набор с компонентами SMD, вы услышите реакцию людей, которым нравится набор, но они хотели бы, чтобы он был доступен в сквозном исполнении, поэтому эта статья для них. Демистифицировать работу с SMD и продемонстрировать, что работа с SMD должна быть доступна практически любому, кто умеет владеть паяльником.

Но они такие маленькие!

Крошечные SMD — к счастью, о большинстве из них вам не придется беспокоиться.

Скорее всего, это первая реакция заядлого припоя. Детали SMD часто действительно очень малы, и даже те, которые имеют более крупные корпуса, могут иметь выводы, которые кажутся такими же многочисленными и тонкими, как волоски на кошке, если смотреть на них с паникой «кролик в фарах» непосвященных.

Но важно сделать шаг назад и понять, что не все SMD одинаковы.Некоторые из них крошечные, как песчинки, и паять их могут только те, кто обладает богоподобными способностями, но множество устройств доступно в SMD-корпусах, достаточно больших для простых смертных.

Так что не волнуйтесь, когда смотрите на плату, покрытую компонентами размером с пылинку. Очень немногие люди могли бы попытаться создать такой уровень конструкции, ваш писец точно не сможет. (Мы с нетерпением ждем комментаторов, утверждающих, что обычно вручную припаивают BGA с тысячью выводами и компоненты микросхемы 01005, однако такие заявления бесполезны без доказательств.)

Вместо этого сконцентрируйтесь на SMD-корпусах, с которыми вы можете справиться. Пакеты компонентов чипа SMD обозначаются номером, который относится к их размеру. Как ни странно, есть как метрическая, так и имперская версии схемы, но формат тот же: длина, за которой следует ширина.

Посмотрите на изображение выше с печатной платой и рулеткой, это нижняя сторона Raspberry Pi модели B+, и она будет собрана с помощью роботизированной машины для захвата и установки. Большинство компонентов действительно очень маленькие, но вы заметите L3 как черный компонент слева внизу, который выглядит огромным по сравнению со своими соседями.Этот пакет представляет собой «1008», 0,1 дюйма в длину и 0,08 дюйма в ширину. Он все еще крошечный, но представьте, что вы поднимаете его пинцетом под увеличительным стеклом. Не так уж и плохо, не так ли? Вы, вероятно, имели дело со многими вещами в этом диапазоне размеров, неужели теперь детали SMD кажутся такими страшными? Более крупные компоненты — 0805, 1008 и 1206 — на удивление доступны среднему производителю.

Но мне нужны всякие специальные инструменты!

Retro Populator, самодельная сборочная машина, которую мы представили еще в 2014 году

В коммерческой среде SMD-устройство будет собираться на машине.Клей или паяльная паста будут нанесены на соответствующие части платы, а роботизированная машина для захвата и размещения извлечет компоненты из их ленточной упаковки и автоматически разместит их в правильной ориентации. Затем плата будет спаяна сразу, либо в печи оплавления, либо с помощью машины для пайки волной припоя.

Если вы новичок в SMD, у вас вряд ли будет что-то из этого комплекта, просто лежащее на вашем верстаке. Есть самодельные машины для захвата и размещения и множество самодельных печей оплавления, но можно с уверенностью сказать, что они все еще довольно продвинуты.

Вы также увидите всевозможные коммерческие комплекты, предназначенные для настольного конструктора SMD. Станции для пайки горячим воздухом или биты SMD для обычных утюгов, все они очень полезны, но имеют высокую цену.

Хорошей новостью является то, что вам не нужны какие-либо из этих специальных инструментов, чтобы опустить палец ноги в воду SMD. У вас почти наверняка уже есть все, что вам нужно, а если нет, то очень мало того, чего вам не хватает, предназначено именно для работы с SMD. Если у вас есть следующие предметы, то все готово:

Базовый набор инструментов для пайки SMD

Хороший источник света .Даже более крупные SMD все еще довольно малы. Много света гарантирует, что вы сможете четко их видеть. Достаточно хорошей настольной лампы, направленной вниз. Чистая высококонтрастная поверхность . Поскольку SMD может быть трудно увидеть, полезно, если они манипулируют над ярко-белой поверхностью. Свежий лист белой бумаги для принтера на столе станет подходящей рабочей зоной. Хорошее увеличение без помощи рук . Если вам не посчастливилось обладать прекрасным зрением, вам понадобится приличная лупа для работы с компонентами для поверхностного монтажа.Подойдет тип «Руки помощи» на подставке. Очень маленькая плоская отвертка . Это понадобится вам, чтобы удерживать компоненты для поверхностного монтажа во время их пайки. Набор высококачественных прецизионных металлических пинцетов . Они понадобятся вам для подъема, манипулирования и переворачивания устройств поверхностного монтажа. Паяльник с тонким жалом . Если у вас есть стандартный утюг с тонким наконечником, подходящий для использования с обычными компонентами со сквозными отверстиями с шагом 0,1 дюйма, вы должны быть хорошо оснащены.

Тем не менее, есть один специальный инструмент, который может заслуживать вашего внимания. Удержание SMD-устройства во время пайки иногда может показаться задачей, требующей трех рук, поэтому можно найти один или два инструмента, которые помогут. К счастью, это то, что вы можете построить сами. Взгляните на SMD Beak, например, на утяжеленную руку или на пружинный зажим третьей руки вашего писца.

Извините, это выше моего уровня навыков пайки

Оплетка для удаления припоя и большое количество флюса — ваши друзья.

Глядя на интегральную схему SMD, легко представить, что ее выводы слишком малы и расположены слишком близко друг к другу, их невозможно припаять вручную. Ответ — конечно можно, просто нужно посмотреть как вы их паяете по другому.

При использовании микросхемы со сквозным отверстием каждый вывод с шагом 0,1 дюйма припаивается отдельно. Это что-то вроде катастрофы, если вам удастся установить припойную перемычку между двумя контактами, и вы гонитесь за насосом для удаления припоя или оплеткой.

По сравнению с ИС для поверхностного монтажа мало шансов, что вы, как простой смертный, сможете припаять каждый вывод по отдельности, так что вы даже не пытаетесь.Вместо этого вы припаиваете сразу весь ряд избытком припоя и удаляете получившуюся огромную припойную перемычку с помощью оплетки, чтобы получить очень аккуратную и профессионально выглядящую работу. Поверхностное натяжение и большое количество флюса — ваши друзья, а для опытного пайки сквозных отверстий требуется очень мало навыков пайки, которых у вас еще нет.

Если вы можете прижать его к плате и при необходимости хорошо рассмотреть с помощью лупы, то неважно, что это за компонент, вы можете его припаять.Попробуйте, вы сами удивитесь!

Что дальше?

Дискретные компоненты чипа 1206 вручную припаяны к печатной плате

Итак, мы надеемся, что убедили вас как сомневающегося в SMD, что у вас есть возможность самостоятельно работать с SMD. Что дальше?

Начните с прочтения на эту тему. Ваша любимая поисковая система должна работать, учебные пособия можно найти в Sparkfun, Adafruit или Instructables среди многих других. И поищите видео, на ютубе огромное количество руководств по пайке SMD.

Но ничто не заменит практику. Найдите ненужную плату с компонентами для поверхностного монтажа разумного размера и попробуйте ее переработать. Отпайка его компонентов может быть немного сложной, но вы легко сможете переделать паяные соединения. Смажьте выводы интегральной схемы флюсом и попробуйте провести по ним каплю расплавленного припоя, а затем удалить излишки оплеткой. Самое замечательное в доске для обрезков заключается в том, что не имеет значения, повредите ли вы ее, поэтому вы можете практиковать эти приемы в свое удовольствие, пока не будете удовлетворены своим новым навыком.

Итак, вы готовы двигаться вперед и сделать свой первый проект SMD. Отличная работа! Что вы будете делать дальше, зависит от вас. Разработайте свою собственную схему и изготовьте печатную плату, купите комплект или найдите понравившийся проект SMD на Hackaday.io с загружаемыми файлами печатных плат и закажите свой собственный.

Что бы вы ни делали, будьте счастливы, что вы победили свои страхи SMD, и примите решение быть первым в очереди, чтобы попробовать любую новую технологию в будущем!

Технология поверхностного монтажа

(SMT) или сквозное отверстие: есть ли явный победитель?

Хотя выбор электрических компонентов для новой печатной платы может быть утомительной задачей, это, несомненно, важная задача.Конструкторам необходимо просмотреть десятки или даже сотни вариантов детали и проверить текущий запас, доступность в будущем и запасные части. Все эти варианты и соображения очень важны, но перед выбором компонентов нам нужно рассмотреть гораздо более фундаментальный вопрос: технология поверхностного монтажа (SMT) или сквозное? Многие считают сквозные устройства старомодными, а SMT — современным стилем. Хотя это может быть верно для многих применений, сквозная технология по-прежнему предлагает некоторые существенные преимущества в определенных обстоятельствах.Компоненты со сквозными отверстиями лучше всего подходят для плат, которые будут подвергаться высоким механическим или термическим нагрузкам и имеют высокие требования к мощности. SMT, с другой стороны, лучше подходит для небольших и легких печатных плат, которые будут производиться в больших масштабах.

Преимущества и недостатки сквозных компонентов

Если вы сегодня откроете случайное бытовое электронное устройство, вы, вероятно, не найдете внутри много сквозных компонентов. Это не означает, что им больше нет места в мире печатных плат; просто большинству схем сегодня не нужны их уникальные преимущества.Устройства для сквозных отверстий превосходно подходят для физически требовательных приложений, которые также имеют высокие требования к теплу или мощности и могут быть полезны при прототипировании. Однако они менее полезны на небольших платах, которые необходимо массово производить с небольшими затратами.

Когда речь идет о строгих требованиях к нагреву и ударам, секрет сквозных отверстий заключается в процессе пайки. Компоненты со сквозными отверстиями поставляются с длинными выводами, которые вставляются через отверстия в печатной плате, а затем припаиваются к медным контактным площадкам. Этот метод крепления намного надежнее, чем монтаж SMT, и позволяет платам со сквозными отверстиями выдерживать большую физическую и тепловую нагрузку.В среднем, сквозные компоненты также больше, чем компоненты SMT, а это означает, что они обычно также могут работать с более мощными приложениями. Еще одним преимуществом сквозной пайки является то, что компоненты легче снимать и заменять во время итераций прототипа. Если вам нужно высушить другой вариант какого-то компонента, просто снимите его и впаяйте замену.

Все эти преимущества сопряжены с затратами, в первую очередь с точки зрения площади платы, производственных затрат и времени выполнения работ.Компоненты SMT могут быть размещены на печатной плате значительно быстрее, чем сквозные устройства. В платах со сквозными компонентами также необходимо просверлить сквозные отверстия, и оба эти требования приводят к более высокой стоимости платы. Компоненты для сквозных отверстий также физически больше, чем устройства SMT, и их можно припаивать только к одной стороне платы. Поэтому, если вам нужна крошечная печатная плата, которую можно недорого изготовить, сквозные компоненты могут вам не подойти.

DFM для печатных плат HDI

Загрузить сейчас

Плюсы и минусы устройств SMT

Устройства

SMT очень маленькие, их быстрее размещать, и их можно монтировать на обеих сторонах печатной платы, что значительно удешевляет производство плат SMT.Процесс сборки не всегда проходит гладко, так как компоненты SMT могут страдать от множества проблем во время производства.

Если вам нужна небольшая и легкая печатная плата, которая недорога в изготовлении, компоненты SMT, вероятно, являются правильным выбором. Они значительно меньше, чем сквозные устройства, и, следовательно, весят намного меньше. Крошечные компоненты означают более плотное размещение на печатной плате, и сегодня, когда многие электронные устройства ориентированы на размер, это преимущество может быть трудно превзойти. Физическая форма компонентов SMT также способствует более быстрому размещению во время сборки, что приводит к снижению затрат на запуск в течение всего срока службы продукта.

Несмотря на очевидные преимущества, производство поверхностного монтажа сопряжено с рядом уникальных проблем. Хотя компоненты можно размещать быстрее, оборудование, необходимое для этого, очень дорогое. Столь высокие капиталовложения в процесс сборки означают, что компоненты поверхностного монтажа могут увеличить стоимость прототипов плат небольшого объема. Компоненты для поверхностного монтажа требуют большей точности при изготовлении из-за повышенной сложности прокладки глухих/скрытых переходных отверстий по сравнению со сквозными отверстиями. Точность также важна во время проектирования, так как нарушение рекомендаций вашего контрактного производителя (CM) по компоновке контактных площадок DFM может привести к таким проблемам, как захоронение, что может значительно снизить производительность во время производственного цикла.

Таблица 1: SMT в сравнении со сквозным отверстием

поверхностный слой По сравнению с Сквозное отверстие
Низкая мощность Приложение для платы Высокая мощность
Может выйти из строя при высоких нагрузках Окружающая среда Подходит для высоких нагрузок
Дешевле в масштабе Стоимость производства В целом дороже
Прототип или производство Уровень развития Подтверждение концепции или создание прототипа
Двусторонний, малый Область макета платы Односторонний, большой

Когда следует использовать технологию поверхностного монтажа (SMT) по сравнению со сквозным монтажом?

Несмотря на то, что SMT является более новым, более компактным стилем упаковки компонентов, а сквозное отверстие лучше подходит для больших плат, ни один из способов монтажа в ближайшее время не исчезнет.Каждый вариант предлагает уникальные преимущества, и таблица 1 поможет вам определить, какой из них лучше всего подходит для вашего проекта. Если вы проектируете печатную плату военного класса или занимаетесь проектированием критически важных систем, предъявляющих высокие физические и температурные требования, вам, вероятно, захочется использовать компоненты со сквозными отверстиями. Если вы делаете следующее крошечное устройство бытовой электроники, где важен каждый цент, то устройства SMT, вероятно, для вас. Независимо от того, какой стиль вы выберете, Tempo Automation будет готова воплотить вашу доску в жизнь.

Технология поверхностного монтажа – обзор

11.4.2 Соединенное Королевство

Williams and Ellis 26 представили модель радиационного повреждения при сварке дугой под флюсом. База данных, используемая для подгонки модели, включает ряд сварных швов с различным содержанием меди, никеля и фосфора. Образцы обычно облучали в реакторах для испытаний материалов (MTR) при мощности дозы ~ 7 × 10 − 9 dpa/s, хотя некоторые облучения проводились при более низких мощностях дозы. Температуры облучения ( T irr ) варьировались от 225 до 315 °C.Модель была сформулирована с точки зрения увеличения твердости при облучении, хотя степень радиационного повреждения оценивалась с помощью комбинации испытаний на твердость, испытаний по Шарпи и испытаний на вязкость разрушения с использованием подхода Master Curve.

Изменение твердости в результате облучения (Δ H ) было приспособлено к двухкомпонентной модели упрочнения матрицы (Δ Mtx ) и отверждения обогащенного медью осадка (Δ Ppt ) с использованием статистических процедур. Полученная модель, применимая при высокой мощности дозы (7 × 10 90 595 — 9 90 596 сна/с), составляет:

[11.39] ΔH = ΔMTX + ΔPPT

где

[11.40] ΔMTX = 8,65-2,6-0,0065ТРРМДДО0.42

и

[11.41] ΔPPT = 41 + 1850PCUMTX-0.1640.398⋅TANHDOSE15.7-32.2 Cumtx

Доза облучения дана в mdpa, содержание P и Cu в % масс., а содержание Cu в матрице ( Cu mtx ) равно содержанию Cu для Cu ≤ 0,35 % масс. и 0,35 масс. % для Cu  > 0,35 % масс. Компонент осаждения изменения твердости устанавливается равным нулю для Cu mtx ≤ 0.164% масс.

Верхний предел содержания Cu mtx , составляющий 0,35 % масс., основан на измерениях Cu mtx с помощью сканирующего трансмиссионного электронного микроскопа (FEGSTEM). Пороговое значение для дисперсионного твердения Cu, равное 0,164 % масс., было определено с помощью процедуры подбора данных, хотя признано, что это значение выше, чем обычно принято для других сталей реакторов.

Было получено хорошее соответствие между измеренным и рассчитанным изменением твердости, как показано на рис.11.5. Стандартное отклонение для соответствия составляет 4,0 VPN. Модель сравнивалась с данными, полученными при температурах облучения 225, 295 и 315 °С. Хотя модель не была разработана с использованием этих данных, была получена хорошая подгонка.

11.5. Расчетное изменение твердости по сравнению с измеренным для 48 наборов данных. 26

Чтобы распространить модель на более низкие мощности дозы, при которых ожидается увеличение степени осаждения при данной дозе, вводится дополнительный член J , определяемый как отношение концентрации вакансий при высокой дозе к таковой при меньшей мощности дозы, в выражение для Δ Ppt :

[11.42]ΔPpt41+1850PCumtx−0,1640,398⋅tanhJ×dose15,7−32,2Cumtx

Таким образом, J равно единице при высокой мощности дозы (7 × 10 − 9 сна/с) и увеличивается как мощность дозы уменьшается. Соответствующие значения J были определены путем нахождения значений, которые давали предсказания модели, равные измеренным изменениям твердости.

Были установлены корреляции между изменением твердости и изменением вязкости разрушения и температур перехода по Шарпи. Эти корреляции показывают, что сдвиг по Шарпи недооценивает сдвиг вязкости разрушения для сварных швов под флюсом в базе данных в среднем примерно на 10 %.

Джонс и Болтон 27 предоставили подробное описание подхода, используемого Magnox Electric для построения кривых тренда, описывающих DDR корпусов реакторов Magnox. Авторы подчеркивают, что преимущество физически обоснованного подхода заключается в том, что построенные таким образом кривые тренда можно с уверенностью использовать, когда требуется ограниченная экстраполяция в области дозы нейтронов, мощности дозы или температуры облучения, которые конкретно не охвачены наблюдением. база данных.

В ранней работе Басвелла и Джонса 28 экспериментальные результаты сравнивались с предсказаниями модели Фишера 29 для дуговых сварок под флюсом Magnox, облученных в месте наблюдения при температуре около 165 °C (см. рис. 11.6). Переходный сдвиг показан как функция квадратного корня дозы, чтобы подчеркнуть зависимость компонента упрочнения матрицы (Δ T mtx ). Сдвиг из-за связанного с Cu упрочнения линейно добавляется к компоненту повреждения матрицы, чтобы обеспечить общее охрупчивание (Δ T всего ).

11.6. Моделирование подходит к данным переходной смены воздуховода 2.

На рис. 11.6 показан инкубационный период до дозы, при которой осаждение Cu оказывает значительное влияние на охрупчивание. Также показана доза, при которой максимальное количество меди включается в кластеры (пик осаждения меди). В это представление не включено чрезмерное старение; вместо этого закалка Cu в этой точке достигает уровня плато. Видно, что получено хорошее совпадение с измеренными данными канала 2.

Jones and Bolton 27 сообщили об изменениях в этом подходе, которые допускают возникновение охрупчивания без отверждения. Неупрочняющее (межкристаллитное) охрупчивание признано происходящим в металлах, сваренных дуговой сваркой под флюсом C-Mn. В принципе, трехчленное выражение может быть использовано для моделирования охрупчивания, если происходит значительное межзеренное разрушение. Радиационно-индуцированные изменения прочности (Δσ y ) и температуры перехода по Шарпи (Δ T 40 J ) в сталях C–Mn составляют:

[11.43]Δσy,total=Δσy,Cu+Δσy,matrix

и

[11.44]ΔT40J,total=ΔT40J,Cu+ΔT40J,matrix+ΔT40J,GB

Нижний индекс «матрица» относится к вкладу в общую изменение от повреждения матрицы, в то время как «Cu» относится к вкладу осаждения Cu, а «GB» в уравнении. 11.44 относится к вкладу межкристаллитного охрупчивания из-за сегрегации P по границам зерен. Авторы описывают, как получаются выражения для каждого члена. Например, для оценки величины первого члена использовалось малоугловое рассеяние нейтронов (МУРН) при исследовании облученных и необлученных сварных швов под флюсом.Результаты МУРН демонстрируют, что при различных мощностях дозы и температурах облучения диаметр КРП оставался практически постоянным и составлял 2 нм. Кроме того, растворимая доля Cu, оставшаяся после термообработки стального корпуса, соответствовала 0,18 ± 0,02 % масс. Таким образом, можно было оценить величину срока закалки Cu.

Однако, из-за ограниченного количества доступных данных наблюдения, охрупчивание без отверждения относится к повышенному дозозависимому термину MD.Для сталей реакторов Magnox и металлов сварного шва применяются DDR следующего вида: константа, зависящая от материала, F T – температурный коэффициент облучения, а доза выражается в dpa. Данные эпиднадзора описываются подобранными кривыми тренда, причем верхний и нижний интервалы прогнозирования задаются статистическими границами. С практической точки зрения та же двухчленная форма DDR используется для получения эмпирической кривой тренда для металлов, сваренных дуговой сваркой под флюсом, даже если в таких сварных швах может наблюдаться значительное межкристаллитное разрушение (см.11.7).

11.7. Эмпирическая кривая тренда для сварки под флюсом Magnox на основе данных наблюдения за реактором.

Компанией BNFL Magnox Generation был предпринят амбициозный проект по прямой проверке методологии путем проведения прямых измерений вязкости разрушения на образцах металла, полученного дуговой сваркой под флюсом, извлеченных из выведенного из эксплуатации корпуса реактора в Trawsfynydd. 30 Методология прогнозирования включает расчет свойств вязкости разрушения путем применения вызванного облучением сдвига температуры вязкого перехода в хрупкое состояние (DBTT) к кривой вязкости разрушения в начале срока службы.Как описано выше, была построена кривая тренда, показывающая сдвиг DBTT в зависимости от дозы и температуры облучения, измеряемый в dpa.

Данные по вязкости разрушения были получены для четырех слоев четырех сварных швов; всего было получено 379 результатов хорошего качества. Результаты представлены на рис. 11.8 вместе с прогнозами только что описанной методологии. На рис. 11.8 результаты для разных слоев (соответствующие разным дозам) были нормализованы к эталонной дозе (dpa), соответствующей одному из слоев.Поправка в каждом случае была сделана путем смещения экспериментальных данных по оси температуры на величину, предсказанную DDR, соответствующую разнице в дозе между этим местом и дозой эталонного слоя. Между результатами определения вязкости разрушения и предсказаниями имеется отличное соответствие. Результаты равномерно распределяются относительно среднего прогноза, а ожидаемое количество баллов падает выше и ниже 5-го и 95-го процентилей.

11.8. Данные и прогнозы Trawsfynydd по вязкости разрушения корпусов реакторов; все температуры отрегулированы для условий сварки 1, слоя 4. 30

Модификация предыдущих моделей постоянно выполнялась в Великобритании одними и теми же авторами. 31 Совсем недавно Уильямс, Уилфорд, Одетт и Ямамото разработали корреляционное уравнение охрупчивания, специально оптимизированное для сталей реакторов с низким содержанием меди и содержанием меди менее 0,075% масс. 32 Они использовали данные испытательного реактора для оценки свойств стенок реактора при более высоких плотностях потока энергии, чем данные наблюдения. Таким образом, эффект потока был одной из главных проблем их работы.

Чтобы определить влияние потока в базе данных по охрупчиванию, созданной Rolls Royce (RR), они выполнили всестороннюю оценку своей базы данных с точки зрения влияния потока, следуя процедуре, показанной на рис. 11.9. Сначала они подгоняют простую функциональную форму ΔHv=Adose к данным об индивидуальном тепловом облучении в одних и тех же условиях (поток и температура), но при разных плотностях потока в своей базе данных, чтобы получить значения A для каждого конкретного условия. Затем значения A были нанесены на график как функция температуры облучения для получения выражения модели значений A , зависящей от температуры.Эта модель использовалась для оценки значений A при определенной температуре облучения, например 290 °C, для сравнения значений A для удельной теплоемкости при различных условиях потока. Результаты показывают, что существует постоянный эффект потока в значениях A для исследованных материалов с низким содержанием меди.

11.9. Метод оценки эффекта мощности дозы. 32

На основании этих экспериментальных данных Williams et al. разработал сложное корреляционное уравнение охрупчивания для материалов с низким содержанием меди.Они использовали базу данных RR, а также базу данных IVAR для определения деталей уравнения, а исходная модель была откалибрована с использованием базы данных IVAR, которая содержит данные с очень широким диапазоном условий окружающей среды и металлургических условий. Затем была определена улучшенная модель с учетом данных вне баз данных RR и UCSB.

Основная форма уравнения имеет вид:

[11,46]ΔHSMD=ΔT41J/kCV=FC×FT×Φeff0,4560

, где

[11,47]FC=-0,4915+1.279Ni + 0.3433Mn + 101,3P + 19.53CU-1.080C + 0,9580SI

[11.48] Ft = 1-FCT1290-1TIRR

с

[11.49] FCT = 1117 + 180,8NI

[11.50] Φeff = Q × Φ

, где

Δ H SMD SMD — это упрочнение из-за SMD (HV)

F C — это фактор химии (композиции в весу%)

F T – температурный фактор

Φ эфф – эффективная доза; Φ — фактическая доза (MDPA)

F F CT

2 — это температура эффекта химии химии

T IRR — температура облучения (° C)

Q Коэффициент ускорения

г Φ Φ S , г φ R S — это фракции вакансий выживания на самом деле ( Φ ) и ссылка ( φ R ) мощности дозы; Φ R R = 5 × 10 — 10 DPA / S

δ T 41 J IS Charpy 41 J Shift

K CV — это твердость к коэффициенту корреляции сдвига Шарпи (= 2,21 для сварных швов; 1,72 для пластин и поковок)

Химический коэффициент F C учитывает влияние Ni, Mn, P, Cu, C и Si. Для среднего химического состава исследованных материалов с низким содержанием меди преобладают эффекты P и Ni в F C , а эффекты Cu и Mn следуют, как показано на рис. 11.10. Этот общий эффект химического состава согласуется с другими уравнениями корреляции. Температурный коэффициент F T дополнительно состоит из условий для Ni и температуры.

11.10. Вклад в химический фактор в адаптированной базе данных. 32

Эффект потока является ключевой моделью в этом корреляционном уравнении. Это учитывается в коэффициенте Q , который является своего рода регулировкой потока. Фактура Q представляет собой отношение концентрации вакансий к концентрации вакансий в эталонных условиях. Это основано на представлении о том, что на формирование микроструктур в материалах с низким содержанием меди сильное влияние оказывает диффузия растворенных атомов, учитываемая в факторе F C .Концентрация вакансий может быть рассчитана путем решения уравнений баланса образования и потребления точечных дефектов, представленных следующим образом: ] Gi-rrxvxi-dixist * -dixirtxtv = 0

, предполагая г I = г V и D I x I = d v x v и игнорирование членов высокого порядка на основе оценок величины членов:

[11.54]gs=gs*StSt*

[11,55]gs*=B2+4A−B2A

[11,56]A=GvSt*4πrtτtΩ+4πrrΩDvSt*+4πrtXtΩSt*4πrtτtΩ

[11,57]B=1−τrtΩtΩ*4π

[11,58]Gv=φΣv

[11,59]St*=Sc+St

[11,60]Sc=4πrcΣcφτc/Ом

[11,61]τt==b2/Dveexp−Hb/RT 90,0045 90,0045 90] D0exp-hm / rt

и

[11.63] τc = τa0 / exp-evc / kt

, где

B — вектор Burger (2.48 × 10 — 10 м)

k — постоянная Больцмана (8.61811 × 10 — 5 EV / K)

R — это газовая постоянная (8.3114 J / Mole / k)

Ω — атомный объем (1.17 × 10 — 29 м 3 )

D D D 0 — это постоянная диффузия вакансий (5 × 10 — 5 м 2 / с)

D I — это самоинтездиальный атом (SIA ) диффузия (M 2 / S)

/ S)

D V — это диффузия для вакансий (M 2 / S)

E VC — это энергия связывания для вакансий кластеров (1 .855 EV)

г * S , г г S — это вакансия выживания дробь (все мойки, без вакансий кластеров)

г I — это уровень производства SIA от Облучение (SIA / S)

92

г г г V — это вакансий излучения от облучения (вакансии / с)

H B — это энергия привязки для захваченных вакансий (3 × 10 4 Дж/моль)

H м — энергия миграции вакансии (1.26 × 10 5 J / Mole)

R C — рекомбинация радиусов для кластеров (3.1 × 10 — 10 10 м)

R R — рекомбинация Radii для матрицы рекомбинации (5,7 × 10 — 10 м)

м)

R T — рекомбинация радиусы для растворенных ловушек (5,7 × 10 — 10 м)

S C — прочность раковины для вакансий кластеров (м — 2 )

S T — общая прочность постоянного раковины (4 × 10 14 м — 2 , установленные)

S * T * T — общая прочность раковины, включая кластеры для вакансий (M — 2 )

T — температура облучения (K)

x I , x

v 9060 2 и x

6

606

0606060606019

1 T

5 — 3 , установленные)

— 3 , установленные)

— 3 , установленные)

— 3 , установленные)

— 3 , установленные)

— 3 , установленные)

Φ поток (н/см 2 /с, E  > 1 МэВ), φ  = dpa/s/1.5 × 10 — 21

— 21

Σ C — это поперечное сечение для вакансий кластеров (4,5 × 10 — 25 см 2 )

5

Σ v — это пребывание Раздел для вакансий (6 × 10 — 22 см 2 )

)

τ A0 — время вакансии Кластерное время отжига Предварительный экспонент (1.2357 × 10 11 / S)

τ C , τ t – времена отжига для вакансионных кластеров и захваченных вакансий (с)

В приведенной выше системе уравнений много параметров.Однако, как показано выше, большинству параметров были присвоены обоснованно оценочные значения, и эти значения фиксируются на протяжении всего процесса калибровки. Единственными параметрами, включенными в базу данных по охрупчиванию, являются общая постоянная прочность на понижение, S t , и концентрация ловушки растворенного вещества, X t .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.