Как выпаивать smd компоненты. Быстрая распайка SMD компонентов с помощью утюга

Когда я в очередной раз производил разборку в своих радиолюбительских «закромах», то обнаружил большое количество плат с SMD-компонентами, занимающих довольно много места. Выбрасывать вроде жалко, так как на платах содержится большое количество радиодеталей, которые могут пригодиться в работе. Поэтому я решил выпаять с этих плат наиболее ценные детали — полупроводники, микросхемы, индуктивности, кварцы и т.п. Т.е. те элементы, которые можно идентифицировать при помощи маркировки.

Распаять платы с SMD-компонентами можно несколькими способами, в том числе и обычным паяльником. Но это очень неудобный способ, приводящий к перегреву деталей и отслаиванию контактных площадок. Особенно затруднено выпаивание микросхем с большим количеством выводов. Наиболее удобным инструментом для этого дела является промышленный фен или паяльная станция со встроенным феном. К сожалению, у меня таких устройств нет, поэтому я решил соорудить небольшую «печку», для массовой выпайки SMD-элементов.

Конструкция

Основой устройства стала жестяная коробка взята от мультитула «Leatherman», размером 15х12х3,5см. В качестве нагревательного элемента применена 118 мм. галогенная лампа мощностью 300 Вт с цоколем R7s. Я не нашел патронов для монтажа этих ламп и в итоге пришлось немного переделать керамический патрон од другого типа лампы (штырьковой).

Первоначально я сделал крепления для двух ламп, но как показала практика и одной лампы хватает «за глаза»

Галогенная лампа подключается к любому регулятору соответствующей мощности. У меня он самодельный, собранный на интегральном регуляторе PR1500ST. Применение регулятора позволяет не перегревать плату и поддерживать «рабочую» температуру платы, чтобы легко снимать элементы.

Работа

Процесс демонтажа элементов достаточно прост. Участок платы, который необходимо распаять помещается над лампой, на высоте 1-3 см. Лампа включается почти на полную мощность. Через некоторое время — обычно 30-60 сек. плата начинает слегка дымиться (это испаряется защитный лак, остатки флюсов или клея). В это время я пробую снимать элементы в районе нагрева пинцетом. Обычно это легко удается секунд через 30-40 после того как пошел дым. Как только элементы начинают легко сниматься с платы, я уменьшаю мощность и начинаю методично «очищать» плату. Снятые детали помещаются на лист бумаги или картона. Таким способом элементы снимаются легко, без «соплей», даже если перед этим они были приклеены к плате (такие платы встречаются достаточно часто).

Для нагрева узкой платы, например сотового телефона я использую две металлические рейки.

Заключение

Вот в принципе и все. В итоге получается аккуратная кучка деталей которая в дальнейшем сортируется, каталогизируется и становится готовой к повторному применению в радиолюбительских устройствах.

В этой статье будет рассмотрен один из работающих способов распайки smd компонентов. При чем распайка будет происходить не совсем стандартным способом но не смотря на это, он очень эффективный. Прогрев элементов проходит равномерно, без опасности перегрева, так как температуру можно регулировать!

Все чаще применяются SMD детали в производстве, а так же среди радиолюбителей. Работать с ними удобней, так как сверлить отверстия для выводов не нужно, а устройства получаются очень миниатюрными.

SMD компоненты вполне можно использовать и повторно. Тут опять появляется очевидное превосходство поверхностного монтажа, потому что выпаивать мелкие детали гораздо проще. Их очень просто сдувать специальным паяльным феном с платы. Но если у вас такого не окажется под рукой, то вас выручит обычный бытовой утюг.

Демонтаж SMD деталей

Итак, у меня сгорела светодиодная лампа, и я не буду её чинить. Я её распаяю на детали для будущих своих самоделок.

Разбираем лампочку, снимаем верхний колпак.

Вытаскиваем плату из основания цоколя.

Отпаиваем навесные компоненты и детали, провода. В общем должна быть плата только с SMD деталями.

Закрепляем утюг вверх тормашками. Делать это нужно жестко, чтобы он в процессе пайки не опрокинулся.

Использование утюга ещё хорошо тем, что в нем есть регулятор, который будет довольно точно поддерживать установленную температуру поверхности подошвы. Это огромный плюс, так как поверхностные компоненты очень боятся перегрева.

Выставляем температуру около 180 градусов Цельсия. Это второй режим глажки белья, если мне не изменяет моя память. Если пайка не пойдет — постепенно увеличивайте температуру.
Кладем плату от лампочки на подошву перевернутого утюга.

Ждем 15-20 секунд пока плата прогреется. В это время смачиваем флюсом каждую детальку. Флюс не даст перегрева, это будет своеобразный помощник при распайки. С ним все элементы снимаются без труда.

Как только все хорошо разогреется, все детали можно смахнуть с платы, ударив плату о какую-нибудь поверхность. Но я сделаю все аккуратно. Для этого возьмем деревянную палочку для удержания платы на месте и с помощью пинцета будем отсоединять каждый компонент платы.
Голая плата в конце работы:

Выпаянные детали:

Этот способ позволит вам очень быстро распаивать любые платы с SMD деталями. Берите на вооружение друзья!

Случилась тут на днях одна неприятность – спалил дорожку питания на плате преобразователя UART-USB (на ATtiny2313). Пришлось сгоревшую дорожку заменить проводком-перемычкой. Вроде бы и работает все как надо, но этот проводок меня начал раздражать. Решил под это дело обновить платку преобразователя, так сказать проапгрейдить до версии №2. А раз микроконтроллер цел его можно выпаять и переставить на новую плату. Так как я, обещал показать, как их выпаивать, то, заодно, и выполню свое обещание.

Отпайка (desoldering) SMD компонентов.
Конечно же, для отпайки SMD компонентов лучшим инструментом является фен, но за неимением фена приходится выкручиваться подручными средствами. Способов существует множество, начиная от изготовления специальных насадок на паяльник (чтоб греть все ножки одновременно), применения слюды, химического травления и заканчивая экзотическими методами, вроде прогрева платы вплотную приставленным мощным прожектором. В большинстве своем эти методы не отличаются особой гуманностью к плате и дорожкам. Они безбожно перегреваются и становятся плохо пригодными к повторному применению.
Для себя я выбрал способ, максимально щадящий как для платы и дорожек, так и для отпаиваемых компонентов. Кроме того, для этого способа не нужно каких-либо особенных материалов или технологий.

Материалы инструменты:
1 Специальная «оплетка» для удаления припоя. Достать не проблема – не является дефицитом. Можно заменить на пучек тонких проволочек (конечно же не окисленных);
2 Жидкий флюс. Я покупаю флюс с названием Ф5. Можно заменить на спирто-канифоль, но эффект будет похуже;
3 Игла или тонкое шило, пинцет.

Технология отпайки следующая:
1 Обильно смачиваем флюсом, как отпаиваемые ножки, так и саму «оплетку»;
2 При помощи «оплетки» и паяльника максимально удаляем припой. Для этого потребуется несколько проходов. Не экономьте «оплетку»!
3 После того, как припой максимально снят, приступаем к отрыванию ножек от дорожек. Делается это следующим способом: орудуя иглой как рычагом, слегка поддеваем ножку, опираясь на соседнюю. Большого усилия не нужно – ножки отстают очень легко с характерным щелчком. Эту процедуру проделываем со всеми ножками. Если какая либо ножка не поддается — не силуем, оставляем как есть;
4 После того, как все ножки оторваны, микросхему уже ничего не будет удерживать – просто забираем ее с платы. Если несколько ножек не оторвались от дорожек – ничего страшного захватываем корпус пинцетом (или поддеваем шилом) и аккуратно прилаживая небольшое усилие отрываем.

(Visited 10 034 times, 3 visits today)

Раздел: Метки: ,

Навигация по записям

054-Выпаиваем SMD компоненты. : 29 комментариев

Hryam
Конечно значительно легче выпаивать феном, если есть дополнительные насадки так то вообще песня. Греешь — снимаешь. Ваш способ слегка вандальный, вполне можно оторвать вместе с ножкой микросхемы и дорожку под ней, хорошо если нужна только микросхема, а если наоборот?…
GetChiper Автор записи
В этом я согласен. Но это менее вандальский способ, чем например заливать канифолью или греть киловатным прожектором или промышленным феном.
Мы должны понимать, что этот способ годится лишь для единичных выпаиваний если у Вас такое случается часто — паяльный фен обязателен!
SemLeik
А еще, а SMD элементы, находятся только на компьютерных платах??
GetChiper Автор записи
Почему только на компьютерных платах? Они используются очень широко. Производителям выгодней делать электронную технику именно на SMD компонентах по причинах:
— SMD дешевле стоят
— под SMD не нужно сверлить отверстия в платах (это существенно упрощает и удешевляет производство)
— SMD меньше занимаю места и хранятся в удобных для автоматического монтажа лентах
— SMD проще монтировать автоматами

По тем же причинам, кроме последнего пункта, для радиолюбителей, так же выгодней применять SMD компоненты
kosmogon
Приветствую. А какой фен посоветуете для работы? Какую марку, тип. Не только выпаивать, но и паять. Вентилятор в ручке, в блоке? Чем лучше то или другое? Какова цена, в каких пределах примерно?
GetChiper Автор записи
На сче фена ничего не скажу — у самого нету. Обхожусь паяльником.
anatoliy

Фен рулез!!
А еще круче технологическая конвекционная печь 😀
Это просто нет слов одни эмоции! Притом положительные
Пробовал как-то ради прикола материнку распаять. Засунул поставил терморегулятор на 290 оно погрелась бибикнуло. Быстро вынул плату и прямо в рамке об край открытой картонной коробки. Бац!! Все детали тама 🙂
А запаивать просто сказка. Намазал пастой. поставил детальки. запихнул плату. Выбрал профиль. Включил. 30 сек. Бикнуло вынул. остыло, отмыл готово. Все детальки строго по центру площадок. все на одной высоте.
При известной сноровке можно собрать из бытовой электродуховки 🙂
aui2002
Ходят слухи, что вместо духовки можно взять несколько мощных галогеновых прожекторов. Тоже ничего жарят.
anatoliy
Это получается ик. Еще надо температуру контролировать. У нас мужики делали из бытовой духовки. Микроконтроллера 4 термопар. И как его??? ну ик датчик из детектора движения.
Разницы с промышленной не заметили. Разве что в цене!
GetChiper Автор записи
Ого — это уже промышленные технологии! Хотя плюсы печки уже вижу (даже для небольших плат).
aui2002
Ну тогда проще купить дешевую печку-автоклав (используется в хим. лабораториях) новую низкотемпературную или старую высоко-температурную (высокотемпературные греют где-то до 1000 по Цельсию, но со временем «теряют хватку» и не прогревают выше 400-500. Их обычно списывают или продают за бесценок.)

Преимущество перед духовкой — маленький размер (30х20х40см) и встроенная система контроля скорости нагревания.
anatoliy

Логично 🙂
Но это не везде доступно! Я бы такую добыл. На стекло токопроводящие покрытие наносить. Там как раз 400С надо.

Да ещё при пайке важна не скорость а так называемый температурный профиль. Который надо строго выдержать.
Ещё там важная деталь рамка. В которой закрепляется плата. Должна быть возможность её вынуть из печи как в холодном состоянии так и в горячем. Притом бес толчков. Иначе детальки осыпятся.
aui2002

В них, как правило, есть 1-2 пары направляющих(салазок)под них рамку достаточно легко сварганить.
А по поводу температурного профиля, так такие печи как раз и «заточены» под равномерный нагрев всего объема.
anatoliy

Ну что-же надо пробывать 🙂 У вас я так понимаю доброволец на эксперимент есть? Мощьный тринистор МК и 4 термопары и будет вам счастье 🙂 Ещё можно продув заборным воздухом организовать для резкого сброса температуры. А пригодность просто определить. Ставите термопару греете на максимальной мощьности до 300градусов потом резко выключаете и строите профиль по секундам нагрев охлаждение. Потом сравниваете с рекомендуемым для пайки. Есть практически в любом датасшите на SMD детальки. И осознаете пригодность для переделки.
Имхо при пайке надо относительно резко нагреть и плавнинько так охладить
ZagZag
Тут искал инфу про определение SMD компонентов.
Ну с резисторами все понятно. 3 цифры: 2 — номинал, последняя — степень.
Примеры:
102 = 10 * 10 ^ 2 = 1000 ом = 1 ком
103 = 10 * 10 ^ 3 = 10 ком
Статья в тему.

SMD - Surface Mounted Devices - Компоненты для поверхностного монтажа - так расшифровывается эта английская аббревиатура. Они обеспечивают более высокую по сравнению с традиционными деталями плотность монтажа. К тому же монтаж этих элементов, изготовление печатной платы оказываются более технологичными и дешевыми при массовом производстве, поэтому эти элементы получают все большее распространение и постепенно вытесняют классические детали с проволочными выводами.

Монтажу таких деталей посвящено немало статей в Интернете и в печатных изданиях, . Сейчас хочу ее дополнить.
Надеюсь мой опус будет полезен для начинающих и для тех, кто пока с такими компонентами дела не имел.

Выход статьи приурочен , где таких элементов 4 шт., а собственно процессор PCM2702 имеет супер-мелкие ноги. Поставляемая в комплекте печатная плата имеет паяльную маску , что облегчает пайку, однако не отменяет требований к аккуратности, отсутствию перегрева и статики.

Инструменты и материалы

Несколько слов про необходимые для этой цели инструменты и расходные материалы. Прежде всего это пинцет, острая иголка или шило, кусачки, припой, очень полезен бывает шприц с достаточно толстой иголкой для нанесения флюса. Поскольку сами детали очень мелкие, то обойтись без увеличительного стекла тоже бывает очень проблематично. Еще потребуется флюс жидкий, желательно нейтральный безотмывочный. На крайний случай подойдет и спиртовой раствор канифоли, но лучше все же воспользоваться специализированным флюсом, благо выбор их сейчас в продаже довольно широкий.

В любительских условиях удобнее всего такие детали паять при помощи специального паяльного фена или по другому - термовоздушной паяльной станцией. Выбор их сейчас в продаже довольно велик и цены, благодаря нашим китайским друзьям, тоже очень демократичные и доступны большинству радиолюбителей. Вот например такой образчик китайского производства с непроизносимым названием. Я такой станцией пользуюсь уже третий год. Пока полет нормальный.

Ну и конечно же, понадобится паяльник с тонким жалом. Лучше если это жало будет выполнено по технологии «Микроволна» разработанной немецкой фирмой Ersa. Оно отличается от обычного жала тем, что имеет небольшое углубление в котором скапливается капелька припоя. Такое жало делает меньше залипов при пайке близко расположенных выводов и дорожек. Настоятельно рекомендую найти и воспользоваться. Но если нет такого чудо-жала, то подойдет паяльник с обычным тонким наконечником.

В заводских условиях пайка SMD деталей производится групповым методом при помощи паяльной пасты. На подготовленную печатную плату на контактные площадки наносится тонкий слой специальной паяльной пасты. Делается это как правило методом шелкографии. Паяльная паста представляет собой мелкий порошок из припоя, перемешанный с флюсом. По консистенции он напоминает зубную пасту.

После нанесения паяльной пасты, робот раскладывает в нужные места необходимые элементы. Паяльная паста достаточно липкая, чтобы удержать детали. Потом плату загружают в печку и нагревают до температуры чуть выше температуры плавления припоя. Флюс испаряется, припой расплавляется и детали оказываются припаянными на свое место. Остается только дождаться охлаждения платы.

Вот эту технологию можно попробовать повторить в домашних условиях. Такую паяльную пасту можно приобрести в фирмах, занимающихся ремонтом сотовых телефонов. В магазинах торгующих радиодеталями, она тоже сейчас как правило есть в ассортименте, наряду с обычным припоем. В качестве дозатора для пасты я воспользовался тонкой иглой. Конечно это не так аккуратно, как делает к примеру фирма Asus когда изготовляет свои материнские платы, но тут уж как смог. Будет лучше, если эту паяльную пасту набрать в шприц и через иглу аккуратно выдавливать на контактные площадки. На фото видно, что я несколько переборщил плюхнув слишком много пасты, особенно слева.

Посмотрим, что из этого получится. На смазанные пастой контактные площадки укладываем детали. В данном случае это резисторы и конденсаторы. Вот тут пригодится тонкий пинцет. Удобнее, на мой взгляд, пользоваться пинцетом с загнутыми ножками.

Вместо пинцета некоторые пользуются зубочисткой, кончик которой для липкости чуть намазан флюсом. Тут полная свобода - кому как удобнее.

После того как детали заняли свое положение, можно начинать нагрев горячим воздухом. Температура плавления припоя (Sn 63%, Pb 35%, Ag 2%) составляет 178с*. Температуру горячего воздуха я выставил в 250с* и с расстояния в десяток сантиметров начинаю прогревать плату, постепенно опуская наконечник фена все ниже. Осторожнее с напором воздуха - если он будет очень сильным, то он просто сдует детали с платы. По мере прогрева, флюс начнет испаряться, а припой из темно-серого цвета начнет светлеть и в конце концов расплавится, растечется и станет блестящим. Примерно так как видно на следующем снимке.

После того как припой расплавился, наконечник фена медленно отводим подальше от платы, давая ей постепенно остыть. Вот что получилось у меня. По большим капелькам припоя у торцов элементов видно где я положил пасты слишком много, а где пожадничал.

Паяльная паста, вообще говоря, может оказаться достаточно дефицитной и дорогой. Если ее нет в наличии, то можно попробовать обойтись и без нее. Как это сделать рассмотрим на примере пайки микросхемы. Для начала все контактные площадки необходимо тщательно и толстым слоем облудить.

На фото, надеюсь видно, что припой на контактных площадках лежит такой невысокой горочкой. Главное чтобы он был распределен равномерно и его количество на всех площадках было одинаково. После этого все контактные площадки смачиваем флюсом и даем некоторое время подсохнуть, чтобы он стал более густым и липким и детали к нему прилипали. Аккуратно помещаем микросхему на предназначенное ей место. Тщательно совмещаем выводы микросхемы с контактными площадками.

Рядом с микросхемой я поместил несколько пассивных компонентов керамические и электролитический конденсаторы. Чтобы детали не сдувались напором воздуха нагревать начинаем свысока. Торопиться здесь не надо. Если большую сдуть достаточно сложно, то мелкие резисторы и конденсаторы запросто разлетаются кто куда.

Вот что получилось в результате. На фото видно, что конденсаторы припаялись как положено, а вот некоторые ножки микросхемы (24, 25 и 22 например) висят в воздухе. Проблема может быть или в неравномерном нанесении припоя на контактные площадки или в недостаточном количестве или качестве флюса. Исправить положение можно обычным паяльником с тонким жалом, аккуратно пропаяв подозрительные ножки. Чтобы заметить такие дефекты пайки необходимо увеличительное стекло.

Паяльная станция с горячим воздухом - это хорошо, скажете вы, но как быть тем, у кого ее нет, а есть только паяльник? При должной степени аккуратности SMD элементы можно припаивать и обычным паяльником. Чтобы проиллюстрировать эту возможность припаяем резисторы и пару микросхем без помощи фена одним только паяльником. Начнем с резистора. На предварительно облуженные и смоченные флюсом контактные площадки устанавливаем резистор. Чтобы он при пайке не сдвинулся с места и не прилип к жалу паяльника, его необходимо в момент пайки прижать к плате иголкой.

Потом достаточно прикоснуться жалом паяльника к торцу детали и контактной площадке и деталь с одной стороны окажется припаянной. С другой стороны припаиваем аналогично. Припоя на жале паяльника должно быть минимальное количество, иначе может получиться залипуха.

Вот что у меня получилось с пайкой резистора.

Качество не очень, но контакт надежный. Качество страдает из за того, что трудно одной рукой фиксировать иголкой резистор, второй рукой держать паяльник, а третьей рукой фотографировать.

Транзисторы и микросхемы стабилизаторов припаиваются аналогично. Я сначала припаиваю к плате теплоотвод мощного транзистора. Тут припоя не жалею. Капелька припоя должна затечь под основание транзистора и обеспечить не только надежный электрический контакт, но и надежный тепловой контакт между основанием транзистора и платой, которая играет роль радиатора.

Во время пайки можно иголкой слегка пошевелить транзистор, чтобы убедиться что весь припой под основанием расплавился и транзистор как бы плавает на капельке припоя. К тому же лишний припой из под основания при этом выдавится наружу, улучшив тепловой контакт. Вот так выглядит припаянная микросхема интегрального стабилизатора на плате.

Теперь надо перейти к более сложной задаче - пайке микросхемы. Первым делом, опять производим точное позиционирование ее на контактных площадках. Потом слегка «прихватываем» один из крайних выводов.

После этого нужно снова проверить правильность совпадения ножек микросхемы и контактных площадок. После этого таким же образом прихватываем остальные крайние выводы.

Теперь микросхема никуда с платы не денется. Осторожно, по одной припаиваем все остальные выводы, стараясь не посадить перемычку между ножками микросхемы.

Появились желание и необходимость перейти на более компактные схемы, нежели собранные на обычной макетке. Перед тем, как основательно закупаться текстолитом, элементами и микросхемами для поверхностного монтажа, решил попробовать, а смогу ли я собрать такую мелочь. На просторах Алиэкспресс нашелся отличный «тренажер» за очень разумные деньги. Если у вас есть опыт пайки, большого смысла читать обзор нет

Набор представляет из себя светоэффект бегущие огни, скорость регулируется переменным резистором.
Приехало все в стандартном пупырчатом конверте, в зиппакете

Внешний вид набора

Помимо набора я пользовался припоем ПОС-61, флюсом RMA-223, пинцетом, паяльником.

Расходники

Если по припою никаких особых впечатлений быть не может, то по поводу флюса у меня есть что сказать.
Мне он показался излишне жирным, что ли. В общем, его достаточно сложно отмыть спиртом в компании с зубной щеткой, и я не вполне уверен, что под микросхемами не остались его остатки. Однако флюс рабочий и от пайки им у меня хорошие впечатления, особенно пока я не взялся за отмывку платы))). К плюсам добавлю, что флюс нейтральный и, в отличии от той же паяльной кислоты, его незначительные остатки не способны нанести вред компонентам. Так что флюсу зачет, а мои претензии к отмывке носят больше субъективный характер, до этого я пользовался водосмываемым флюсом ФТС и мне он казался проще в обращении.
К тому же у любого флюсгеля, по сравнению с жидким, есть очень удобный плюс, после его нанесения деталь можно «прилепить» к плате на гель и выровнять. Не ахти какое крепление, но случайно задеть плату или наклонить уже не страшно. Далее прижимаем элемент пинцетом и паяем. Пробовал несколько способов паять smd рассыпуху (резисторы, конденсаторы), самым удобным оказалось залудить одну контактную площадку, припаять ряд элементов с одной стороны, а уже потом пройтись по второй части. Причем форма жала оказалась не особенно и важна, подойдет практически любое, даже самое толстое.

Паяльник

Вот эти здоровым жалом я в итоге и пользовался… Им оказалось очень удобно поправлять криво вставшие элементы, поскольку его величины хватает, чтобы разогреть обе точки пайки, а потом мне было лень его сменить.

У микросхем похожая схема, сначала фиксируем одну ножку, затем паяем все остальное, фен не понравился категорически, часто сдувает компоненты, мне им сложно пользоваться. Отпаивать микросхемы феном - да, припаивать - нет.
Более крупные элементы, такие как ножки питания (как на этой плате) или радиаторы, толстые провода советую паять паяльной кислотой, она творит чудеса. Если же на проводах лак (например аудио, ради интереса можете разобрать старые наушники и попробовать припаять) его проще всего обжигать горелкой-зажигалкой, залудить кислотой и спокойно паять. Есть более удобный способ - использовать таблетку аспирина как флюс, на подобии канифоли - лак снимается на ура и провод имеет более аккуратный внешний вид. Здесь я проводами не пользовался, собрал «как есть».

Возможно кому-то будет удобнее паять не на столе, а зафиксировать плату в держателях

Держатели

третья рука, на крокодилах надета термоусадка, чтобы не царапать текстолит, и плата при этом держится в разы лучше

PCB Holder

Кому интересно, я добавил видео работы платы. Постарался как можно крупнее сфотографировать итог и название микросхем. Кстати, все заработало с первого раза, за пол бакса попробовать свои силы, флюсы, припои или обновить навык - самое то.

Еще пара фото