Нужны некоторые советы по использованию термовоздушной паяльной станции для моего проекта.

Я и мой друг разработали для нашего проекта 4-слойную печатную плату толщиной 0,8 мм. Верхний и нижний слои предназначены для сигнальных трасс, а средние слои — для питания и заземления. Все компоненты, которые мы используем, относятся к типу SMD, а также у нас есть несколько компонентов на плате, которые содержат пластик.

Мы провели несколько экспериментов по пайке компонентов на плату и несколько раз потерпели неудачу. Паяльная паста, которую мы используем, представляет собой бессвинцовый припой, который плавится при 217 градусах Цельсия. Каждый компонент, который мы используем, имеет максимальную пиковую температуру оплавления 260 градусов по Цельсию.

В первый раз, когда мы пытались припаять компоненты, мы использовали нашу термовоздушную паяльную станцию ​​при температуре 260 градусов по Цельсию, но мы вообще не смогли припаять компоненты, паяльная паста не плавилась. Затем мы попробовали более высокие температуры, но каменная пластина (куда мы поместили нашу печатную плату), казалось, поглощала тепло, и плата довольно быстро теряла температуру.

Потом мы провели небольшое исследование и увидели статьи, где люди использовали более 300 градусов по Цельсию, иногда 350 и даже 370. Когда мы попробовали эти температуры, пайка прошла вроде бы успешно, паяльная паста плавилась, и все спаялось правильно. Но расплавились пластиковые детали, кнопки и разъем... Которые не плавились при 260 градусах Цельсия.

Кроме того, мы попробовали припаять некоторые компоненты на двухслойной печатной плате, и все было спаяно за считанные секунды даже при температуре 260 градусов Цельсия. Мы думаем, это означает, что наша печатная плата имеет гораздо большую тепловую массу, потому что она имеет 4 слоя, а также целая земляная пластина, соединенная с каждым слоем через множество переходных отверстий.

Последнее, что осталось, это равномерно прогреть плату, так что 260 градусов по Цельсию будет достаточно. У нас нет ни плиты, ни инфракрасного обогревателя. Учитывая свойства нашей платы и тот факт, что единственным инструментом является термовоздушная паяльная станция, не могли бы вы, ребята, дать нам несколько советов, как предварительно разогреть плату, какие температуры использовать для предварительного нагрева и пайки, и, может быть, какие насадки лучше для этих целей?

Заранее спасибо!

Вручную паяльником паять не умеете? Если вам необходимо использовать термофен (например, если у вас есть детали BGA), попробуйте припаять только те детали, которые не плавятся при оплавлением горячим воздухом (оставьте плавящиеся части за пределами платы), а затем припаяйте пластиковые детали вручную. .
Похоже, что основной причиной являются шлифованные переходные отверстия, которые неправильно нарисованы в САПР. Если вы просто врежете их прямо в заземляющий слой, то вы создадите печатную плату, на которую ничего нельзя установить, так как весь заземляющий слой будет действовать как очень эффективный теплоотвод. Заземляющие переходные отверстия должны иметь «звездообразную» форму с несколькими небольшими дорожками, выходящими из них.
Спасибо за ваш ответ @Hearth. Да, мы считаем хорошей идеей паять более уязвимые части вручную, но в нашем случае это будет немного сложно. Из-за ограничений по размеру наша плата очень маленькая и плотная, с кучей компонентов размером 0201, расположенных близко друг к другу. Использование паяльника для пайки держателя карты SMD SD, 24-контактного разъема FPC 0,5 мм и нескольких кнопок SMD будет сложным. Если предварительный нагрев платы поможет нам снизить пиковые температуры, это будет идеальным решением.
Спасибо @Lundin за ваш ответ. Да, мы используем много переходных отверстий, и они напрямую подключены к заземляющему слою без тепловой защиты. Когда мы проводили исследования, никто не использовал терморельеф для переходных отверстий при сшивании сквозных отверстий, поэтому мы этого не делали. Итак, вы думаете, что тепловое облегчение будет иметь большое значение?
Да, это будет иметь большое значение. Вам не нужно использовать терморазгрузку на переходных отверстиях, которые используются только для сшивки, только на тех, которые напрямую подключены к заземляющему контакту разъема, диода и т. д. В любом случае, вам, вероятно, следует опубликовать разводку вашей печатной платы в виде отдельный вопрос и попросить обзор дизайна.
Я съеживаюсь, когда вы упоминаете о плотных 0201-х. Лично я думаю, что лучшим использованием вашего времени может быть редизайн, чтобы упростить сборку платы вручную. Другим вариантом было бы обратиться к местному производителю с лучшим оборудованием и заплатить за заполнение вашего прототипа.
Способ, которым профессионалы используют горячий воздух, состоит в том, чтобы использовать нагреватель платы для предварительного нагрева платы чуть ниже температуры активации флюса, а затем использовать горячий воздух, чтобы довести ее до вершины.
@ScottSeidman да, мы могли бы купить уже собранную плату у какого-нибудь производителя, но это не то, что нам нужно.
@Lundin, мы рассмотрим тепловые рельефы в нашем дизайне, и да, мы думаем, что было бы неплохо опубликовать нашу плату для обзора. Спасибо!

Ответы (1)

Вы разработали плату с очень маленькими компонентами, которые будет очень трудно паять вручную, а затем решили, что вам следует использовать ручную пайку. Это плохая идея, когда вы проектируете плату, вы должны размещать компоненты так, чтобы вы могли эффективно их собрать. Но поскольку у вас есть доски и, вероятно, вы хотите попробовать их использовать, я думаю, у вас есть два варианта:

  1. Найдите кого-нибудь с печью для оплавления или соберите простую. Это повысит температуру достаточно для оплавления припоя, но не слишком сильно, чтобы расплавить пластик.

  2. Припаять вручную. Это будет сложнее, но все же возможно. Мой совет будет использовать паяльник как можно чаще. Компоненты 0201 паять нелегко, но это можно сделать с помощью тонкого наконечника долота. Затем, вместо того, чтобы оплавлять всю доску горячим воздухом (что очень сложно без конфорки), увеличьте температуру горячего воздуха, возьмите маленькую насадку и оплавьте только отдельные компоненты, на которых вы не можете использовать утюг. Переход на свинцовый припой облегчит эту задачу, так как температура может быть ниже, что даст вам больше права на ошибку, хотя, безусловно, можно использовать и бессвинцовый припой.

1. Мы думали об этом, но, к сожалению, пока это невозможно. 2. Да, ручная пайка будет возможна, но у нас более 100 компонентов и это займет столько времени... Я как бы думаю, что можно предварительно прогреть плату с помощью самой термовоздушной паяльной станции. Что, если мы установим температуру около 200 градусов по Цельсию и равномерно прогреем плату в течение нескольких минут, затем поменяем сопло и поднимем температуру до 260 градусов по Цельсию. Будет ли это работать? Так как у нас осталось всего несколько печатных плат, мы боимся экспериментировать, поэтому разместили здесь.
@DadaKräuter Вы заказывали SMD-трафареты с печатными платами? В противном случае ручная пайка 100 компонентов на одной печатной плате займет меньше дня, хотя вам может понадобиться микроскоп для 0201, особенно для последующего анализа работы. Разъемы FFC 0,5 мм и т. д. могут быть сложными, поэтому начните с них в первую очередь.
@Lundin, мы также заказали трафарет, иначе нанесение паяльной пасты на все контактные площадки было бы кошмаром. :D