Как припаять компоненты микросхемы

Ручная пайка

Ручная пайка предполагает воздействие тепла и давления на компонент для создания прочного соединения. В отличие от пайки волной или паяльником, ручная пайка выполняется человеком с помощью паяльника и паяльной станции. Ручная пайка может выполняться на небольших компонентах или для ремонта и доработки.

Чтобы начать пайку, прижмите наконечник паяльника к выводу или контактной площадке микросхемы. Затем прикоснитесь кончиком паяльной проволоки к выводу. Затем нагрейте вывод и припой до тех пор, пока припой не потечет. Убедитесь, что припой полностью покрывает вывод или контактную площадку. Во избежание образования "могильных камней" не следует слишком долго удерживать нагрев на одной стороне микросхемы. В противном случае припой перетечет на противоположную сторону.

Процесс ручной пайки обычно является завершающим этапом сборки прототипа. При использовании паяльного инструмента Thermaltronics можно выполнить пайку тонких деталей как на сквозных отверстиях, так и на компонентах поверхностного монтажа. При ручной пайке лучше всего использовать утюг с регулируемой температурой. Использование неконтролируемого по температуре утюга не позволит получить надежные электрические соединения.

Пайка сквозных отверстий

Пайка через отверстия - это процесс, при котором компонент соединяется с проводниками. Токоподводящие провода вставляются в отверстия с помощью плоскогубцев, которые прижимаются к корпусу компонента. При этом необходимо слегка надавливать на выводы, когда они вставляются в сквозные отверстия. Это позволяет избежать чрезмерного растяжения выводов компонентов микросхемы. Чрезмерное растяжение может повлиять на размещение других компонентов на печатной плате. Кроме того, это может повлиять на внешний вид всего процесса пайки сквозных отверстий.

Перед пайкой необходимо очистить поверхность компонента микросхемы. Для очистки чип-компонента можно использовать пасту 3M Scotch-Brite Pad или стальную вату тонкой очистки. Важно использовать правильный паяльный флюс, поскольку водорастворимый флюс может окислить печатную плату или компонент со сквозным отверстием.

Бессвинцовая пайка

Бессвинцовая пайка - это процесс, в котором используется бессвинцовый припой и паяльник повышенной мощности. Для достижения оптимальных характеристик температура пайки должна быть достаточно высокой, чтобы передать достаточное количество тепла компоненту микросхемы. Необходимая температура зависит от объема компонента, его тепловой массы и допусков на плате.

Первый шаг к бессвинцовой пайке - определение совместимости компонентов микросхемы с бессвинцовым припоем. Этот процесс не лишен сложностей. Некоторые компоненты микросхем покрываются оловянно-свинцовым сплавом для обеспечения паяемости. Однако такое покрытие нарушает экологическое законодательство. К счастью, некоторые производители микросхем нашли способ использовать бессвинцовый припой с оловянно-свинцовыми компонентами. Это так называемая обратная совместимость.

Другой способ сделать компоненты микросхем бессвинцовыми - использовать никель-свинец. Никель-свинец уже много лет используется вместе с оловянно-свинцовыми припоями. Другой вариант - припой Ni-Pd-Au. Однако Ni-Pd-Au не смачивается так же, как олово.

Флюс в бессвинцовых припоях

Флюс - это предварительный реагент, используемый в процессе пайки. Флюс способствует образованию металлургических связей между компонентами микросхемы, благодаря чему паяные соединения не разрушаются и не колеблются под действием напряжения. Он также удаляет окисление с поверхностей, что облегчает смачивание - процесс растекания припоя по поверхности.

Остатки флюса могут привести к коррозии и дендритному росту на печатных платах. После пайки компонентов микросхем остатки флюса следует очистить с помощью хорошего средства для удаления флюса. Для достижения наилучших результатов при очистке следует наклонять плату под углом, чтобы излишки растворителя стекали с нее. Для аккуратной очистки платы можно использовать безворсовую салфетку или щетку из конского волоса.

Флюс является важным компонентом бессвинцовых припоев. Он очищает поверхность металла, обеспечивая хорошее металлургическое соединение. Некачественные паяные соединения могут привести к дорогостоящим отказам компонентов. К счастью, флюс - это химический очиститель, который может применяться как перед пайкой, так и во время самого процесса.

Очистка от излишков припоя

При пайке компонентов микросхем часто возникает необходимость очистить их от излишков припоя. Однако удалить уже нанесенный припой бывает непросто. После того как припой прилип к компоненту, он уже был нагрет два или три раза. Каждый повторный нагрев изменяет физический состав металла. В результате припой становится все более хрупким. Чтобы избежать этого, лучше всего удалить старый припой и заменить его новым.

Другой вариант - использовать паяльную оплетку для удаления излишков припоя с компонента микросхемы. Для этого наложите оплетку припоя на компонент, прижмите паяльник к оплетке и подождите несколько секунд. После этого удалите оплетку припоя.