Dobór komponentów SMD do zestawów hobbystów

Więcej komponentów jest dostępnych tylko w pakietach SMD. W przypadku montażu dla hobbystów dostępne są opcje zakupu płyt zrywalnych lub lutowania SMD.

Ponieważ komponenty są zwykle pakowane w kilka typów pakietów SMD, staram się zebrać zestaw wskazówek dotyczących wyboru pakietów, które są kompatybilne z umiejętnościami i narzędziami hobbystycznymi. Rozważałbym narzędzia na poziomie hobbystycznym do montażu SMD jako - lutownicę w przedziale 50-100 $ (nowa), do powiększenia wizjer o wartości 40 $ (jak B&L) i pincety.

Do zestawów, które teraz wykonuję, używam następujących wskazówek -

• Elementy pasywne 0805 lub większe
• Minimalny skok ołowiu dla SOIC lub QFP - 0,5 mm
• Brak QFN, LGA lub BGA
• Preferowany pakiet do bram, BJT, FET --- SOT23
• Diody SOD123 (lub większe)

Interesują mnie zalecenia dotyczące wyboru komponentów, minimalnych wymagań dotyczących narzędzi i problemów montażowych. Przydatne byłyby również konkretne zmiany narzędzi (takie jak rozmiar końcówki lutowniczej), które umożliwiły wykonanie montażu SMD przy użyciu istniejących narzędzi.

Dzięki.

0603 nie jest takie złe, aby lutować ręcznie (nie zrobię jednak 0402 lub mniejszej).

SOT23 jest prawdopodobnie dobrą wskazówką (także dla diod, nie tylko tranzystorów); jest kilka SOT323, które są mniejsze i są uciążliwe.

Unikałbym niektórych części SOT23-6, ponieważ ustalenie, w którą stronę ma iść pakiet, może być bardzo trudne. (W przypadku niektórych podwójnych pakietów MOSFET nie ma to znaczenia.) Mieliśmy taki, w którym na jednej krawędzi był niewielki skos. Grrr.

W miarę możliwości unikałbym również SOD123 ze względu na zacofany charakter. SMA / SMB / SMC nie stanowią większego problemu.

I unikaj cylindrycznych diod (LL-34 / MELF), takich jak zaraza! zejdą z planszy.

Polecam użycie narzędzia do przeróbki SMD do małych projektów i pieca rozpływowego (możesz zrobić to z tostera) do większych desek.

Reflow ma sens, ponieważ masz znacznie mniej problemów z mostkami lutowniczymi i trudniej jest zniszczyć komponenty. Komponenty mają tendencję do ciągnięcia się na pozycję, więc umieszczanie mniejszych komponentów staje się mniej krytyczne (niż przy ręcznym lutowaniu). 0805 i 0603 to pestka.

W przypadku ponownego wycieku sensowne jest posiadanie narzędzia do osadzania dokładnych ilości lutu. Używanie strzykawki ręcznie i naprawdę zły pomysł. Im mniejszy element, tym bardziej krytyczny.

Jeśli chodzi o moje umiejętności, dodajmy punkt danych. Za pomocą lutownicy o wartości 40 USD i dużej ilości topnika (mam „długopis” z płynnym środkiem w środku) oraz sporadycznego rozlutowującego warkocza.

Łatwe: pasywne 0805, układy scalone o skoku 0,7 mm

Wykonalne, jeśli ostrożne, ale zrujnowało kilka: układy scalone 0603, 0,5 mm

Nie próbowałem jeszcze mniejszych niż te, myślę, że to mój limit.

o pakietach
To, czego chcesz, a czego nie chcesz, jest osobistą preferencją i nie mogę o tym wiele powiedzieć. Ale tylko jedna myśl. Z czasem nabierzesz pewności siebie i być może znajdziesz kilka dobrych sztuczek do pracy z pakietami, które zawsze uważałeś za niemożliwe. Urządzenia takie jak piec rozpływowy również otwierają możliwości, takie jak „dolne opakowania” (QFN, DFN, a może nawet BGA). Jest tak samo dobrze, ponieważ producenci nie przejmują się nami DIYers, a rynek chce coraz mniejszych opakowań, bez żadnych potencjalnych korzyści.

W komentarzach zamieściłem następujące odpowiedzi, ale myślę, że może być wystarczająco interesujące, aby być odpowiedzią.

pincety
Niewłaściwe pincety mogą być bardzo frustrujące. Zaokrąglone końcówki są zdecydowanie niedostępne. Dobre pęsety powinny otwierać się i zamykać (*) i nie dopuszczać do żadnego ruchu w kierunku prostopadłym. Używam Erem 102ACA pęsety, a oni nigdy mnie nie zawiódł.

Kształt końcówki umożliwia pracę z 0402. Końcówki są również bardzo cienkie, dzięki czemu pozwalają na umieszczenie komponentów bardzo blisko siebie.

przechowywanie komponentów
Możesz przechowywać kondensatory SMD MLCC (nieoznakowane!) w pojemnikach podzielonych na przedziały, ale prawo zachowania nieszczęścia mówi, że przypadkowo upuścisz część, którą właśnie wybrałeś w jednej z innych komór. Nieoznaczony MLCC, świetnie!
Te pudełka Licefa są rozwiązaniem.

Zawierają 60 fiolek (jest też pudełko ze 130) o wymiarach 1 cm x 1 cm x 2 cm wysokości. Jeśli potrzebujesz części, możesz wyjąć fiolkę, aby różne części się nie pomieszały. Fiolka może zawierać dziesiątki elementów pasywnych. Uważam je za przydatne w przypadku pakietów do SOT-23.
Jednym drobnym punktem jest to, że nie są antystatyczne.

(*) Tak, oczywiście. Nie pamiętam, co miałem napisać o otwarciu lub zamknięciu, kiedy to opublikowałem ;-)

Jeśli obszar PCB nie stanowi problemu, wolałbym 1206, ale możliwe jest wykonanie 0805. Nie lubię mniejszych rozmiarów, trudno je chwycić i trzymać za pomocą pincety. Rezystory 1206 mają nadrukowaną wartość, czy 0805 ma wartość?

Diody SOD323 są czasami wykonalne. Są dobre dla tych diod, których czasem potrzebujesz, takich jak 1N4148.

DFN, QFN, power-pad SOP i LGA (i być może BGA) można zrobić za pomocą sztuczki, którą pokazał mi mój przyjaciel, o ile wszystkie części są po jednej stronie planszy.

1. Wypal wszystkie elektrody znajdujące się pod komponentami.
2. Umieść planszę na patelni.
3. Zalej ślady stóp topnikiem.
4. Umieść elementy na podkładkach, ostrożnie je wyrównując.
5. Podgrzej patelnię do temperatury około 400 F (temperatura ponownego wlania). Możesz poprosić o termometr powierzchniowy do śledzenia.
6. Po lutowaniu lutowania szybko upewnij się, że wszystkie części są w jednej linii z miejscem, w którym powinny być. Jeśli coś jest wyłączone, szybko wyrównaj lub usuń część. (Mój przyjaciel nie powiedział mi, gdzie umieścić usuniętą część.> _ <)
7. Wyjmij zestaw z patelni i wyłącz ogrzewanie.
8. Zamontuj pozostałe części za pomocą lutownicy jak zwykle.

Prawdopodobnie jest kilka rzeczy, które można zrobić lepiej, ale to jest podstawowy plan. Używał tego z klasą „zwieńczenia” ITT (w zasadzie wyższym laboratorium), którego uczył, ponieważ niezbędne sterowniki silników i układy przełączające konwerter były dostępne tylko w DFN.

Kolejną rzeczą do zapamiętania na temat części DFN i QFN jest to, że są one oddzielane (wycinane z ramy ołowiu i formy) po pokryciu elektrod. Oznacza to, że końce elektrod, jeśli są odsłonięte na bokach opakowania, mogą być utlenione, odsłoniętą miedzią i nie mogą ponownie zalać lutu (tj. Utworzyć filet). To jest całkowicie normalne; oczekuje się, że tylko dolna powierzchnia zwilży lut.

Polecam mieć narzędzie z gorącym powietrzem (mam tanią benzynę), jeśli potrzebujesz np. Rozlutować większe elementy. Możesz ogrzać duży element lub obszar bez dotykania go z łatwością. Z drugiej strony, zawsze jest trochę więcej wysiłku / ryzyka w unikaniu spalania sąsiednich rzeczy.

Dla mnie kluczowym elementem jest narzędzie do lutowania. Niezbędne jest żelazko z dobrą kontrolą temperatury, odpowiedni dobór końcówek. Jeśli możesz, upewnij się, że żelazko ma opcję mini-fali.

Przy dobrym żelazku, dobrym zestawie pęsety i lupy mogłem z łatwością pracować z komponentami 0603, SOT23, drobnym skokiem (do 0,5 mm).

Należy również uwzględnić knoty lutownicze o różnej szerokości.

Oddałem @Steve zalecenie taniego pieca rozpływowego. Oszczędza to naprawdę dużo czasu.

Elementy pasywne 0805 lub większe

IMO Mniej ważne niż rozmiar pakietu jest ilość miejsca wokół niego. Biorąc pod uwagę wybór, wolałbym mieć 0603 z dużą ilością miejsca wokół niego, niż 0805 części stłoczonych obok siebie.

Sugerowałbym również hojny rozmiar padu. Znacznie łatwiej jest lutować ręcznie, jeśli podkładka wykracza poza koniec elementu.

Minimalny skok ołowiu dla SOIC lub QFP - 0,5 mm

To jest IMO dochodzące do punktu, w którym jest zbyt małe, aby rozsądnie lutować pin za pinem. Techniki przeciągania kropli, powodzi i knotów mogą działać, ale wymagają sporo praktyki.

Czasami możesz nie mieć wyboru, ale jeśli dostępna jest większa wysokość dźwięku, sugeruję jej wybór.

Sugerowałbym również wydłużenie padów, aby wystawały dalej niż chip, niż pady komercyjne. To sprawi, że poduszki będą bardziej wytrzymałe i ułatwią jednoczesne podgrzewanie poduszki i nogi żelazkiem.