Jakich narzędzi, sprzętu i technik używasz do lutowania drobnych części SMT?

42

Być może zadano wiele pytań na temat lutowania części smd, ale nie znalazłem konkretnych odpowiedzi, takich jak:

  1. Czy korzystasz z soczewek zegarmistrzowskich lub innego rodzaju szkła powiększającego podczas lutowania miniaturowych elementów? Co byłoby najbardziej optymalne, aby zobaczyć większy obraz?

  2. Jak lutujesz komponenty, w których podkładki leżą pod paczką, nie posiadam pieca rozpływowego i próbowałem zignorować te paczki, ale nie mogę już tego zrobić. Czy istnieją jakieś techniki ręcznego lutowania między innymi BGA, iLCC, CSP?

  3. Jakich narzędzi używasz oprócz pincety, lutownicy, drutu lutowniczego i jasnego / oświetlonego miejsca pracy. Znaleźliście jakąś „trzecią rękę”, która czyni potwora istotną różnicę?

  4. Czy do lutownicy jest określona grubość końcówki, a co z drutem lutowniczym?

  5. W przypadku tworzenia prototypów, jeśli nie zawsze byłoby możliwe wykonanie płytki drukowanej, czy lutujesz te elementy na tablicy lub kupujesz płytę zabezpieczającą?

Możesz dodać do nich więcej w oparciu o swoje doświadczenie i mądrość ...

Twoja kolej.

Kevin Boyd
źródło

Odpowiedzi:

29

Zanim zacznę, jest wiele pytań w jednym pytaniu. Następnym razem spróbuj rozbić to trochę więcej.

Po pierwsze: czy korzystasz z soczewek zegarmistrzowskich lub innego rodzaju szkła powiększającego podczas lutowania miniaturowych elementów? Co byłoby najbardziej optymalne, aby zobaczyć większy obraz?

W tym pytaniu omówiono optykę bardziej szczegółowo. Mam 10-krotny lupę, której używam do sprawdzania połączeń lutowanych, gdy nie jestem na stanowisku mikroskopu w szkole lub w pracy, ale nie ma wątpliwości, że mikroskop stereo jest najlepszym narzędziem. Stereo zapewnia percepcję głębi.
Jeśli chodzi o powiększenie, pomniejszenie (mikroskopy, których użyłem, zmieniają się z ~ 3x na 40x) daje ci dużo miejsca na znalezienie swojego miejsca, jeśli się tym martwisz. Powiększanie odbywa się jednak wtedy, gdy świeci luneta. Przez pewien czas będziesz palić wysokie plastikowe elementy (takie jak osłony łączników), ale w końcu wyczujesz, gdzie żelazo znajduje się poza polem widzenia. Dobry mikroskop da ci ogniskową około 3 "(kontrast z tanim lupą, mój ma prawdopodobnie około 1,5" dla 1/4 powiększenia), więc możesz machać lutownicą w połowie między nimi, aż zobaczysz rozmytą brązowość chmura poruszająca się w polu widzenia. Odsuń żelazko do tyłu, aż zobaczysz końcówkę, a dopiero potem opuść ją na lutowaną podkładkę. Oświetlony obiektyw dioptrii nie zapewnia moim zdaniem wystarczającego powiększenia, aby usprawiedliwić natarczywość posiadania soczewki na drodze. To samo z lupami pomocnych dłoni.

Po drugie: jak lutujesz komponenty, w których podkładki leżą pod paczką, nie posiadam pieca rozpływowego i próbowałem zignorować te paczki, ale nie mogę już tego zrobić. Czy istnieją jakieś techniki ręcznego lutowania między innymi BGA, iLCC, CSP?

Jeśli to możliwe, trzymaj się z dala od pakietów typu BGA do lutowania ręcznego. W skrócie, pakiety iLCC (i bardziej popularne QFN) można wykonać, umieszczając małe kopuły lutu na podkładce (która musi wystawać poza granice chipa), topiąc dolną część elementu i ogrzewając lut. Jeśli wszystko pójdzie dobrze, lut stopi się, podgrzeje styk na chipie, a napięcie powierzchniowe złączy złącze. W przypadku urządzeń o niskiej liczbie pinów działa to całkiem dobrze, w tym oscylatory kwarcowe. Jeśli styki wystają z boku układu, po prostu je podgrzej. Inną opcją są pistolety na gorące powietrze lub stacje lutownicze na gorące powietrze. Steinel robi dobre pistolety pneumatyczne, a wiele stacji lutowniczych ma przyłącza pneumatyczne. Przekonałem się, że pistolety pneumatyczne są bardziej skuteczne niż stacje lutownicze do nakładania / ponownego układania wiórów, po prostu wydają się stosować ciepło bardziej równomiernie i w sposób zrównoważony. Zwróć uwagę na profile przepływu: chcesz rozpocząć nagrzewanie powoli, przez minutę lub dwie, a dopiero potem faktycznie zastosować rzeczywiste ciepło. Stres termiczny jest tutaj prawdziwym problemem. Zauważ, że kiedykolwiek użyłem tej metody do przeróbek; Nie próbowałem tego do przebiegów montażu.

Po trzecie: jakich narzędzi używasz, oprócz pęsety, lutownicy, drutu lutowniczego i jasnego / oświetlonego miejsca pracy. Znaleźliście jakąś „trzecią rękę”, która czyni potwora istotną różnicę?

Knot lutowniczy. Mile i mile rzeczy. W przypadku większości prac, nawet drobne wysokości, normalne rzeczy .11 "są w porządku, ale pomocne są mniejsze rzeczy (.05" lub .03 "). W większości samouczków będziesz stosować je raczej bez rozróżnienia. W przypadku dobrej pracy chcesz położyć równolegle do krawędzi mikroukładu, wsuń krawędź najbliższą padem końcówką lutownicy i przesuń ją po płytce drukowanej, aż zetknie się z krawędzią mikroukładu. Uważaj, aby małe strzępy nie oderwały się i spowodowały zwarcia .
Dla pomagając ręce, Użyłem Panavise 301 z podstawą 312 zasobnika . posiada pracę 10" ze stołu, co pozwala podtrzymać łokcie. Jednak niektórzy ludzie lubią kłaść pracę na stole (oczywiście na podkładce antystatycznej), aby zamiast tego przytrzymać piętę dłoni.
Na koniec, i prawdopodobnie najważniejsze, będziesz chciał strumienia. Pióra topnikowe są tanie i łatwe do znalezienia, ale mam małą butelkę z kroplomierzem, którą lubię bardziej - nie musisz się martwić, że cokolwiek uszkodzisz, jeśli ściekniesz topnik na płytkę drukowaną. To oczywiście wymaga trzymania pod ręką niektórych alkoholów izopropylowych i bawełnianych bloterek do okresowego usuwania pozostałości. Aha, a także będziesz potrzebować szpuli drutu owijanego drutem o grubości 30, aby naprawić błędy.

Po czwarte: czy dla lutownicy istnieje konkretna grubość grota, a co z drutem lutowniczym?

Zależy to całkowicie od tego, co robisz. Mam stożek 1/32 ", którego używam do większości wszystkiego, i używam standardowego lutu 0,031" do złączy, otworów przelotowych i okablowania, a .01 "Kester 44 do dobrej pracy. Musisz tylko eksperyment.

Po piąte: jeśli nie jest zawsze wykonalne wykonanie prototypu, czy lutujesz te elementy na tablicy lub kupujesz płytę zabezpieczającą?

Zwykle robię małe błędy: Superglue top, przymocuj do protoboard (jak Twin Industries 8200-45-LF), a następnie poprowadź drut o grubości 30 do każdego z padów, w ten sposób , i podłącz do nagłówków lub cokolwiek potrzebujesz do zrobienia. (Uwaga: Zdjęcie innej pracy, nie mojej). Następnie, po upewnieniu się, że wszystko jest w odpowiednich miejscach, nałóż kroplę gorącego kleju na całość, aby nadać drutom odciążenie.

Kevin Vermeer
źródło
skromny +1, Bezmowy !!
Kevin Boyd
W przypadku BGA, kiedy nie można ich w ogóle uniknąć, jest schmartboard: schmartboard.com/index.asp?page=products_bga
fceconel
Re: BGA - Wytrawiam szablon i rozlewam na gorącej płycie. Prawdopodobnie możesz dostać lokalny sklep ze sztuką, aby wyciąć laserowo mylar na szablon i kupić toster do rozpływu, jeśli nie możesz znaleźć gorącej płyty.
krapht
OK, więc można robić BGA. Nie można ich jednak sprawdzić bez sprzętu rentgenowskiego. Doszedłem do wniosku, że każdy, kto ma sprzęt i know-how do wykonywania BGA, raczej nie przeczyta tego postu, a ci, którzy czytali ten post, raczej nie będą mieli tego sprzętu i know-how. Okazuje się, że dwa razy się myliłem.
Kevin Vermeer
@ fceconel: Czy używałeś schmartboard? jakie są twoje recenzje?
Kevin Boyd
16

Używam:

  • Mikroskop stereoskopowy (z dodatkową soczewką powiększającą ogniskową) i oświetlacz mikroskopu światłowodowego.
  • Stacja lutownicza na gorące powietrze (tania chińska bzdura, znacznie zmodyfikowana).
  • Dobrej jakości lutownica. (Mam stację lutowniczą OKI-Metcal RF Heated).
  • Strzykawka z pastą lutowniczą

  • i co najważniejsze dobre pęsety

Powiedziałbym, że najważniejsze dla sukcesu są dobra para pincet i pasta lutownicza. Nie potrzebujesz szablonu do lutowania. Prosta strzykawka z cienką końcówką dozującą daje znacznie lepszą kontrolę nad ilością lutu niż przy użyciu lutu drutowego. Mogę nawet uciec bez użycia solder-wik przez większość czasu.

Pakiety BGA i inne typy opakowań z dużą ilością odprowadzeń na spodzie urządzenia są w zasadzie w zasięgu naszego prostego ręcznego montażu, ponieważ sprawdzenie pracy lutowania wymaga stacji kontroli rentgenowskiej. Również rejestracja maski staje się coraz ważniejsza, gdy części stają się mniejsze, a ręczne dozowanie pasty lutowniczej nie jest już skuteczne. Może być możliwe poradzenie sobie z przyrządem do lutowania lutowniczego i piecem rozpływowym, ale nie mam tam dużego doświadczenia, a naprawa nieudanego lutowania jest prawdopodobnie bardzo trudna.

Connor Wolf
źródło
+1 fajnie! Z czego robisz mikroskop? Czy uważasz, że jest to bardzo przydatne w stosunku do jednego oka. Nigdy wcześniej nie słyszałem o podgrzewanych stacjach lutowniczych RF, postaram się zrobić dla nich kilka taśm.
Kevin Boyd
1
Metcal, a teraz lutownice Oki-Metcal podgrzewają grot lutownicy indukcyjnie za pomocą rf. Zasadniczo żelazko ma ceramiczną cewkę w rękojeści i indukuje prądy wirowe w rzeczywistej końcówce, które oporowo go nagrzewają. Ma bardzo dużą chwilową pojemność cieplną, co oznacza, że ​​można lutować duże elementy za pomocą małej końcówki, a czas przebywania na każdym przewodzie komponentowym może być krótszy, co zmniejsza ryzyko uszkodzenia czegoś.
Connor Wolf,
Jeśli chodzi o mikroskop, nigdy nie używam go jednoocznie. Posiadanie percepcji głębi jest niezwykle przydatne. Jeśli chodzi o markę, to tanio chińska rzecz.
Connor Wolf,
7

Używam mikroskopu USB Veho (około 40 funtów na eBayu) lub lupy x15.

Czasami używam niewielkiego miejsca blu-tack, aby utrzymać komponent na miejscu. Topnik jest niezbędny, podobnie jak knot lutowniczy do usuwania błędów.

Mam tendencję do wytrawiania własnych desek, które są szokująco drogie w zakupie.

Toby Jaffey
źródło
+1, dobre myśli! A co z lutowaniem BGA itp., Które kiedykolwiek próbowałem? Fajny pomysł na blu-tack. Którą stację lutowniczą wolisz?
Kevin Boyd
Moje żelazko w domu to śmieci. Jednak lubię Metcala w pracy. O ile mi wiadomo, hobbyści BGA są niemożliwi dla hobbystów.
Toby Jaffey
1
Osobiście korzystam ze starej stacji Pace. Kontrola temperatury bardzo pomaga.
Jesse
6

Jeśli budujesz w dowolnej ilości, używamy maszyny typu „podnieś i umieść”. Lub poproś CM (producenta kontraktowego) o skorzystanie z niego. Są nawet CM, które wykonują krótkie serie.

Brian Carlton
źródło
5
W rzeczy samej. Chciałem odpowiedzieć na to „kartą kredytową”.
Jeanne Pindar
Dlaczego głosowanie w dół? Nie wszyscy tutaj są hobbystami, tylko budują jeden i dobry lut.
Brian Carlton
4

Przybory

Hakko 936 są tanie (w pracy było to ~ 85 USD od dostawcy), ale działają świetnie. Nie nagrzewają się tak szybko, jak niektóre nowsze żelazka (te, w których „końcówka” zawiera element grzewczy), ale w niecałą minutę. Standardowa końcówka, z którą pochodzą, służy do lutowania wszystkiego do 0,50 mm QFN. Robią nawet podróbki, jeśli próbujesz zaoszczędzić pieniądze.

I tak, pinceta. Zdobądź kilka różnych stylów, a jeśli się mocno zginają, wyrzuć je.

Materiały

W przypadku prac z drobnym skokiem 0,015 "jest powszechne, ale ma około 0,025 lub 0,031 dla przelotowego otworu, więc nie używasz cala lutu na połączenie.

Zauważyłem, że używanie lepkiego strumienia zamiast pióra topnika działa całkiem dobrze. Dostałem 30 g tubki kleistego, niezanieczonego topnika RMA Kester (zapomniałem numeru) od mojego przedstawiciela za darmo (po upływie terminu ważności), kiedy kupiłem jakiś środek do czyszczenia topnika i okazało się, że działa znacznie lepiej, jeśli jest nieco mniej wygodny. Precyzyjna końcówka Luer-lock i mogę umieścić kropkę dokładnie tam, gdzie chcę. Może również dość dobrze przytrzymywać drobne części i tłumić drgania ręki podczas szturchania części.

30 AWG Drut kynarowy (owijany drutem) jest świetny, gdy to połączenie w jakiś sposób prześlizguje się przez DRC pakietu układu lub WIESZ, że pinout i trzeba obrócić część, a jej połowa zwisa w powietrzu

Techniki

Jeśli chodzi o techniki dla niektórych części bezołowiowych / dolnych padów, zwykle wybieram podejście dead-bug reemrevniveka, jeśli nie mogę uzyskać tej samej części w wygodniejszym pakiecie ołowianym.

Jeśli chcesz odłożyć je na planszę, podkładki dolne można czasami lutować ręcznie za pomocą odpowiednio dużej podkładki pod podkładką, nawet BGA o dużym skoku (nie zrobiłem osobiście BGA). Alternatywnie można przymocować komponenty bezołowiowe za pomocą pasty lutowniczej i ponownego napełnienia płyty grzejnej przed ręczną obróbką komponentów ołowiowych.

Pracuję nad problemem trzeciej ręki dotyczącym umieszczenia SMT, umieszczając minimalną ilość lutu na jednej podkładce (czy to dla TQFP-64 lub 2512), a następnie sczepiając część w dół. W przypadku układów scalonych może być konieczne szturchnięcie go tak, aby właściwie wyrównać, a następnie obalić przeciwny róg i przejść do pracy. Pamiętaj, aby ponownie trafić w sczepione lokalizacje, aby uzyskać właściwe połączenie.

Nick T.
źródło
3

Używam jednego z tych stereoskopowych mikroskopów sekcyjnych SM-20.

Do lutowania używam systemu Metcal. Są drogie, jeśli kupione nowe, ale stary zasilacz STSS często można tanio kupić w serwisie Ebay i używać z późniejszymi prostnicami i wkładkami MX-500. Myślę, że można go również używać z najnowszymi akcesoriami MX-5000, ale ich nie próbowałem.

Leon Heller
źródło
upvote !, Nie korzystałem wcześniej z żadnego z Metcal, jakie są zalety tego nad innymi lutownicami lub stacjami?
Kevin Boyd
1
Bardzo szybkie nagrzewanie po włączeniu, doskonała kontrola temperatury, duży zakres wkładów i ogromna pojemność cieplna.
Leon Heller
3

Ten samouczek może Cię zainteresować, autorstwa Jona Oxera z Freetronics.


źródło
+ bardzo pouczające!
Kevin Boyd
2

Najważniejszym narzędziem dla mnie jest lupa z pałąkiem na głowę: alternatywny tekst

finnw
źródło
Dzięki za zdjęcie, jaka to marka, jaka jest Twoja opinia na temat tego urządzenia?
Kevin Boyd,
@Kevin Boyd, pochodzi z modelcraftcollection.com . Lupa jest bardzo wygodna, umożliwiając oglądanie elementów pod dowolnym kątem (w przeciwieństwie do lupy z pomocną dłonią, której pozycja jest ustalona). Lampa jest mniej ważna, ponieważ lampa biurkowa i tak jest skierowana na obiekt.
finnw