Демонтаж радиодеталей строительным феном

Обновлено: 15.05.2024

Занимаясь ремонтом бытовой техники домашний мастер довольно часто сталкивается с необходимостью замены электронных компонентов, расположенных на платах или смонтированных навесным методом.

Работать в этом случае необходимо аккуратно, иначе можно повредить полупроводниковый слой, пережечь дорожки или даже разрушить корпус.

Для того, чтобы выпаять транзистор, микросхему или диод необходимо знать и соблюдать определенные правила монтажа. Читайте их в этой статье.

Принципы безопасной работы с полупроводниковыми радиодеталями

Температурные условия

Все электронные приборы созданы для эксплуатации при нормальной температуре. Они не могут длительно выдерживать перегрев и плохо воспринимают импульсные температурные воздействия: выходит из строя полупроводниковый переход, нарушаются контакты, разгерметизируется корпус радиодетали.

Однако, основными способами их монтажа остаются сварка или пайка, обеспечивающие разогрев контактных площадок и соединение их при остывании.

Используемые марки легкоплавких припоев типа ПОС-60 или ПОС-40 начинают переходить в жидкое состояние при нагреве до 183 градусов, а при охлаждении на воздухе быстро остывают и создают надежный контакт.

Сохранность работоспособности транзистора, диода, микросхемы, конденсатора обеспечивается за счет короткого времени расплава и застывания припоя на ножке радиодетали.

Конструкция плат

Для обеспечения безопасной пайки следует представлять конструкцию платы, на которую крепится радиодеталь. На практике наибольшее распространение имеют модели с:

одним;
или двумя слоями токопроводящих дорожек из медной фольги, на которые наносится припой.

Они наклеены на диэлектрические пластины из стеклопластика или гетинакса.

Кроме этих моделей в специальных высокоточных электронных приборах работают многослойные платы со сложным устройством токопроводящих дорожек различной конструкции.

Монтаж деталей на них пайкой, используя припой, осуществляют роботы в заводских условиях.

Домашнему мастеру качественно выполнить подобную работу в быту довольно сложно.

Необходимый инструмент

Паяльник

Старые модели

Обеспечить нормальный прогрев контактных дорожек плат и выводов полупроводников позволяет правильно подобранный паяльник.

Раньше широко использовались модели резистивного типа с нагревательным элементом из тонкой нихромовой проволоки.

Современные паяльники

Под конкретные условия пайки сейчас можно приобрести различные виды моделей, снабженные всевозможными функциями.

Например, для выпаивания микросхем, транзисторов и диодов специально создан паяльник с отсосом олова.

Он быстро разогревает слой застывшего припоя и легко удаляет его в жидком состоянии с контактной площадки.

Держатели радиодеталей

При нагреве ножки транзистора для залуживания и пайки всегда следует отводить тепло от корпуса и полупроводникового слоя каким-либо металлическим предметом.

С этой целью обычно применяют пинцет или зажим типа крокодил. Однако, удобнее всего работать медицинским инструментом с тонкими ножками, которым пользуются хирурги при проведении операций.

Фиксация электронных плат

Радиодетали и платы обычно имеют маленькие размеры, требуют надежной фиксации в пространстве. Паять их на весу опасно: небольшое неверное движение способно повредить всю конструкцию.

При работе с ними одна рука уже занята: в ней паяльник. А второй необходимо выполнять еще какие-то дополнительные действия. Выручают в этом случае заводские или самодельные тиски, держатели, струбцины. Ими необходимо обязательно пользоваться.

Иглы для пайки

Их в момент расплава припоя вставляют внутрь гильзы платы для отделения ножки радиодетали от контактной дорожки.

Для этих же целей хорошо подходят медицинские иглы от шприцов. Их наконечники требуется обточить до прямого угла.

Инструмент для удаления расплавленного олова

Существует несколько способов, позволяющих убрать жидкий припой из места расплава:

стряхивание на пол, стол или другую поверхность;
сметание кисточкой или щеткой;
отсос;
впитывание в специальную оплетку.

Первые два метода относятся к экстремальным, ими пользуются в крайних случаях. Для нормальной качественной работы подходят два последних способа.

Метод отсоса жидкого олова

Приспособленный для него инструмент называют оловоотсосом. Внешний вид и конструкция одной из многочисленных моделей показана на картинке.

Перед работой у него взводят пружину. Когда припой расплавлен до жидкого состояния, то наконечник устройства прикладывают к нему и нажатием кнопки заставляют усилием освобожденной пружины придать движение поршню для обеспечения разрежения, которое и втягивает жидкий металл в специальную полость.

Демонтажная оплетка

Она изготавливается плетением из мягкой медной проволоки. Работать с ней довольно просто: на расплавленный припой накладывают отрезок оплетки, а он быстро впитывает в себя жидкое олово.

Демонтажная оплетка продается в строительных магазинах. Альтернативой ей может служить экранирующая жила от старого коаксиального кабеля для телевизоров, выпускаемая еще в советские времена. Ее пропитывают флюсом их спирта и канифоли.

Как безопасно выпаять транзистор, микросхему, диод

Условия пайки

Создавая рабочее место следует обратить особое внимание на его освещение. Паять радиодеталь при полусумраке нельзя. Если же зрение не позволяет четко видеть все детали, то необходимо надевать корректирующие очки.

Электронная плата должна быть четко зафиксирована в пространстве, а телу обеспечено устойчивое положение. Лучше всего работать сидя или стоя на обоих ногах, уверенно удерживая паяльник. Ведь любое неверное движение нанесет невосполнимый вред.

Технология демонтажа радиодеталей

Наконечник паяльника следует точно устанавливать на слой припоя, расположенный в гнезде одной ножки транзистора и быстро расплавлять его.

Затем в это место вводят с обратной стороны иглу и отделяют олово от ножки. Если имеется демонтажная оплетка или оловоотсос, то пользуются ими.

Когда конструкция радиодетали позволяет использовать металлический зажим для отвода тепла от корпуса, то обязательно применяют его.

Если же место для установки наконечника паяльника сильно ограничено, то работают без использования теплосъема.

Особенности демонтажа микросхем

Расположение ножек микросхемы строго в ряд позволяет выполнять расплав припоя во всех гильзах контактных площадок платы с одной стороны корпуса. Это довольно рискованный метод, но в большинстве случаев при хороших навыках он заканчивается успехом.

Его применяют тогда, когда нет под рукой описанных выше инструментов для удаления расплавленного олова, а работу необходимо выполнить быстро.

Подобные операции хорошо обеспечивает трансформаторный паяльник с наконечником из медной проволоки, которую можно перегнуть по форме ножек микросхемы.

Под корпус микросхемы подкладывают шило или тонкое лезвие отвертки. Им действуют в качестве рычага, сдвигают, поэтапно вытаскивают сразу все ножки из гнезд в момент расплавления олова, но не раньше.

Не стоит пытаться полностью извлечь микросхему за один прием, ее достаточно немного выдвигать поэтапно с каждой стороны. При этом следят за температурой корпуса и дают возможность ему остывать.

Подобным методом мне удалось извлечь микросхему К554СА3 из старой платы для работы ее компаратором в самодельном сумеречном выключателе.

У старых платах часто ножки радиодеталей загибали с обратной стороны и пропаивали. Их сложнее демонтировать. Придется расплавлять олово на каждой ножке, надевать на загиб иглу и ей выравнивать контактную проволоку, чтобы она нормально вышла через отверстие гильзы.

Предлагаю ознакомится с видеороликом владельца Radioblogful “Как выпаять микросхему тремя разными способами”

Для решения возникающих вопросов используйте возможность комментирования статьи. Сейчас вы можете поделиться ею с друзьями через соц сети.

При монтаже мелких радиоэлементов на печатные платы наилучшие результаты дает пайка микросхем специальным феном. Этот процесс требует определенных знаний и навыков, поэтому мы расскажем, как нужно паять феном с флюсом без повреждения платы и компонентов на ней.

Особенности пайки

Сейчас развитие электроники идет по пути все более плотного монтажа компонентов на печатной плате. Помимо очевидных достоинств, прогресс приводит к трудностям ремонта из-за очень компактных размеров. Это очень затрудняет работу паяльником, и поэтому для монтажа планарных деталей, микросхем и смд-конденсаторов обычно применяется пайка с помощью специального фена.

Термофен – это отдельный элемент паяльной станции. Он создает узкий поток воздуха, нагретого до температуры 400–500 градусов и двигающегося с определенной скоростью.

Поэтому при работе с ним нужно учитывать ряд особенностей.

Температуру нагрева следует регулировать в зависимости от выполняемой работы, размера компонента и вида припоя.
Скорость потока воздуха должна быть наименьшей, иначе при работе фен может сдуть соседние мелкие компоненты. Но от нее зависит скорость прогрева, поэтому ее нужно регулировать индивидуально.
Фен комплектуется несколькими насадками, которые регулируют мощность воздушного потока. Правило простое – для мелких деталей лучше выбирать узкую насадку.
При нагреве припой, закрепляющий соседние компоненты, может размягчиться. Тогда эти детали сдвинутся, нарушится контакт между ними, и плата будет работать некорректно. Во избежание этого их нужно экранировать фольгой или термоскотчем, чтобы они не нагрелись.
Фен нужно держать строго перпендикулярно поверхности платы.

Исходя из этого, к работе нужно подойти максимально ответственно.

Инструменты и материалы

Для паяния печатных плат нам понадобятся:

Этот набор подбирается индивидуально для каждого мастера. А кроме того, потребуются качественное освещение и линза для осмотра паяльного шва.

И еще – предельная внимательность и море терпения.

Технология

Процесс выполнения работы состоит из 3-х основных частей: выпаивание старого элемента, очистка платы от лишнего припоя и монтаж новой детали. Рассмотрим эти этапы отдельно.

Демонтаж старого компонента выполняется в определенной последовательности.

Важно! Поднимать старую деталь нужно строго вверх, не допуская ее перемещения в стороны. Иначе расплавленный припой замкнет соседние контакты, и удалить его будет непросто.

Или еще хуже – от платы оторвется дорожка, восстановить которую еще сложнее.

Далее переходим к подготовке контактных площадок платы.

Расплавьте припой на месте контакта.
Если есть шприц, удалите с его помощью лишний металл.
Если шприца нет, воспользуйтесь медной оплеткой. Для этого минимально распушите ее, чтобы были видны поры. Далее обильно покройте ее флюсом, приложите к месту соединения и прогрейте феном или паяльником. Оплетка впитает в себя лишний металл. После этого остается отрезать ненужную ее часть.

Следует полностью освободить плату от припоя.

Далее переходим к подготовке детали. Главная задача – нанести на контакты припой в виде шариков одинакового размера (это называется реболлинг). Для этого воспользуйтесь трафаретом.

Трафарет – это металлическая пластина со множеством отверстий, в которые ножками вставляется деталь.

Для его использования проделайте следующее.

закрепите радиокомпонент на трафарете специальной изолентой;
с тыльной стороны шпателем нанесите паяльную пасту;
установите температуру нагрева 300 градусов;
прогрейте деталь вместе с трафаретом, а когда появится характерный блеск, то отключите нагрев;
дайте полностью остыть компоненту;
уберите изоленту;
включите нагрев 150 градусов, прогрейте деталь и аккуратно освободите ее из трафарета.

Внимание! Паяльная паста должна быть качественной, иначе припой не сможет закрепиться на контактах. При выборе пасты нагрейте ее небольшое количество.

Качественная паста образует большой гладкий шарик, а бракованная – распадается на множество мелких. При этом повышение температуры ей не поможет, и шов будет плохой.

После этого переходите к установке нового радиокомпонента.

Нанесите небольшое количество флюса.
Точно наложите новую деталь на плату. Ориентируйтесь на риски и на ощупь постарайтесь расположить микросхему на наибольшей высоте, чтобы шары на ней соответствовали контактам на плате. Можете ориентироваться на просвет между платой и деталью, для этого посмотрите на шов сбоку.
Если рисок нет, то переверните микросхему выводами вверх и приложите ее краешком к пятакам платы, после этого засеките положение детали. Затем установите элемент по этим засечкам.
Настройте температуру 345–350 градусов и прогрейте элемент. Припой должен ярко заблестеть и залить каждый контакт. Важно! Как и при снятии, прогревать компонент надо не только по центру, но и по периметру. Обойдите феном весь шов по длине.
Дождитесь полного остывания припоя. Место пайки желательно протереть спиртом.

После этого остается только проверить плату на работоспособность.

Способы

Работу можно значительно облегчить, если воспользоваться некоторыми методами профессионалов.

Для облегчения съема старого компонента можно применить подогрев платы снизу. Для этого закрепите ее зажимом, переверните и прогрейте феном в течение 5 минут. После этого работайте как обычно. Процесс пойдет быстрее.
Чтобы выпаять старый компонент без риска перегрева, можно использовать легкоплавкие припои (сплав Вуда, сплав Розе). Для этого покройте шов флюсом и нанесите этот сплав. Температура его плавления меньше, чем у олова. Когда вы начнете греть, он расплавится и смешается с оловом на плате, тогда деталь выпаяется быстрее и без перегрева.
При пайке нежелательно использовать спирто-канифольный флюс, поскольку у него низкое удельное сопротивление.

При работе всегда соблюдайте технику безопасности, особенно с нагретым оборудованием. Работайте в хорошо проветриваемом помещении с достаточным количеством света.

О пайке микросхем феном смотрите далее.

Инструментальная электроника развивается одновременно с электроникой общей, что выливается в непрерывное совершенствование применяемых во время ремонта инструментов.

Одним из таких инструментов стал паяльный фен. Многие современные бытовые приборы, такие как телевизоры, планшеты, ноутбуки, можно отремонтировать только с его помощью.

Что необходимо для работы

Паяльный фен, который еще называют термовоздушной паяльной станцией, представляет собой многокомпонентный инструмент с большим числом функций, для ремонта современных устройств. Он позволяет выполнять пайку компонентов СМД, конденсаторов, светодиодов и других деталей. То же касается и чипов BGA-типа, делающих монтаж более плотным. Сегодня почти каждая электронная начинка в современных устройствах изготовлена таким образом.

Чтобы паять смд-компоненты, необходимы такие материалы и приборы:

Грамотно работать паяльным феном – значит соблюдать осторожность, иметь ангельское терпение, и быть предельно аккуратным.

Последовательность действий на примере смд-компонента

Допустим, на рабочей печатной поверхности ремонтируемого электронного блока находится сгоревшая смд-шка, нуждающаяся в демонтаже. Чтобы ее удалить и поставить новую, нужно выбрать для фена компактную насадку и подготовить флюс.

Напор воздуха в процессе не должен быть чересчур сильным, в противном случае есть риск сдуть рядом стоящие элементы. Виновника поломки продолжают греть до начала плавления припоя, что сразу будет заметно.

После разжижения припоя осторожно демонтируют смд деталь. В процессе важно не ушатать компонентов-соседей, так как они наверняка потеряли устойчивость из-за расплавления удерживающего их припоя.

Исправный smd укладывают на старое место при минимальном количестве флюса. Греют деталь паяльным феном до кондиции, когда припой ярко заблестит, растекаясь по каждому из контактов.

Особенности работы с микросхемами BGA

Подогрев снизу

Данный прием не только полезен в работе с паяльным феном, но и повышает удобство пайки.

Плату закрепляют зажимом, устанавливают 200-градусную температуру и прогревают в течение пяти минут, после чего начинают работать, как обычно.

При помощи термоскотча можно экранировать рядом стоящие элементы.

После снятия чипа вышеупомянутой оплеткой очищают контакты. Аналогичным образом поступают и с платой.

Все процедуры надо проводить аккуратно, чтобы не допустить повреждений схемы. Если под рукой нет оплетки из меди, удалить припой можно при помощи паяльника с утонченным жалом.

Процедура реболлинга

Для проведения реболлинга чип помещают в трафарет, и закрепляют специализированной изолентой. С тыльной стороны пальцем или шпателем наносят паяльную пасту, затем настраивают фен на температурный режим около 300 градусов и начинают прогревать. После появления характерного блеска от расплавленной паяльной пасты дают припою полностью остыть.

Для освобождения трафарета от чипа убирают изоленту и прогревают трафарет примерно до 150 градусов, в конце процедуры деталь должна освободиться. Бывает, что сходу невозможно достать деталь из китайского трафарета, поэтому может возникнуть необходимость аккуратно ее зацепить.

Во время обратной пайки микросхемы оценивают риски, выкладывают чип необходимое количество раз для точного совпадения пяток и шаров. Потом выставляют на паяльном фене температуру от 330 до 350 градусов и греют до тех пор, пока расплавленный припой не даст возможность чипу самому встать на место.

Читайте также: