Proč třísky před instalací vysušit. Reballing (obnovení vývodů kuliček) BGA součástek (čipů). Pájecí pasta a tavidlo

Je známo, že pokud je čip vlhký, pak když se pokusíte takový čip připájet, nabobtná s bublinami a nebude správně fungovat. A s přihlédnutím k ceně čipů, jejich dodací lhůtě a složitosti oprav je to velmi drahé. Hledal jsem hodně na internetu. Jíst různé tipy, od - suché na stolní lampa do domácí trouby. K dispozici je také velmi drahé vybavení. Mně osobně žádná z rad nevyhovovala (stejně jako můj kamarád v Německu něco podobného dlouho hledal.). Teoreticky by měl mít každý čip dokumentaci, která popisuje, při jaké teplotě a jak dlouho by měl před pájením schnout. To je správné, ale ne vždy dostupné většině opravářů.

Shrneme-li všechny informace, vyjde nám, že pro běžné sušení čipu musí mít teplotu přibližně 130 stupňů Celsia. asi 8-10 hodin. To mu neublíží, ale odstraní vlhkost. Netvrdím originalitu, ale chci se podělit o zařízení, které používám já a můj přítel v Německu (udělal jsem to na mou radu). Třeba se to bude hodit i ostatním. Od používání tohoto zařízení, nikdy jsem neměl problém s žádným čipem, objednával jsem ho z Číny i Ruska.
Trouba na chipsy vyrobeno ze šrotu během několika víkendů. Korpus je vyroben z lisovaného papíru s laminací. Jednalo se o kusy z ozdobného nábytkového obložení o tloušťce 6 mm. I když můžete použít jakýkoli teplotně odolný materiál (nutno udržovat teplotu minimálně do 180 stupňů C. a vyšší). Spoje jsou provedeny šrouby M3. Jako topná tělesa byly použity 20wattové keramické odpory s nominální hodnotou 15 Ohmů (můžete použít od 10 do 18 Ohmů). Pouze 6 kusů, protože trouba je určena pro současné sušení 2-3 hranolků.

Na jeden čip budou stačit 3-4 odpory. Jako prvek udržování teploty byl použit elektromechanický termostat na 130 stupňů C. Pro ochranu (není na obrázku) je k jednomu z rezistorů zespodu přitlačena tepelná pojistka 10 A, 180 stupňů C. Všechny rezistory jsou zapojeny paralelně. Tito. celý obvod se skládá ze sériově zapojených: tepelná pojistka, termostat, skupina odporů. Pro názornost je paralelně s odpory zapojena LED 12 V (nebo 3,5 V přes odpor 510 Ohmů). Celé zařízení je napájeno počítačovým zdrojem (byl tam starý s 200W). I když se bude hodit jakýkoli zdroj 12 V a proud cca 5 A. Na horní část zařízení je umístěn kryt ze stejného materiálu jako tělo. To zlepšuje tepelnou stabilitu a snižuje frekvenci spínání.
Klady: jednoduchost výroby a dostupnost materiálů. (Termostat a rezistory lze zakoupit téměř v každém obchodě s rádiem).

Z mínusů: Termostat má velmi velkou hysterezi, téměř 40 stupňů C. To znamená, že se vypne při 130 stupních C a zapne se při 90 stupních C. To ale čipu nijak neuškodí, spíše naopak nedovolí nabobtnat velmi vlhkou třísku. Na fotografii je zařízení zespodu (bez vodičů a tepelné pojistky) a skutečně v provozu. Zařízení je používáno asi rok. Doufám, že tyto informace budou užitečné!

Moderní radioelektronická zařízení si nelze představit bez mikroobvodů - složitých částí, do kterých jsou ve skutečnosti integrovány desítky nebo dokonce stovky jednoduchých elementárních součástek.

Díky mikročipům jsou zařízení lehká a kompaktní. Musíte za to zaplatit pohodlím a snadnou instalací a poměrně vysokou cenou dílů. Cena mikroobvodu nehraje důležitou roli při určování celkové ceny výrobku, ve kterém je použit. Pokud se takový díl při montáži poškodí, při výměně za nový se mohou náklady výrazně zvýšit. Není těžké připájet tlustý drát, velký odpor nebo kondenzátor, stačí základní pájecí dovednosti. Mikroobvod musí být pájen zcela jiným způsobem.

Aby nedošlo k nepříjemným nedorozuměním, je při pájení mikroobvodů nutné používat určité nástroje a dodržovat určitá pravidla založená na rozsáhlých zkušenostech a znalostech.

K pájení mikroobvodů můžete použít různá pájecí zařízení, od nejjednodušších páječek až po složitá zařízení a pájecí stanice využívající infračervené záření.

Pájka pro pájení mikroobvodů by měla být nízkopříkonová, nejlépe určená pro napájecí napětí 12 V. Hrot takové páječky by měl být ostře nabroušený do kužele a dobře pocínován.

K odpájení mikroobvodů lze použít vakuové odpájecí čerpadlo - nástroj, který vám umožní odstranit pájku z nohou na desce jednu po druhé. Tento nástroj je podobný injekční stříkačce, ve které je píst odpružený směrem nahoru. Před zahájením práce se zatlačí do těla a zafixuje a v případě potřeby se uvolní stisknutím tlačítka a zvedne se působením pružiny, která sbírá pájku z kontaktu.

Horkovzdušná stanice je považována za pokročilejší zařízení, které umožňuje jak demontáž mikroobvodů, tak pájení horkým vzduchem. Tato stanice má ve svém arzenálu vysoušeč vlasů s nastavitelnou teplotou proudění vzduchu.

Zařízení, jako je topný stůl, je velmi oblíbené při pájení mikroobvodů. Ohřívá desku zespodu, zatímco montáž nebo demontáž se provádí shora. Volitelně může být topný stůl vybaven horním ohřevem.

V průmyslovém měřítku se pájení mikroobvodů provádí speciálními stroji pomocí infračerveného záření. V tomto případě se obvod předehřeje, přímo připáje a kontakty nohou se krok za krokem ochladí.

Doma

K opravě komplexu může být vyžadováno pájení mikroobvodů doma domácí přístroje, základní desky počítačů.

K pájení nohou mikroobvodu zpravidla použijte páječku nebo pájecí pistoli.

Práce s páječkou se provádí pomocí běžné pájky nebo pájecí pasty.

V poslední době se k pájení stále častěji používá bezolovnatá pájka s vyšším bodem tání. To je nezbytné pro snížení škodlivých účinků olova na tělo.

Jaké vybavení bude vyžadováno?

K pájení mikroobvodů budete kromě samotného pájecího zařízení potřebovat ještě nějaké další vybavení.

Pokud je mikroobvod nový a vyrobený v balení BGA, pak je pájka již nanesena na nohy ve formě malých kuliček. Odtud název - Ball Grid Array, což znamená pole kuliček. Tyto skříně jsou určeny pro povrchovou montáž. To znamená, že součást je nainstalována na desce a každá noha je připájena ke kontaktním ploškám rychlým a přesným zásahem.

Pokud byl mikroobvod již použit v jiném zařízení a je používán jako použité náhradní díly, je nutné provést přebalení. Přebalování je proces obnovy kuliček pájky na nohách. Někdy se používá i v případě čepele - ztráta kontaktu nohou s kontaktními plochami.

K provedení přebalování budete potřebovat šablonu - desku z žáruvzdorného materiálu s otvory umístěnými v souladu s umístěním kolíků mikroobvodu. Existují hotové univerzální šablony pro několik nejběžnějších typů mikroobvodů.

Pájecí pasta a tavidlo

Pro správné pájení mikroobvodů musí být splněny určité podmínky. Pokud se práce provádí pomocí páječky, měla by být její špička dobře pocínována.

K tomu se používá tavidlo - látka, která rozpouští oxidový film a chrání hrot před oxidací před potažením pájkou během pájení mikroobvodu.

Nejběžnějším tavidlem je borovicová kalafuna v pevné, krystalické formě. Ale pro pájení mikroobvodu není takový tok vhodný. Jeho nohy a kontaktní místa jsou ošetřena tekutým tavidlem. Můžete si ho vyrobit sami rozpuštěním kalafuny v lihu či kyselině, nebo si ji můžete koupit již hotovou.

V tomto případě je výhodnější použít pájku ve formě výplňového drátu. Někdy může uvnitř obsahovat práškové kalafunové tavidlo. Můžete si zakoupit hotovou pájecí sadu pro pájení mikroobvodů, která obsahuje kalafunu, tekuté tavidlo se štětcem a několik typů pájky.

Při přebalování se používá pájecí pasta, což je základ viskózního materiálu, který obsahuje drobné kuličky pájky a tavidla. Tato pasta se nanáší v tenké vrstvě na nohy mikroobvodu ze zadní strany šablony. Poté se pasta zahřívá fénem nebo infračervenou páječkou, dokud se pájka a kalafuna neroztaví. Po vytvrzení tvoří kuličky na nožičkách mikroobvodu.

Zakázka

Před zahájením práce je nutné připravit všechny nástroje, materiály a zařízení tak, aby byly po ruce.

Při instalaci nebo demontáži lze desku položit na tepelný stůl. Pokud se k demontáži používá pájecí pistole, musíte je izolovat, abyste zabránili jejímu dopadu na jiné součásti. To lze provést instalací desek vyrobených ze žáruvzdorného materiálu, například pásů vyříznutých ze starých desek plošných spojů, které se staly nepoužitelnými.

Při použití odpájecího čerpadla k demontáži je proces přesnější, ale trvá déle. Odpájecí čerpadlo se „nabíjí“, když čistí každou nohu. Jelikož se plní kousky ztuhlé pájky, je potřeba ji vyčistit.

Existuje několik pravidel pájení, která je třeba dodržovat:

• Pájení mikroobvodů na desce musí být provedeno rychle, aby nedošlo k přehřátí citlivé části;
• Během pájení můžete každou nohu držet pinzetou, abyste zajistili další odvod tepla z těla;
• Při instalaci pomocí fénu nebo infračervené páječky musíte hlídat teplotu dílu, aby se nezvýšila nad 240-280 °C.

Elektronické části jsou velmi citlivé na statickou elektřinu. Při montáži je proto lepší použít antistatickou podložku, která se umístí pod desku.

Proč sušené chipsy?

Čipy jsou mikroobvody umístěné v pouzdrech BGA. Jméno zjevně pochází ze zkratky, která znamenala „Numerical Integrated Processor“.

Na základě zkušeností mají odborníci pevný názor, že při skladování, přepravě a přepravě čipy absorbují vlhkost a při pájení zvětšují svůj objem a ničí součást.

Vliv vlhkosti na čip lze vidět, pokud je čip zahřátý. Na jeho povrchu se budou tvořit puchýře a bubliny dlouho předtím, než teplota stoupne na hodnotu dostatečnou k roztavení pájky. Člověk si může jen představovat, co se děje uvnitř dílu.

Aby se předešlo nežádoucím následkům vlhkosti v těle čipu, při instalaci desek se čipy před pájením vysuší. Tento postup pomáhá odstranit vlhkost z pouzdra.

Pravidla sušení

Třísky musí být vysušeny v souladu s teplotní režim a trvání. Nové chipsy zakoupené v obchodě, ze skladu nebo zaslané poštou doporučujeme sušit minimálně 24 hodin při teplotě 125 °C. K tomu můžete použít speciální sušicí pece. Čip můžete vysušit položením na horkou plotnu.

Teplota sušení musí být řízena, aby se zabránilo přehřátí a selhání součásti.

Pokud byly čipy vysušeny a uloženy v normálu podmínky místnosti, stačí je sušit 8-10 hodin.

Vzhledem k ceně dílů je samozřejmě lepší je vysušit, abyste mohli s jistotou pokračovat v instalaci, než se pokoušet pájet nevysušený čip. Potíže mohou vyústit nejen ve vyhozené peníze, ale také ve ztrátu času.

Trouba na sušení hranolků