Тема: Пайка SDR элементов. Поверхностный монтаж.

[RAØZHM]

Часто по работе и не только, сталкиваюсь с ремонтом оборудования содержащие SMD элементы поверхносного монтажа. Однако тяжко работать в домашних условиях и без спец оборудования. Но выход есть...

Статья: Пайка SMD элементов

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. В радиолюбительских конструкциях все чаще применяются детали, предназначенные для поверхностного монтажа (SMD). Пайка таких компонентов, особенно вручную, вызывает трудности.


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 ользуюсь 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 расплавиться, 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 по жадничал.


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.


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 иголкой, 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.


Вот тут то нам очень пригодится жало «микроволна» о котором я упоминал вначале. С его помощью можно производить пайку многовыводных микросхем, просто проводя жалом вдоль выводов. Залипов практически не бывает и на пайку одной стороны с полусотней выводов с шагом 0,5 мм уходит всего минута. Если же такого волшебного жала у вас нет, то просто старайтесь делать все как можно аккуратнее.


Что же делать, если несколько ножек микросхемы оказались залиты одной каплей припоя и устранить этот залип паяльником не удается?


Тут на помощь придет кусочек оплетки от экранированного кабеля. Оплетку пропитываем флюсом. Затем прикладываем ее к заляпухе и нагреваем паяльником.


Оплетка как губка впитает в себя лишний припой и освободит от замыкания ножки микросхемы. Видно, что на выводах остался минимум припоя, который равномерно залил ножки микросхемы.


Подробно...

Может кому-нибудь этот материал окажется полезным. Удачи!

[UDØXAU]

Как микросхемы переживают нагревание свыше 200 с лишним градусов?

[RAØZHM]

Я когда был на повышении квалификации в Питере, видел как SMD на платы клепают, как пулеметная лента,  а вот сам процесс пайки не показали.

[RAØZHM]

Выручайте, у кого есть полный справочник по SDR элементам или ссылка на него. С размером корпуса понятно, но т.к. на корпусе пишут сокращенное обозначение, не всегда можно определить марку элемента... Конкретно интересуют транзисторы.

[Aleksys]

Вот здесь можешь забрать http://www.forum.dalkon.ru/viewtopic.php?f=5&t=4 хорошая дока, сам пользуюсь постоянно.

[RAØZHM]

Спасибо.

Вот тоже, кое-что нашел за 20 минут.

http://www.eworld.ru/support/sdd/smdcod.htm - Поиск SMD транзисторов в режиме онлайн.

http://www.eworld.ru/support/sdd/t3.htm - TL431.

http://vprl.ru/index/tranzistory_tiristory_diody/0-67 - Справочники Книги (Формат PDF).

http://ecworld.ru/support/sdd/ - Параметры элементов.

http://ra4a.narod.ru/portal/Sprawka.html - Справочная информация по элементам.

http://ra4a.narod.ru/portal/SMD.htm - Справочная информация, конкретно по SDM элементам.

[RAØZHM]

Немогу найти транзистор, помогайте.... Стоит на выходе в радиостанции KENWOOD TK-K4AT.

Обозначение:

SX5
0H1
915

Корпус типа SOT-89.

[RAØZHM]

КРАТКИЕ СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ ЗАРУБЕЖНЫХ ТРАНЗИСТОРОВ

   
от Toshiba - новые строчные транзисторы и заменники для мониторов и ТВ техники
http://monitor.net.ru/forum/toshiba-download-6502.html

А так же от Philips файл с ссылками на их ресурс с докуметацией по каждому отдельно елементу
http://semiconductors.philips.com/acrobat/literature/9397/75010756_chapter8.pdf

Новые быстродействующие тр-ры ST1803DHI ...
http://monitor.net.ru/forum/download.php?id=1137  ST1803DHI.rar  252,1 КБ 
http://monitor.net.ru/forum/download.php?id=22420   ST1803DHI.pdf  250,07 КБ 

Силовые транзисторы, подбор аналогов по параметрам.
http://monitor.net.ru/forum/download.php?id=2416   HOTSpecs.rar  18,52 КБ 
   
Еще в копилку транзисторов
http://monitor.net.ru/forum/download.php?id=2426   Catalogo_Transistores.pdf 
http://monitor.net.ru/forum/download.php?id=2425   FET-Transistors.pdf 
http://monitor.net.ru/forum/download.php?id=3033   tran_phil.pdf 
      
Портал от Филипс сервера в виде интерактивного документа PDF . Если кликнуть по нужному элементу - то Акробат поставит линк в браузер и свяжется с сервером Филипс для извлечения полного ДатаШита на изделие  (в тот момент нужно быть подключенным к Инету ).
Очень удобно и компактно (и безплатно). Но там не только транзисторы - но и диоды и др полупроводники.
А также - аналог заменник иногда указывается.  Советую всем. Удовлетворяет во множестве поисков.
http://monitor.net.ru/forum/dload.php?action=file&file_id=631

Соответствия распространенных SMD, SOT и ТО транзисторов :
http://monitor.net.ru/forum/download.php?id=7866   sgsmallst-0602.pdf 
      
1. Транзисторы Российского производства
2. Цветовая и кодовая маркировка Росс. транзисторов
3. Полевые транзисторы
http://monitor.net.ru/forum/download.php?id=15863   tranz RU.rar  84,19 КБ 
http://monitor.net.ru/forum/download.php?id=15921   trans markRU.gif  29,35 КБ 
http://monitor.net.ru/forum/download.php?id=16075   polev trRU.rar  43,94 КБ 

То же транзисторы
http://monitor.net.ru/forum/download.php?id=16706   Catalog-KTB.rar  41,21 КБ 

Вот ещё ссылочка http://www.counterslab.com/trans.zip бесплатно только 55 запусков
а ещё на этом сайте есть цитирую(определение параметров резисторов и конденсаторов по их международной цветовой маркировке.)

Тот-же справочник, что и первая ссылка от радика только с цоколёвками.
если бы кто нибудь переделал этот справочник так что бы строка параметров не передвигалась вместе с ними а оставалась на месте, то ценыб ему небыло.

http://monitor.net.ru/forum/download.php?id=16963   tranz.rar  353,7 КБ 

Datasheet. http://www.kacha.cz/datasheet.html
Tranzistory - http://kacha.idisk.cz/tranzistor/
Diody - http://kacha.idisk.cz/dioda/

SMD tranzistory Panasonic řady UNRxxxx (285kB) - http://www.kacha.cz/datasemi/Tranzistory_unr2211.pdf

Tranzistory J174, J175, J176, J177 (30kB)
http://www.kacha.cz/datasemi/J174_175_176_177_CNV_2.pdf

Tranzistory TOSHIBA pro horizontální rozklady TV (504kB)
http://www.kacha.cz/datasemi/Horiz_deflect_tranz_toshiba.pdf

Tranzistory PANASONIC 2SC... pro horizontální rozklady TV (160kB)
http://www.kacha.cz/datasemi/Panasonic_2SC.pdf

Tranzistory PHILIPS pro horiz.rozklady a jejich ekvivalentní náhrady (160kB)
http://www.kacha.cz/datasemi/Philips_transistor_equivalence.pdf

Diody, IC a tranzistory Philips používané do monitorů. (598kB)
http://www.kacha.cz/datasemi/Philips_IC_monitory.pdf

Справочник отечественых електронных елементов
http://monitor.net.ru/forum/-download-10531.html

Маркировка SMD полупроводников http://info.electronicwerkstatt.de/bereiche/bauteile/smd/smd_aktiv/index.html

маркировка SMD транзисторов с даташитами http://www.s-manuals.com/index.html?m=1

справочник по SMD http://depositfiles.com/files/02ayuo37j
   
RAR архив. справочник. Зарубежные SMD и ДРУГИЕ диоды. Размер 2.68 метра.
http://depositfiles.com/files/n693o9ihx

диоды защитные ESD.rar
http://depositfiles.com/files/v354y1ppz

Азбука транзисторной схемотехники А.Петров, г.Могилёв  (РЛ,1994,4..12).rar
http://depositfiles.com/files/6cjh0qgfu
         
Даташиты на транзисторы серии BLD.
http://www.sisemi.com.cn/english/prboard.asp?boardid=21&page=1
   
www.murata.com/products/catalog/pdf/o05e.pdf каталог

Справочник по полупроводниковым приборам Ver 1.02 более 30 тысяч зарубежных и отечественных транзисторов диодов и т.д
http://depositfiles.com/files/rhgjyavdq

справочник по цифровым и логическим микросхемам более 14 тысяч зарубежных и отечественных микросхем
http://depositfiles.com/files/tpqyvdlok

[RAØZHM]

Для тех, кто занимается ремонтом, аудио-видео бытовой техники, сайт с отзывами о поддельных радиодеталях.
http://www.telemaster.ru/fuflo/