Làm thế nào để hàn một thành phần SMD với một pad pad ở phía dưới?

Tôi đang nhận được một PCB được sản xuất cho một dự án mà tôi đang làm việc. Một trong những bộ phận, trình điều khiển động cơ A4950 ( bảng dữ liệu ), có một "miếng đệm" ở phía dưới, có nghĩa là được hàn vào GND của PCB để tản nhiệt. Tôi chỉ đặt hàng một số lượng nhỏ PCB, vì vậy sẽ không có ý nghĩa đối với tôi để mua một số loại dịch vụ lắp ráp PCB . Tôi đang lên kế hoạch hàn các thành phần bản thân mình.

Tôi đã suy nghĩ về việc hàn, và tôi không chắc mình sẽ làm thế nào (sử dụng một que hàn), hàn miếng đệm ở phía dưới. Điều này thậm chí có thể làm bằng tay?

Tôi đã nghĩ có lẽ tôi có thể tự áp dụng một số miếng dán hàn vào PCB, nhưng tôi không chắc liệu đó có phải là cách sử dụng miếng dán hàn thích hợp hay không.

Làm thế nào tôi có thể tạo nguyên mẫu một IC với một miếng đệm ở phía dưới?

Cách tuyệt đối tốt nhất để làm điều này là làm nóng trước mọi thứ bằng một nguồn không khí nóng hoặc dòng chảy lớn. Áp dụng dán đầu tiên, nếu bạn có nó, hoặc một chút hàn dây vào miếng đệm. Sau đó đun nóng trước. Nhiệt độ trước nhiệt là khoảng 125C hoặc hơn.

Khi mọi thứ đã được ngâm nhiệt ở 125C, hãy cho khí nóng cục bộ trực tiếp vào bộ phận được hàn và ngay lập tức xung quanh nó. Nhiệt độ phải đủ nóng để làm tan chảy chất hàn, nhưng không quá nóng phần. Rất nhiều thiết bị không khí nóng giá rẻ có cài đặt và chỉ báo nhiệt độ kém. Vì vậy, bạn có thể cần phải thử nghiệm. Nếu chất hàn nóng chảy cực nhanh thì quá nóng. Nếu nó tan chảy trong khoảng 10-45 giây, điều đó có lẽ là tốt. Nếu nó mất một phút đầy đủ, thì có lẽ nó sẽ nóng hơn. Thông thường, bạn sẽ nhận thấy một phần loại tự tự sắp xếp và khớp vào vị trí khi tất cả các mối hàn bị tan chảy. Đây là một dấu hiệu tốt cho thấy nó đủ nóng.

Các bộ phận nhỏ có thể sẽ phản xạ nhanh hơn nhiều so với các bộ phận lớn và cũng có thể không cần nhiệt độ cao. Những nỗ lực đầu tiên của bạn có thể không hoạt động tốt. Vì vậy, theo dõi thời gian, nhiệt độ và kết quả. Một khi bạn tìm thấy một công thức chiến thắng, hãy bám vào nó.

Nếu bạn không có cách nào để làm nóng toàn bộ bảng, thì bạn có thể làm theo cách mà Arsenal nói. Nếu bạn đang sửa chữa một bảng đã đi qua một lò nung lại, hãy theo dõi thời gian và nhiệt độ khi bạn tháo bộ phận. Điều này sẽ cung cấp cho bạn một ý tưởng tốt về thời gian và nhiệt độ cần thiết để cài đặt cái mới.

Đối với các bộ phận lớn, đôi khi tôi không đặt chúng trước khi sưởi ấm. Tôi giữ một phần bằng nhíp gần mép luồng khí nóng. Tôi sử dụng không khí nóng trên miếng đệm cho đến khi tôi có thể thấy rằng chất hàn bị nóng chảy hoàn toàn, sau đó tôi đặt phần nóng lên miếng hàn nóng chảy bằng nhíp. Đừng đặt một phần lạnh lên vật hàn nóng. Một phần cũng phải nóng, nếu không bạn sẽ có được một khớp hàn lạnh. Nếu bạn làm theo cách này, bạn có thể ngừng sưởi gần như ngay lập tức sau khi bạn đặt bộ phận. Oh, cũng, sử dụng thông lượng.

Một cách rẻ tiền và dễ dàng để làm điều này là khoan một lỗ nhỏ (50 đến 100 triệu) ở trung tâm của miếng đệm trên PCB. Hàn miếng đệm nhưng không quá nhiều vũng nước. Hàn hoặc ít nhất là thông lượng pad trên IC và chỉ hàn các chân góc với PCB.

Đặt một watt 60 hoặc sắt để hàn với một nhỏ mũi đục vào mặt sau của PCB và vào lỗ bạn khoan. Điều này sẽ làm nóng miếng IC và miếng PCB đủ để hợp nhất với nhau. Sử dụng ngón tay đeo găng để ấn IC phẳng khi nó hợp nhất với miếng đệm. DỪNG ngay lập tức điều này diễn ra. Bây giờ bạn có thể hàn thủ công hoặc sử dụng hồng ngoại hoặc súng nhiệt để hàn các chân còn lại.

Điều này hoạt động tốt khi bạn đã thực hiện nó một vài lần. Bạn thực hiện một số truyền nhiệt cho PCB bằng thủ thuật này, nhưng ít có khả năng thiệt hại hơn từ việc nấu IC hoặc PCB nếu các thủ tục khác kéo dài quá lâu.

EDIT: Lần duy nhất thủ thuật này không hoạt động là với các bảng nhiều lớp và bạn biết có những dấu vết bạn có thể cắt qua. Tuy nhiên, IC có lớp đệm dưới để nối đất và / hoặc tản nhiệt thường không có dấu vết ẩn bên dưới chúng. Nhiều nhất sẽ có một miếng đệm nối đất với một vòng các tụ điện xung quanh chu vi của nó. Trừ khi nó rất nhỏ, vẫn an toàn để khoan một lỗ nhỏ ở trung tâm.

Cảm ơn @MichaelKara vì gợi ý của anh ấy rằng nếu bạn đang thực hiện bố trí bảng của riêng mình, một lỗ 50 triệu có thể được nhúng vào bảng được mạ tại nhà hội đồng. Điều này tạo ra nhiều bề mặt hơn để truyền nhiệt và tránh các mũi khoan trong đồng nếu nó được thực hiện sau này. Các tấm xuyên qua cũng cho phép thu được nhiều nhiệt hơn từ bàn hàn để bước này diễn ra nhanh. Ngoài ra, nó cho phép bạn định tuyến một vài dấu vết xung quanh lỗ nếu nó đơn giản hóa việc định tuyến.

Đây là một cách để làm điều đó mà không cần một khẩu súng không khí nóng.

Vì phần chỉ có chân ở hai bên, bạn có thể làm cho miếng đệm trung tâm dài hơn, giống như được thực hiện ở đây cho U3. Bằng cách đó bạn có thể làm nóng nó với chip tại chỗ:

Sau đó, đặt trước cả miếng đệm trên thiết bị và trên pcb và đun nóng cho đến khi nó tan chảy với nhau. Sau đó, bạn có thể hàn phần còn lại của chân bình thường.

Nếu bạn có hàn dán và súng hơi nóng điều chỉnh (lưu lượng không khí và nhiệt) có sẵn, bạn có thể sử dụng chúng.

Những gì tôi sử dụng là đặt miếng dán hàn lên miếng lót (Tôi sử dụng ống tiêm có kim rất mảnh để áp dụng nó, nó thực sự không cần nhiều), đặt thành phần tốt nhất có thể. Nó không phải hoàn hảo 100%, đặc biệt nếu bảng có điện trở hàn, vì miếng dán hàn phản xạ sẽ cho phép bộ phận tự căn chỉnh một chút, nhưng không quá nhiều.

Sau đó, tôi sử dụng lưu lượng không khí thấp (phần có thể bị thổi bay) với khoảng 350 đến 400 ° C và cố gắng làm nóng đều xung quanh phần đó. Tại một số điểm, miếng dán hàn sẽ bắt đầu chảy lại ở các chân. Để có được miếng đệm dưới cùng, nó cần thêm một chút nhiệt, vì vậy tôi tiếp tục đi thêm vài giây xung quanh con chip.

Nếu có các bộ phận nhỏ (ví dụ như tụ tách rời) gần với chip, hãy sẵn sàng để chúng bay đi hoặc bia mộ trên bạn.

Vì vậy, sau khi bạn đã hoàn tất, hãy kiểm tra bảng chặt chẽ xem có bất kỳ quần short nào có thể xảy ra trong quy trình này không - ít nhất là đối với tôi.

Phương pháp này gây áp lực nhiệt lên PCB, vì vậy sau khoảng 4 hoặc 5 lần thử, PCB sẽ có dấu hiệu xuống cấp và tôi thường sử dụng một cái mới.

Súng hơi nóng và rất nhiều từ thông. Một phương pháp khác mà tôi đã sử dụng để hàn các bộ phận này bằng bàn ủi hàn là đặt một vài vias trên miếng đệm nhiệt và hàn nó qua đó. Nó không phải là phương pháp tốt nhất nhưng nó đủ tốt để tạo mẫu.

Nếu công suất tiêu tán ở bộ phận thấp (như 1/3 hoặc 1/4) công suất tiêu tán định mức, bạn hoàn toàn có thể không hàn miếng đệm (trừ khi nó cũng được sử dụng để nối đất hoặc kết nối điện, dùng cho rất nhiều bộ phận miếng đệm nhiệt được kết nối với một pin và miếng đệm).

Một lựa chọn khác nếu không cần kết nối điện với miếng đệm nhiệt ở phía dưới là đặt một bộ tản nhiệt trên đỉnh để tạo mẫu (đôi khi ngay cả một khối nhôm cũng sẽ làm được, bất cứ điều gì để tăng diện tích bề mặt lên không khí).

[từ chối trách nhiệm: Kỹ thuật này chỉ được đề xuất cho các nguyên mẫu một lần.]

Một lần, tôi phải hàn một con chip SOIC với một miếng đệm nhiệt lên một tấm ván 2 lớp. Tôi đã không phải sử dụng hàn dán. Đây là cách tôi đã làm nó.

1. Bố trí PCB. Lớp dưới cùng của PCB của tôi phục vụ như một mặt phẳng mặt đất. Tôi đã thêm vias dưới IC, kết nối miếng đệm nhiệt với mặt phẳng mặt đất lớp dưới cùng. Mục đích chính của vias là để loại bỏ nhiệt do IC tiêu tan. Các vias tương tự có thể dẫn nhiệt cần thiết để hàn.

2. Hàn cánh mòng biển có thể tiếp cận được ở bên ngoài IC. Điều này sẽ giữ nó đúng chỗ.

3. Tùy chọn, nhưng rất hữu ích. Áp dụng "nhiệt số lượng lớn" cho PCB của bạn. Bạn có thể sử dụng lò nướng. Ngay cả một máy sấy tóc gia đình có thể làm việc này. [Tôi sử dụng súng nhiệt công nghiệp, là máy sấy tóc phát triển quá mức.] Mục đích của nhiệt lượng lớn là để giảm lượng "nhiệt tại chỗ" mà bạn sẽ sử dụng với bàn ủi hàn trong bước tiếp theo.

4. Nhiệt chính xác. Lật bảng Dán sắt hàn tại lỗ thông qua ở phía dưới. Cho ăn chất hàn và từ thông vào vias một cách hào phóng. Chất hàn sẽ chảy qua vias đến miếng đệm nhiệt, nơi nó sẽ tiếp xúc với điện và nhiệt.

---

¹ Tôi đã sử dụng vật hàn chì kiểu cũ cho bước 5. Nó có điểm nóng chảy thấp hơn vật liệu hiện đại.
² Nếu bạn có lựa chọn mẹo, hãy sử dụng mẹo trung bình hoặc lớn cho bước 5.
³ Nếu bảng của bạn có các lớp mặt phẳng bên trong, sẽ khó hơn để làm cho phương pháp này hoạt động.

Để hàn các miếng đệm dưới thành phần mà bạn buồn không thể sử dụng bàn hàn, bạn cần một khẩu súng nhiệt hoặc tốt hơn là một trạm. .... và rất nhiều thông lượng. Hy vọng điều này trả lời câu hỏi của bạn.

Súng hơi nóng, hàn dán và thông lượng là câu trả lời đúng như những người khác đăng. Tuy nhiên, tôi muốn thêm các biện pháp cho nhiệt độ sẽ được sử dụng. Làm nóng trước ở khoảng 120C trong một phút, sau đó tăng dần nhiệt lên 10C mỗi 5 giây cho đến khi bạn đạt 240C hoặc 250C (đối với các bộ phận lớn hơn). Sau đó đếm chậm cho đến 5 và bắt đầu giảm nhiệt độ từng bước. giảm có thể được thực hiện nhanh hơn. Trở lại 125C bạn có thể tắt không khí nóng. KHÔNG làm nóng ở nhiệt độ cao hơn thế! Phần của bạn và PCB và các phần khác xung quanh sẽ tan chảy. Trong biểu dữ liệu nên ghi lại nhiệt độ và thời gian hàn tối đa. Đừng vượt quá chúng. Nếu bạn không có súng hơi quy định và không thể có, bạn có thể thử chơi với nhiệt kế kỹ thuật số nhưng điều đó khó khăn và kém tin cậy hơn nhiều. Tôi thực sự khuyên bạn nên mua một cái nếu bạn làm hơn 10 cái. Súng hơi cũng có thể được sử dụng để hàn hoặc sửa chữa plactics, hàn tiếp xúc và các thứ khác.

Một cách rất cẩu thả nhưng hiện tại là làm cho miếng đệm trên bảng lớn hơn một chút, hàn một sợi dây ngắn vào chính bộ phận đó sau khi đặt linh kiện, hàn phần còn lại của dây vào miếng đệm. Điều này sẽ nâng thành phần cách xa bảng một mm, bạn có thể đẩy một ít keo dẫn nhiệt bên dưới nó. :) Tôi có thể thấy sự nao núng trên khuôn mặt và tôi hoàn toàn hiểu, nhưng nó thực sự có thể hoạt động, chăm sóc kết nối điện và nhiệt, và không cần súng hơi.

Điều này có thể hàn bằng tay nếu bạn thiết kế bảng trần có lỗ xuyên qua bảng đủ lớn để mũi sắt hàn vừa khít nhưng bạn cũng sẽ cần phải có một miếng đệm mặt đất. Hãy nhìn vào bức tranh để tham khảo. Tôi đặc biệt không khuyên bạn nên làm điều này nhưng nếu bạn chỉ xây dựng một số bảng thì điều này sẽ hoạt động. Nếu bạn quyết định lấy âm lượng lớn hơn, hãy bỏ lỗ và thuê CM. Hình ảnh của một dfn với một miếng đệm mặt đất.

Sử dụng liên kết này cho hình ảnh.