¿Qué herramientas, equipos y técnicas utiliza para soldar piezas SMT de paso fino?

Posiblemente se han hecho muchas preguntas sobre la soldadura de piezas smd, pero no he encontrado respuestas específicas, como:

1. ¿Utiliza una lente de relojero o algún otro tipo de lupa mientras suelda estos componentes en miniatura? ¿Qué sería lo más óptimo para ver una imagen más grande?

2. ¿Cómo suelda componentes donde las almohadillas se encuentran debajo del paquete? No tengo un horno de reflujo y he tratado de ignorar estos paquetes, pero ya no puedo hacerlo. ¿Hay alguna técnica para soldar manualmente BGA, iLCC, CSP entre otros?

3. ¿Qué herramientas utiliza, aparte de pinzas, soldador, alambre de soldadura y un lugar de trabajo iluminado / brillante? ¿Alguna "tercera mano" adecuada que haya encontrado que marque la diferencia en un monstruo?

4. ¿Hay un grosor de punta específico para el soldador? ¿Qué pasa con el calibre del alambre de soldadura?

5. Para la creación de prototipos, si no siempre fuera factible hacer una placa de circuito impreso, ¿suelda estos componentes en un veroboard o compra una placa de conexión?

Podría agregar más a estos en función de su experiencia y sabiduría ...

Tu turno.

Antes de comenzar, estas son muchas preguntas en una pregunta. Intenta dividirlo un poco más la próxima vez.

Uno: ¿Utiliza una lente de relojero o algún otro tipo de lupa mientras suelda estos componentes en miniatura? ¿Qué sería lo más óptimo para ver una imagen más grande?

Esta pregunta discutió la óptica con más detalle. Tengo una lupa 10x que utilizo para inspeccionar las juntas de soldadura cuando no estoy en la estación de trabajo del microscopio en la escuela o el trabajo, pero no hay duda de que el microscopio estereoscópico es la mejor herramienta. Stereo te da una percepción de profundidad.
En cuanto a ver la imagen más grande, alejar (los microscopios que he usado van de ~ 3x a 40x) le da mucho espacio para encontrar su lugar si le preocupa eso. Sin embargo, el acercamiento es cuando brilla un alcance. Quemarás piezas de plástico altas (como cubiertas de conectores) por un tiempo, pero eventualmente tendrás una idea de dónde está tu plancha fuera del campo de visión. Un buen microscopio le dará una longitud focal de 3 "(contraste con una lupa barata, la mía es probablemente de aproximadamente 1.5" para 1/4 de aumento), por lo que puede agitar su soldador a la mitad entre los dos hasta que vea un marrón difuso nube moviéndose a través de su campo de visión. Mueva la plancha hacia atrás hasta que vea la punta, y solo luego bájela a la almohadilla que está soldando. Una lente de dioptría iluminada no proporciona suficiente aumento, en mi opinión, para justificar la molestia de tener la lente en el camino. Lo mismo con las lupas en las manos amigas.

Dos: ¿Cómo soldar componentes donde las almohadillas se encuentran debajo del paquete, no tengo un horno de reflujo y he tratado de ignorar estos paquetes pero ya no puedo hacerlo. ¿Hay alguna técnica para soldar manualmente BGA, iLCC, CSP entre otros?

Si es posible, manténgase alejado de los paquetes de tipo BGA para la soldadura manual. En un apuro, los paquetes iLCC (y el QFN más común) se pueden hacer colocando pequeñas cúpulas de soldadura en la almohadilla (que debe extenderse fuera de los límites del chip), fluyendo en la parte inferior del componente y calentando la soldadura. Si todo va bien, la soldadura se derretirá, calentará el contacto en el chip y la tensión superficial unirá la unión. Para dispositivos de recuento bajo de pines, esto funciona bastante bien, incluidos los osciladores de cristal. Si los contactos se extienden por el costado del chip, simplemente caliéntelos. Otra opción son las pistolas de aire caliente o las estaciones de soldadura de aire caliente. Steinel hace buenas pistolas de aire, y muchas estaciones de soldadura tienen accesorios de aire. He descubierto que las pistolas de aire son más efectivas que las estaciones de soldadura para aplicar / refluir chips, simplemente parecen aplicar el calor de manera más uniforme y sostenible. Presta atención a los perfiles de reflujo: debes comenzar a calentarlo lentamente, durante un período de uno o dos minutos, y solo entonces aplicar el calor real. El estrés térmico es una preocupación real aquí. Tenga en cuenta que solo he usado este método para retrabajar; No lo he probado para las ejecuciones de ensamblaje.

Tres: ¿Qué herramientas utiliza, aparte de pinzas, soldador, alambre de soldadura y un lugar de trabajo brillante / iluminado? ¿Alguna "tercera mano" adecuada que haya encontrado que marque la diferencia en un monstruo?

Mecha de soldadura. Millas y millas de las cosas. Para la mayoría del trabajo, incluso para los tonos finos, las cosas normales de .11 "están bien, pero las cosas más pequeñas (.05" o .03 ") son útiles. La mayoría de los tutoriales lo tienen que aplicar de manera indiscriminada. Paralelo al borde del chip, toque el borde más cercano a la almohadilla con la punta de su soldador y deslícelo sobre la PCB hasta que haga contacto con el borde del chip. Tenga cuidado de que no se rompan pequeños fragmentos y provoque cortos .
Para ayudar a las manos, he usado un Panavise 301 con la base de la bandeja 312. Sostiene el trabajo a 10 "de la mesa, lo que le permite estabilizar los codos. Sin embargo, a algunas personas les gusta poner el trabajo sobre la mesa (en una almohadilla antiestática, por supuesto), para que puedas estabilizar el talón de tu mano.
Por último, y probablemente lo más importante, querrás flujo. Los lápices fundentes son baratos y fáciles de encontrar, pero tengo una pequeña botella cuentagotas que me gusta más: no tiene que preocuparse por dañar nada si gotea el fundente sobre el PCB. Esto, por supuesto, obliga a tener a mano alcohol isopropílico y secadores de algodón para eliminar el residuo de forma intermitente. Ah, y también querrás una bobina de alambre de alambre de calibre 30 para corregir errores.

Cuatro: ¿Hay un grosor de punta específico para el soldador? ¿Qué pasa con el calibre del alambre de soldadura?

Esto depende completamente de lo que estás haciendo. Tengo un cono de 1/32 "que uso para casi todo, y uso una soldadura estándar de .031" para conectores, orificios pasantes y cableado, y Kester 44 de .01 "para trabajos finos. Solo tendrá que experimentar.

Cinco: para la creación de prototipos, si no siempre fuera factible hacer una placa de circuito impreso, ¿suelda estos componentes en un tablero o compra una placa de conexión?

Por lo general, hago pequeños errores: superpegue la parte superior, conéctelo al protoboard (como Twin Industries 8200-45-LF) y luego conecte un cable de calibre 30 a cada una de las almohadillas, de esta manera , y conéctelo a los encabezados o lo que necesite que hacer. (Nota: foto del trabajo de otra persona, no el mío). Luego, después de verificar que todo esté en los lugares correctos, coloque una gota de pegamento caliente sobre todo para darle un poco de alivio de tensión a los cables.

Yo suelo:

• Microscopio estéreo (con una lente adicional que aumenta la distancia focal) e iluminador de microscopio de fibra óptica.
• Estación de soldadura de aire caliente (basura china barata, modificada significativamente).
• Soldador de buena calidad. (Tengo una estación de soldadura con calefacción OKI-Metcal RF).

• Una jeringa de pasta de soldadura.

• y lo más importante buenas pinzas

Diría que las cosas más importantes para el éxito son un buen par de pinzas y pasta de soldadura. No necesita una plantilla de soldadura. Una jeringa simple con una punta dispensadora fina le brinda un control mucho mejor sobre el volumen de soldadura que el uso de soldadura de alambre. Incluso puedo escapar sin usar solder-wik la mayor parte del tiempo.

Los paquetes de BGA y otros tipos de paquetes con muchos cables en la parte inferior del dispositivo están al alcance de un simple montaje manual, ya que verificar su trabajo de soldadura requiere una estación de inspección de rayos X. Además, el registro de la máscara se vuelve progresivamente más importante a medida que las piezas se hacen más pequeñas, y la dispensación manual de la pasta de soldadura ya no es efectiva. Es posible administrarlo con una plantilla de plantilla de soldadura y un horno de reflujo, pero no tengo mucha experiencia allí, y arreglar un trabajo de soldadura fallido probablemente sea muy difícil.

Utilizo un microscopio USB Veho (alrededor de £ 40 en eBay) o una lupa x15.

A veces uso una pequeña mancha de blu-tack para mantener un componente en su lugar. El flujo es esencial, al igual que la mecha de soldadura para errores de limpieza.

Tiendo a grabar mis propios tableros, son sorprendentemente caros de comprar.

Si construimos en cualquier cantidad, usamos una máquina para recoger y colocar. O haga que su CM (fabricante por contrato) use uno. Incluso hay CM que hacen tiradas cortas.

Herramientas

Los Hakko 936 son baratos (en el trabajo costaba ~ $ 85 por parte de un proveedor) pero funcionan muy bien. No se calientan tan rápido como algunas de las planchas más nuevas (en las que la "punta" incluye el elemento calefactor), pero en menos de un minuto. La punta estándar con la que vienen la he usado para soldar todo hasta QFN de 0,50 mm. Incluso los imitan si estás tratando de ahorrar dinero.

Y sí, pinzas. Obtenga algunos estilos diferentes y si se doblan mucho, deséchelos.

Materiales

Para trabajos de paso moderadamente fino, 0.015 "es común, pero tiene unos 0.025 o 0.031 para agujeros pasantes, por lo que no está utilizando una pulgada de soldadura por conexión.

He descubierto que usar fundente pegajoso en lugar de plumas de flujo funciona bastante bien. Obtuve un tubo de 30 g de un flujo de RMA no limpio y pegajoso de Kester (número olvidado) de mi representante de forma gratuita (sin fecha de vencimiento) cuando compré un limpiador de flujo y se demostró que funciona mucho mejor, aunque es un poco menos conveniente. Una punta de Luer-lock de punta fina y puedo poner un punto justo donde quiero. También puede sujetar bien las piezas finas y amortiguar un poco la vibración de las manos al empujar piezas.

El cable Kynar de 30 AWG (envoltura de alambre) es excelente cuando esa conexión se desliza de alguna manera a través del DRC de su paquete de diseño o cuando FUBAR el pinout y tiene que girar la parte y tener la mitad colgando en el aire

Tecnicas

En cuanto a las técnicas para algunas partes de la plataforma sin plomo / inferior, generalmente uso el enfoque de error muerto de reemrevnivek si no puedo obtener la misma parte en un paquete de plomo más conveniente.

Si desea colocarlos en una placa, las almohadillas inferiores pueden soldarse a mano con una vía suficientemente grande debajo de la almohadilla, incluso BGA de paso grande (no han hecho personalmente BGA). Alternativamente, puede unir los componentes sin plomo con pasta de soldadura y reflujo de placa caliente antes de trabajar a mano los componentes con plomo.

Evito el problema de tercera mano para la colocación de SMT colocando una cantidad mínima de soldadura en una almohadilla (ya sea para un TQFP-64 o 2512) y luego clavando la parte hacia abajo. Para los circuitos integrados, es posible que tenga que empujarlo para alinearlo correctamente, luego clavar con tachuelas en una esquina opuesta y luego ir a trabajar. Asegúrese de golpear las ubicaciones clavadas nuevamente para obtener una unión adecuada.

Yo uso uno de estos microscopios de disección estéreo SM-20.

Para soldar utilizo un sistema Metcal. Son caros si se compran nuevos, pero una vieja unidad de energía STSS a menudo se puede comprar barata en Ebay y usar con las piezas de mano y cartuchos MX-500 posteriores. Creo que también se puede usar con los últimos accesorios MX-5000, pero no los he probado.

Este tutorial puede resultarle interesante, de Jon Oxer de Freetronics.

La herramienta más esencial para mí es una lupa con banda para la cabeza: