Температура плавления припоя на материнских платах: Припой 60/40, 400г/0,8мм. О вкусной и здоровой пище для материнских плат форм-фактора АТ

Припой 60/40, 400г/0,8мм. О вкусной и здоровой пище для материнских плат форм-фактора АТ

Без чего невозможно обойтись в занятиях радиотехникой?
Конечно же, без припоя.
И если раньше его можно было добыть из отслужившей свой срок аппаратуры, то современные методы и технологии монтажа такой возможности уже не оставляют. Придётся покупать.

Припои бывают разные, с тепературами плавления от 42 до более 1000 градусов по Цельсию, но основная марка, с которой придётся иметь дело — ПОС-61(Припой Оловянно-Свинцовый, 61% олова, остальное — свинец). Данный припой примерно соответствует по своему составу эвтектическому сплаву олова и свинца, который имеет минимальную температуру плавления из всех возможных смесей этих компонентов (чистое олово плавится при температуре 232 градуса, но добавка к нему свинца, имеющего в чистом виде температуру плавления 327,5 градусов до определённого предела не повышает температуру плавления смеси, а снижает её. Эти 50 градусов снижения точки плавления сильно облегчают жизнь при работе с печатными платами, а избавление от оловянной чумы облегчает жизнь вообще почти всегда — только паять посуду таким припоем нельзя). Паять бессвинцовыми припоями радиолюбителю вряд ли придётся — хоть они и продвигались под соусом заботы об экологии, но на деле больше похожи на один из методов обеспечения запланированного срока службы устаревания аппаратуры.
Данный припой по заявленному составу (60% олова, 40% свинца) примерно ему соответствует.
Производитель заявляет диаметр припоя 0,8 мм и массу 400 грамм.
Так ли это?
Проверим.
Припой поставляется намотанным на синюю пластиковую шпулю.

Снаружи он закрыт пластиковой плёнкой.

Внешний диаметр намотки составляет около 44 миллиметров.

Длина намотки — примерно такая же.

Диаметр припоя — 0,8 мм, соответствует заявленному.

Моя паяльная станция не позволяет опустить температуру жала ниже 200 градусов, но при этом припой плавится. Будем считать, что проверку на химический состав он прошёл.

А теперь — взвешивание.

Ой. Немножко не дотянули до заявленных 400 граммов, даже с учётом пластиковой катушки.
Впрочем, это не мешает использовать припой по его прямому назначению.
Форм-фактор материнских плат АТ, разработанный в 1984 году, просуществовал больше 10 лет — его преемник АТХ был предложен в 1995 году и только около 2000 года всё-таки окончательно запинал своего предка и конкурента.
Одним из главных нововведений АТХ стал переход от двух жгутов электропитания, вставляемых в один разъём на материнской плате, к одному жгуту с единым разъёмом, не дающим возможности вставить его неправильно и вывести из строя материнскую плату.

Мысль, конечно, была здравая, но побочным эффектом стала невозможность напрямую подключить старую материнскую плату к новому блоку питания. Найти же блок питания АТ в нормальном рабочем состоянии в наше время довольно сложно(да, кстати — если он включается и жужжит, то это ещё не значит, что он нормально работает и не спалит подключенную к нему с таким трудом добытую).
Готовые адаптеры-переходники в природе, естественно, существуют.

Но — дорого. А собирать компьютеры на ретро-железе иногда приходится.
Впрочем, переходник можно спаять и самому.
Для этого понадобится разъём питания от старой материнской платы…

… и жгуты от старого блока питания.

На первый взгляд, цвета проводов в жгутах АТ и АТХ совпадают, и можно паять их «одно к одному».
На самом деле — совпадают они не полностью.

Линия АТ АТХ
GND чёрный чёрный
+5 красный красный
+12 жёлтый жёлтый
-5 белый белый
-12 синий синий
PG оранжевый серый

Во многих современных блоках питания АТХ линия -5 вольт не предусмотрена конструкцией.
Материнская плата может запуститься и без линии -5 вольт, но некоторые карты расширения при этом нормально работать не смогут.

В общем, старайтесь искать блок питания с полнонабивной колодкой.
Итак, берём в руки инструмент и пилим.

Отпиленное.

Раскладка разъёма блока питания АТХ:

Материнские платы АТ не имеют средств управления питанием, поэтому кнопка Power, замыкающая линию PS_ON(зелёный провод) на землю, должна быть с фиксацией. Я использовал тумблер, выдранный из старого модема.
Спаянный переходник.

После проверки переходника на отсутствие коротких замыканий между линиями его можно начинать
использовать по прямому назначению. Для упрощения работы временно обойдёмся POST-картой.

POST-код 4Е — «Вывод сообщений и ожидание входа в BIOS Setup».

На этом моменте можно сказать, что подопытный скорее жив, чем мёртв, и можно и имеет смысл продолжать эксперименты.
Отключаем питние, вставляем ISA видеокарту, подключаем монитор.

Немного ждём и видим стартовый экран.

Литиевая батарейка на плате, естественно, давно умерла. Для клавиатуры тоже придётся паять переходник.
Для него придётся пожертвовать шнуром от старой клавиатуры…

… и жгутом для мышки PS/2. Как ни странно, интерфейс PS/2 использует одни и те же контакты для клавиатуры и мыши.

И наконец древняя машина пускает меня в настройки BIOS.

Ещё скриншоты BIOS времён 80486

Только, к сожалению, видеть SSD накопитель не желает. Придётся искать DOM на 0,5-1-2 гигабайта.

Кстати, а Вы в курсе, что палитру BIOS можно было менять по Shift-F2? 😉

Как выпаять электролитический конденсатор

Что такое материнская плата компьютера

Материнская плата – это основная системная плата любого современного компьютера или ноутбука. Именно она обеспечивает взаимодействие и слаженную работу всех составляющих системы. На плате расположены микросхемы, контроллеры, конденсаторы, резисторы, порты, слоты и другие компоненты. Большое количество элементов делает материнскую плату сложной и уязвимой к возникновению неисправностей.

Их причинами могут быть как физическое старение, так и перегревание элементов платы или скачки напряжения в сети.

Часто причиной выхода из строя материнской платы может быть неисправный конденсатор. Как правило, его можно визуально определить – у него вздутый верх или низ, а также имеются следы потекшего электролита. Любой сложный ремонт практически невозможно провести в домашних условиях, а замену конденсатора – вполне реально сделать самостоятельно. Достаточно владеть минимальными навыками пайки и соответствующим набором инструментов.

Допустим, мы провели осмотр материнской платы, убедились, что механических повреждений платы нет. Нашли вздутый конденсатор. Вероятно, он и является причиной поломки. Его необходимо заменить – старый конденсатор отпаять, а на его место установить новый, такой же емкости.

Подбор инструментов

Чтобы качественно выполнить поставленную задачу, в первую очередь нужно правильно подобрать инструмент. Для выпаивания конденсатора из платы мы можем использовать:

• Демонтажный паяльник;
• Паяльник без регулировки температуры;
• Паяльную станцию.

Еще нам обязательно понадобится несколько вспомогательных инструментов и расходные материалы, но об этом немного позже.

Название «демонтажный паяльник», или «демонтажный пистолет», как принято его называть, говорит само о себе. Этот инструмент предназначен именно для демонтажа, для выпайки деталей из платы. Японский Goot TP-100 справится с этой задачей за считанные секунды.

С таким оборудованием задачу можно решить максимально быстро и качественно. Но, согласитесь, не у каждого под рукой может быть такой инструмент. Затраты на приобретение демонтажного пистолета оправдывают себя, когда он постоянно в работе. Позволить себе такой инструмент может крупный сервисный центр или компания, которая занимается массовым производством. Поэтому, мы будем пользоваться более доступным набором инструментов.

В принципе, выпаять конденсаторы с материнской платы можно обычным паяльником без регулировки температуры. Не стоит выбирать паяльник мощностью менее 40 Вт – жало может не успевать разогревать припой, остывать в припое, а паяльник мощностью более 80-100 Вт – может перегреть и повредить плату, дорожки и компоненты на ней.

Инструмент, который мы выбрали для работы, есть в каждой мастерской по ремонту электроники – термовоздушная паяльная станция. В нашем распоряжении имеется станция АССТА 401.

Accta 401 – станция с паяльником для бессвинцовой пайки мощностью 70 Вт. Мощности паяльника будет достаточно как для работы с обычным, так и бессвинцовым припоем. Забегая вперед, скажу, что большая мощность будет только положительно влиять на процесс выпайки. Почему? Как только жало прикасается к выводу с припоем, начинается передача тепла от жала к припою и выводам конденсатора. Паяльник, имеющий большую мощность, может быстро разогреться и быстро достичь необходимую температуру, а также расплавить припой.

Методы демонтажа

Известно, что температура плавления припоя составляет 185-195°С. У бессвинцового припоя, который часто используют для материнских плат – приблизительно 232°С. Соответственно, температуру жала паяльника необходимо выставить на уровне 300°С. Этого будет вполне достаточно, чтобы расплавить припой и не перегреть конденсатор и соседние компоненты.

У каждого мастера есть свой метод для того, чтобы быстро выпаять конденсатор. Проще всего жалом паяльника прогреть припой в месте крепления конденсатора на плате и достать конденсатор. Рекомендуется выпаивать конденсатор из платы, поочередно нагревая один, а потом другой его вывод, по кругу, пока от припоя полностью не освободятся оба вывода. Удобно придерживать конденсатор монтажным пинцетом. Так мы защитим руки от влияния высокой температуры.

Нажимать жалом паяльника на вывод конденсатора не нужно. Как только припой расплавится, конденсатор можно легко достать, не прикладывая особых усилий.

Дело усложняется тем, что на материнских платах, как правило, используется бессвинцовый припой. Температура плавления его выше, чем обычного припоя типа ПОС-60 или ПОС-63. Чтобы упростить задачу, берем каплю припоя на жало паяльника. И уже жалом с горячим расплавленным припоем касаемся вывода конденсатора на плате. Так мы достигаем максимального уровня прогревания, а также «разбавляем» бессвинцовый припой и искусственно снижаем температуру плавления припоя.

Материнскую плату можно дополнительно прогреть термофеном паяльной станции. Это делаем для того, чтобы припой нагрелся до температуры плавления не от комнатной температуры. Точнее, прогреть часть платы, на которой установлен неисправный конденсатор. Прогреваем равномерно и осторожно, чтобы не перегреть плату.

Удобно пользоваться вспомогательными средствами. Припой с места контакта конденсатора с платой убираем при помощи медной плетеной ленты для выпайки. Ее роль можно сравнить с губкой – лента вбирает в себя расплавленный припой не оставляя его на плате. Намочим ленту флюсом, размещаем в месте контакта, разогреваем жалом паяльника. Припой собирается на ленте, а выводы конденсатора освобождаются. Теперь можем легко вытянуть конденсатор из платы.

Следующий метод можно назвать упрощенным демонтажным паяльником. Жалом паяльника расплавляем припой, затем собираем его оловоотсосом. Оловоотсос – это трубка с узким соплом и поршнем с пружиной внутри. Мы сжимаем пружину и фиксируем в этом положении. Нажимаем на спусковую кнопку. Пружина резко возвращается в предыдущее положение и тянет поршень за собой. В трубке создается давление, которое через узкое сопло втягивает воздух вместе с расплавленным припоем внутрь.

Итак, зажимаем пружину. Разогреваем и расплавляем припой паяльником. Устанавливаем сопло оловоотсоса на припой, и жмем спусковую кнопку. Расплавленный припой под давлением, которое создает поршень, попадает во внутренний резервуар. Ножки конденсатора освобождаются. Достаем его. Остатки припоя можем также собрать лентой для выпаивания

Кстати, этот инструмент часто используют для выпаивания многовыводных компонентов. Например, микросхем в DIP-корпусах.

Выводы

Что ж, каждый из этих методов позволил нам выпаять конденсатор из платы. Работать с паяльником станции ACCTA 401 было комфортно и удобно, а дополнительные инструменты существенно облегчали выполнение работы.

Увидеть процесс в деталях можно на нашем видео:

Что такое материнская плата компьютера

Материнская плата – это основная системная плата любого современного компьютера или ноутбука. Именно она обеспечивает взаимодействие и слаженную работу всех составляющих системы. На плате расположены микросхемы, контроллеры, конденсаторы, резисторы, порты, слоты и другие компоненты. Большое количество элементов делает материнскую плату сложной и уязвимой к возникновению неисправностей. Их причинами могут быть как физическое старение, так и перегревание элементов платы или скачки напряжения в сети.

Часто причиной выхода из строя материнской платы может быть неисправный конденсатор. Как правило, его можно визуально определить – у него вздутый верх или низ, а также имеются следы потекшего электролита. Любой сложный ремонт практически невозможно провести в домашних условиях, а замену конденсатора – вполне реально сделать самостоятельно. Достаточно владеть минимальными навыками пайки и соответствующим набором инструментов.

Допустим, мы провели осмотр материнской платы, убедились, что механических повреждений платы нет. Нашли вздутый конденсатор. Вероятно, он и является причиной поломки. Его необходимо заменить – старый конденсатор отпаять, а на его место установить новый, такой же емкости.

Подбор инструментов

Чтобы качественно выполнить поставленную задачу, в первую очередь нужно правильно подобрать инструмент. Для выпаивания конденсатора из платы мы можем использовать:

• Демонтажный паяльник;
• Паяльник без регулировки температуры;
• Паяльную станцию.

Еще нам обязательно понадобится несколько вспомогательных инструментов и расходные материалы, но об этом немного позже.

Название «демонтажный паяльник», или «демонтажный пистолет», как принято его называть, говорит само о себе. Этот инструмент предназначен именно для демонтажа, для выпайки деталей из платы. Японский Goot TP-100 справится с этой задачей за считанные секунды.

С таким оборудованием задачу можно решить максимально быстро и качественно. Но, согласитесь, не у каждого под рукой может быть такой инструмент. Затраты на приобретение демонтажного пистолета оправдывают себя, когда он постоянно в работе. Позволить себе такой инструмент может крупный сервисный центр или компания, которая занимается массовым производством. Поэтому, мы будем пользоваться более доступным набором инструментов.

В принципе, выпаять конденсаторы с материнской платы можно обычным паяльником без регулировки температуры. Не стоит выбирать паяльник мощностью менее 40 Вт – жало может не успевать разогревать припой, остывать в припое, а паяльник мощностью более 80-100 Вт – может перегреть и повредить плату, дорожки и компоненты на ней.

Инструмент, который мы выбрали для работы, есть в каждой мастерской по ремонту электроники – термовоздушная паяльная станция. В нашем распоряжении имеется станция АССТА 401.

Accta 401 – станция с паяльником для бессвинцовой пайки мощностью 70 Вт. Мощности паяльника будет достаточно как для работы с обычным, так и бессвинцовым припоем. Забегая вперед, скажу, что большая мощность будет только положительно влиять на процесс выпайки. Почему? Как только жало прикасается к выводу с припоем, начинается передача тепла от жала к припою и выводам конденсатора. Паяльник, имеющий большую мощность, может быстро разогреться и быстро достичь необходимую температуру, а также расплавить припой.

Методы демонтажа

Известно, что температура плавления припоя составляет 185-195°С. У бессвинцового припоя, который часто используют для материнских плат – приблизительно 232°С. Соответственно, температуру жала паяльника необходимо выставить на уровне 300°С. Этого будет вполне достаточно, чтобы расплавить припой и не перегреть конденсатор и соседние компоненты.

У каждого мастера есть свой метод для того, чтобы быстро выпаять конденсатор. Проще всего жалом паяльника прогреть припой в месте крепления конденсатора на плате и достать конденсатор. Рекомендуется выпаивать конденсатор из платы, поочередно нагревая один, а потом другой его вывод, по кругу, пока от припоя полностью не освободятся оба вывода. Удобно придерживать конденсатор монтажным пинцетом. Так мы защитим руки от влияния высокой температуры.

Нажимать жалом паяльника на вывод конденсатора не нужно. Как только припой расплавится, конденсатор можно легко достать, не прикладывая особых усилий.

Дело усложняется тем, что на материнских платах, как правило, используется бессвинцовый припой. Температура плавления его выше, чем обычного припоя типа ПОС-60 или ПОС-63. Чтобы упростить задачу, берем каплю припоя на жало паяльника. И уже жалом с горячим расплавленным припоем касаемся вывода конденсатора на плате. Так мы достигаем максимального уровня прогревания, а также «разбавляем» бессвинцовый припой и искусственно снижаем температуру плавления припоя.

Материнскую плату можно дополнительно прогреть термофеном паяльной станции. Это делаем для того, чтобы припой нагрелся до температуры плавления не от комнатной температуры. Точнее, прогреть часть платы, на которой установлен неисправный конденсатор. Прогреваем равномерно и осторожно, чтобы не перегреть плату.

Удобно пользоваться вспомогательными средствами. Припой с места контакта конденсатора с платой убираем при помощи медной плетеной ленты для выпайки. Ее роль можно сравнить с губкой – лента вбирает в себя расплавленный припой не оставляя его на плате. Намочим ленту флюсом, размещаем в месте контакта, разогреваем жалом паяльника. Припой собирается на ленте, а выводы конденсатора освобождаются. Теперь можем легко вытянуть конденсатор из платы.

Следующий метод можно назвать упрощенным демонтажным паяльником. Жалом паяльника расплавляем припой, затем собираем его оловоотсосом. Оловоотсос – это трубка с узким соплом и поршнем с пружиной внутри. Мы сжимаем пружину и фиксируем в этом положении. Нажимаем на спусковую кнопку. Пружина резко возвращается в предыдущее положение и тянет поршень за собой. В трубке создается давление, которое через узкое сопло втягивает воздух вместе с расплавленным припоем внутрь.

Итак, зажимаем пружину. Разогреваем и расплавляем припой паяльником. Устанавливаем сопло оловоотсоса на припой, и жмем спусковую кнопку. Расплавленный припой под давлением, которое создает поршень, попадает во внутренний резервуар. Ножки конденсатора освобождаются. Достаем его. Остатки припоя можем также собрать лентой для выпаивания

Кстати, этот инструмент часто используют для выпаивания многовыводных компонентов. Например, микросхем в DIP-корпусах.

Выводы

Что ж, каждый из этих методов позволил нам выпаять конденсатор из платы. Работать с паяльником станции ACCTA 401 было комфортно и удобно, а дополнительные инструменты существенно облегчали выполнение работы.

Увидеть процесс в деталях можно на нашем видео:

Считается, что около половины поломок электронных плат связаны с неисправностью конденсатора, без замены которого невозможно дальнейшее функционирование схемы.

Сами эти детали могут различаться как по характеристикам, так и по габаритам; однако всех их объединяет одно – наличие основного контролируемого параметра (ёмкости).

Для того чтобы проверить установленный в схеме конденсатор (включая так называемые «электролиты») необходимо измерить именно его ёмкость. Неисправную деталь придется выпаять из схемы и затем припаять новую. Некоторые виды конденсаторов паять не надо, поскольку они крепятся сваркой или зажимами.

Проверка ёмкости

Проверить электролитические конденсаторы (так же как неэлектролитические) на предмет сохранения ими своего номинала (ёмкости) можно несколькими способами.

Но вначале необходимо ознакомиться с измерительными приборами, которые позволяют правильно оценить величину ёмкости конкретного элемента, прежде чем что-то паять.

Для измерения конденсаторов с номинальными емкостями до 20-ти микрофарад может хватить обычного мультиметра, имеющего соответствующую функцию. В качестве такого измерителя может использоваться недорогой прибор типа DT9802A.

Для оценки состояния элементов с большими номиналами потребуется специальный прибор типа «измеритель RLC». Посредством такого устройства можно проверять не только конденсаторы, но и такие распространённые элементы, как резистор и катушка индуктивности.

Проверка конденсатора цифровым мультиметром:

Часто неисправный конденсатор вздувается, и заметен без применения всяких приборов.

Простой, но не достаточно эффективный метод выявления неисправности – проверка с помощью обычного омметра, по показанию которого можно судить о целостности прокладки из диэлектрика.

Данный способ применяется обычно при отсутствии в приборе функции измерения ёмкости. Для этих целей может использоваться простейший стрелочный прибор, переведённый в режим измерения сопротивления.

При прикосновении концами щупа к ножкам исправного элемента стрелка должна немного отклониться, а затем возвратиться в сходное состояние.

Если же показания на приборе изменились, а стрелка после отклонения остановилась на каком-то конечном значении сопротивления – это значит, что конденсатор пробит и подлежит замене.

Проверка в плате

Один из самых распространённых способов проверки конденсатора без его выпаивания из схемы – включение параллельно ещё одного, заранее исправного конденсатора с известным номиналом.

Указанный метод позволяет судить об исправности элемента по индикатору прибора, показывающего суммарную ёмкость двух параллельно включённых «кондёров». При параллельном включении конденсаторов их ёмкости складываются.

При этом подходе удаётся обойтись без пайки конденсатора с целью извлечения его из схемы, в которой он шунтируется параллельно включёнными элементами (резисторами).

Однако возможности применения этого метода ограничиваются допустимыми напряжениями, действующими в данной электронной схеме и в плате тестируемого устройства.

Способ эффективен лишь при небольших величинах потенциалов, сравнимых со значениями предельных напряжений, на которые рассчитан электролитический конденсатор.

Меры предосторожности при измерении

Тем, кто решил самостоятельно проверить исправность встроенных в схему конденсаторов и затем их паять, рекомендуем придерживаться следующих правил.

• Обязательно проследите за тем, чтобы со схемы было полностью снято напряжение. Для этого тем же мультиметром, включённым в режим измерения напряжения, следует проверить отсутствие его во всех контрольных точках платы.
• При измерении встроенных в схему «подозрительных» конденсаторов следует внимательно следить за тем, чтобы случайно не повредить включённые параллельно ему элементы.
• И, наконец, паять дополнительно монтируемые в схему элементы нужно с предельной осторожностью, чтобы не повредить остальную её часть.

Лишь при соблюдении всех этих условий удаётся сохранить контролируемое устройство в рабочем виде.

Как перепаивать конденсатор на «материнке»

Прежде чем припаять новый конденсатор, надо выпаять старый. Выпаивать повреждённый или неисправный элемент из материнской платы следует максимально быстро, чтобы не перегреть контактные площадки, которые в противном случае могут просто отвалиться.

Чтобы освободить ножки выпаиваемого элемента от припоя, следует хорошо прогреть посадочное место. Только при условии его достаточного прогрева при выпаивании конденсатора удаётся не повредить дорожки платы.

Придерживая с одной стороны небольшой по размеру конденсатор нужно постараться не обжечься, поскольку его контакт раскаляется от нагревания паяльником.

Помимо этого, необходимо быть максимально внимательным и не прикладывать слишком много усилий, так как жало паяльника может сорваться и повредить соседние детали.

Последовательность действий такая:

1. Вначале обесточивают компьютер, отключают не только сетевой кабель, но и другие питающие провода.
2. Снимают крышку и отвинчивают материнскую плату.
3. Осматривают плату и находят поврежденный элемент, изучают его параметры (на маркировке), покупают замену.
4. Замечают, какая полярность подключения конденсатора была (можно сделать фото).
5. С помощью паяльной станции или пальника выпаивают поврежденный конденсатор.
6. Устанавливают и припаивают новый.

После удаления конденсатора остаётся свободное место, которое сначала следует аккуратно очистить от остатков пайки, воспользовавшись отсосом.

Некоторые радиолюбители используют для этого остро отточенную спичку (зубочистку), посредством которой посадочное отверстие прокалывается с одновременным прогревом остриём жала паяльника.

Ещё один способ освобождения отверстий от остатков пайки предполагает его высверливание подходящим по размеру сверлом.

По завершении подготовки места под новый элемент его ножки следует сначала сформовать соответствующим образом, так чтобы они легко входили в посадочные гнёзда. Всё, что остаётся сделать после этого – впаять его взамен сгоревшего.

Процесс пайки

Прежде чем паять, надо вставить ножки с посадочные гнезда, соблюдая полярность. Минусовая ножка детали обычно короче плюсовой, она устанавливается на «минус» площадки (обычно закрашено белым) Паять надо с обратной стороны, для этого плату переворачивают, и ножки загибают.

Припаять конденсатор будет значительно проще, если предварительно смочить контактные «пятачки» каплей флюса.

Паяльник разогревают, подносят к контактной площадке, и к ней же подносят проволочку припоя. Жалом дотрагиваются до припоя, чтобы капелька соскользнула на место пайки. Так последовательно надо паять все контакты, после чего откусить кусачками лишние торчащие ножки.

Возможно, с первого раза красиво паять не получится, и надо будет потренироваться. Обучаться методам пайки лучше заранее на ненужных деталях. После замены неисправного элемента следует попытаться включить материнскую плату и проверить её работоспособность.

Как паять резисторы

Для того чтобы запаять резистор в схему той же материнской платы или любого другого электронного изделия действуют точно так же, как в случае с конденсатором. Паять резисторы надо крайне осторожно, поскольку любое неаккуратное движение паяльником может повредить расположенные поблизости детали.

С особым вниманием следует менять переменные резисторы, у которых имеется три ножки. Для того чтобы выпаять его из платы, удобнее всего воспользоваться уже упоминавшимся ранее отсосом, посредством которого припой легко извлекается из крепёжных отверстий.

После его удаления резистор беспрепятственно достаётся из освобождённых гнёзд.

Паять миниатюрные элементы схем следует, стараясь подбирать соответствующий температурный режим нагрева паяльника, обычно это 270-300 ℃. В противном случае можно повредить как устанавливаемый элемент, так и контактную площадку, предназначенную для его монтажа.

BGA-пайка. Замена чипсета на материнской плате.

Просматривая недавно архив своих фото, я обнаружил фотографии со своей прошлой работы, которые было бы интересно посмотреть многим. Фотографии сделаны для себя мобильным телефоном Samsung Galaxy S в разное время, некоторые смазаны, но, увы — что есть и других уже не будет.

Прежде чем увлечься разработкой под Android, я пару лет ремонтировал компьютеры и ноутбуки. Ниже я рассказу об одной из сложнейшей операции по ремонту матплат и видеокарт — замене чипсета, далее «чип». А в конце статьи немного о том, почему ноутбуки ломаются. Думаю, что стоит предупредить — «не пытайтесь повторить это дома».

Для работы необходимо:

Флюс (BGA Gel Flux). Условно назовем — «жидкий» (Рис.1)

И «вязкий» (Рис.2).

Первый имеет под крышечкой кисточку и легко наносится при манипуляциях при комнатной температуре, а второй — аморфная масса, становящаяся жидкой при температурах, близких к температуре плавления припоя.

Оплётка (Рис.3) используется для очистки площадок от старого припоя.

Банка с припоем в шариках необходимого диаметра (Рис. 4). Далее в тексте как «шары».

Трафарет под данный чип и станок «для накатки шаров». На фото (Рис.5) трафарет и чип установлены на станок. На переднем плане две микросхемы ОЗУ DDR2. Для них тоже существуют трафареты.

На трафарете указан диаметр отверстий и, соответственно, именно такие нужны шарики припоя. Это самый простой станок и не самый удобный. В нем накатка шаров производится нагревом «воздушкой», поэтому и трафарет должен быть предназначен для нагрева. Существует более удобный станок, который только позиционирует шарики на место, а нагрев их с чипом происходит без трафарета. Трафареты для такого станка не предназначены для нагрева — деформируются.

Собственно две паяльные станции (Рис.6) — инфракрасная и обычная с паяльником и «воздушкой» (термофен).

Инфракрасная — справа, на которой производится демонтаж/монтаж чипа с матплаты/видеокарты и «обычная», с помощью которой подготавливается новый чип для монтажа.

Инфракрасная паяльная нагревает чип с помощью мощного облучателя, расположенного на выносной штанге. На фото облучатель в парковочном положении, на этом фото левее станции на штативе с желтым треугольником значка «HOT!». Эти станции равномерно нагревают чип, точно контролируя температуру, что невозможно сделать с «воздушкой».

Данная ИК станция JОVY SYSTEМS RE-7500 является, наверное, из самой простых, и потому работа с ней сложна. Станция имеет всего один термодатчик, который устанавливается и меряет температуру непосредственно возле чипа. Хорошая станция имеет, как минимум, еще второй датчик измеряющий нагрев матплаты снизу. На RE-7500 легко повредить матплату просто перегрев её — станция не имеет каких-либо функций термостата — по нагреву до заданных температур и выдерживания заданной температуры. Кстати показания температуры в немного китайских градусах, припой плавится при несколько другой температуре, чем должен был бы.

Из остальных инструментов понадобятся припой, пинцеты, салфетки, бокорезы, изопропиловый спирт, щеточка и желательно, но не обязательно, ультразвуковая ванночка.

Прежде, чем ставить паять новый чип, необходимо выпаять старый. Матплата подготавливается — в зоне нагрева удаляются бумажные наклейки с обеих сторон, плата устанавливается и фиксируется на станции, центрируется положение платы так, чтобы чип оказался под верхним нагревателем (облучателем) станции (для удобства у станции есть лазерный прицел (Рис.7)).

Термодатчик устанавливается возле чипа (Рис.8). Если необходимо, то нетермостойкие элементы (например, электролитические конденсаторы), расположенные с обеих сторон платы, закрываются самоклеющейся фольгой (на Рис.7 два куска фольги видны над правой рукой).

Включаем нижний подогрев в режим PREHEAT, станция медленно прогревает до 95-100С. Есть минут 10-15 времени для подготовки нового чипа.

Применяемый бессвинцовый припой плавится при температурах около 210С, а в то время как свинцовый — при 180С. Новый чип уже отреболен (Рис. 10) бессвинцовым припоем.

Отреболен (отреболить, накатать шары) — припаяны шары т.е. он готов к монтажу.
К слову чип без шаров каждый видел на примере процессоров Intel (Рис.11).

В последнее время процессоры Intel в ноутбуках впаивают как чип — минус сокет, минус высота сокета. Такое часто встречается в ультратонких ноутбуках.

Температура 210 высока, особенно для такой дешевой ИК станции. Во-первых, чем выше температура плавления, тем выше вероятность, что на этой станции не все шары расплавятся и припаяют чип. Во-вторых — термические деформации матплаты. При нагреве текстолит и металлические проводники в многослойной плате расширяются не одинаково. Бывают случаи, когда платы из тонкого текстолита «ведет» — плата из ровной становится выпуклой, гнутой, скрученной. Такую плату только выбрасывать. Также были случаи разрыва токопроводящих дорожек, пистонов. В совершенных ИК станциях есть профили для нагрева платы по определенным температурным графикам, что позволяет добиться снижения неравномерности деформаций. Если кто заметил на фото, что плата на паяльной станции прижата свинцовыми грузилами — это как раз предосторожность против деформаций.

В-третьих, нагрев самого чипа, если не убьет его, то явно повышает вероятность его выхода из строя в будущем. А при некоторых видах ремонта чип приходится снимать пару раз, например при диагностике дефекта, когда заменой чипа ремонт не завершился или т.п. Поэтому чип надо перереболить на свинцовый припой.

Приступаем к реболингу нового чипа. Чип кладем на салфетку, чтобы не скользил по столу. Покрываем шары «жидким флюсом».

Нагреваем паяльник до… более чем температура плавления бессвинцового припоя. На паяльной станции Lukey 852 удобно работать при 380 китайских градусах. Температура должна быть такой, чтобы припой не приставал к чипу (к его контактным площадкам), а катался во флюсе как ртуть. Но и не угреть чип тоже важно, поэтому не задерживаемся на одном месте долго.

На жало паяльника берется капля обычного свинцового припоя, которая легко «растворяет» бессвинцовые шары. Периодически стряхиваем с жала чрезмерно разросшуюся большую каплю и берем новую. При необходимости мажем флюс.

Через минутку шары сняты, но поверхность неровная. На контактных площадках остатки припоя. Рис.5 не макроснимок(съемка телефоном), но даже на нем заметна «рваная», «угловатая» форма некоторых контактных площадок (на фото чип ATI/AMD и трафарет).

Идеальную поверхность получаем оплеткой. Снова наносим на чип жидкий флюс и, прижав оплетку жалом паяльника, вычищаем поверхность до идеала. Качество легко контролируется пальцем — не должно быть шершавости. Напитавшиеся припоем, участки оплетки откусываем бокорезами.

Теперь чистим от флюса и обезжириваем. Для этого используем зубную щетку и изопропиловый спирт. Смотрим, не осталось ли чего лишнего, если надо, то повторяем шаг с оплеткой.

Наносим на чип очень, ну, очень тонкий слой флюса. Если жидкий флюс не кипящий (высокотемпературный), то им, а иначе пальцем размазываем вязкий. Устанавливаем чип с трафаретом в станок.

Вот так выглядит трафарет. У ATI/AMD практически один и тот же трафарет на несколько поколений чипов. У NVIDIA много разных.

Центрируем трафарет в станке — отверстия напротив контактных площадок чипа.

Сам станок ставится в коробочку, в которую будет с трафарета просыпаться часть шариков. Затем, не измазанные во флюсе шарики, можно высыпать обратно в банку. Экономия.

На трафарет высыпаются шарики и загоняются в лунки специальным шпателём (в комплекте со станком), а затем последние из них — пинцетом. Вот так выглядят еще не припаянные шарики в станке. Они слегка выглядывают из отверстий.

Далее включается «воздушка» на китайские 380 градусов.

С высоты 5 сантиметров над станком обдувается чип в станке для равномерного нагрева. Затем опускаемся на высоту 2-3 сантиметра и по кругу движемся — наблюдаем как «проваливаются» шарики в отверстиях и медленно смещаемся дальше. Но не задерживаемся, если какой-то из шариков из ряда не провалился — он застрял, потом подтолкнем его пинцетом и прогреем. Последними прогреваем шарики в центре под кристаллом. В центре хороший теплообмен с кристаллом и шары расплавятся чуть позже, чем это было с края.

Вот так выглядят шарики после прогрева — они опустились чуть ниже поверхности трафарета менее чем на полдиаметра шарика. Шары из сферической формы приняли форму близкую к полусфере, как на Рис.10. Об этой разнице на снимке мобильным телефоном можно только гадать. Возможно на снимке один или более шаров «не сели».

Кстати на трафарете видна маркировка — чипы NVIDIA GO6200/7600, диаметр отверстий — 0,6 миллиметра. Но и подходит для G8600, работа с которым и показана на этих снимках.

Чип извлекается из станка, трафарет снимается с чипа (лучше пока теплый, а то хорошо приклеивается флюсом к чипу). Проверяем, все ли шары припаялись. Снова моем со спиртом и щеткой. Трём хорошо, лучше чтобы сейчас отскочили плохо припаянные шары.
Если есть, то моем в ультразвуковой ванночке в том же спирте. В ней часто отпадают плохо припаявшиеся шары. Если шары отпали, то возвращаемся на предыдущий шаг — мажем флюс, кладем шары в пустые места, греем. Пару шаров кладутся без трафарета. В конце концов, получаем отреболенный чип, как вначале, но уже на свинцовом припое.

За это время станция прогрела плату до 95-100С. Отколупываем размягчившийся термоклей, которым фиксируется старый чип по углам (по отсутствию клея можно догадаться, что чип ранее снимали/меняли). Переключаем нижний подогрев в режим HEAT, ждем немного до 110С, и включаем верхний нагрев в HEAT. Сидим и смотрим за ползущими цифрами. Станция маломощная, любой сквознячок уносит драгоценное тепло. При 200С внимательно смотрим под чип — когда припой плавится (около 210С), то чип заметно опускается под собственной тяжестью и силой поверхностного натяжения расплавленного припоя, притягивающей чип к плате. Слегка толкаем чип, чтобы убедиться что он «плавает» на расплавившихся шарах и ничто его не держит.

В этот момент вакуумным пинцетом хватаем чип за кристалл и снимаем. Здесь есть большая опасность, что чип мог не прогреться какой-либо из сторон и там припой не расплавился. Либо случайный сквознячок охладил часть чипа. Либо бывает чип залит снизу по углам клеем, который не плавится/не размягчается при нагреве (встречалось на Toshiba). В этом случаем может случиться беда — вместе с чипом отрываются контактные площадки на матплате. Хорошо если это будут пустые — неиспользуемые. Или их можно будет восстановить… Поэтому важно убедиться, что чип «поплыл» на шарах. Когда явно, что припой уже расплавился (температура выше 210С), а чип не опускается и не двигается, то приходится слегка подковыривать приклеенные углы, надеясь, что ничего не оторвет вместе с клеем.

Сняв чип, сразу выключаем верхний подогрев, а нижний переводим в PREHEAT, либо выключаем, в зависимости от дальнейших планов. Осматриваем поверхность и убеждаемся, что все контактные площадки целы. Здесь необходимо повторить ту же процедуру, что и при реболинге чипа — необходимо убрать остатки припоя и получить идеально чистую, ровную поверхность, но теперь это делается с контактными площадками платы. Чаще всего старые шары почти полностью остаются на старом чипе, но иногда наоборот большинство шаров остаются на плате (Рис.27).

Иногда выходит из строя видеопамять (а в ноутбуках ASUS бывает и вся ОЗУ впаяна), её тоже можно поменять, только сначала надо найти неисправную микросхему. (Гомерический хохот)

Для этого точно также удаляем остатки припоя оплеткой. Наносим на контактные площадки под чипом «жидкий» флюс.

Каплей припоя собираем большую часть старого бессвинцового припоя. Оплеткой подчищаем остатки припоя. Всё аналогично Рис.14 -17.

Пальцем контролируем качество. Затем моем поверхность щеткой и спиртом.
Поверхность мажем «вязким» флюсом. Очень тонкий слой размазываем пальцем по поверхности. Важнейшее свойство высокотемпературного флюса — он не должен кипеть. Иначе чип сместится при нагреве.
Кладем чип на матплату согласно ключу, центрируем по линиям. И далее как при демонтаже — прогрев нижним подогревом до 110С. И нагрев совместно с верхним подогревом до температуры плавления припоя. В данном случае это более низкая температура — около 180С. Как только чип опускается на расплавившемся припое, слегка толкаем, чтобы убедиться, что чип плавает на полностью расплавившихся шарах. Также это помогает в некоторых проблемных местах припаяться. Например, под каким-то шаром оказалось много флюса. Выключаем верхний и нижний подогрев. И оставляем остывать. Ускорять охлаждение обдувом не стоит во избежание деформаций некоторых плат.

Затем сборка ноутбука и тестовый запуск.
После такого ремонта чип, прослужит еще долго. Как минимум как предыдущий. А вот проживет ли столько ноутбук — это другой вопрос. Об этом вторая часть статьи. Почему приходится менять чип? И почему ломаются ноутбуки? От следствия переходим к причине.

На этой фотографии я отсортировал замененные за полгода чипы на две башенки. NVIDIA и AMD. Чипсетов Intel было три, поэтому фотографировать их не стал.

Вот статистика в таблице (за таблицу спасибо homm):

Чип	Количество, шт.	Производитель
G84-600-A2	11	NVIDIA
G86-730-A2	2	NVIDIA
G86-770-A2	7	NVIDIA
G96-650-C1	1	NVIDIA
MCP79MX-B2	1	NVIDIA
G86-771-A2	2	NVIDIA
G86-750-A2	1	NVIDIA
GF-GO7600-N-A2	2	NVIDIA
G84-625-A2	1	NVIDIA
GF-GO7300-B-N-A3	1	NVIDIA
216PABGA13F	1	ATI
216MJ8KA15FG	1	ATI
216MGAKC13FG	1	ATI
MCP67MV-A2	9	NVIDIA
NF-G6150-N-A2	2	NVIDIA
G96-630-C1	1	NVIDIA
NF-G6100-N-A2	2	NVIDIA
G86-603-A2	7	NVIDIA
G86-630-A2	6	NVIDIA
G86-635-A2	1	NVIDIA
215-0674034	9	AMD
216-0728018	4	AMD
218S6ECLA13FG	1	AMD
216-0674026	3	AMD
216-0674024	1	AMD
216-0752001	8	AMD
216-0674022	3	AMD
216MQA6AVA12FG	1	AMD
NF-G6100-A2	1	NVIDIA
216-0774009	1	AMD
GF-GO7400-N-A3	1	NVIDIA
G86-631-A2	1	NVIDIA
G73-N-B1-X	1	NVIDIA
216-0683013	1	AMD
218S4RBSA12G	2	AMD
NH82801	2	INTEL
QG82945GSE	1	INTEL

Всего: 101 штука

Считая, что владельцы ноутбуков, независимо от чипсета, одинаково их используют, то очевидно, что NVIDIA — лидер, с гигантским отрывом. Ноутбук (или видеокарта, за некоторым исключением), в котором стоит чипсет NVIDIA, приговорен с момента покупки.

Дефект проявляется обычно в виде черного экрана, т.е. отсутствие изображения после включения, иногда слышно как загружается Windows. Иногда редко встречаются цветные полосы или прямоугольники. Или другой дефект связанный графикой. Иногда нет подсветки на матрице, или отсутствие изображения на LCD матрице и присутствие на HDMI или VGA и наоборот, и замена матрицы или шлейфа проблему не решила. Диагностируется легко — кристалл видеочипсета NVIDIA нагревается «воздушкой» с температурой 260 на 30 секунд. Если изображение не появилось, то поднимается температура, например, до 280, или увеличивается время нагрева. Чипсет ВРЕМЕННО восстанавливает работоспособность. Это только диагностика, но не ремонт. Проблему решает только описанный выше ремонт с заменой чипсета на новый. Это «временно» может длиться несколько недель, или несколько недель, или даже несколько месяцев. К слову некоторые читатели могут вспомнить ремонт видеокарт «запеканием в духовке» — это суть то же самое. Кстати планшеты с Tegra тоже оживают после прогрева чипа.

(Также спасибо Tiberius за ссылку Вскрытие чипа Nvidia 8600M GT , рекомендую посмотреть фотографии.)

Этим методом пользуются нехорошие люди. Поэтому покупать Б/У ноутбуки без оставшейся магазинной/заводской гарантии нельзя. Только у хороших друзей или знакомых, и то не факт, что они не стали жертвой «ремонта» прогревом, или ноутбук снят с заводской гарантии, например, из-за залития, выломанных портов и т.д. Чаще всего такие прогретые ноутбуки продают на радиорынках и на форумах. Гарантию дают — месяц. Если он и не продержится столько, то всегда можно снова прогреть. Поэтому если и покупать старый ноутбук на авось, то не более чем за 50$. Тогда имеет смысл или ремонтировать, или можно продать LED и HDD и компенсировать расходы.

Второй способ нехорошего «ремонта» — это «реболинг». Про реболинг рассказывают на радиорынках и форумах. Дескать, пропал контакт у чипа с матплатой, надо перепаять (за ~60$) — «перереболить», «отреболить» старый чип и всё будет ОК. Легенда достаточно распространена, особенно у мастеров по ремонту мобилок, у которых большинство ремонтов телефонов делается прогревом всего и всея. После некоторых прогревателей «на авось заработает», угревших и всё остальное, ремонтировать не имеет смысла. На фото ниже пример такого ремонта — проработало три месяца.

Фирменным почерком является спиртоканифоль. Легенда гласит, что её надо залить под чипсет, нагреть воздушкой и когда шары расплавятся, пошевелить чипсет для восстановления контакта. «Канифоли много не бывает» решил мастер и не ограничился видеочипом NVIDIA, и отканифолил, и чипсет INTEL, которые почти никогда не выходят из строя. И точно не диагностируются прогревом.

После таких «ремонтов» нормальный мастер или сервисный центр за ремонт не берется. Либо заменят чипсет без гарантии. Неизвестно что грелось, и сколько проживут прогретые компоненты. Ремонтировать после «ремонта» — неблагодарное занятие и потерянное время.

А теперь немного о том, почему ноутбуки ломаются.

Очевидно, это одна из трёх причин:

1. Производитель чипсета; Очевидно микросхемы NVIDIA менее «термостойки» в сравнении с конкурентами, повышенные температуры работы имеют прямое отношение к времени их жизни. Наверное, многие могут вспомнить массовое появление на рынке бесшумных видеокарт несколько лет назад, например, видеокарт NVidia 8500-8600 с огромными радиаторами без вентиляторов. Вскоре эти видеокарты так же массово стали выходить из строя. И маловероятно, что эти видеокарты дожили до наших дней. В тоже время топовые 8800 в исполнении таких гуру как Gainward, с монстроообразными радиаторами на термотрубках, дожили до наших дней. У приятеля она до сих пор живет — под нагрузкой температура видеокарты не поднимается выше 40С с небольшим (зависит от комнатной). У знакомого жива Gigabyte Geforce 9600, безвентиляторная, с большим радиатором с термотрубками, но она «всю жизнь» обдувалась большим корпусным вентилятором. Но, однако, есть подозрение, что NVIDIA может выпускать более надежные чипсеты. В MacBook чипсеты уникальных серий, которые нигде больше не встречались. В тех очень редких случаях, когда чипсет в MacBook выходит из строя, есть сложность в подборе близкого аналога — не все видеочипсеты дают картинку или нормально работают, например, в 3D режиме. Поэтому я предполагаю, что NVIDIA, когда хочет, то делает хорошие чипсеты. А хочет, когда ей платят за качество. К слову чипсеты AMD из башенки на рис.32 можно было встретить на десктопных матплатах, где они, возможно, работают до сих пор, под своими собственными радиаторами.

2.Производитель ноутбука; Как видно выше при соблюдении определенных условий чипсеты могут работать достаточно долго. Но для производителя ноутбука всё сложнее войти в рамки этих условий. Модный дизайн, ультраслим и подобное, не оставляет места для маневра. Внешняя привлекательность важнее внутреннего содержания. В подавляющем количестве случаев покупатель выберет более красивый ноутбук, не вникая в его конструкцию. В гонке за ультратонким, элегантным дизайном ноутбуки потеряли металлические детали — ребра жесткости, придававшие им дополнительную прочность. Например, часто теперь механическая нагрузка, прикладываемая к крышке ноутбука при открывании и закрывании, прилагается к металлической рамке LCD матрицы (встречается на ASUS), которая теперь и придает жесткость конструкции крышки. При тугих петлях матрица начинает сильно деформироваться по центру (по бокам-то матрицу держат тугие петли, а за центр верха владелец открывает и закрывает) и на матрице появляется дефект — вертикальные полосы по центру, сначала иногда, потом постоянно. Другое решение сделать крышку ноутбука тонкой — изготовить LCD матрицу, собрав её в корпусе крышки (Top case). Т.е. крышка не разборная, там менять нечего, при повреждении матрицы, нужно менять всю крышку (300$ вместо замены обычной матрицы за 100$). Пример — Acer S3.

Еще пример на фото — в новых моделях HP Pavilion m6 петли приклеены к задней стороне металлической крышки. Неплохо было бы, но очень тугие петли(со временем из-за пыли и грязи) отрываются от крышки (Рис.35), ломая рамку экрана.

С толщиной нижней части ноутбука (Bottom case) также успешно борются производители. Вместо 9 мм жестких дисков ставят 7мм или заменяют на флешпамять. Процессоры и оперативную память припаивают к матплате, избавляясь от толстой прослойки сокетов и разъемов. Аккумуляторная батарея перестает быть съемной, становится плоской и размещается внутри ноутбука (к слову в MacBook так давно). Уменьшаются и размеры радиатора. Хоть и уменьшается тепловыделение, но еще далеко до идеального КПД. Чудес не бывает. Процессор и видеокарта, если видеокарта есть, работают в таких режимах, чтобы радиатора «хватило». Заодно и батарею сэкономит. Неудивительно, что работа на многих подобных ноутбуках ощущается как возвращение на десктопный компьютер пятилетней давности, хоть и, казалось бы «новый процессор».

Кроме принципиальных условий работы, обусловленных внешним дизайном, бывает и заводской брак. Единичные случаи или массовые, как год назад у Acer с заменой в запчастей с партномерами 55.M41N7.003 и LK.15608.014.

И пример единичного случая — капля припоя под термопастой (Рис.36).

Это был гарантийный ноутбук HP Pavilion. Вышла из строя матплата, при замене под старой термопастой обнаружился такой сюрприз. Естественно, что процессору было жарче, чем без этой капли. У этих же HP Pavilion у моделей с процессором AMD A4 с радиатором есть и массовая проблема. Медная пластина, прилегающая к кристаллу процессора и передающая тепло к термотрубке, как, оказалось, может на разных экземплярах системы охлаждения слегка смещаться. Что-то порядка миллиметра. Это не имело бы значения, где она припаяна, если бы пластина была бы сделана намного больше кристалла процессора. А на практике оказалось, что грань кристалла часто оказывается на самом краю небольшой покрывающей медной пластины радиатора, а иногда край кристалла немного оказывался вне площади пластины, т. е. не охлаждался. Это не только проявлялось как необычно высокая температура в простое — около 60С, вместо 40С, но и, по моему мнению, было причиной выхода некоторых процессоров, как из-за перегрева, так и из-за возникающих в кристалле механических напряжений, возникающих как следствие неравномерной температуры в кристалле. В практике был случай — постгарантийный ноутбук, вышел из строя AMD A4, было обнаружено, что кристалл «выглядывает» из-под радиатора. Чтобы клиент не вернулся сгоревшим новым процессором, на который уже гарантия сервисного центра, эта пластина была перепаяна в правильное положение на термотрубке. Сгоревший же процессор был жестко прогрет и ожил, в дальнейшем в СЦ использовался для диагностики.

Еще хочу сказать обо всё чаще применяющихся мощных транзисторах, например, в корпусе TO-276, вместо TO-263. Казалось бы, в чем проблема? Дело в том, что у старых транзисторов металлическая подложка большая, через неё хорошо отводится тепло от кристалла транзистора. У новых транзисторов меньше площадь подложки, как следствие, теплообмен хуже, и при том же токе будет более высокая температура, перегрев, и более вероятен выход из строя. Выход из строя транзисторов в схемах питания часто фатально сказывается на питаемых узлах — например, возможно прохождение через пробитый транзистор напряжения питания 19 вольт в линии цепи 3,3 вольта. Скорее всего, в этом случае, ноутбук не подлежит ремонту.

К слову бывают дефекты с транзисторами, восстанавливающими, на некоторое время, свою работу после прогрева. Пару раз возвращались ноутбуки после замена чипсета, после копания в схеме выяснялось, что в новом дефекте виноват какой-нибудь транзистор возле того самого замененного чипсета. Прогрев платы при замене чипа, на некоторое время приводил его в порядок.

Продолжим тему перегрева в последней «причине» «почему ноутбуки ломаются».

3.Пользователь ноутбука. Большая армия ноутбуконенависников покупает ноутбуки для их уничтожения. Некоторые достигают цели в первые недели. Наиболее популярный способ — залитие чашечкой кофе или бокальчиком пива, но некоторые пробуют и другие жидкости, например, суп. Часто им помогают домашние животные. Так же успешно применяются посторонние предметы или собственный вес.

Во всех спорных случаях, если однозначно нельзя сказать что это вина клиента — ремонт делается по гарантии.  Некоторые клиенты устраивают шоу. Особенно часто «доказывают» свою не причастность при залитии. Хотя иногда клиент бывает не в курсе причин выхода из строя ноутбука, например, был случай, когда жена «протерла» клавиатуру чистящим средством «Мистер Мускул». Протекшая жидкость уничтожила клавиатуру. Или к ноутбуку руку приложили дети, или присели две задние лапы котика. Было и такое. К слову есть нюанс как чистить поверхность экрана, корпуса — нельзя прыскать или лить очищающую жидкость на очищаемую поверхность. Она просто стекает по экрану, затекает в крышку экрана, затекает под клавиатуру. Правильно — смочить тряпочку до влажного, но не мокрого, состояния и вытереть этой тряпкой. Так на ноутбуке не окажется избытка жидкости.

А вот пример, который я сохранил на века из-за феерического аргумента клиента.

Цитата со слов клиента:

Дефект возник вследствие микровзрыва в матрице, произошедшего под воздействием воздуха нагретого до 100 градусов выходящего из системы охлаждения ноутбука HP Pavilion DV6-6175sr Горячий воздух вызвал испарение и воспламенение специального клея применяемого HP при изготовлении LCD матриц. Это общеизвестный факт, активно обсуждаемый в форумах.

На фото часто встречаемый дефект, возникающий при закрывании крышки ноутбука, когда на клавиатуре остается посторонний предмет (например шариковая ручка, флешка или колпачок). Естественно, что скандальный клиент получил от официального представительства акт технического заключения о снятии ноутбука с гарантии. А можно было тихонько, не засвечивая таким скандалом серийный номер ноутбука, заменить платно матрицу и ноутбук (кроме матрицы) бы остался на гарантии.

Перегрев ноутбука является той проблемой, с которой сталкиваются все счастливые и не очень обладатели этой техники. Только не может быть речи не о каких либо взрывах и пожарах. Чрезмерный нагрев вокруг процессора и видеокарты — кроме упомянутых выше транзисторов и чипсета, является причиной выхода из строя даже конденсаторов — керамика замыкает, электролиты теряют емкость. Поиск замкнувшего конденсатора в цепи питания чипсета — не лучшее времяпровождение.

В отличии от десктопа, который может зарастать пылью годами и при этом себя очень не плохо чувствовать, у ноутбуков это происходит намного быстрее и главное с фатальными последствиями. Тем более ноутбуком можно пользоваться и на коленях, и на столе со скатерью, и лёжа на диване плотно перекрывая вентиляционные отверстия ноутбука. и не надо пыли

На рис.39 не самый большой «валенок» в системе охлаждения. Но он полностью закрыл выход воздуха из системы охлаждения. Система охлаждения достаточно проста — термотрубка к которой с одной стороны припаяны ребра радиатора, обдуваемые вентилятором. С другой стороны медная (или латунная — ясно что в составе материала есть медь) пластина прижимаемая к процессору. Если есть видеокарта, то она может не иметь собственной системы охлаждения, а прижиматься, примерно, к середине этой же термотрубки своей медной пластинкой.

Прекращение движения воздуха через радиатор, значительно повысит температуру, а повышенная температура, например чипа видеокарты NVIDIA приводит к рис. 32.

Во многих случаях почистить радиатор можно только полностью или почти полностью разобрав ноутбук. Не пытайтесь пробить «валенок» снаружи проволокой, шилом и т.п… Это не поможет, а повредить еще что-нибудь можно. Если там немного пыли, то можно осторожно прочистить сжатым воздухом. Избегайте продолжительно дуть внутрь и раскручивать турбинку — отломает лопасти. При первой возможности разберите и извлеките мусор из радиатора и вентилятора. В некоторых ноутбуках достаточно снять клавиатуру чтобы получить доступ к вентилятору.

Совет тут — профилактика, контролировать иногда температуры процессора и видеокарты с нагрузкой и без. Если температура скачкообразно изменяется с появлением нагрузки — например с 50 до 80, то скорее всего необходима чистка. Если чистка не помогла — скорее всего вышла из строя термотрубка. Нужна замена системы охлаждения. И еще один совет — если между чипом, например, видеокарты и термотрубкой была пластина термоинтерфейса, то нельзя её выкидывать и заменять термопастой. Даже если она порвалась. Это не равноценная замена, и чип перегреете. К сожалению, мало кто интересуется температурами и несут ноутбук на чистку в сервисный центр, когда надоедает очень горячая клавиатура под руками.

И напоследок о батарее. В преждевременной кончине батареи виноват не только пользователь, пристегнувший батарею после покупки и ни разу её не использовавший, но и часто магазин.

Вот один из частых случаев случающийся со многими ноутбуками, но благодаря софту HP это можно увидеть наглядно. Это утилита HP Battery Check, ранее была отдельным продуктом, теперь её можно найти как опцию в программе HP Support Assistant. Если ноутбук HP Pavilion был приобретен с Windows, то программа предустановлена.

Итак, клиент принес в сервисный центр ноутбук с проблемой — «не работает от батареи». Ноутбук куплен всего пару месяцев назад. И уже быстро разряжается или вообще ноутбук без сети отключается. Смотрим результат расширенной диагностики батареи (Рис.40) — Срок использования батареи 378 дней. Год и 13 дней. А куплен всего пару месяцев назад. Есть кассовый чек и чек очень важен — без него не будет гарантийной замены батареи. Это доказательство того что, ноутбук действительно куплен не 378 дней назад.

Объяснений три и все связаны с магазином, где была совершена покупка.

1. Предпродажная проверка при получении на склад. Ноутбук распакован, подключена батарея, проверен и запакован обратно. Магазин доволен — ноутбук исправен. Но часы уже пошли, и все равно, когда его продадут, срок использования батареи будет от даты первого включения батареи.
2. Предпродажная проверка, и затем установка ноутбука на витрину магазина с батареей. Ноутбук стоит на витрине. Батарея не используется, никаких необходимых циклов разряда-заряда. Хорошо если ноутбук будет приобретен относительно быстро, иначе «не работает от батареи».
3. Клиент может вернуть ноутбук в 14-дневный срок, клиент может потребовать возврата денег при длительном гарантийном ремонте. В результате б/у ноутбук оказывается в магазине. Ноутбук повторно продается и снова случается гарантийный случай. Вот тут у магазина возникают неприятности — серийный номер ноутбука «засветился» при предыдущем ремонте. И если он ремонтировался предыдущим владельцем более года назад — в гарантийном ремонте будет отказано. Если вы вдруг узнали об этом (если именно вы принесли в сервисный магазин напрямую, а не сдали ноутбук в магазине), то требуйте деньги с магазина или новый ноутбук. От б/у ноутбука, который уже ремонтировался можно ожидать проблем, о которых вы еще не догадываетесь.

А для тех кто, только купил ноутубук и рассматривает возможность вернуть ноутбук в 14-дневный срок, то сохраните предустановленную систему — сделайте образ жесткого диска, перед установкой своей ОС. Товар должен вернуться в магазин в том виде, в котором был приобретен.

Если вы не можете купить сразу же ещё один ноутбук, то не покупайте ноутбуки детям, не покупайте себе, если любите поесть и попить над клавиатурой, если ноутбук нужен дома — только, чтобы удобно полежать на диване. Купите планшет. Или отдельную клавиатуру и ешьте на ней.

Автор: Rumlin

Первоисточник: habrahabr.ru

Как происходит замена чипсета и других BGA микросхем в ноутбуке?

BGA  (Ball Grid Array) чипы – стойкая современная тенденция обеспечивать контакт и одновременно крепление БИС (большой интегральной схемы) с остальной схемой на печатной плате. Эта  технология  очень широко используется в компьютерной электронике. Так, например, «северные» и «южные» «мосты», комбинированные чипсеты Intel, nVidia, AMD, графические процессоры и, все чаще в современных ноутбуках, центральные процессоры, монтируются по данной  технологии .

        

Вы наверняка догадались, что простым паяльником заменить такую  микросхему  не получится. Для таких задач используются специальные паяльные станции, которые могут расплавить все шарики  микросхемы  одновременно.

Разберем эту сложную  технологию  на наглядном примере. Есть ноутбук ASUS, в котором требуется замена чипсета Intel HM65, который находится на материнской плате ноутбука. Поскольку  технология   BGA  монтажа предусматривает нагрев всей платы, с платы снимаются все детали, которые боятся нагрева и освобождаются слоты.

Примечательно, что каптоновая лента, с виду похожая на обычный скотч, не боится нагрева и снимать ее не нужно, если она не мешает процессу механически. Наоборот, ее и алюминиевую фольгу можно использовать в целях защиты особо чувствительных участков от излишнего нагрева. Итак, вот наша плата:

Обратим внимание, что наша  микросхема  дополнительно приклеена к материнской плате компаундом по углам:

И перед пайкой его нужно удалить. На платах, которые использует ASUS не особо стойкий компаунд и удаление его при соблюдении определенных технологий не составляет проблем. А вот в ноутбуках таких производителей как Lenovo, Fujitsu и HP можно встретить особо стойкий компаунд, которым чип еще и приклеен по всему периметру или между шарами.

Удаление такого компаунда — очень сложная и трудоемкая работа. Иногда она невозможна без повреждений печатной платы.

Однако в нашем примере все просто, и мы видим результат:

Даже при демонтаже микросхемы важно использовать паечный флюс, т.к. в его задачи входит не только предотвращение окислений контактных площадок, но и обеспечение теплового контакта. Соответственно подбор флюса должен быть правильным, что к сожалению, совсем не дешево.

Подготовленная плата устанавливается на паяльную станцию, где она целиком достигает определенной температуры, согласно термопрофилю технологического процесса пайки. Термопрофиль – это специальный алгоритм роста, удержания и снижения температур во времени, предназначенный для исключения влияния на процесс пайки разных коэффициентов теплового расширения материалов, из которых сделаны чип и печатная плата.

Для нагрева платы используется определенный спектр излучения волн инфракрасного диапазона. На фото, кстати, нагреватели включены, но в видимом спектре волн излучений нет.

Хотелось бы обратить внимание на огромное разнообразие исполнения материнских плат ноутбуков. Разнообразная геометрическая форма, разная толщина текстолита, разное количество слоев печатной платы и разная площадь металлизации сильно затрудняют подбор и автоматическое выполнение термопрофиля пайки, поэтому, особенно для работы с ноутбуками, очень важны опыт и квалификация оператора паяльной станции.

Малейшее искривление платы во время пайки может привести к потере контакта или возникновению ненужного. А плата будет стремиться искривиться, и довольно активно: она состоит из множества материалов с разными коэффициентами теплового расширения и разной геометрией.

Поэтому паяльная станция должна предоставлять возможность правильно закрепить печатную плату и равномерно прогреть ее. А квалификация оператора должна позволять оператору соответственно правильно расположить плату на станции и предугадать распределение температуры по ее площади. Определение распределения температур особенно важно на этапе, когда в процесс включается верхний нагреватель, т.к. он прогревает уже только лишь определенную область. А вот и он:

Именно верхний нагреватель доводит эту область до температуры плавления шариков припоя (шариков-ножек микросхемы). Далее вакуумным или механическим захватом чип снимается с платы. В некоторых случаях микросхему необходимо срывать, преодолевая силу компаунда, который в некоторых моделях ноутбуков находится довольно глубоко под самой микросхемой.

В любом из случаев перед снятием нужно убедиться, что температура плавления достигнута по всей площади чипа, поскольку благодаря различной площади проводников печатной платы, которые подводятся к выводам микросхемы, часть шаров плавится раньше, а часть позже.

Оператор же должен проконтролировать этот момент отдельно, т.к. в большинстве своем паяльные станции позволяют контролировать температуру лишь в одной точке материнской платы. Этого не достаточно для оптимального выполнения технологического процесса.

Перед установкой нового чипа контактные площадки материнской платы очищаются от остатков припоя и отработанного флюса.

Затем наносится тонкий ровный слой безотмывочного флюса.Такой флюс сохраняет свою активность только лишь до достижения температуры плавления припоя, поэтому после пайки не требуется очистка платы от него.

Теперь можно устанавливать новый чип. Они, кстати, поставляются в ленте, одна ячейка которой выглядит так:

Ключевыми моментами установки микросхемы на плату являются совпадение так называемого «ключа» микросхемы

и точное позиционирование

В таком виде плата снова отправляется на паяльную станцию и повторяется процесс нагрева согласно термопрофилю. Сначала предварительный подогрев всей платы:

а затем нагрев в области микросхемы до температуры плавления припоя:

Опять же, при пайке необходимо обеспечить равномерный прогрев всей области пайки. Иначе часть шариков припоя может не расплавиться и не образовать необходимый контакт с платой. Другой крайностью этой проблемы является перегрев чипа, если прогрев не равномерный, а температура плавления контролируется по самой холодной точке зоны пайки.

Во всем разнообразии изготовления материнских плат для ноутбуков гарантией качества пайки может являться исключительно правильное оперирование паяльной станцией.

После достижения температуры плавления припоя плата плавно остывает до безопасной температуры:

После чего она готова к сборке:

Новый чип припаян и готов работать:

Чтобы микросхемы чипсетов, графические процессоры и центральные процессоры успевали отрабатывать свой ресурс и не ломались раньше, чем могли бы, следует обеспечить правильное функционирование системы охлаждения ноутбука.

Поэтому замена таких микросхем всегда выполняется вместе с профилактикой, ремонтом, модернизацией или заменой системы охлаждения.

Автор: Дмитрий Хуторной

Как выпаять конденсаторы из материнской платы

Содержание

Почему конденсаторы «портятся»?

Как правило, две основные причины это:

• Производитель матплаты «сэкономил» на качестве комплектующих.
• Производитель/сборщик/хозяин самого компьютера «сэкономил» на корпусе (некачественный блок питания, плохое охлаждение комплектующих и т.п.).

Как определить конденсаторы, которые нужно заменить?

Определить можно уже просто по внешнему виду – все «припухшие», с видом вытекшего электролита и т.п. – должны быть заменены. Примеры можно увидеть в статье Как определить вздутые конденсаторы?.

Что нужно для перепайки конденсаторов?

В первую, понятно, потребуется паяльник (Рис.2.). Для перепайки конденсаторов обычно хватает паяльника мощностью 40Вт. При использовании паяльников мощностью 80Вт и более – требуется достаточный опыт, чтобы не повредить монтаж печатной платы излишним перегревом (контакты, соседние дорожки, переходные отверстия и т.п.), потому использование подобных – новичкам не рекомендуется. Однако стоит отметить, что с паяльником бОльшей мощности пайка идёт быстрее и качество пайки выше, так как можно прогреть достаточно широкие проводники (В основном земля и шины питания). Если паяльник новый, не забудьте его залудить, а если старый – выровнять каверны.

Флюс (канифоль) и припой

Как нельзя жарить без масла, так нельзя и паять без канифоли или флюса. Наиболее просто найти обычную канифоль (Рис.3.), но также можно использовать и флюс (Рис.4.) такой-то марки. Кроме того, логично, что может потребоваться и припой (Рис.5.)(удобнее использовать припой уже содержащий в себе канифоль), хотя в крайнем случае, в принципе, ничто не помешает использовать и уже имеющийся на плате.

Что такое материнская плата компьютера

Материнская плата – это основная системная плата любого современного компьютера или ноутбука. Именно она обеспечивает взаимодействие и слаженную работу всех составляющих системы. На плате расположены микросхемы, контроллеры, конденсаторы, резисторы, порты, слоты и другие компоненты. Большое количество элементов делает материнскую плату сложной и уязвимой к возникновению неисправностей. Их причинами могут быть как физическое старение, так и перегревание элементов платы или скачки напряжения в сети.

Часто причиной выхода из строя материнской платы может быть неисправный конденсатор. Как правило, его можно визуально определить – у него вздутый верх или низ, а также имеются следы потекшего электролита. Любой сложный ремонт практически невозможно провести в домашних условиях, а замену конденсатора – вполне реально сделать самостоятельно. Достаточно владеть минимальными навыками пайки и соответствующим набором инструментов.

Допустим, мы провели осмотр материнской платы, убедились, что механических повреждений платы нет. Нашли вздутый конденсатор. Вероятно, он и является причиной поломки. Его необходимо заменить – старый конденсатор отпаять, а на его место установить новый, такой же емкости.

Подбор инструментов

Чтобы качественно выполнить поставленную задачу, в первую очередь нужно правильно подобрать инструмент. Для выпаивания конденсатора из платы мы можем использовать:

• Демонтажный паяльник;
• Паяльник без регулировки температуры;
• Паяльную станцию.

Еще нам обязательно понадобится несколько вспомогательных инструментов и расходные материалы, но об этом немного позже.

Название «демонтажный паяльник», или «демонтажный пистолет», как принято его называть, говорит само о себе. Этот инструмент предназначен именно для демонтажа, для выпайки деталей из платы. Японский Goot TP-100 справится с этой задачей за считанные секунды.

С таким оборудованием задачу можно решить максимально быстро и качественно. Но, согласитесь, не у каждого под рукой может быть такой инструмент. Затраты на приобретение демонтажного пистолета оправдывают себя, когда он постоянно в работе. Позволить себе такой инструмент может крупный сервисный центр или компания, которая занимается массовым производством. Поэтому, мы будем пользоваться более доступным набором инструментов.

В принципе, выпаять конденсаторы с материнской платы можно обычным паяльником без регулировки температуры. Не стоит выбирать паяльник мощностью менее 40 Вт – жало может не успевать разогревать припой, остывать в припое, а паяльник мощностью более 80-100 Вт – может перегреть и повредить плату, дорожки и компоненты на ней.

Инструмент, который мы выбрали для работы, есть в каждой мастерской по ремонту электроники – термовоздушная паяльная станция. В нашем распоряжении имеется станция АССТА 401.

Accta 401 – станция с паяльником для бессвинцовой пайки мощностью 70 Вт. Мощности паяльника будет достаточно как для работы с обычным, так и бессвинцовым припоем. Забегая вперед, скажу, что большая мощность будет только положительно влиять на процесс выпайки. Почему? Как только жало прикасается к выводу с припоем, начинается передача тепла от жала к припою и выводам конденсатора. Паяльник, имеющий большую мощность, может быстро разогреться и быстро достичь необходимую температуру, а также расплавить припой.

Методы демонтажа

Известно, что температура плавления припоя составляет 185-195°С. У бессвинцового припоя, который часто используют для материнских плат – приблизительно 232°С. Соответственно, температуру жала паяльника необходимо выставить на уровне 300°С. Этого будет вполне достаточно, чтобы расплавить припой и не перегреть конденсатор и соседние компоненты.

У каждого мастера есть свой метод для того, чтобы быстро выпаять конденсатор. Проще всего жалом паяльника прогреть припой в месте крепления конденсатора на плате и достать конденсатор. Рекомендуется выпаивать конденсатор из платы, поочередно нагревая один, а потом другой его вывод, по кругу, пока от припоя полностью не освободятся оба вывода. Удобно придерживать конденсатор монтажным пинцетом. Так мы защитим руки от влияния высокой температуры.

Нажимать жалом паяльника на вывод конденсатора не нужно. Как только припой расплавится, конденсатор можно легко достать, не прикладывая особых усилий.

Дело усложняется тем, что на материнских платах, как правило, используется бессвинцовый припой. Температура плавления его выше, чем обычного припоя типа ПОС-60 или ПОС-63. Чтобы упростить задачу, берем каплю припоя на жало паяльника. И уже жалом с горячим расплавленным припоем касаемся вывода конденсатора на плате. Так мы достигаем максимального уровня прогревания, а также «разбавляем» бессвинцовый припой и искусственно снижаем температуру плавления припоя.

Материнскую плату можно дополнительно прогреть термофеном паяльной станции. Это делаем для того, чтобы припой нагрелся до температуры плавления не от комнатной температуры. Точнее, прогреть часть платы, на которой установлен неисправный конденсатор. Прогреваем равномерно и осторожно, чтобы не перегреть плату.

Удобно пользоваться вспомогательными средствами. Припой с места контакта конденсатора с платой убираем при помощи медной плетеной ленты для выпайки. Ее роль можно сравнить с губкой – лента вбирает в себя расплавленный припой не оставляя его на плате. Намочим ленту флюсом, размещаем в месте контакта, разогреваем жалом паяльника. Припой собирается на ленте, а выводы конденсатора освобождаются. Теперь можем легко вытянуть конденсатор из платы.

Следующий метод можно назвать упрощенным демонтажным паяльником. Жалом паяльника расплавляем припой, затем собираем его оловоотсосом. Оловоотсос – это трубка с узким соплом и поршнем с пружиной внутри. Мы сжимаем пружину и фиксируем в этом положении. Нажимаем на спусковую кнопку. Пружина резко возвращается в предыдущее положение и тянет поршень за собой. В трубке создается давление, которое через узкое сопло втягивает воздух вместе с расплавленным припоем внутрь.

Итак, зажимаем пружину. Разогреваем и расплавляем припой паяльником. Устанавливаем сопло оловоотсоса на припой, и жмем спусковую кнопку. Расплавленный припой под давлением, которое создает поршень, попадает во внутренний резервуар. Ножки конденсатора освобождаются. Достаем его. Остатки припоя можем также собрать лентой для выпаивания

Кстати, этот инструмент часто используют для выпаивания многовыводных компонентов. Например, микросхем в DIP-корпусах.

Выводы

Что ж, каждый из этих методов позволил нам выпаять конденсатор из платы. Работать с паяльником станции ACCTA 401 было комфортно и удобно, а дополнительные инструменты существенно облегчали выполнение работы.

Увидеть процесс в деталях можно на нашем видео:

Содержание

Почему конденсаторы «портятся»?

Как правило, две основные причины это:

• Производитель матплаты «сэкономил» на качестве комплектующих.
• Производитель/сборщик/хозяин самого компьютера «сэкономил» на корпусе (некачественный блок питания, плохое охлаждение комплектующих и т.п.).

Как определить конденсаторы, которые нужно заменить?

Определить можно уже просто по внешнему виду – все «припухшие», с видом вытекшего электролита и т.п. – должны быть заменены. Примеры можно увидеть в статье Как определить вздутые конденсаторы?.

Что нужно для перепайки конденсаторов?

В первую, понятно, потребуется паяльник (Рис.2.). Для перепайки конденсаторов обычно хватает паяльника мощностью 40Вт. При использовании паяльников мощностью 80Вт и более – требуется достаточный опыт, чтобы не повредить монтаж печатной платы излишним перегревом (контакты, соседние дорожки, переходные отверстия и т. п.), потому использование подобных – новичкам не рекомендуется. Однако стоит отметить, что с паяльником бОльшей мощности пайка идёт быстрее и качество пайки выше, так как можно прогреть достаточно широкие проводники (В основном земля и шины питания). Если паяльник новый, не забудьте его залудить, а если старый – выровнять каверны.

Флюс (канифоль) и припой

Как нельзя жарить без масла, так нельзя и паять без канифоли или флюса. Наиболее просто найти обычную канифоль (Рис.3.), но также можно использовать и флюс (Рис.4.) такой-то марки. Кроме того, логично, что может потребоваться и припой (Рис.5.)(удобнее использовать припой уже содержащий в себе канифоль), хотя в крайнем случае, в принципе, ничто не помешает использовать и уже имеющийся на плате.

Припой 60/40, 400г/0,8мм. О вкусной и здоровой пище для материнских плат форм-фактора АТ

Без чего невозможно обойтись в занятиях радиотехникой?
Конечно же, без припоя.
И если раньше его можно было добыть из отслужившей свой срок аппаратуры, то современные методы и технологии монтажа такой возможности уже не оставляют. Придётся покупать.

Припои бывают разные, с тепературами плавления от 42 до более 1000 градусов по Цельсию, но основная марка, с которой придётся иметь дело — ПОС-61(Припой Оловянно-Свинцовый, 61% олова, остальное — свинец). Данный припой примерно соответствует по своему составу эвтектическому сплаву олова и свинца, который имеет минимальную температуру плавления из всех возможных смесей этих компонентов (чистое олово плавится при температуре 232 градуса, но добавка к нему свинца, имеющего в чистом виде температуру плавления 327,5 градусов до определённого предела не повышает температуру плавления смеси, а снижает её. Эти 50 градусов снижения точки плавления сильно облегчают жизнь при работе с печатными платами, а избавление от оловянной чумы облегчает жизнь вообще почти всегда — только паять посуду таким припоем нельзя). Паять бессвинцовыми припоями радиолюбителю вряд ли придётся — хоть они и продвигались под соусом заботы об экологии, но на деле больше похожи на один из методов обеспечения запланированного срока службы устаревания аппаратуры.
Данный припой по заявленному составу (60% олова, 40% свинца) примерно ему соответствует.
Производитель заявляет диаметр припоя 0,8 мм и массу 400 грамм.
Так ли это?
Проверим.
Припой поставляется намотанным на синюю пластиковую шпулю.

Снаружи он закрыт пластиковой плёнкой.

Внешний диаметр намотки составляет около 44 миллиметров.

Длина намотки — примерно такая же.

Диаметр припоя — 0,8 мм, соответствует заявленному.

Моя паяльная станция не позволяет опустить температуру жала ниже 200 градусов, но при этом припой плавится. Будем считать, что проверку на химический состав он прошёл.

А теперь — взвешивание.

Ой. Немножко не дотянули до заявленных 400 граммов, даже с учётом пластиковой катушки.
Впрочем, это не мешает использовать припой по его прямому назначению.
Форм-фактор материнских плат АТ, разработанный в 1984 году, просуществовал больше 10 лет — его преемник АТХ был предложен в 1995 году и только около 2000 года всё-таки окончательно запинал своего предка и конкурента.
Одним из главных нововведений АТХ стал переход от двух жгутов электропитания, вставляемых в один разъём на материнской плате, к одному жгуту с единым разъёмом, не дающим возможности вставить его неправильно и вывести из строя материнскую плату.

Мысль, конечно, была здравая, но побочным эффектом стала невозможность напрямую подключить старую материнскую плату к новому блоку питания. Найти же блок питания АТ в нормальном рабочем состоянии в наше время довольно сложно(да, кстати — если он включается и жужжит, то это ещё не значит, что он нормально работает и не спалит подключенную к нему с таким трудом добытую).
Готовые адаптеры-переходники в природе, естественно, существуют.

Но — дорого. А собирать компьютеры на ретро-железе иногда приходится.
Впрочем, переходник можно спаять и самому.
Для этого понадобится разъём питания от старой материнской платы…

… и жгуты от старого блока питания.

На первый взгляд, цвета проводов в жгутах АТ и АТХ совпадают, и можно паять их «одно к одному».
На самом деле — совпадают они не полностью.

Линия АТ АТХ
GND чёрный чёрный
+5 красный красный
+12 жёлтый жёлтый
-5 белый белый
-12 синий синий
PG оранжевый серый

Во многих современных блоках питания АТХ линия -5 вольт не предусмотрена конструкцией.
Материнская плата может запуститься и без линии -5 вольт, но некоторые карты расширения при этом нормально работать не смогут.

В общем, старайтесь искать блок питания с полнонабивной колодкой.
Итак, берём в руки инструмент и пилим.

Отпиленное.

Раскладка разъёма блока питания АТХ:

Материнские платы АТ не имеют средств управления питанием, поэтому кнопка Power, замыкающая линию PS_ON(зелёный провод) на землю, должна быть с фиксацией. Я использовал тумблер, выдранный из старого модема.
Спаянный переходник.

После проверки переходника на отсутствие коротких замыканий между линиями его можно начинать
использовать по прямому назначению. Для упрощения работы временно обойдёмся POST-картой.

POST-код 4Е — «Вывод сообщений и ожидание входа в BIOS Setup».
На этом моменте можно сказать, что подопытный скорее жив, чем мёртв, и можно и имеет смысл продолжать эксперименты.
Отключаем питние, вставляем ISA видеокарту, подключаем монитор.

Немного ждём и видим стартовый экран.

Литиевая батарейка на плате, естественно, давно умерла. Для клавиатуры тоже придётся паять переходник.
Для него придётся пожертвовать шнуром от старой клавиатуры…

… и жгутом для мышки PS/2. Как ни странно, интерфейс PS/2 использует одни и те же контакты для клавиатуры и мыши.

И наконец древняя машина пускает меня в настройки BIOS.

Ещё скриншоты BIOS времён 80486

Только, к сожалению, видеть SSD накопитель не желает. Придётся искать DOM на 0,5-1-2 гигабайта.

Кстати, а Вы в курсе, что палитру BIOS можно было менять по Shift-F2? 😉

Что вы должны знать о бессвинцовой технологии (RoHS)

Мы производим более 40 миллионов тонн электронных отходов каждый год, и только 12,5% из них подвергаются переработке. Что же происходит с остальными отходами?

Они оказывается в одной из стран третьего мира. Однако проблема заключается вовсе не в самих отходах, а в том, как они влияют на окружающую среду и, в итоге, на наше здоровье.

Свалка электронных отходов в Гане (Африка)

Выброшенные электротовары, в совокупности с кислотным дождем, выделяют свинец, который затем попадает в водопровод. Но что, же можно с этим сделать? Как общество, мы не придаем значение тому, что происходит с электротехническими товарами, когда мы их выбрасываем. И именно поэтому, Европейским союзом была принята директива RoHS для того, чтобы раз и навсегда уберечь нас от накопления опасных веществ. Вот что необходимо знать об этом, каждому разработчику электроники.

The Restriction of Hazardous Substances (Ограничение использования опасных веществ), или RoHS, была принята Европейским союзом в 2003 году и вступила в силу 1 июля 2006 года, ограничив использование опасных веществ в электронной промышленности. Важно отметить, что любые отремонтированные детали, оборудование или производственные запасы, реализованные до 2006 года, не подпадают под действие данной директивы. RoHS ограничивает использование следующих веществ:

• Свинец (Pb)

• Ртуть (Hg)

• Кадмий (Cd)

• Шестивалентный хром (Cr6+)

• Полибромированные бифенилы (PBB)

• Полибромированный дифениловый эфир (PBDE)

Наиболее распространенный вид покрытия печатных плат на основе свинца (HASL)

Из перечисленных веществ наиболее пристального внимания при производстве электротоваров заслуживает свинец, и не без оснований. Ранее его практически повсеместно использовали во время монтажа печатных плат, кроме того, наиболее распространенные финишные покрытия содержали порядка 40% свинца в своем составе до принятия директивы RoHS.

В наши дни в сфере производства электроники все изменилось. Вам будет не просто найти детали, которые содержат свинец, а на рынке предлагается множество бессвинцовых финишных покрытий для ваших продуктов. Но что все это значит для разработчиков и производителей электроники?

Ограничение по использованию свинца, стало самой большой проблемой для производителей электроники, помимо других запрещенных веществ в директиве RoHS. Почему?

Для бессвинцового припоя требуется высокая температура плавления — порядка 227°С, для сравнения, при традиционном оловянно-свинцовом припое, используется температура — 180°С. Все компоненты должны быть способны выдерживать такую высокую температуру, для чего необходимо полностью пересматривать процесс их разработки и производства.

Поскольку для изготовления свинцовых и бессвинцовых плат требуются совершенно разные температуры, необходимо внедрение отдельных производственных линий. А это означает вложение огромных инвестиций в оборудование для местных компаний, которым необходимо запускать два разных процесса производства с использованием свинца и без него.

Исключение свинца из производства электроники влияет и на других участников рынка. Ответственность распространяется, в том числе на поставщиков материалов. Как правило, у любого производителя электротоваров вы увидите, требование об обязательном наличии сертификатов соответствия для их поставщиков.

RoHS влияет практически на каждый аспект производства электроники. Разобравшись в производственном процессе, вы поймете, что данная директива влияет, чуть ли не на каждый этап изготовления печатной платы, включая:

• Финишное покрытие печатных плат. Для большинства голых печатных плат в настоящее время используется бессвинцовое покрытие. Рынок предлагает множество вариантов, среди которых ENIG (иммерсионное золото), иммерсионный металл и HASL (выравнивание припоя горячим воздухом).

• Сборка деталей. Бессвинцовый припой требует применение более высоких температур при сборке деталей платы, что имеет огромное значение при выборе необходимых компонентов во время проектирования продукта.

• Срок службы. Платы, произведенные по технологии бессвинцового припоя и финишного покрытия, как правило, имеют более короткий срок службы, отчасти в связи с их повышенной чувствительностью к влажности. Это достаточно важное замечание особенно в том, случае если продукт планируется использовать в экстремальных условиях, на протяжении нескольких лет или десятилетий.

Печатные платы на марсоходе должны иметь срок годности в десятилетия, а не в годы.

Теперь, возможно, у вас возникнет вопрос, какое отношение все это имеет ко мне, разработчику? Если производитель обязан соблюдать требования директивы RoHS, разве не он должен убедиться в выборе финишных покрытий и деталей, которые не содержат свинец? Не совсем так. Если вы не хотите, чтобы при производстве вашего продукта возникали задержки, то необходимо учитывать в процессе проектирования печатных плат массу новых переменных, которые вводит директива RoHS, включая:

Прежде чем ваша плата уйдет в производство, вы, как ее разработчик, несете ответственность за подбор деталей, соответствующих требованиям директивы RoHS. К счастью, большинство, если не все поставщики необходимых составляющих, четко определяют на своем веб-сайте, соответствует их продукт требованиям RoHS или нет. Например, у Digikey вы можете увидеть символ в виде зеленого листа рядом с каждым компонентом в результатах поиска. Когда вы просматриваете спецификации для конкретной детали, в верхней части страницы также указывается статус отсутствие свинца/RoHS, все это поможет вам сделать правильный выбор.

Кроме того, помимо подбора компонентов, допускаемых условиями директивы RoHS, вам также необходимо учитывать, способны ли выдержать ваши детали такую высокую температуру, в случае применения бессвинцового припоя. Для чувствительных к температуре компонентам, таких как МЭМС (микроэлектромеханические системы), коммутаторы, мембраны и светодиоды, мы рекомендуем делать заметки в спецификации (BOM) для вашего сборочного цеха, чтобы они заранее знали о температурных ограничениях.

Вам также необходимо взять на себя ответственность за выбор финишного бессвинцового покрытия для вашей печатной платы, и существует множество вариантов для этого. Возможно, это будет не просто, поскольку универсального «лучшего» покрытия пока не существует. Вы обнаружите, что каждый вид имеет свои уникальные преимущества и недостатки, которые должны быть сбалансированы с вашими конструктивными требованиями. Среди самых популярных видов бессвинцового финишного покрытия:

Иммерсионное золото с подслоем электролизного никеля состоит из никеля, а также тонкого слоя золота на его поверхности. Именно этот верхний слой действует как защитное покрытие никеля.

Финишное покрытие — иммерсионное золото с подслоем электролизного никеля

• Более длительный срок службы, чем у других видов покрытий.

• Площадки и дорожки имеют равномерную плоскую поверхность и квадратную форму, что делает это покрытие идеальным вариантом для установки компонентов с малым шагом.

• С покрытием можно работать голыми руками, не боясь его окисления.

• Более дорогой вариант по сравнению с другими видами, кроме того данное покрытие не перерабатывается.

• Требуется больше припоя для завершения соединения, так как покрытие не подвергается лужению.

• Повышенная подверженность потери сигнала (RF).

Данный вид покрытия наносится непосредственно на медную поверхность платы в виде очень тонкого слоя органического соединения. Это вещество на водной основе является хорошо известным, экологически безопасным вариантом финишного покрытия.

Финишное покрытие — органическое защитное покрытие

• Простой процесс нанесения с равномерным покрытием.

• Обеспечивает плоское, перерабатываемое покрытие, подходящее для установки компонентов с малым шагом.

• Стоимость ниже, чем у других видов финишных покрытий, например у ENIG.

• Имеет ограниченный срок годности, так как это органическое вещество на водной основе.

• Не так надежно, как другие виды покрытий, что является проблемой при прохождении нескольких циклов плавления.

• Отсутствие возможности измерения толщины слоя покрытия, что может привести к незащищенным участкам меди.

Данный вид покрытия может быть в двух формах, в олове или серебре. Как правило, подобное покрытие используется при автоматической сборки печатных плат.

Финишное покрытие — иммерсионный металл

• Экономически выгодный и простой в нанесении вариант покрытия.

• Имеет равномерную и измеримую высоту.

• Быстро тускнеет при прикосновении голыми руками, в связи, с чем является не лучшим вариантом для ручной пайки.

• Как правило, покрытие достаточно тонкое, что ведет к ограниченному сроку годности.

• Возможно формирование сплавов, не поддающихся пайке, а также вызывает окисление (ржавчина).

Выравнивание припоя горячим воздухом является самым популярным вариантом среди бессвинцовых покрытий. Процесс нанесения заключается в погружении печатной платы в расплавленный припой, а затем сдувания его излишек с помощью «воздушных ножей» — струй горячего воздуха.

Финишное покрытие — бессвинцовое выравнивание припоя горячим воздухом

• Как правило, самый не дорогой вариант покрытия, идеально подходящий для печатных плат универсального назначения.

• Смачивание площадок происходит быстрее и равномернее, чем у других видов покрытий.

• Обнаружение проблем расслаивания и дегазации до момента сборки.

• Поверхностные площадки слегка округляются после припоя горячим воздухом, в связи, с чем SMD компоненты не лежат на поверхности также плоско, как после иммерсионного золочения.

• Возможность расслаивания и искривления из-за более высоких температур обработки.

• Неравномерное нанесение может привести к неровностям рабочей поверхности при сборке компонентов.

Важно не просто говорить о необходимости бессвинцового финишного покрытия, при сотрудничестве с контрактным производителем электроники. Потратьте свое время и убедитесь, что производственный цех использует такие материалы, которые могут выдержать многократные проходы через печь при высоких температурах, и все соответствует вашими требованиями к температуре компонентов.

В соответствии с требованиями директивы RoHS, все компоненты должны поставляться во влагозащитной упаковке с указанием сроков годности. Если в итоге вы будете использовать компонент с вышедшим сроком годности, то, скорее всего, он будет поврежден во время производственного процесса в результате расширения водяного пара. Если вы отправляете детали в свой сборочный цех, то проверьте целостность влагозащитной упаковки и срок годности. Вам необходимо уведомить сборочный цех о любых нарушениях упаковки, а также истекшем сроке годности компонентов, чтобы специалисты могли предварительно прогреть компоненты и удалить лишнюю влагу.

Важно всегда отмечать специфические характеристики вашего продукта, не относящиеся к директиве RoHS, для его разработки и последующей сборки. Поскольку в настоящее время директива RoHS является нормой, а не исключением, это значительно облегчает производителю процесс выбора правильных материалов и технологий для конкретного товара. Например, на изображении внизу, вы видите примечание по изготовлению, где указано требуемое финишное покрытие.

Примечание по изготовлению печатных плат в Сити Электроникс

Рекомендации, которые мы давали вам до сих пор, не окажут большого влияния на процесс разработки печатных плат. Это хорошая новость, так как большинство традиционных методов проектирования учитывают требования директивы RoHS. Тем не менее, мы рекомендуем использовать тентинг-метод (паяльная маска полностью закрыта через сквозное отверстие) по обе стороны сквозного отверстия на вашем макете, чтобы избежать выброса газа во время высокотемпературного процесса сборки. Вы также можете избежать эффекта попкорна на чувствительных к влаге компонентах, таких как BGA и PBGA (тип корпуса поверхностно-монтируемых интегральных микросхем) с агрессивной формой разветвления.

Корректно закрытые переходные отверстия

Соответствие требованиям директивы RoHS является нормой в сфере разработки и производства электроники. Если вы просто любитель, то, скорее всего, директива RoHS вас не будет беспокоить. Однако, как только вы начнете работать над продуктом, который будет производиться и продаваться в Европе, а теперь уже и в России (с 2021 года все производители должны использовать RoHS), вам необходимо быть полностью уверенным в том, что он соответствует требованиям данной директивы. Контрактный производитель должен предоставить сертификаты соответствия, если таковые потребуется для вашего продукта, и вы будете уверены, что ваш продукт будет соответствовать требованиям RoHS. В настоящее время нет каких-либо стандартов маркировки, поэтому ждем каких-либо изменений в этой части.

В конечном итоге, соответствие требованиям директивы RoHS является зоной ответственности не производителя. Вам необходимо контролировать выбор бессвинцовых компонентов, финишного покрытия и не забывать указывать все необходимые примечания в конструкторской документации для того, чтобы изготовителю было максимального удобно. Это коллективная задача, которую вы должны решать вместе для того, чтобы наш мир стал менее токсичным.

Завод Сити Электроникс с 2018 года уже активно применяет данную технологию у себя на производстве в г. Зеленоград. В 2019 году мы успешно реализовали крупный проект (монтаж материнских плат) для лидера рынка в области производства компьютеров и серверов. Если, под ваш проект требуется данная директива, вы можете смело обращаться к нам и будете уверены, что мы реализуем все на самом высшем уровне с применением всех международных стандартов в сфере монтажа печатных плат.

Блок питания

— припой материнской платы ноутбука invincible

Этот ответ применим только для пайки и распайки компонентов PTH, используемых в современных многослойных (4-12) печатных платах.

Производители материнских плат для ноутбуков и настольных ПК продолжают использовать бессвинцовый припой (LFS) в течение последних 5-6 лет. Температура плавления этого типа припоев начинается с 217 градусов по Цельсию (C). При производстве LFS используются различные типы сплавов, температура плавления которых отличается. Но только сплав 217C — 227C LFS, используемый в производстве материнских плат, из-за его самой низкой точки плавления в своем классе.

Дело не в том, используется ли припой на вашей материнской плате свинец (63/37 при 183 ° C) или бессвинцовый. Если вы используете традиционный паяльник / станцию, вы не сможете расплавить припой на разъеме питания материнской платы. Только потому, что материнская плата многослойная и имеет широкую медную пластину заземления / плюса. Эта более широкая пластина поглощает энергию вашего паяльника и снижает температуру жала (падение может быть на 70–100 ° C по сравнению с установленной вами температурой) в течение нескольких секунд.Для традиционных паяльных станций, даже с микропроцессорным управлением, практически невозможно сразу повысить и поддерживать температуру из-за точности нагревателя и датчика.

Ватт и температура, указанные на вашей паяльной станции, здесь не помогут. Повышение температуры, вероятно, приведет к повреждению паяльной площадки на плате и не приведет к расплавлению припоя на другой стороне платы.

Для работы на современной материнской плате необходима новейшая паяльная станция любой известной марки, температура которой поднимается до 350С за 5 секунд и минимальный перепад температуры (30С — 50С).Всегда устанавливайте минимальную температуру паяльной станции (температура плавления припоя + 70 ° C) и увеличивайте ее, если требуется, в соответствии с приложением. Необходимо использовать утюг подходящего размера. Перед пайкой материнской платы необходимо очистить наконечник утюга влажной губкой (сделанной из целлюлозы) и латунной ватой / нержавеющей ватой.

Перед распайкой компонентов ПТГ необходимо очистить клеммы изопропиловым спиртом. После этого процесса, добавьте немного нового припоя к клеммам компонента, который нужно демонтировать.

почему я не могу расплавить припой на материнской плате? : AskElectronics

Я уже несколько раз паял, но я ДАЛЕКО от эксперта. Некоторое время назад я использовал паяльник Aoyue для замены конденсаторов на старом мониторе Samsung, а до этого я использовал более дешевый паяльник для радиоприемника, чтобы модифицировать GBA со светодиодами.

Теперь у меня новенький Hakko FX-951. Я также купил кучу советов, чтобы убедиться, что я использую правильный совет для правильной работы. Я уже успешно использовал его для ремонта припоя в промышленных масштабах, когда был сломан порт USB.Я распаял старый порт и поставил новый, и он работает!

Я предполагаю, что на существующей плате использовался бессвинцовый припой, поэтому мне пришлось установить в утюге температуру 410–420 ° C, чтобы бессвинцовый припой быстро намок. Когда я паял припоем 63/37, я использовал настройку 370–380 ° C.

Сейчас я пытаюсь заменить некоторые конденсаторы на старой материнской плате Asus, и я просто не могу, заставить припой сдвинуться с места.

1. Я использую очень маленький заостренный наконечник с плоским концом и помещаю плоскую поверхность вдоль открытого вывода конденсатора, при этом самый наконечник наконечника стыкуется с припоем на самой контактной площадке.

2. Я попытался увеличить температуру до 450 ° C, это максимум, на который, похоже, идет Hakko.

3. Я широко применил флюс.

4. Припой 63/37 плавится мгновенно, флюс пузырится и дымится, поэтому я уверен, что наконечник нагрелся до нужной температуры.

5. Я тяну за конденсатор с другого конца, и даже если я попытаюсь приложить тепло в течение примерно 10 секунд (я знаю, плохая идея), существующий припой вообще не сдвинется с места. Я чувствую, как конденсатор начинает нагреваться.

6. Даже если я наложу шарик припоя 63/37 на наконечник, я не смогу заставить его переместиться к выводам конденсатора или контактной площадке, как я ожидал.

Учитывая, что этот Hakko отлично справился с другой заводской платой (хотя и не такой сложной, как материнская плата), что может быть такого особенного в этой материнской плате, что я ничего не могу сделать? Я делаю что-то неправильно? Я использую не тот инструмент? У меня сложилось впечатление, что FX-951 — достойная паяльная станция.

Редактировать обновление: вы молодцы. Я очень непрофессионально нагрел доску, оставив ее прямо перед обогревателем примерно на 5 минут. Для этого потребовалось сочетание нескольких методов. Мне пришлось добавить припой к стыку, и все еще потребовало хороших 5 секунд нагрева с моим припоем на 450, чтобы отключить конденсатор, что не так идеально, но это сработало. И эти доски слишком старые, чтобы вкладывать в процесс больше денег. Спасибо за вашу помощь и образование.

Какой припой использовать для материнских плат? — Мастер сварки

Когда дело доходит до пайки, существует множество припоев, которые можно использовать для различных задач. Что касается материнских плат, вы очень быстро обнаружите, что работаете со сложным и тонким оборудованием. Итак, какой припой использовать для материнских плат?

При пайке материнских плат следует использовать припой с канифольным сердечником 60/40 или оловянно-свинцовый припой 63/37 с гибким канифольным сердечником.Избегайте кислотных стержней. Рекомендуется использовать припои на основе свинца, потому что с ними легче работать.

Если вас пугает мысль о работе со свинцом, то эта статья поможет вам расслабиться и показать, насколько безвредным и простым это может быть. Продолжайте читать, чтобы узнать больше о различных типах припоя, которые лучше всего подходят для материнских плат.

Тип припоя, который следует использовать для материнских плат

При пайке электроники, а не водопровода, можно использовать два основных типа припоя: припой на основе свинца и припой без свинца.Самая большая разница между ними — температура, при которой они плавятся, что влияет на то, насколько легко с ними работать.

При пайке материнских плат лучше всего использовать припой на основе свинца, потому что он не имеет очень высокой температуры плавления, что упрощает работу с материнской платой и делает ее безопасным.

Припой 60/40 состоит примерно на 60% из олова и на 40% из свинца, а припой 63/37 на 63% состоит из олова и 37% из свинца. Олово в этом припое обеспечивает низкую температуру плавления, которая составляет от 180 до 190 градусов Цельсия.

Большинство людей рекомендуют выбирать припой с наименьшим содержанием свинца или вообще без свинца, но на самом деле это зависит только от ваших предпочтений.

Припой на основе свинца также опасен только в том случае, если вы вдыхаете пары в течение очень долгого времени, и вероятность сильного воздействия свинца во время пайки очень мала.

Очень важно избегать появления кислотных сердечников, потому что такие припои используются в сантехнике и испортят вашу материнскую плату.

Как узнать, не содержит ли мой припой свинца?

Очень легко определить, какой припой используется: бессвинцовый или на основе свинца.

Это можно сделать двумя разными способами:

1. Прочтите этикетку на припое. Если вы только что купили новый припой, вы легко сможете определить, содержит он свинец или нет. На этикетке, скорее всего, не будет надписи «Не содержит свинца». Скорее всего, в нем будет свинец, который находится в таблице Менделеева.Если рядом с Pb указан процент, то он основан на свинце. Если на нем написано «Нет Pb» или на нем есть классический круг с линией, пересекающей его по диагонали, а Pb внутри символа, то он не содержит свинца.
2. Проведите быструю проверку. Поскольку бессвинцовый припой имеет более высокую температуру плавления, вы можете установить паяльник на температуру от 180 до 190 градусов Цельсия, потому что это температура, при которой плавится припой на основе свинца. Теперь попробуйте пайку с помощью нагрева компонента на материнской плате. Если он легко плавится, значит, на основе свинца.Если он не плавится легко или совсем не плавится, значит, он не содержит свинца.

Один опытный припой заметил (с юмором), что если вы обнаружите, что злитесь на припой из-за того, что с ним трудно работать, то вы без сомнения знаете, что у вас есть припой без свинца!

Рекомендации по безопасности при использовании припоя на основе свинца

Отравление свинцом может вызвать серьезные проблемы со здоровьем и даже смерть. Это немного пугает думать об использовании припоя на основе свинца.

Впрочем, не стоит слишком сильно об этом беспокоиться. Следуйте этим правилам безопасности при использовании припоя на основе свинца, и все будет в порядке.

• Припой в хорошо вентилируемом помещении.
• Всегда мойте руки после пайки.
• Не есть и не пить в местах пайки.
• Используйте средства индивидуальной защиты.
  • Защитная одежда — Носите рубашки и брюки с длинными рукавами из хлопка и обувь с закрытыми носками. Также рекомендуется надевать защитные термостойкие перчатки.
  • Защитные очки

Вы не подвергаете себя высокому риску отравления свинцом при пайке, но есть риск, если вы не соблюдаете эти правила техники безопасности, что вы можете его получить.

Обязательно запомните эти рекомендации, чтобы чувствовать себя в безопасности во время пайки.

Подходит ли бессвинцовый припой для электроники?

Хотя очевидно, что использование бессвинцового припоя является более безопасным вариантом, этот тип припоя имеет гораздо более высокую температуру плавления, чем припой на основе свинца, что может вызвать повреждение материнской платы.

Это не плохо для электроники, это только усложняет работу с ней, и большинство людей обнаруживают, что бессвинцовый припой их легко расстраивает.

Если вы слишком беспокоитесь о вдыхании паров свинца, то было бы хорошо, если бы вы решили выбрать бессвинцовый припой. Однако важно отметить, что, поскольку бессвинцовый припой имеет более высокую температуру плавления, он будет менее щадящим и трудным в использовании.

Если у вас нет большого опыта пайки, вы можете легко повредить материнскую плату.

В конечном итоге все сводится к тому, с чем вам удобно работать. Если вы умеете правильно паять, бессвинцовый припой будет хорошим выбором для вашей материнской платы.

Какой тип флюса следует использовать для материнской платы?

Flux — это продукт, который очищает зону пайки, так что припой легко течет и позволяет создать идеальное паяное соединение. Когда вы выбираете флюс, важно проверить, будет ли ваш флюс совместим с типами металлов, которые используются в ваших печатных платах.

Существует три различных типа флюса, которые вы можете выбрать при пайке на материнской плате.

1. Водорастворимый флюс — Лучший флюс для использования на материнских платах. Он прочный и простой в использовании. Вы сможете сократить свой паяльный инвентарь, потому что это упростит очистку и не потребует дополнительных химических растворителей.
2. Флюс для канифольных стержней — Это следующий лучший вариант, если вы все же хотите использовать водорастворимый флюс. Необходимо использовать химический растворитель, чтобы этот флюс раскислился и тщательно очистил зону пайки.
3. Слабоактивированная канифоль — Этот флюс отлично подходит для дезинфекции загрязненных проводов, но часто оставляет пятна после пайки.

Водорастворимый флюс — лучший тип флюса для материнских плат . Он прост в использовании, очень хорошо и быстро очищает область пайки и может выдерживать любые погодные условия, в которые он попадает.

Заключение

В заключение, хотя вы можете подумать, что использовать припой на основе свинца было бы опасно, следование нескольким рекомендациям по безопасности убережет вас от опасности и упростит процесс пайки на материнской плате.

При пайке материнских плат следует использовать припой с содержанием:

• Канифольный сердечник 60/40 или
• оловянно-свинцовый припой 63/37 с гибким канифольным сердечником
• Кроме того, избегайте кислотных сердечников

Если вы решите использовать бессвинцовый припой, совершенно нормально. Просто убедитесь, что у вас отличные навыки пайки и что вы можете держать свой гнев под контролем, если все станет немного сложнее.

Что бы вы ни решили, это будет правильное решение, потому что важно то, что вам удобно и что вы предпочитаете.

Источники

Плата колодца

Манекены

Обмен стеков

Мигает

Lifewire

Какой тип припоя мне нужен при замене конденсаторов? — ЦП, материнские платы и память

Если вам нужно сделать пайку, которая должна быть сверхнадежной, очень профессиональной и т. Д., Например, ремонт самолетов, тогда да, вам следует удалить весь припой, хорошо очистить поверхности и использовать новый припой.

В реальном мире не будет абсолютно никакой разницы, если вы добавите свинцовый припой поверх бессвинцового припоя или замените полностью бессвинцовый припой и вместо этого воспользуетесь свинцовым припоем.Это не имеет значения.

Если вы любитель и у вас нет подходящих паяльных инструментов (имеется в виду хорошая паяльная станция, которая позволяет регулировать температуру жала), вам следует использовать припой на основе свинца.

Свинцовые припои плавятся при гораздо более низких температурах (180 ° C … 183 ° C), что обычно означает, что для работы наконечник железа должен иметь температуру не менее 250 ° C.

Разновидности бессвинцового припоя обычно плавятся при температуре около 217 ° C, что означает, что для работы наконечник должен иметь температуру не менее 300 ° C.

Температура должна быть выше, потому что как только вы кладете железный наконечник на медную проволоку или печатную плату, медь отводит тепло от наконечника, они действуют как радиаторы … наконечник должен быть достаточно горячим, чтобы даже под действием металл отводит тепло, его тепло должно оставаться выше температуры плавления припоя.

Правильная паяльная станция обнаруживает это падение температуры и почти мгновенно начинает нагревать жало, постоянно регулируя энергию, поступающую в жало, чтобы поддерживать его температуру на заданном уровне…. обычный паяльник без контроля температуры не будет иметь такой обратной связи, он просто будет накачивать энергию в жало с постоянной скоростью.

Итак, как я уже сказал, с припоями на основе свинца намного проще работать, и легче понять, что вы хорошо поработали — правильное паяное соединение будет блестеть от свинцовых припоев. Бессвинцовые припои не светятся.

60/40 — наиболее распространенная разновидность припоев на основе свинца. Он самый популярный, но не самый лучший. Припой плавится при 180 ° C и остается в нем в течение короткого периода времени, пока температура не упадет на несколько градусов, прежде чем затвердеть.Благодаря этой гибкости он популярен среди новичков, вам не нужно быть достаточно точным, он более снисходительный, но в то же время это явление может вызвать плохие паяные соединения (если вы перемещаете провод, когда припой находится прямо в точке поворота от жидкого к твердому)

Припой 63/37 намного лучше, это эвктетический припой, что означает, что в момент, когда температура опускается ниже определенной температуры (ровно 183 ° C для 63/37), припой становится твердым. По этой причине лучше паять, особенно если вы работаете в среде с вибрациями или движением, например, на кораблях.Вам не нужно беспокоиться о плохих паяных соединениях, потому что проволока трясется именно тогда, когда припой становится твердым, при использовании 63/37 вы поднимаете железный наконечник из соединения, и через секунду припой становится твердым.

Есть также разновидности этих двух с 1-2% серебра или меди. Оба дороже. Те, что с серебром, часто рекомендуются для компонентов поверхностного монтажа, поскольку у многих керамических конденсаторов или резисторов концы покрыты серебром, поэтому серебро в припое и серебро на концах объединяются и обеспечивают лучшее соединение, но на самом деле меньше. и в наши дни все меньше деталей используют серебро, поэтому пользы больше нет.

Разнообразие с добавлением меди теоретически приводит к более долговечным железным наконечникам и некоторым (очень) минимальным улучшениям паяных соединений. В реальном мире, опять же, это, вероятно, не будет иметь большого значения … это как продлить срок службы железного наконечника за 9 долларов с 6 месяцев, если вы используете его ежедневно в течение нескольких часов, до 7 месяцев. Если вы используете его так часто, 9 долларов — не такая уж большая проблема, и не стоит тратить еще 2-5 долларов на медь в паяльной проволоке.

Бессвинцовый — это все равно, дерьмо.. имхо не стоит покупать, когда еще есть припои на основе свинца. Вы можете использовать припои на основе свинца даже с паяльниками или станциями, которые говорят, что они предназначены для «бессвинцовой» пайки.

Купите припой с хорошим количеством флюса (2% и более), и даже тогда, если вы можете купить флюс или жидкий флюс отдельно. Наносите перед распайкой, перед пайкой, в любое время, когда сможете.

Флюс — это мягкая кислота, которая находится в середине припоя в твердой форме, но превращается в жидкость при более низкой температуре, чем сам припой.Когда вы приближаете припой к наконечнику, температура, исходящая от наконечника, делает флюс жидким и активирует его (делает его кислотным), а когда он падает на провода или печатную плату, кислота атакует и очищает тонкий слой оксиды на поверхности, а затем и сам припой, может создавать химические связи между металлами.

Если вы используете дешевый паяльник без регулировки температуры или у вас слишком горячее паяльное жало, температура жала может быть настолько высокой, что оно испарит эту кислоту, прежде чем она действительно успеет обработать металлы (детали, которые вы хотите соединить ) и добавление жидкого флюса к деталям перед тем, как поднести к ним утюг, может компенсировать слишком низкое количество флюса внутри припоя.

Поскольку это слабая кислота, рекомендуется удалить

Бессвинцовые припои также часто имеют гораздо более сильные флюсы, иногда вам необходимо очистить припой после пайки, чтобы флюс не продолжал атаковать медную проволоку и печатную плату, и вам понадобится изопропиловый спирт или ацетон для удаления флюса. Для припоев на основе свинца не нужны такие сильные флюсы, поэтому вы можете просто оставить флюс на плате, если он вас не беспокоит (или очистить его изопропиловым спиртом, ацетоном, иногда даже водой).

Покупайте припой с флюсом, не требующим очистки, или RMA (мягкоактивированная канифоль), держитесь подальше от высокоактивных флюсов или флюсов на водной основе.

Никогда не покупайте паяльные провода с водорастворимыми флюсами, название несколько неправильное, нет, вы не можете правильно их очистить, просто используя несколько капель воды. Эти припои лучше всего использовать на фабриках или производственных линиях, где очистка от флюса может быть проведена должным образом. Эти типы флюсов обычно очень кислые и со временем повредят печатную плату.

Я предпочитаю припой Multicore, но есть и другие очень хорошие марки. Я предлагаю покупать припой от торговой марки, это действительно имеет значение.

Хорошими продавцами припоев и электронных компонентов (официальные дистрибьюторы) являются Digikey http://www.digikey.com/product-search/en/soldering-desoldering-rework-products/solder/1310838 или http://www.mouser.com или http://www.newark.com в США, или http://uk.farnell.com/solder-wire в Европе / Азии или http: // www.tme.eu в Европе, но вы также можете покупать меньшие количества на Amazon.com — Фарнелл и Ньюарк — одна и та же компания, они просто используют разные сайты для разных территорий.

Хорошими брендами будут Multicore, Kester Solder, Stannol, Edsyn, MG Chemicals, Alpha Metals. Фарнелл / Ньюарк имеет свою собственную торговую марку «Multicomp», в основном как бренд супермаркета / торгового центра, они просто ребрендируют товары других продавцов. Некоторые припои этой марки являются припоями Multicore или Stannol хорошего качества по более низкой цене, некоторые припои от менее известных производителей, так что это удачно или нет, если вам повезет, вы можете получить отличное качество.

Если вы никогда не разбирались в пайке, я настоятельно рекомендую посмотреть первые два или три видео из этой старой серии видео, сделанных Pace (они делают паяльные станции). Это очень устарело, но информация в видео по-прежнему актуальна и полезна. Вот плейлист:

Урок 1 ОБЯЗАТЕЛЬНО СМОТРЕТЬ, уроки 6 и 7 также очень информативны и полезны, уроки 2-5 можно пропустить, потому что они посвящены пайке проволоки к деталям, которые в наши дни являются устаревшими (больше не используются).

Если вы хотите увидеть пайку на параноидальном уровне, вот пара видео о пайке на уровне авионики, где нужно чистить провода, использовать флюс, все должно быть очень точным и в соответствии с некоторыми параноидальными стандартами:

1. Лужение провода припоем (обратите внимание на очистку припоя, очистку наконечника утюга — НЕ используйте губку, распространенное заблуждение, отрежьте и выбросьте небольшой кусочек припоя на случай, если флюс внутри расплавился после предыдущих работ, не t поднесите наконечник к изоляции)

ДЕЙСТВИТЕЛЬНО книжной пайкой радиальной выводной части по стандартам НАСА… мучительно долго паять резистор и много чистить и внимательно следить за тем, чтобы не прикасаться к деталям пальцами, чтобы вы не оставили на них жир (не загрязнили их) .. в реальном мире вам действительно не нужно быть этот параноик, или измерьте концы на миллиметры, или будьте достаточно осторожны, чтобы согнуть провода на столько градусов или в определенном направлении

И пара очень хороших обучающих видео по пайке из EEVBlog, которые содержат множество советов и примеров пайки, в значительной степени объясняющих те же руководства по Pace:

Может быть, эти двое должны быть выше, прямо под видеоуроками Pace, но сейчас уже слишком поздно, я слишком новичок с этим стилем форума, я не умею редактировать свои собственные сообщения.

Надеюсь это поможет

последующее редактирование: не беспокойтесь о фитиле для припоя, потому что это в основном полоса медной сетки, она довольно дорога для той суммы, которую вы получаете, часто не стоит. Хорошие — более 7-10 долларов за метр фитиля. На дешевых часто нет флюса или очень мало флюса, и флюс — вот что делает магию в фитилях для припоя. Дешевый фитиль для припоя заставит выругаться и выбросить его, бесполезно.Есть огромная разница между дешевыми фитилями для припоя и фитилями стоимостью более 10 долларов.

Если у вас все же есть фитиль припоя, НЕ тащите фитиль припоя, фитиль припоя должен быть помещен поверх припоя, который вы хотите удалить, и прикладывая наконечник горячего железа к фитилю (крошечная капля припоя на наконечнике железа будет улучшите теплопередачу) медная сетка будет нагреваться, и флюс на сетке станет жидким и кислотным и присоединит оксиды к припою под сеткой, а затем припой станет жидким и попадет на фитиль (физика) .Если потянуть за фитиль, можно повредить печатную плату. Так же и фитили без флюса не работают … если купишь такую ​​хрень, то заранее нанеси на детали много жидкого флюса.

Если вы планируете паять вещи чаще, чем один раз, купите простую присоску для припоя, она может быть не хуже фитиля для припоя. нанесите припой на железный наконечник, добавьте его в то место, где вы хотите удалить припой, нажмите на присоску для припоя и опустите ее достаточно низко, чтобы коснуться наконечника припоя, затем снова нажмите на присоску, чтобы всосать весь припой вокруг наконечника железа.Он без проблем очистит припой вокруг наконечника.

Искусство пайки

Версия этого поста изначально появилась в Tedium , информационном бюллетене, выходящем два раза в неделю, в котором ищется конец длинного хвоста.

Многие люди используют электронику, практически не имея представления о том, что на самом деле происходит внутри маленькой коробочки, которая стоит на их столе или в карманах.

Конечно, мы можем говорить о микросхемах внутри этой машины или о вычислительной мощности, но мы редко думаем о соединительной ткани, удерживающей многие схемы на кремнии.

Эта ткань представляет собой припой, плавкий присадочный металл, который в той или иной форме существовал более 4000 лет — задолго до того, как электроника вообще стала существовать в современном контексте.

Но в эпоху, когда этот заполняемый металл проявляется практически во всем как способ протолкнуть энергию через наши машины и соединить цепи с кремнием, даже если он не обязательно выполняет какую-либо часть обработки наших вычислений, важно обсудить — тем более, что он считается одним из художественных элементов электроники.

Поговорим об искусстве пайки. Да, это искусство.

Почему пайка оказалась важным ограничением для мира технологий

Техническое руководство Качественная ручная пайка и ремонт печатных плат звучит как работа, призванная усыпить вас, особенно если вы этого не сделаете умею паять.

Но если вы обратитесь к предисловию, вы можете быть шокированы, обнаружив одну из самых увлекательных историй по эту сторону Чесли «Салли» Салленбергера.В результате аварийной посадки самолета Боинг 767 в 1983 году недалеко от Гимли, Манитоба, Канада, пилот успешно «спланировал» самолет на землю, потому что в нем закончилось топливо.

Катастрофа произошла по нескольким странным причинам, в том числе из-за того, что авиационная система страны недавно перешла на метрическую систему и кто-то забыл сообщить об этом человеку, заливавшему топливо.

Но причина, по которой Quality Hand Soldering , автор Х. (Тед) Смит (да, «Тед» в скобках) заботится? Ошибка по топливу не была обнаружена сразу, потому что указатель уровня топлива не работал.Почему указатель уровня топлива не работает? Плохая пайка, конечно. Это яркий пример из книги на не слишком драматичную тему.

Достаточно сказать, что электронщики серьезно относятся к пайке. Другой пример: всякий раз, когда уходящий на пенсию эксперт по электронике с YouTube Бен Хек делает видео о пайке, в комментариях неизбежно появляется множество людей, критикующих как его технику пайки, так и тот факт, что, как и любой другой американский инженер-электронщик, он говорит: «Пила, »Не« солдат ». (Черт возьми, может отмахнуться от жалоб, потому что он это построил.)

Я не обещаю научить вас паять электронику в этой детали — мой интерес чисто культурный, так что вы застрянете, критикуя чужую технику. Но припой — очень важная часть работы с электроникой, как способ соединения и защиты различных видов электроники. Но это всегда немного напрягает, потому что новичок не может понять и усовершенствовать его за несколько минут. Хорошая техника пайки требует времени.

Конечно, хотя пайка — отличный способ комбинировать одну схему с другой, это также довольно утомительный процесс.

Несмотря на то, что за прошедшие годы появилось множество инноваций в области пайки, таких как патент 1896 года, полученный American Electrical Heater Company на изобретение «электрического нагревателя», который до сих пор продается как паяльник American Beauty, процесс действительно отнимает много времени и может сильно раздражать человека с неправильным поведением.

Этот трудоемкий характер, конечно же, стал давним источником напряжения, который вдохновил некоторые из самых важных идей в истории технологий, особенно когда Джек Килби начал работать в Texas Instruments.

Килби, инженер, который летом 1958 года застрял на работе в одиночестве, решил поработать над идеей, которую он должен был решить, инженерной проблемы, называемой «тирания чисел». По сути, проблема заключалась в том, что инженеры хотели сделать компьютеры быстрее, но они столкнулись с теоретическими пределами скорости, потому что, если они хотели добавить больше вычислительной мощности, это означало больше занимающих место схем и, следовательно, больше пайки. И поскольку вся эта пайка была связана, это означало, что каждая цепь была потенциальной человеческой ошибкой, ожидающей своего появления.

Килби увидел решение проблемы слишком большого количества цепей и недостатка места — и оно отличалось от того, которое рассматривала TI, которое фактически включало создание модульных блоков встроенной проводки. Килби подумал, что, если он использует полупроводник — фактически смесь металлического проводника и неметаллического изолятора, такого как стекло или кремний, — он сможет построить компонент, представляющий собой схему, не требующую пайки.

Сделав несколько набросков, он опробовал свою идею, используя металлический германий и предметное стекло.Он протестировал крохотный прибор, и построенный им грубый объект выдал синусоидальную волну на осциллографе. Килби только что изобрел интегральную схему и сократил значительную часть пайки, необходимую для многих применений в вычислительной технике.

В конце концов, микрочип навсегда победит тиранию чисел.

Промышленная «печь оплавления» для пайки. Изображение: Wikimedia Commons

Как пайка выглядит в наши дни

Конечно, создание микрочипа не означало конец пайки ни в промышленном, ни в любительском контексте.Пришлось по-прежнему много паять, но не каждая отдельная схема больше нуждалась в ней.

Чтобы дать вам представление, посмотрите это видео «8-Bit Guy» Дэвида Мюррея, собирающего компьютер для хобби. Это интересный клип, если вы увлекаетесь дурацкими вещами, но факт в том, что для установки всех этих микросхем и транзисторов на плату требуется тонна пайки. И, к счастью, большую часть пайки он вырезал.

И, к счастью, в связи с промышленной революцией, мы придумали способы автоматизации пайки.Возможно, наиболее распространенный такой метод ускорения процесса пайки — это так называемая «пайка оплавлением», которая по существу включает нанесение «пасты» из припоя и флюса — связующего вещества, используемого для предотвращения окисления — на печатную плату, смывая излишки. , затем нагревают всю печатную плату до очень высокой температуры в течение очень короткого промежутка времени, достаточно долго, чтобы расплавить припой на печатной плате.

Если это звучит похоже на использование печи, вы были бы правы — и многие любители (в том числе, следует сказать, Бен Хек), как известно, использовали печи для оплавления припоя на своих машинах — метод, который также было известно, что он возвращает мертвые машины к жизни.

Конечно, если вы не знаете, что делаете, вам не стоит даже думать об этом. (И поскольку на припой влияет тепло, существуют пределы того, насколько эффективен этот метод в долгосрочной перспективе.) Но это один рецепт, который немного упростил пайку для инженеров всего мира.

«Секрет хорошей пайки заключается в использовании правильного количества тепла. Многие люди, которые не паяли перед пайкой, используют слишком мало тепла, промокая стык перед пайкой и делая маленькие капли припоя, которые вызывают непреднамеренное короткое замыкание.”

— Отрывок из информационного бюллетеня из QST , официального журнала Американской лиги радиорелейной связи. Это утверждение, по очевидным причинам, говорит о том, что пайка — это что-то вроде искусства, требующее времени, чтобы добиться правильного результата. В результате люди в машиностроительной отрасли, как правило, заботятся об этих деталях — и часто беспокоятся о том, продолжат ли молодые поколения осваивать правильные методы пайки.Сообщение в блоге 2013 года в EE Times , в котором описывался опыт автора, помогающего молодому инженеру, который испортил работу по пайке, вызвал массу комментариев от людей, интересующихся, что означает отсутствие навыков пайки для будущего отрасли. «В мои дни — когда динозавры бродили по Земле — все студенты моего университетского курса уже знали, как паять, еще до того, как ступили на территорию кампуса», — писал Макс Максфилд из EE Times.

Бон Ивер: парень, который вывел нашу электронику на первое место

Если имя Ивер Андерсон не звонит в колокольчик, вы упускаете информацию о парне, который несет ответственность за крупнейшее связанное с пайкой инновации последних 50 лет — возможно, даже со времен интегральной схемы.

На протяжении большей части 20-го века наиболее распространенным типом припоя, используемым в различных контекстах (в том числе во многих электронных устройствах), была смесь олова и свинца — привлекательная комбинация для пайки, поскольку оба материала вместе имели точку плавления. 370 градусов по Фаренгейту, достаточно низкий показатель, чтобы его можно было легко сделать податливым. Однако токсичность свинца означала, что во многих случаях использование этого материала было проблематичным, и в 1986 году припой на основе свинца был одним из материалов, запрещенных для использования в водопроводе в соответствии с Законом США о безопасной питьевой воде.

Примерно в то же время Андерсон уже получил свой первый патент на расплавленный металл, а именно на процесс создания мелких брызг расплавленного металла при производстве металлического порошка.

Андерсон, профессор инженерных наук и сотрудник лаборатории Эймса Министерства энергетики США в штате Айова, расположенной в кампусе Университета штата Айова, был как раз в состоянии помочь с этой проблемой. В течение многих лет его роль в лаборатории заключалась в производстве тонкодисперсных металлических порошков, и он сыграл ключевую роль в ряде инноваций, связанных с производством таких порошков.

«Одним словом, аккуратно. Я могу играть с жидким металлом », — сказал Андерсон о своей работе в интервью 1997 года Des Moines Register . «Это дразняще выглядит как вода, которую можно коснуться пальцем… но поскольку она очень плотная, она течет по-другому, чем вода».

В 1996 году он и его коллеги получили, пожалуй, самые важные патенты за всю свою карьеру на изобретение бессвинцового припоя, созданного из комбинации олова, меди и небольшого количества серебра.Хотя лаборатория Эймса не была первой, кто произвел замену бессвинцовой, раствор, который она придумал, был сильнее и имел меньшую «мягкую зону» — температурный диапазон, в котором материал представляет собой комбинацию твердого и жидкого — что сделало его идеальным для электроники.

И хотя температура плавления припоя выше, чем у припоя на основе свинца — около 423 градусов по Фаренгейту — это происходило в то время, когда в любом случае требовался материал с более высокими характеристиками.

«Поскольку микроэлектронная технология продолжает развиваться, микропроцессоры становятся все более сложными и, по всей вероятности, будут выделять больше тепла и увеличивать тепловые деформации в электронных паяных соединениях и схемах», — говорится в патенте.«Более того, условия эксплуатации электронных паяных соединений, по всей вероятности, станут более жесткими».

Изобретение имело огромную ценность в зависимости от того, что оно сделало, но именно нормативные требования Европейского Союза, вероятно, гарантировали, что этот материал станет ключевой частью многих электронных устройств по всему миру.

В 2003 году ЕС принял меру, называемую Директивой об ограничении использования опасных веществ, которая требует замены тяжелых металлов более безопасными альтернативами.А с появлением на европейском рынке большого количества электроники со всего мира это означало, что бессвинцовый припой станет важным элементом многих цифровых электронных устройств.

«Я думаю, что статистика составляет около 4 миллиардов сотовых телефонов в мире, и на самом деле все они припаяны бессвинцовым припоем», — пояснил Андерсон в недавнем рекламном ролике лаборатории Эймса.

Согласно данным IPWatchdog , 70 процентов электроники, продаваемой во всем мире, используют бессвинцовый припой, что принесло Ames Laboratory и Университету штата Айова 58 миллионов долларов за годы до истечения срока действия патента в 2013 году.

Это, конечно, огромное влияние, и Андерсон был включен в Национальный зал славы изобретателей, несмотря на то, что он продолжал вводить новшества во все формы порошкового металла.

В недавней статье, посвященной его работе по созданию порошка металлического титана, который, как ожидается, окажется полезным в 3D-печати, он подытожил свою карьеру как таковую: «Способность создавать невозможные формы из невероятных сплавов — моя миссия в жизни. Я хочу работать над тем, как это сделать ».

Он подготовил почву для этой работы с припоем.

Что касается паяльных знаменитостей, вы не можете сделать намного лучше, чем Джесса Джонс, которая стала иконой ремонтного сообщества пару лет назад после того, как взяла на себя Apple в общественной сфере.

Джонс, бывший генетик с навыками работы с крошечными объектами, стал, пожалуй, самым известным специалистом в области микроспайки, процесса ремонта схем на очень крошечных устройствах. Это навык, необходимый для ремонта многочисленных современных устройств, основанных на том факте, что большая идея Джека Килби позволила производителям уменьшить интегральные схемы почти до атомных размеров.Это то, на что она наткнулась, решив попробовать починить семейный iPad сама — кстати, успешно.

Мастера по ремонту DIY в iFixit заметили ее работу и вместе с ней сняли серию видеороликов о том, как работает микроспайка. Ее навыки помогли гарантировать, что ее бизнес, iPad Rehab, будет известен далеко за пределами города Мендон, штат Нью-Йорк.

Джонс использовала свой набор навыков, среди прочего, для ремонта целого ряда телефонов, и в разгар этих исправлений она наткнулась на проблему с iPhone 6 Plus, когда часть сенсорного экрана перестала работать.Джонс смогла диагностировать проблему, которую она назвала «болезнью сенсорного ИЦ», и объяснить ее в подробном сообщении в блоге. Работа Джонса и других подтолкнула Apple к запуску программы ремонта, чтобы решить эту проблему.

Джонс, благодаря своим надежным инструментам и инженерным ноу-хау, оказалась на переднем крае проблемы, которая заставила самую большую компанию в мире обратить на это внимание. И если бы не ее масштабное ноу-хау в пайке, с которым не справилось бы даже большинство инженеров, возможно, у нас не было бы ее диагноза.

Во многих отношениях она находится в авангарде современной пайки, технического процесса, который в умелых руках можно было бы также считать формой искусства. Какими бы крошечными ни были эти «руки» на самом деле.

Паяльная паста Sn64Bi35Ag1 | Jufeng Solder

Sn64Bi35Ag1 Среднетемпературная бессвинцовая паяльная паста

Среднетемпературная бессвинцовая паяльная паста Sn64Bi35Ag1 показывает, что сплав состоит из 64% олова, 35% висмута и 1% серебра.Его рабочую температуру можно разделить на температуру предварительного нагрева от 110 до 160 градусов по Цельсию, температуру плавления 189 градусов по Цельсию и температуру оплавления от 210 до 150 градусов Цельсия. Этот продукт желателен для процесса пайки оплавлением, который пользуется относительно большим спросом.

Кроме того, 1% серебра легируется активным висмутом, что позволяет использовать этот тип оловянной пасты для комплектов электрооборудования низкотемпературного или среднетемпературного типа.Благодаря превосходным смачивающим свойствам и характеристикам пайки эта среднетемпературная бессвинцовая паяльная паста Sn64Bi35Ag1 особенно подходит для сварки печатных плат.

Приложения
Наша среднетемпературная бессвинцовая паяльная паста Sn64Bi35Ag1 может использоваться в печатных платах светодиодов, различных лампах, материнских платах компьютеров, телефонных платах, печатных платах, технологиях поверхностного монтажа, а также во всех видах высокоточных печатных плат.

Технические параметры
-100 секунд

Скорость нагрева	Время, необходимое для достижения 110ºC	Постоянная температура 110–138ºC	Пиковая температура	210 ± 10 ℃	Скорость охлаждения
1-3 ºC13 60514	175 ± 5ºC	30-60 секунд

Хранение, эксплуатация и срок хранения

• После получения среднетемпературной бессвинцовой паяльной пасты Sn64Bi35Ag1 нашим клиентам лучше положить этот продукт на хранение в холодильник.Мы рекомендуем хранить паяльную пасту в холодильнике при температуре от 2 до 8 градусов Цельсия. Гарантийный срок 6 месяцев со дня изготовления. Более того, наш груз должен соответствовать принципу «первым пришел — первым ушел».
• Паяльную пасту перед использованием необходимо выдержать при комнатной температуре. Рекомендуемое время — 4 часа. После восстановления температуры срок хранения достигает 48 часов. После распечатки среднетемпературной бессвинцовой паяльной пасты Sn64Bi35Ag1 срок хранения составит 12 часов.Чтобы паяльная паста осталась на печатной плате, требуется 100 ± 20 минут до начала процесса пайки оплавлением.
• Нельзя смешивать остатки паяльной пасты с новой паяльной пастой в одном флаконе.

Лист технических данных

Тип	Химический состав (мас.%)
	Sn	Bi	Ag	Pb	Fe	Al	Cd1
Ag 0.5	35 ± 0,5	1 ± 0,5

Основанная в 2006 году, компания Jufeng Solder Co., Ltd. специализируется на исследованиях и разработках, производстве и продаже припоев. Обладая более чем десятилетним опытом работы в паяльной промышленности, мы в основном поставляем различные припои, стержни для припоя, паяльную пасту, припойный порошок, флюс и паяльные машины, среди прочего.

Наш продукт может широко применяться в таких областях, как телекоммуникации, электрические приборы, электронные инструменты, счетчики и многое другое.Наша компания получила сертификаты ISO9001: 2000 и ISO9001: 2008. Многие наши экологически чистые продукты получили сертификаты SGS, RoHS и некоторые другие.

Схожие названия
Олово-висмутовая паяльная паста | Паяльная паста для низких температур | Паяльная паста SMT Rework

Пайка для профессионалов — пошаговое руководство | reichelt.com

Пайка — важная часть работы с электронными компонентами. Для того, чтобы необходимые компоненты были надежно соединены и ток протекал плавно, у вас должно быть не только необходимое оборудование, но и правильные методы.В нашем удобном руководстве мы объясним все, что вам нужно для достижения наилучших результатов.

Подготовка перед пайкой

В любом случае первым шагом является создание чистой и беспыльной рабочей среды. Убедитесь, что жало паяльника и предмет, который вы собираетесь паять, полностью чистые и на них нет остатков.

Если на компоненте обнаружен излишек материала, аккуратно отшлифуйте его наждачной бумагой, а затем тщательно очистите сжатым воздухом 67 или спиртом.

Поместите маленькие тиски так, чтобы припаянная деталь надежно держалась и не скользила во время нагрева или охлаждения.

Для точной пайки очень мелких деталей вам может помочь припой с увеличительным стеклом.

Разогрейте прибор и доведите его до рабочей температуры, соответствующей вашему припою (см. Ниже).

Лучше всего обеспечить подходящую вентиляцию на рабочем месте. Жидкость содержит кислоты, которые при нагревании могут выделять вредные пары, поэтому их нельзя вдыхать.

Вытяжные блоки со встроенными фильтрами доступны в различных размерах для обеспечения оптимальной защиты от токсинов в воздухе.

Поместите всю необходимую посуду в пределах досягаемости во время работы.

Использование паяльной станции вместо паяльника

Паяльная станция намного удобнее, чем паяльник. Паяльные станции могут сохранять точную заданную температуру, гарантируя, что она не изменится в течение всего процесса пайки.

Станции обычно имеют четкие дисплеи и предлагают множество других полезных функций.

Паяльные станции

доступны с различными настройками и ценами, в зависимости от области применения и ваших предпочтений.

Станции GENERATION WT

Weller особенно удобны в использовании и позволяют без проблем работать с несколькими точками пайки. Если вы предпочитаете пайку горячим воздухом, мы рекомендуем установку горячего воздуха WTHA от Weller, с помощью которой можно паять даже самые мелкие компоненты.

Если вы работаете с чувствительными компонентами SMD и BGA, это лучше всего делать с помощью системы инфракрасной пайки. Преимущество этого устройства заключается в том, что тепло на инструменте генерируется за счет концентрации света именно там, где это необходимо, что не приводит к перегреву компонентов.

Благодаря большему рабочему пространству, можно работать даже с материнскими платами без каких-либо проблем с паяльными станциями.

Полезные инструменты для пайки должны быть готовы и всегда под рукой, чтобы избежать бесполезных прерываний.Важные инструменты включают в себя инструмент для зачистки, набор высококачественных пинцетов, боковой нож, помощник для доски с увеличительным стеклом, печатную плату и сухую губку для чистки.

Этот тип очистки (также называемый «сухая чистка») снижает нагрузку на жало паяльника, так как оно не подвергается температурным ударам. Для качественных паяльных станций, таких как WT1010H от Weller, сухая губка уже встроена.

После того, как вы начнете работать с пайкой

Подключаемые концы кабеля сначала необходимо обнажить и скрутить друг с другом.Объем выполняемых работ зависит от того, являются ли кабели тонкими кабелями площадью до 1,5 квадратных метров или более толстыми.

Для тонких кабелей достаточно нанести немного припоя на жало паяльника и подержать его в точке пайки. Пряди будут втянуты вместе капиллярными силами.

В случае более толстых кабелей большее количество меди приводит к охлаждению паяного соединения — больше не удерживайте паяльное жало. Поскольку медь обладает высокой проводимостью, изоляция может расплавиться — используйте большее количество припоя, чтобы избежать этого.

Хотя большинство разновидностей припоя уже содержат флюс, более толстое паяное соединение может оказаться полезным. Однако стоит обратить внимание на вентиляцию рабочего места; флюс, который связывает материалы вместе, генерирует токсичные пары.

Паяльные проволоки доступны из различных сплавов в зависимости от области применения. Хотя свинцовый припой все еще доступен, с точки зрения окружающей среды и здоровья, следует избегать использования тяжелых металлов.

В промышленности промышленной электроники пайка свинцовыми сплавами полностью запрещена с 2006/2007 года.

Свинец имеет более низкую температуру плавления и лучшие свойства флюса, чем другие металлы, и поэтому иногда может быть подходящим для любителей.

Пайка через разъем питания

Поскольку разъемы требуют стабильного подключения к печатной плате, обычно используются проводные версии из-за их устойчивости.

Благодаря технологии сквозных отверстий (THT) они настолько жестко соединены с компонентом, что ни закупоривающая, ни тянущая силы на них не влияют.

Для этого проводные компоненты вставляются через существующие контактные отверстия печатной платы и затем припаиваются. Чтобы убедиться, что вы не используете какие-либо поврежденные детали, обязательно проверьте их заранее с помощью тестера компонентов LCR.

Пайка SMD компонентов

Сначала очистите печатную плату подходящим чистящим средством, затем смочите обе контактные площадки флюсом. Для таких мелких деталей особенно полезен флюс.

Правильно совместите две части и зафиксируйте их двумя диагонально расположенными точками пайки.

Если детали не идеально выровнены, отрегулируйте их заново после нагрева двух точек пайки, теперь контакты припаяны.

Чтобы удалить излишки олова с паяльной проволоки, отведите паяльное жало в сторону. Будьте осторожны, чтобы не перегреть деталь в течение всего процесса, и старайтесь не прикладывать к ней слишком большое давление.

В этом случае лишний припой, так называемые паяльные перемычки, легче всего удалить с помощью распайки.Вы можете узнать, как это сделать, в разделе «Удаление пайки».

Оптимальная температура

Есть разница между мягкой и твердой пайкой.

Мягкий припой плавится при температуре менее 450 градусов Цельсия, тогда как температура жидкости Хартотена составляет от 450 до 900 градусов Цельсия.

Поскольку электронные компоненты очень чувствительны, здесь можно использовать только мягкую пайку.

Температура вашей работы зависит от компонентов, которые вы используете.Проверьте температуру плавления вашего паяльного олова, а также рабочую температуру вашего флюса. В любом случае она должна быть выше двух минимальных значений, но не должна превышать максимальную рабочую температуру флюса, так как она затем испарится.

Температура пайки электронных компонентов составляет от 300 до 320 градусов Цельсия. При использовании тонких проводов используется температура менее 300 градусов и тонкое паяльное жало.
При слишком низкой температуре припой не будет блестеть и будет иметь форму капли.В этом случае следует отрегулировать температуру, а затем продолжить работу.

Остерегайтесь электростатического разряда (ESD)

Многие электронные компоненты очень чувствительны и могут быть повреждены скачками напряжения даже при малых токах или напряжениях. В дальнейшем это может привести к выходу из строя всего устройства.

Чтобы предотвратить появление таких токов, убедитесь, что у вас есть правильный набор для ваших нужд. Например: рабочий коврик ESD, перчатки ESD, щетки ESD и браслет с кабелем вывода ESD.

Если вы используете паяльную станцию, вам следует регулярно проверять напряжение утечки и сопротивление заземления жала паяльника к вилке питания устройства.

Удаление припайки

Если вы использовали слишком много олова или детали неправильно припаяны, необходим процесс распайки. В зависимости от оборудования и уровня квалификации можно использовать паяльную проволоку или станцию ​​для распайки.

Если выбран провод, поместите его на место пайки и нагрейте с помощью паяльного жала до тех пор, пока лишнее олово не будет всасано, как описано выше, капиллярными силами.Это значительно упрощают паяльные / демонтажные станции, которые также включают в себя демонтажный паяльник. Сразу после этого излишки материала отсасываются. При работе с пылесосом обязательно работайте под крутым углом, чтобы не распределялись остатки олова.

Проверка пайки

Чтобы убедиться, что все компоненты паяны правильно, перед вводом в эксплуатацию необходимо проверить работу пайки.

Прежде всего, осмотрите компонент. Есть ли дефектные паяные соединения, погнутые ножки ИС или даже неправильно используемые компоненты?

Если здесь все в порядке, то следует провести тест с помощью мультиметра.

Это позволяет вам измерять пропускную способность, напряжение, потребление тока и сопротивление каждого отдельного соединения, тем самым выявляя короткие замыкания и сбои.

Все аксессуары поставляются с моделями Atlas. Благодаря функции осциллографа и Bluetooth данные с мультиметра Atlas могут быть переданы на смартфон или планшет.

Компонент должен быть установлен и подвергнут функциональному тесту только после того, как вы убедились в отсутствии сбоев в пайке.

Изображение на обложке: Fotolia, 124209586, silver-john

---

Другие интересные статьи:

Правильный паяльник для приложения

Электроника: инструменты для начинающих

.