Необходимо найти трафарет, имеющий такой же шаг между шарами, и зафиксировать микросхему с нижней стороны трафарета с помощью ценника. После этого следует ввести паяльную пасту Solder Plus в отверстия трафарета, используя для этой цели палец. В результате должно получиться вот такое изображение:
Как правильно отпаять радиодетали с платы
В процессе ремонта радиоэлектронной аппаратуры нередко возникает необходимость аккуратно выпаять микросхему либо другой электронный компонент из печатной платы без ее повреждения. Целью этой операции является сохранение целостности отверстий на плате, печатных проводников, а также самих компонентов, расположенных поблизости. Важно отметить, что такая процедура требует высокой аккуратности, сосредоточенности, а также наличия определенного набора инструментов.
Перед тем, как приступить к демонтажу электронного компонента, необходимо будет выполнить некоторые подготовительные меры. Хотя эти работы не являются строго обязательными, их выполнение значительно увеличит вероятность успешного завершения процесса.
Как один из вариантов, можно попытаться частично заменить свинцово-оловянный припой каким-либо легкоплавким сплавом. В качестве альтернативы могут быть использованы сплавы Вуда или Розе. Для этого следует взять паяльник и немного низкотемпературного сплава. Затем аккуратно расплавив припой на выводе микросхемы, часть заменяемого состава останется на месте. После очистки жала паяльника от оставшегося припоя можно повторить процесс. В конечном итоге, припой на основе олова будет более или менее заменён легкоплавким составом, что значительно упростит демонтаж элемента.
В некоторых случаях выводы, вставленные в отверстия платы, могут загибаться еще до пайки, что затрудняет их последующий демонтаж. В этой ситуации перед началом работы необходимо аккуратно расправить каждую ногу. Для этого можно использовать паяльник, пинцет, скальпель или иной подходящий инструмент. В процессе выравнивания будет удалена часть припоя, что также поможет в дальнейшем.
Кроме того, перед началом процедуры вынимания микросхем настоятельно рекомендуется покрыть каждый вывод слоем флюса. Это создаст защитную теплоизолирующую пленку, а также снизит скорость остывания припоя, делая процесс более управляемым.
Способы отделения радиодеталей от платы
Наиболее простой способ удалить электронный элемент — это заготовка с двумя гибкими выводами, которые можно встретить у маломощных резисторов, конденсаторов, диодов и прочих компонентов. В таком случае возможно обойтись без специализированного оборудования, достаточным будет только паяльник. Сначала нагревается контактная площадка одного из выводов до момента расплавления припоя. После этого элемент следует слегка отогнуть, чтобы вывести его из отверстия. Затем аналогично нагревается контактная площадка второго вывода, что позволяет вытащить деталь из платы.
Если же выводы не обладают гибкостью (как это бывает у мощных резисторов) или их количество превышает два (такая ситуация может наблюдаться у транзисторов или оптронов), потребуется больше ловкости и внимания. В подобных случаях необходимо последовательно нагревать выводы, двигаясь от одного к другому и следя за тем, чтобы они расплавились одновременно. В нужный момент можно аккуратно вытащить деталь. Этот метод позволяет выпаивать не только компоненты для сквозного монтажа (through hole), но также при определенной сноровке и SMD-элементы.
Для демонтажа других компонентов могут понадобиться специальные инструменты или приспособления, которые помогут удалить остатки припоя из мест крепления выводов элементов.
Паяльник
При выпаивании можно использовать жало паяльника. Для этого прогревайте место пайки, после чего на жало будет набираться некоторое количество расплавленного припоя. Данный процесс также напоминает облуживание жала с помощью припоя. После этого расплавленный металл необходимо удалить, а затем снова нагреть контактную площадку для дальнейших манипуляций.
Важно помнить, что для очистки жала не следует стряхивать расплавленный металл. Вместо этого лучше использовать ткань или губку.
При выполнении нескольких последовательных действий место соединения будет очищено от припоя. Освободив все выводы, корпус компонента можно будет извлечь с минимальным усилием.
Недостатком данного метода является то, что он требует многократного нагрева печатных проводников и площадок, что может привести к их отслоению. Этот метод можно использовать, если состояние платы не имеет критического значения.
Лезвие бритвы
Для работы с микросхемами в планарном корпусе можно также применять лезвие бритвы. Прогревая крайние выводы микросхемы, нужно аккуратно просунуть острие лезвия между выводом и платой, приподнимая ножки. Двигаясь последовательно от одного края к другому, можно эффективно снять микросхему с платы.
Швейная игла
Для выпайки микросхем, предназначенных для сквозного монтажа, швейная игла будет довольно полезным инструментом. После расплавления припоя нужно иголкой отодвинуть вывод от края отверстия, удерживая его на месте до полного застывания припоя. Данный метод создает промежуток между выводом и припоем и хорошо работает на платах с односторонним монтажом, не имеющих металлизации отверстий.
Игла от шприца
Вместо швейной иглы можно также использовать иглу от шприца. Изготовленная из стали, она плохо взаимодействует с припоем, если применяется вместе с нейтральным флюсом. Чтобы сделать процесс более удобным, стоит немного развальцевать кончик иглы так, чтобы она легко надевалась на вывод микросхемы с небольшим усилием. Нагревая паяльником контактную площадку, постепенно проводите иглу, двигая ее по направлению к плавления припоя, пока ножка полностью не отделится от расплава. После этого необходимо дождаться остывания припоя и можно переходить к следующему выводу.
Если предполагается делать демонтаж микросхем в больших объемах, лучше приобрести набор демонтажных игл, который включает трубочки различных диаметров.
Особенности пайки
Современное развитие электроники направлено на уменьшение размеров компонентов и увеличение плотности монтажа на печатных платах. Хотя это обеспечивает множество преимуществ, такая тенденция усложняет процесс ремонта из-за крайне компактных размеров элементов. Работа паяльника в таких условиях становится заметно сложнее, по этой причине для пайки планарных деталей, микросхем и SMD-конденсаторов часто применяют специальные термофены.
Термофен представляет собой важный элемент паяльной станции, который создает узкий поток горячего воздуха, температура которого составляет от 400 до 500 градусов по Цельсию и движется с заданной скоростью.
Работа с термофеном требует соблюдения некоторых правил и нюансов.
- Температуру нагрева следует настраивать в зависимости от типа выполняемой работы, размера компонента и вида припоя, чтобы избежать перегрева.
- Скорость потока воздуха должна быть минимальной, поскольку высокий поток может сдуть соседние мелкие компоненты. Однако слишком низкий поток также нежелателен, так как он замедляет прогрев деталей. Поэтому оптимальная настройка должна производиться в каждой конкретной ситуации.
- Фен зачастую комплектуется несколькими насадками, которые регулируют мощность воздушного потока. Общее правило заключается в том, что для малых деталей предпочтительнее использовать узкие насадки.
- При нагреве припоя, который удерживает соседние компоненты, возможно их размягчение. Это может привести к их смещению, нарушению контакта и, как следствие, неправильной работе платы. Чтобы избежать этого, необходимо экранировать данные элементы с помощью фольги или термоскотча.
- Удерживайте фен строго под углом 90 градусов к поверхности платы во избежание нежелательных эффектов.
С учётом всех вышеизложенных рекомендаций к работе с термофеном следует подходить максимально ответственно и внимательнее.
Инструменты и материалы
Для выполнения пайки печатных плат понадобятся следующие инструменты и материалы:
- Паяльная станция с термофеном и комплектом насадок;
- Флюс (например, Interflux IF8001) — важный элемент, который гарантирует хороший контакт بين компонентами во время монтажа и обеспечивает дальнейшую работоспособность платы;
- Паяльная паста;
- Трафарет для нанесения паяльной пасты на микросхему;
- Легкоплавкие припои (например, сплавы Вуда или Розе), которые помогут в процессе выпаивания компонента из платы;
- Средство для удаления избыточного припоя, которое может включать шприц для отсоса или медную оплетку (так называемую косичку из тонкой проволоки);
- Пинцет или плоская отвертка для удержания или извлечения компонентов;
- Технический спирт для очистки соединений после работы.
Этот набор инструментов формируется индивидуально для каждого мастера и может включать в себя дополнительные элементы для удобства работы. Также важно наличие качественного освещения и линз для детального осмотра паяльных швов.
Не забудьте про важные качества, такие как предельная внимательность и терпение, которые необходимы для успешного завершения пайки!
Пайка для начинающих видео
Для выполнения самостоятельных ремонтов на материнских платах, находящихся в телефонах, планшетах и ноутбуках, необходимый и достаточный набор оборудования и материалов включает в себя:
Паяльник
Термовоздушная паяльная станция
Лабораторный блок питания
Силиконовый жаростойкий коврик
Флюс для пайки Martin (Германия), не требующий смывки, что упрощает процесс.
Оплетка для удаления припоя диаметром 1,5 и 2,0 мм.
Итог
Пайка, как занятие для начинающего мастера, представляет собой увлекательный процесс, который требует времени и старательности. Освоение данного навыка потребует не только вложений в материалы и оборудование, но и значительного времени на практику. Естественно, что с увеличением опыта мастера уровень его профессионализма в области пайки будет только возрастать.
Однако, важно заметить, что начинать изучение стоит под руководством опытных профессионалов. Они, обладая значительным опытом, с удовольствием поделятся своими знаниями и секретами, которые могут значительно облегчить процесс обучения.
Результаты работы
Рисунок 4 достаточно красноречиво демонстрирует результаты работы устройства. Один из моментов, на который стоит обратить внимание — это фотография на Рисунке 4в. Как можно заметить, обратная сторона платы сохранила свой первозданный вид, и признаков обугливания или повреждений не наблюдается.
 |
||
 |
||
 |
||
| Рисунок 4. | Результаты работы устройства: (а) – исходная плата, (б) – плата со снятыми микросхемами, (в) – обратная сторона платы с выпаянными микросхемами. |
|
Что касается микросхемы в корпусе QFN-20, которую представляет собой микроконтроллер C8051F330, то для повторного использования её следует очистить в растворителе (ацетоне или спирте) для удаления канифоли, затем покрыть жидким флюсом (например, ЛТИ-120) и несколько раз прогреть паяльником все контактные площадки, после чего снова промыть в растворителе. На практике было установлено, что программа, установленная внутри микроконтроллера, полностью сохраняется, а его работоспособность успешно подтверждается.
Как перепаять BGA микросхему
В процессе ремонтов мобильных телефонов можно столкнуться с многими проблемами, связанными именно с микросхемами. Mikroschémы в форм-факторе BGA могут выполнять разнообразные функции, например, одна микросхема обеспечивает питание, другая — отвечает за блютуз, третья — за сеть и так далее. В случаях падения телефона шарики BGA микросхемы могут отойти от платы, что приводит к разрыву цепи и потере определённых функций устройства. Чтобы восстановить это состояние, специалисты либо прогревают микросхему, позволяя припойным шарикам вернуться к контактам на плате, либо выполняют полный демонтаж микросхемы с последующим накатыванием новых шариков с использованием трафарета. Процесс, заключающийся в нанесении новых шаров на BGA микросхему, называется реболлингом, однако в российских реалиях этот термин не получил широкого распространения, и чаще используют понятие «перекатка».
Для практического примера возьмём плату мобильного телефона.
Чтобы облегчить задачу по демонтажу этих черных квадратиков на плате, воспользуемся инфракрасным преднагревателем, который также называют нижним подогревом. Позволим ему нагреться до 200 градусов по Цельсию, в то время как мы можем заняться другими делами, например, выпить чашечку чая. После 5-7 минут можно приступать к парированию устройства.
Теперь обратим внимание на BGA микросхему, которая является несколько проще в обслуживании.
Для успешного выполнения реболлинга нам понадобятся инструменты и некоторые химические средства. Без трафаретов для различных микросхем BGA не обойтись. Люди, занимающиеся ремонтом телефонов и компьютерной техники, знают, насколько это нифоль важный элемент. Вот на фото показан полный набор трафаретов, которые могут понадобиться мастеру по ремонту мобильных телефонов.
Трафареты предназначены для нанесения новых шариков на подготовленные микросхемы BGA. Существуют универсальные трафареты, подходящие для различных микросхем, а также специализированные, разработанные под конкретные микросхемы. Как видно на фотографии, в верхней части размещены специализированные трафареты, в то время как внизу — универсальные. Если правильно выбрать шаг на микросхеме, можно без труда накатать шары на любую из них.
Чтобы выполнить реболлинг BGA микросхемы, кроме трафаретов, нам понадобятся и обычные инструменты, а также расходные материалы:
В этом наборе представлен хорошо известный Flux-off и другие химические вещества, которые подробно описаны в статье «Химия для электронщика». Паяльная паста Solder Plus (серая масса в шприце с синим колпачком) зарекомендовала себя как одна из лучших, позволяя получать шары, ничем не уступающие заводским. Несмотря на её высокую цену, она полностью оправдывает свои затраты. Также среди необходимых предметов следует учитывать наличие клеящихся ценников — их нужно выбирать с хорошей липкостью — и простой зубной щетки. Эти инструменты понадобятся для успешного выполнения реболлинга BGA микросхемы.
Для защиты соседних элементов от перегрева их следует закрыть термоскотчем.
Где ключ у BGA микросхемы
Давайте проанализируем ситуацию, когда в процессе работы мы вдруг забываем, как именно устанавливается микросхема. Думаю, у любого ремонтника была подобная проблема. Рассмотрев микросхему под электронным микроскопом, можно обратиться к красной метке в виде прямоугольника. Мы видим кружок — это и есть ключ, который обозначает начало подсчета всех шариковых выводов BGA.
Теперь, если вам понадобится вспомнить, как именно стояла микросхема на плате телефона, стоит найти её схему (в Интернете можно найти множество таких ресурсов), например, на зарядном устройстве Nokia 3110С, и просмотреть расположение элементов на ней. Такой подход даст возможность выяснить, в какую сторону должен быть направлен ключик.
Если же вы не хотите тратить деньги на покупку дорогой паяльной пасты, проще будет приобрести готовые шарики, которые можно вставлять в отверстия трафарета BGA. Эти детали можно найти на Али и даже в больших наборах, предлагающих разнообразные варианты.
