วิธีการประสานส่วนประกอบ SMD ด้วย“ แผ่น” ที่ด้านล่าง?

ฉันได้รับ PCB ที่ผลิตขึ้นมาสำหรับโครงการที่ฉันทำงานอยู่ หนึ่งในชิ้นส่วนคือไดรเวอร์มอเตอร์ A4950 ( แผ่นข้อมูล ) มี "แผ่น" ที่ด้านล่างซึ่งหมายถึงการบัดกรีให้กับ GND ของ PCB เพื่อการระบายความร้อน ฉันกำลังสั่งซื้อ PCB เพียงเล็กน้อยเท่านั้นดังนั้นฉันจึงไม่สมควรซื้อบริการประกอบ PCB ฉันวางแผนที่จะบัดกรีส่วนประกอบด้วยตัวเอง

ฉันกำลังคิดเกี่ยวกับการบัดกรีและฉันไม่แน่ใจว่าฉันจะไปอย่างไร (ใช้หัวแร้ง) บัดกรีแผ่นที่ด้านล่าง เป็นไปได้ที่จะทำด้วยมือ?

ฉันคิดว่าบางทีฉันสามารถใช้การบัดกรีบัดกรีด้วยตนเองกับ PCB ได้ แต่ฉันไม่แน่ใจว่านั่นเป็นการใช้งานที่เหมาะสมของการวางประสานหรือไม่

ฉันจะสร้างต้นแบบ IC ด้วยแผ่นสัมผัสที่ด้านล่างได้อย่างไร

วิธีที่ดีที่สุดในการทำเช่นนี้คือการอุ่นทุกสิ่งด้วยแหล่งกำเนิดลมร้อนขนาดใหญ่หรือเตาอบ ใช้วางก่อนถ้าคุณมีมันหรือประสานลวดเล็กน้อยกับแผ่น จากนั้นอุ่นให้ร้อน อุณหภูมิความร้อนก่อนอยู่ที่ประมาณ 125C หรือมากกว่านั้น

เมื่อทุกอย่างถูกทำให้ร้อนที่ 125C ให้ใช้ลมร้อนที่ผ่านการแปลแล้วโดยตรงกับชิ้นส่วนเพื่อทำการบัดกรีและรอบ ๆ มันทันที อุณหภูมิควรจะร้อนพอที่จะละลายประสาน แต่ไม่ร้อนมากเกินไปส่วน อุปกรณ์อากาศร้อนราคาถูกจำนวนมากมีการตั้งค่าอุณหภูมิและสัญญาณบ่งชี้ไม่ดี ดังนั้นคุณอาจต้องทำการทดสอบ หากการบัดกรีละลายเร็วมากแสดงว่ามันร้อนเกินไป ถ้ามันละลายในประมาณ 10-45 วินาทีนั่นอาจเป็นเรื่องดี หากใช้เวลาเต็มหนึ่งนาทีก็น่าจะร้อนกว่านี้ บ่อยครั้งที่คุณจะสังเกตเห็นว่าชิ้นส่วนจัดเรียงตัวเองและเข้าที่เมื่อประสานทั้งหมดละลาย นี่เป็นข้อบ่งชี้ที่ดีว่ามันร้อนพอ

ชิ้นส่วนขนาดเล็กอาจจะทำการหลอมใหม่ได้เร็วกว่าชิ้นส่วนขนาดใหญ่และอาจไม่ต้องการอุณหภูมิสูงเช่นกัน ความพยายามครั้งแรกของคุณอาจทำงานได้ไม่ดี ติดตามเวลาอุณหภูมิและผลลัพธ์ เมื่อคุณพบสูตรที่ชนะแล้ว

หากคุณไม่มีวิธีใด ๆ ในการเตรียมบอร์ดให้ร้อนก่อนคุณก็สามารถทำได้ตามที่อาร์เซนอลบอก หากคุณกำลังซ่อมแซมบอร์ดที่ผ่านเตา reflow ให้ติดตามเวลาและอุณหภูมิเมื่อคุณถอดชิ้นส่วนออก สิ่งนี้จะช่วยให้คุณมีความคิดที่ดีเกี่ยวกับเวลาและอุณหภูมิที่จำเป็นสำหรับการติดตั้งใหม่

สำหรับชิ้นส่วนขนาดใหญ่บางครั้งฉันไม่ได้วางไว้ก่อนที่จะร้อน ฉันจับชิ้นส่วนด้วยแหนบใกล้กับขอบของลมร้อน ฉันใช้ลมร้อนบนแผ่นจนกระทั่งฉันเห็นว่าบัดกรีละลายอย่างทั่วถึงจากนั้นฉันก็วางส่วนที่ร้อนบนแผ่นประสานหลอมเหลวด้วยแหนบ อย่าวางส่วนที่เย็นลงบนบัดกรีร้อน ส่วนจะต้องมีความร้อนเช่นกันมิฉะนั้นคุณจะได้รับข้อต่อเย็น หากคุณทำเช่นนี้คุณสามารถหยุดความร้อนได้ทันทีหลังจากวางชิ้นส่วน โอ้ใช้ฟลักซ์ด้วย

วิธีหนึ่งที่ถูกและง่ายในการทำเช่นนี้คือการเจาะรูเล็ก ๆ (50 ถึง 100 ไมล์) ที่กึ่งกลางของแผ่นบน PCB ประสานแผ่น แต่ไม่มากมันแอ่งน้ำ ประสานหรืออย่างน้อยไหลแผ่นบน IC และประสานเพียงหมุดมุมไปที่ PCB

ใส่หัวแร้ง 60 วัตต์หรือมากกว่านั้นด้วยปลายสิ่วขนาดเล็กเข้าไปในด้านหลังของ PCB และเข้าไปในรูที่คุณเจาะ สิ่งนี้จะทำให้ความร้อนของแผ่น IC และแผ่น PCB เพียงพอที่จะหลอมรวมเข้าด้วยกัน ใช้นิ้วที่สวมถุงมือเพื่อกด IC แบนขณะที่ฟิวส์เข้ากับแผ่น หยุดทันทีที่เกิดขึ้น ตอนนี้คุณสามารถประสานหรือใช้อินฟาเรดหรือปืนความร้อนเพื่อประสานพินที่เหลือ

วิธีนี้ใช้ได้ดีเมื่อคุณทำสองสามครั้ง คุณปล่อยการถ่ายเทความร้อนบางส่วนไปยัง PCB โดยใช้เคล็ดลับนี้ แต่มีโอกาสน้อยกว่าที่จะเกิดความเสียหายจากการปรุง IC หรือ PCB หากกระบวนการอื่นนานเกินไป

แก้ไข: ครั้งเดียวที่เคล็ดลับนี้จะไม่ทำงานกับบอร์ดหลายเลเยอร์และคุณรู้ว่ามีร่องรอยที่คุณอาจตัดผ่าน อย่างไรก็ตาม IC ของที่มีแผ่นด้านล่างสำหรับการลงดินและ / หรือแผ่นระบายความร้อนตามปกติไม่มีร่องรอยที่ซ่อนอยู่ภายใต้พวกเขา อย่างน้อยที่สุดก็จะมีแผ่นกราวด์ที่มีวงแหวนของตัวเก็บประจุ SMD อยู่รอบ ๆ นอกจากจะมีขนาดเล็กมากแล้วยังปลอดภัยที่จะเจาะรูเล็ก ๆ ตรงกลาง

ขอบคุณ @MichaelKaras สำหรับคำแนะนำของเขาว่าถ้าคุณทำเลย์เอาต์ของบอร์ดของคุณเองรูขนาด 50 ล้านรูสามารถฝังลงในบอร์ดที่ถูกชุบไว้ที่บอร์ดได้ สิ่งนี้จะสร้างพื้นผิวเพิ่มเติมเพื่อถ่ายโอนความร้อนและหลีกเลี่ยงการเจาะเลนซ์ในทองแดงหากทำในภายหลัง แผ่นผ่านยังช่วยให้ความร้อนมากขึ้นที่จะหยิบขึ้นมาจากหัวแร้งเพื่อให้ขั้นตอนนี้เกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว นอกจากนี้ยังช่วยให้คุณกำหนดเส้นทางการติดตามไม่กี่รอบหลุมถ้ามันลดความซับซ้อนของการกำหนดเส้นทาง

นี่คือวิธีที่จะทำโดยไม่มีปืนลมร้อน

เนื่องจากส่วนหนึ่งมีพินทั้งสองด้านเท่านั้นคุณสามารถทำให้แผ่นกลางได้อีกต่อไปเช่นเดียวกับ U3 ด้วยวิธีนี้คุณสามารถทำให้ความร้อนกับชิปในสถานที่:

จากนั้นนำแผ่นอิเล็กโทรดทั้งแผ่นมาไว้บนอุปกรณ์และบนแผ่น PCB และนำไปให้ความร้อนจนละลายเข้าด้วยกัน หลังจากนั้นคุณสามารถบัดกรีส่วนที่เหลือของหมุดตามปกติ

หากคุณมีการวางบัดกรีและปืนลมร้อนที่ปรับได้ (การไหลของอากาศและความร้อน) คุณสามารถใช้สิ่งเหล่านั้นได้

สิ่งที่ฉันใช้ในการทำคือวางแปะบัดกรีบนแผ่นอิเล็กโทรด (ฉันใช้เข็มฉีดยาที่มีเข็มที่ละเอียดมากเพื่อใช้งานมันไม่จำเป็นต้องใช้มากนัก) วางส่วนประกอบให้ดีที่สุดเท่าที่จะทำได้ มันไม่จำเป็นต้องสมบูรณ์แบบ 100% โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าบอร์ดมีความต้านทานการบัดกรีเนื่องจากการวางบัดกรีแบบ reflowing จะทำให้ชิ้นส่วนจัดเรียงตัวเองได้เล็กน้อย แต่ไม่มากเกินไป

จากนั้นฉันใช้การไหลของอากาศต่ำ (ชิ้นส่วนสามารถถูกพัดพาไป) ด้วยอุณหภูมิประมาณ 350 ถึง 400 ° C และพยายามทำให้ความร้อนทั่วบริเวณนั้นสม่ำเสมอ ในบางจุดที่วางประสานจะเริ่ม reflow ที่หมุด ในการรับแผ่นด้านล่างนั้นต้องใช้ความร้อนเพิ่มขึ้นอีกเล็กน้อยดังนั้นฉันจึงไปต่ออีกไม่กี่วินาทีรอบ ๆ ชิป

หากมีชิ้นส่วนเล็ก ๆ (เช่นตัวเก็บประจุแยกตัว) ใกล้กับชิปให้พร้อมที่จะบินหนีไปหรือหลุมฝังศพบนคุณ

ดังนั้นหลังจากที่คุณทำเสร็จแล้วให้ตรวจสอบกระดานอย่างใกล้ชิดสำหรับกางเกงขาสั้นใด ๆ ที่อาจเกิดขึ้นในระหว่างขั้นตอนนี้ - ไม่ใช่เรื่องแปลกสำหรับฉันอย่างน้อย

วิธีนี้ทำให้เกิดความเครียดจากความร้อนบน PCB ดังนั้นหลังจากประมาณ 4 หรือ 5 ครั้ง PCB จะแสดงสัญญาณของการสลายตัวและฉันมักจะใช้ใหม่

ปืนลมร้อนและฟลักซ์มากมาย อีกวิธีที่ฉันใช้ในการบัดกรีชิ้นส่วนเหล่านี้ด้วยหัวแร้งคือวางจุดต่าง ๆ บนแผ่นความร้อนและบัดกรีผ่านจุดนั้น มันไม่ใช่วิธีที่ดีที่สุด แต่ก็ดีพอสำหรับการทำต้นแบบ

หากกำลังงานที่กระจายอยู่ในส่วนนั้นต่ำ (เช่น 1/3 หรือ 1/4) ของความจุการกระจายระดับคุณอาจไม่สามารถบัดกรีแผ่นได้เลย (เว้นแต่จะใช้สำหรับการต่อลงดินหรือการเชื่อมต่อไฟฟ้าซึ่งสำหรับ แผ่นความร้อนจำนวนมากเชื่อมต่อกับพินและแผ่น)

อีกทางเลือกหนึ่งหากไม่จำเป็นต้องใช้การเชื่อมต่อไฟฟ้ากับแผ่นความร้อนที่ด้านล่างคือวางฮีทซิงค์ไว้ด้านบนเพื่อทำต้นแบบ (บางครั้งแม้แต่บล็อกของอลูมิเนียมก็จะทำอะไรก็ได้เพื่อเพิ่มพื้นที่ผิวสู่อากาศ)

[ข้อจำกัดความรับผิดชอบ: เทคนิคนี้เสนอให้สำหรับแบบตัวอย่างที่ใช้ได้ครั้งเดียวเท่านั้น]

ครั้งหนึ่งฉันต้องประสานชิป SOIC ด้วยแผ่นความร้อนไปยังคณะกรรมการ 2 ชั้น ฉันไม่จำเป็นต้องใช้สารบัดกรี นี่เป็นวิธีที่ฉันทำ

1. เค้าโครง PCB ชั้นล่างของ PCB ของฉันทำหน้าที่เป็นระนาบกราวด์ ฉันได้เพิ่มจุดแวะภายใต้ IC ซึ่งเชื่อมต่อแผ่นความร้อนเข้ากับระนาบกราวด์ชั้นล่าง จุดประสงค์หลักของจุดแวะคือเพื่อกำจัดความร้อนที่กระจายโดย IC จุดอ่อนเดียวกันสามารถนำความร้อนที่จำเป็นสำหรับการบัดกรี

2. ประสานปีกนางนวลที่เข้าถึงได้นำไปสู่ด้านนอกของ IC นี้จะถือไว้ในสถานที่

3. เป็นตัวเลือก แต่มีประโยชน์มาก ใช้ "ความร้อนจำนวนมาก" กับ PCB ของคุณ คุณสามารถใช้เตาอบ แม้แต่ไดร์เป่าผมในครัวเรือนก็ใช้งานได้ [ฉันใช้ปืนความร้อนอุตสาหกรรมซึ่งเป็นเครื่องเป่าผมที่รกเกินไป] จุดประสงค์ของความร้อนจำนวนมากคือการลดปริมาณของ "ความร้อนเฉพาะที่" ซึ่งคุณจะใช้กับหัวแร้งในขั้นตอนต่อไป

4. ความร้อนที่แม่นยำ พลิกกระดาน ติดหัวแร้งที่ช่องเปิดทางด้านล่าง ป้อนบัดกรีและฟลักซ์ลงในจุดแวะอย่างไม่เห็นแก่ตัว ประสานจะไหลผ่านจุดแวะไปยังแผ่นความร้อนซึ่งจะทำให้การติดต่อไฟฟ้าและความร้อน

---

¹ฉันใช้ตะกั่วบัดกรีที่ล้าสมัยมาแล้วสำหรับขั้นตอนที่ 5 มีจุดหลอมเหลวต่ำกว่าของสมัยใหม่
²หากคุณมีเคล็ดลับให้เลือกใช้เคล็ดลับขนาดกลางหรือใหญ่สำหรับขั้นตอนที่ 5
³หากบอร์ดของคุณมีชั้นระนาบภายในมันจะยากกว่าที่จะทำให้วิธีนี้ใช้งานได้

หากต้องการแผ่นบัดกรีที่อยู่ภายใต้ส่วนประกอบคุณเศร้าที่ไม่สามารถใช้หัวแร้งได้คุณต้องใช้ปืนความร้อนหรือดีกว่าสถานี .... และ Flux มากมาย หวังว่านี่จะตอบคำถามของคุณ

ปืนลมร้อน, วางประสานและฟลักซ์เป็นคำตอบที่ถูกต้องตามที่คนอื่นโพสต์ อย่างไรก็ตามฉันต้องการเพิ่มความแม่นยำให้กับอุณหภูมิที่จะใช้ pre- ความร้อนที่ประมาณ 120 องศาเซลเซียสเป็นเวลาหนึ่งนาทีจากนั้นค่อยเพิ่มความร้อน 10C ขั้นตอนทุก 5 วินาทีจนกระทั่งถึง 240C หรือ 250C (สำหรับชิ้นส่วนขนาดใหญ่) จากนั้นนับช้าๆจนถึง 5 และเริ่มลดอุณหภูมิทีละขั้นตอน การลดลงสามารถทำได้เร็วขึ้น กลับมาที่ 125C คุณสามารถปิดอากาศร้อน อย่าให้ความร้อนที่อุณหภูมิสูงกว่านั้น! ส่วนของคุณและ PCB และส่วนอื่น ๆ จะละลาย ในแผ่นข้อมูลควรเขียนอุณหภูมิและเวลาในการบัดกรีสูงสุด อย่าเกินพวกเขา หากคุณไม่มีปืนลมควบคุมและไม่มีปืนคุณสามารถลองเล่นกับเครื่องวัดอุณหภูมิแบบดิจิตอล แต่มันยากกว่าและน่าเชื่อถือน้อยกว่ามาก ฉันขอแนะนำและซื้อถ้าคุณทำมากกว่า 10 ชิ้น ปืนลมยังสามารถใช้ในการเชื่อมหรือซ่อมแซมพลาสติค, เครื่องประสานสัมผัสและสิ่งอื่น ๆ

วิธีที่เลอะเทอะมาก แต่มีอยู่แล้วที่จะทำคือให้แผ่นอิเล็กโทรดบนบอร์ดใหญ่ขึ้นเล็กน้อยบัดกรีลวดเส้นเล็ก ๆ สั้น ๆ ให้เข้ากับส่วนประกอบของตัวเองหลังจากวางส่วนประกอบแล้วให้บัดกรีลวดที่เหลือไปยังแผ่น สิ่งนี้จะช่วยยกชิ้นส่วนออกไปจากบอร์ดประมาณหนึ่งมม. คุณสามารถผลักกาวความร้อนบางส่วนเข้าไปด้านล่าง :) ฉันเห็นใบหน้าสั่นไหวและฉันเข้าใจอย่างสมบูรณ์ แต่สามารถใช้งานได้จริงดูแลการเชื่อมต่อไฟฟ้าและความร้อนและไม่ต้องใช้ปืนลม

วิธีนี้เป็นไปได้ที่จะประสานด้วยมือถ้าคุณออกแบบบอร์ดเปลือยที่มีรูทะลุบอร์ดที่มีขนาดใหญ่พอสำหรับปลายหัวแร้งให้พอดี แต่คุณจะต้องมีแผ่นพื้น ลองดูที่ภาพเพื่อการอ้างอิง ฉันไม่แนะนำให้ทำเช่นนี้ แต่ถ้าคุณเพียงสร้างบอร์ดจำนวนหนึ่งแล้วมันจะใช้ได้ หากคุณตัดสินใจที่จะรับปริมาณที่มากขึ้นให้นำรูออกและจ้าง CM รูปภาพเป็นของ dfn ที่มีแผ่นอิเล็กโทรด

ใช้ลิงค์นี้เพื่อดูภาพ