DIY SMT Reflow: Toster, Patelnia lub?

Przeczytałem sporo artykułów na temat konwertowania piekarników tostowych lub patelni do ponownego napełniania elementów SMT. Ważnymi częściami okazały się:

• Próba dopasowania profilu przepływu (wzorzec temperatury do zwiększenia, a następnie obniżenia, który staje się wystarczająco gorący, aby się rozpłynął, ale nie jest wystarczająco gorący, aby uszkodzić elementy / płytkę drukowaną)
• Aby ułatwić stosowanie pasty do określonych obszarów: użyj szablonu (cięcie laserowe wydaje się popularne)

SparkFun oferuje nawet zestaw do sterowania piekarnikiem lub patelnią, ale najwyraźniej z powodów związanych z odpowiedzialnością, zestaw używa przekaźnika 12v zamiast przekaźnika 110 / 120v lub 220v (dostosowanie go do pełnego napięcia należy do majsterkowicza).

Jakie jest twoje osobiste doświadczenie z tym? Byłoby wspaniale usłyszeć rzeczywiste doświadczenia dotyczące tego, co działa, a czego unikać.

Z perspektywy hobbystów:

Właśnie wziąłem toster z trybem konwekcyjnym, bez modów. Tryb konwekcyjnego pieczenia jest ważny, ponieważ bardziej równomiernie rozprowadza temperaturę w piekarniku, co zapobiega powstawaniu gorących punktów na elementach do smażenia lub zimnych punktów na tworzeniu połączeń zimnego lutu. Użyłem starszych piekarników tosterowych, które dobrze nadają się do pracy hobbystycznej, ale jeśli zamierzasz kupić nowy, wydaj dodatkowe 10 USD, aby uzyskać konwekcję.

Udało mi się przepłukać wiele płyt z różnymi układami scalonymi i nigdy nie miałem problemu. Nie pamiętam szczegółów, ale zwykle daję około 90 sekund na dojście do temperatury „rozgrzania”, a następnie podniosłem ją do końcowej temperatury pieczenia (myślę, że w tej fazie spędza około minuty lub dwóch) . Sprawdź arkusze danych, aby upewnić się, że komponenty są w stanie poradzić sobie z temperaturą topnienia pasty lutowniczej i na jak długo. Prawie patrzę na to, kiedy po raz pierwszy robię planszę danego typu, aby zobaczyć, kiedy różne części rozpływają się w zależności od ilości pasty lutowniczej, której używam, ale wszystko było dość podobne w moich małych projektach.

Jeśli chodzi o szablony / szablony, nie zawracam sobie głowy, chyba że mam wiele drobnych układów scalonych. Zdobądź zestaw pasty lutowniczej ze strzykawką i różnymi końcówkami i baw się nimi (użyłem tego od Celeritous: http://www.celeritous.com/estore/index.php?main_page=product_info&products_id=47 jest też ołów -Darmowa wersja). Wszystko czego potrzebujesz to wystarczająca kropla pasty lutowniczej, napięcie powierzchniowe naprawdę wykonuje 90% pracy, jeśli nie nakładasz zbyt wiele. Dowiedziałem się „ile” poprzez próbę i błąd na kilku zapasowych płytach.

Myślę, że jeśli nie próbujesz sprzedawać rzeczy i nie pracujesz z wrażliwymi komponentami, nie są wymagane żadne modyfikacje. Z mojego doświadczenia wynika, że ​​komponenty są cholernie solidne, biorąc pod uwagę wszystko, i nic nie przebije procesu uczenia się, gdy patrzy się, jak pasta lutownicza przepływa na niektórych starych płytach (i komponentach SMT, jeśli masz trochę zapasów). Dowiesz się, kiedy naprawdę będziesz musiał rozwiązać poruszone problemy.

Znalazłem tani talerz grzejny, który jest dobry:

• Chłopaki Sparkfun powiedzieli, że nawet przy tanim komercyjnym piecu rozpływowym niektóre ich elementy z plastikowymi obudowami (złącze USB typu B z pamięci) stopiłyby się. Ten problem został rozwiązany za pomocą patelni.
• Patelnie zwykle nie są zbyt płaskie i zmieniają kształt w upale. Uważam, że płyta grzejna jest tutaj nieco lepsza.

Jak wspomnieli inni, większość komponentów jest dość trwała, a kontrolowanie profilu temperatury nie jest krytyczne dla pracy hobbystów, jednak najpierw należy powoli podnieść ciepło i pilnować pasty. Gdy deska jest ogrzewana z jednej strony, może się wygiąć w górę i będziesz musiał ją zakołysać, aby zapewnić równomierne ciepło na całej planszy.

Ręczne nakładanie pasty lutowniczej działa dobrze w przypadku małych partii i jednorazowych, ale szablon znacznie przyspiesza proces, gdy wykonujesz kilka płyt z drobnymi komponentami podziałki. Wycinane laserowo szablony mylarowe (plastikowe) są tanie i skuteczne - sugerowałbym również zakup szablonu z kilkoma typowymi śladami SMT dla mikrokontrolerów itp. (32 i 48 pinów QFN; BGA; SOIC), ponieważ często masz jeden z tych elementów na planszę, którą możesz wzorować, a resztę wykonać ręcznie.

Użyłem metody patelni ... bez patelni.

Ustawiam palnik (elektryczna płyta kuchenna) na niską i kładę aluminiową płytę o grubości 1/4 ", 6" x6 "z deskami bezpośrednio na palniku. Po około 2 minutach, aby wszystko rozgrzało się równomiernie, podkręcam ciepło na wysokie. Kiedy pasta lutownicza zaczyna płynąć, wyłączam ciepło i zsuwam płytę. Pozostało wystarczająco ciepła resztkowego, aby wszystko ponownie rozlać, a będąc aluminium, nagrzewa się i chłodzi równomiernie.

Zrobiłem to kilka razy i działa znacznie lepiej niż lutowanie ręczne. W końcu mogę zdobyć patelnię. Ale mam też stary toster. Wypróbuję jeden z tych dni.

Użyłem metody patelni w domu przyjaciół. Pracuje bardzo dobrze. Zrobił szablon wytrawiając cienki mosiądz przy użyciu tego samego procesu, którego używa do wytwarzania płytek drukowanych. Rozprowadzamy pastę na PCB za pomocą szablonu. Umieściłem części na płytce drukowanej. Po umieszczeniu części ostrożnie wepchnąłem płytkę PCB + lut + części na podgrzaną patelnię za pomocą kołka. Kiedy lut zaczął się topić, odepchnąłem płytkę drukowaną od patelni. Ważne jest, aby obszar podawania i obszar pobierania znajdowały się na tej samej wysokości co patelnia.

Minusem patelni jest to, że można lutować komponenty tylko z jednej strony. Z tosterem możesz zrobić obie strony.

Dużą zaletą patelni jest to, że podgrzewasz przez płytkę drukowaną. Korpus komponentu będzie miał znacznie niższą temperaturę niż w metodzie pieca.

Jest też facet, który laserem tnie szablony Kaptona. 25 USD za szablon 8,5 x 11. Niektórzy producenci PCB również sprzedają ci szablon.

Zrobiłem dziesiątki płyt proto i produkcyjnych w ręcznie sterowanym tosterze bez żadnych problemów. w przypadku QFP 0,5 mm staram się ostrożnie ustawiać go w linii, a następnie przykleić kilka szpilek w dół. Potem może być dziwne krótkie, ale to głównie ze względu na pastę, ale nie na reflow i łatwo ją później poprawić. Nawet gdybym nie miał szablonu, jeśli jest więcej niż garść części, zawsze ręcznie wklejam, umieszczam i rozpływam zamiast lutowania ręcznego - jest to szybsze i daje bardziej spójne wyniki.

Używam małego tostera z funkcją kontroli temperatury (profilu). Na razie wydaje się, że działa dobrze. Najmniejsze części na tych płytach to układy FT232RL. Typowy przebieg to 10 desek. Wykonanie tego ręcznie byłoby całkowicie możliwe, ale zajęłoby znacznie więcej czasu. Prosta (plastikowa) powłoka pasty lutowniczej oszczędza dużo czasu w porównaniu do ręcznej pasty lutowniczej.

O MÓJ BOŻE!

Spójrz, jeśli to zadziała, świetnie, ale nie dotknąłbym tego rodzaju podejścia słupem 10 '(3m ;-). Przyklej do lutowania ręcznego.

Myślę, że wyjątkiem są części BGA lub inne urządzenia z padem pod układem. Myślę, że w przypadku urządzeń zasilających z pojedynczą podkładką może działać jakaś pasta lutownicza + opalarka. W przypadku BGA nie zawracałbym sobie głowy, ponieważ moim zdaniem kwestie kontroli jakości związane z BGA są poza zakresem technik DIY.

Zapłać krótkoterminowej firmie montażowej, aby zrobiła to za Ciebie. Znacznie bardziej niezawodny, szczególnie w przypadku małych części, w których nie jest to warte kłopotów, chyba że twój czas jest wolny. Na przykład zaawansowane układy montażowe i krzyki . Oświadczenie: Nie korzystałem z nich, ani nie znam nikogo, kto ma.