Как паять паяльной пастой феном

Обновлено: 05.05.2024

Как правильно паять SMD? Рано или поздно всем электронщикам приходилось сталкиваться с таким вопросом.

Бывают случаи, когда простым паяльником не подобраться к SMD элементам. В этом случае лучше всего использовать паяльный фен и тонкий металлический пинцет.

В этой статье мы с вами поговорим о том, как же правильно запаивать и отпаивать SMD. Тренироваться будем на трупике телефона. Красным прямоугольничком я показал, что мы будем отпаивать и запаивать обратно.

Для фена нужна подходящая насадка. Выбираем самую маленькую, так как отпаивать и припаивать будет маленькую smd-шку.

А вот вся конструкция в сборе.

С помощью зубочистки наносим флюсплюс на smd-шку.

Вот так мы ее смазали.

Выставляем на паяльной станции температуру фена 300-330 градусов и начинаем жарить нашу детальку. Если припой не плавится, то его можно разбавить сплавом Вуда или Розе с помощью тонкого жала паяльника. Как увидим, что припой начинает плавиться, с помощью пицента аккуратно снимаем детальку, не задев smd-шки, которые рядом.

А вот и наша деталька под микроскопом

Теперь припаяем ее обратно. Для этого чистим пятачки (если вы не забыли — это контактные площадки) с помощью медной оплетки.

После того, как мы их почистили от лишнего припоя, нам нужно сделать бугорки с помощью нового припоя. Для этого на кончике жала паяльника берем совсем чуть-чуть припоя.

И делаем бугорки на каждой контактной площадке.

Ставим туда smd-детальку

И пригреваем ее феном, до тех пор, пока припой не растечется по стенкам детальки. Не забывайте про флюс, но его надо очень немного.

В заключении хотелось бы добавить, что данная процедура требует умение работать с мелкими детальками. Сразу все не получится, но кому это надо, со временем научится припаивать и выпаивать SMD-компоненты. Некоторые умельцы припаивают smd-шки с помощью паяльной пасты. Паяльную пасту я использовал при запаивании BGA микросхем в это й статье.

Одна из проблем светодиодного освещения — перегрев кристалла. Чем мощнее светодиодный эммиттер, тем больше должна быть скорость отвода тепла от него. Для хорошего теплового контакта 3-х ваттных светодиодов с 45 миллиметровым чипом применяются специальные платы/радиаторы, обычно имеющие форму звездочек.

Решил попробовать паяльную пасту Mechanic MCN-300

Характеристики паяльной пасты

Производитель: HONG KONG WELSOLO METAL TECHNOLOGY CO., LIMITED
Состав: Олово 63/свинец 37
Размер частиц: 25-45мкм
Вес нетто 42г
Вес бруттно 50г

Процесс пайки:

При помощи зубочистки наносим пасту на место пайки и прижимаем туда светодиоды

Весь процесс можно посмотреть на видео

Проверяем тепловой контакт при помощи тепловизора

У светодиода припаяны только выводы. Термопасты нет.
Светодиод припаян паяльником с КПТ-8
Светодиод припаян тепмофеном с MCN-300

Распределение тепла при описываемом методе пайке гораздо более равномерное, нагревание более медленное, а остывание, наоборот, быстрее, чем при других методах пайки. Подробнее о результатах моих исследований можно узнать в этой статье

Вывод

При пайке паяльной пастой и феном достигается очень хороший результат с точки зрения отвода тепла от кристалла. И чем мощнее светодиод, тем выше эффективность данной технологии

Баночки на 42г хватит для пайки примерно 50-100 светодиодов.

Температура фена какая? Производились ли измерения светоотдачи светика до и после пайки? Сам пользуюсь такой же пастой, но освещение делаю на 5730 и одноваттниках.
p.s. А синт второе увлечение?))) некоторые аккорды немного налажал)))

Тоже делаю на одноватниках, так свет более равномерно светит.

Автору за статью спасибо, будь тепловизор то же бы проверил, как отводится тепло термоклеем.

Alexey :

Температура фена 300-350С
Светоотдачу до и после не проверял, но разницы между паянными феном и паяльником не заметил.

На утюге не пробовали паять?

Alexey :

Нет. Не пробовал. Паял строительным термофеном Бош. Сейчас паяю термофеном от паяльной станции.

Мне кажется, проблема будет аккуратно убрать светодиод с утюга, так как припой там жидкий и при любом неловком движении или отклонении от горизонтали светодиод сползет с площадки вместе с припоем.

Но приспособится, наверное, можно.
Перегреть ничего не перегреете, так как нагрев в любом случае идет до тех пор, пока паяльная паста не превратится в капельки припоя.

Alexey :

Не разу такого не было.
Может какой то люминофор особый?

Картинка тепловизора впечатлила — прямо снимок секретной ракетной бызы со шпионского спутника.
Я вот на звездочку радиатор смотрю… Там 6 контактных площадок, половина под плюс, другая половина под минус. Плюс в центре. Как я понимаю, центральная вообще не для питания а исключительно для теплоотвода.
Там можно по сути просто термопастой ведь, так?
Сама эта паяльная паста с ее свойствами электропроводимости нужна лишь на плюсе и минусе, да?

Alexey :

Как раз изюминка в том, чтобы припаять центральную охлаждающую площадку корпуса светодиода к звездочке. Так как у контакта пайкой теплопроводность на порядок меньше чем у любой термопасты. А паять контакты можно и обычным паяльником.

Здравствуйте, пробовал я один такой диод паяльником залудить со стороны площадки для теплоотдачи, а припой к ней вообще не пристаёт. Выходит, что она алюминиевая?
Как тогда паста к ней пристаёт?
Или бываю разные виды подложек?

Alexey :

Не должен быть алюминий. У меня знакомый паял площадки паяльником. Попробуйте с флюсом каким нибудь припаять

Здравствуйте, а у вас же в этом опыте диоды не на радиаторе, а грамотней наверное было бы их прилепить к радиатору, контарст был бы более заметен, а то на фотке с охлаждением вообще не понятно почему средний диод нагрет весь сильней чем правый.

Alexey :

Может быть.
Здесь зато нагрев быстрее и разница в температуре более ощутима
В этой статье все мерил. И с радиатором и без.

Alexey :

К сожалению, я такие светодиоды покупал только на ТАО. На АЛИ я бы выбрал продавца с высоким рейтингом и отзывами и с чипом Epistar или Bridgelux.

Отлично, спасибо за крайне полезное исследование!
Вынужден добавить, что для пайки алюминия подходит далеко не всякий флюс, в вашем случае — и само собой, при изготовлении изделия, рассчитанного на долгий срок службы — неизбежно произойдёт окисление.
Кстати, а как менять светодиод? Отпаять его можно или свойства пасты таковы, что не разрушив изделие, разъединить их не получится? Спасибо!

Попал сюда через отзывы на Али, словно путник пустыни в цветущий оазис. Сайт — находка! И фитоосвещение, и умелые ручки и, самое главное, чудо Кот (у меня была такая же черная кошка)… В общем, ныряю с головой.

подскажите! а как светодиоды на таких подложках-звездочках установить на алюминиевую пластину, профиль и т.д.(чтоб собрать фитолампу, например) Думаю использовать термоклей, но может есть вариант подешевле?

Alexey :

Ух, ты! Спс попробую

Отличная статья, только в тексте есть некоторая неоднозначность. Здесь первый из тройки светодиодов припаян, а в статье про тепловизор та же фотка, но первый светодиод уже не припаян а только прижат к звёздочке. Где правда? Я как бы догадался, что припаян не сам светодиод, а только его выводы, но лучше уточнить это в тексте и не использовать разные подписи к одному рисунку.

Alexey :

1. Что конкретно делать, если нет термофена? А нельзя ли обычным паяльником как-либо нагреть — может, через какую-то прокладку металлическую? Или просто пожжёшь звёздочку?

2. Наверное, доверять качеству китайской термораспайки не стоит? В смысле, покупать светики и звёздочки отдельно и потом паять их самому термопастой — нежели чем покупать термо-спаянные китайцами изделия светик+звёздочка?

Alexey :

1. Люди паяют при помощи утюга или духовки. Главное, нагреть до нужной температуры и не перегреть светодиоды.
Можно приноровиться паять обычным паяльником — лудите пятку светодиода и центральную теплоотводящую дорожку, затем расплавляете капельку олова на ней и быстро, пока олово не застыло пинцетом прикладываете диод.
Проверяете, сто припаялось крепко тем же пинцетом, затем припаиваете вываоды

2. При массовом производстве паять паяльной пастой быстрее чем паяльником, поэтому, в большинстве своем там должна быть нормальная пайка. Хотя на 100% никто не застрахован от того, что центральный пятак вообще не припаян. Также как и то, что сам кристалл в корпусе нормально припаян к пятаку. Эксплуатация выявит все проблемы

Нет, я имел в виду другое: можно ли при помощи паяльника как-либо паять термопастой, а не оловом?

Alexey :

Да можно, только не не рентабельно
После нагрева паяльная паста превращается в капельку припоя
А стоит она гораздо дороже чем припой

Т.е. паяльной пастой, а не термопастой — оговорился.

Или вот ещё идея: как насчёт свечки?

Сегодня паял светики на звезды на стеклокерамической плите (пока супруга на катке и не видит)…. Все прлучилось отлично. Жарче всего в центре. Пирометром отследил температуру (отстроил ручкой на плите) 240-245гр.
Капаешь кпт-8 в центр звезды, прикладываешь светик и вперед…

Alexey :

А почему в центр термопаста а не паяльная?

Alexey :

Китайские термопасты разные. Есть масса сравнительных обзоров. Есть те, которые по теплопроводящим свойствам хуже майонеза ))).
Читайте обзоры, в интернете их масса, и берите проверенные.

В качестве радиатора, наверное, можно как-то приспособить пустые банки из-под пива. Только как конкретно это сделать, надо подумать.

Добрый день, Alexey.
Подскажите, пожалуйста, есть ли у вас опыт использования термоклея Radial ? Если да, то как себя показал? Купил диоды 3 Вт без звездочек, думаю приклеить их сразу к радиатору. Подойдет он для этих целей?
Спасибо за ответ.

Alexey :

Добрый день
Термоклей давно не применял
Последнее время использую казанский сисликоновый герметик

И держит хорошо после высыхания. И нагрева не боится. Теплопроводность более менее.
Стоит копейки

А как Вы выяснили его неплохую теплопроводность? Тепловизором есть возможность задокументировать? Я просто не очень понимаю, как силикон может быть хорошим теплопроводником, даже при тонком слое…

Alexey :

Может быть не хорошую, но достаточную
Видимо в силиконе там есть какой то теплопроводный материал
Проверяю тепловизором на лампах. Обычно температура кристалла бывает в районе 60-75
Температура подложки 50-60
Радиатор 40-50

А можно-ли эти звёздочки тем же самым образом крепить к алюминиевому профилю? Или как лучше всего можно крепить звёздочки к профилям?

Alexey :

Звездочки к алюминиевому профилю нормально крепятся на термоклей или на силиконовый герметик-прокладку для двигателей авто.
Можно и на заклепки, но тогда головки от заклепок нужно изолировать непроводящими шайбами

Пробовал припаять таким образом один мощный светодиод к алюминиевому радиатору. Под светодиодом припой собирается в 3-4 капли, при этом при поднимая сам светодиод. Т.е. образуется воздушная прослойка и теплоотвод выполняется через эти несколько капель. Можно ли как-то этого избежать и более равномерно выполнить припой?

Alexey :

Пайка алюминия — это совсем другая область. Специальные флюсы и технологии. Я предпочитаю клеить на термоклей. Светодиодам, как правило, хватает

Alexey, сейчас по ссылке есть светодиоды на звездочках.
Когда Вы размещали ссылку на звездочках не было?
Или не устроила цена или сами звездочки?
И не пойму что значит подложка 16 и 20. Не подскажите?

Про этот метод пайки я знаю очень дано. Однажды даже пробовал, просто ради эксперимента припаять пару деталек с помощью паяльной пасты, но сейчас, наконец-то, я подошел к данному методу более менее серьезно и с практическими целями.

Пайка паяльной пастой - способ наиболее близкий к тому, как паяют платы на производстве. Все платы в ваших телефонах, ноутбуках, телевизорах и других приборах спаяны именно этим способом. Надо сказать, что процесс весьма завораживающий и выглядит как волшебство.
Разумеется, дома в кустарных условиях, техпроцесс несколько отличается от того, что используют на заводах, но общий принцип тот же.
Для начала нам понадобится трафарет для пасты. В промышленности трафареты делают из тонкой нержавеющей стали, вырезая в них дырки лазером или химическим травлением. Изготовление такого можно заказать и себе, но стоит это довольно дорого. Я же заказал трафареты из каптона. Один такой трафарет обошелся примерно в 230 рублей. Вероятно в дальнейшем я буду использовать стальные, но пока для пробы я решил остановиться на этом варианте.
Для крепления трафарета я соорудил простейший "прибор". Печатные платы на этом фото нужны исключительно для того, чтобы точно позиционировать ту плату, которую мы будем паять. Я использовал их потому, что их толщина точно совпадает с толщиной целевой платы.

Ставим плату, которую мы собираемся паять в устройство. При этом все дырки в трафарете точно попадают напротив контактных площадок деталей.

А вот и сама паста. Паяльная паста представляет собой смесь маленьких шариков припоя и флюса. Паст этих миллион видов и говорят подобрать хорошую целая проблема. Эта паста свинцовая, бывают бессвинцовые - они хуже по многим характеристикам, но не такие вредные. Вероятно в дальнейшем я перейду на бессвинцовые.

Паста оказалась достаточно жидкая. После пары попыток удалось нанести ее так, чтобы она попала на все контактные площадки. Конечно тут нужна некоторая сноровка. Наносится паста с помощью пластиковой карточки, хотя может быть имеет смысл использовать ракельную резину.

Поднимаем трафарет и достаем плату. Картинка из разряда "как оно выглядит на самом деле", ибо в идеале оно должно выглядеть несколько аккуратнее.

Дальше расставляем компоненты. Я не стал паять всю плату, а просто расставил несколько не самых ценных деталек для пробы. Расстановка оказалась весьма простой и после пары деталек процесс пошел весьма быстро и аккуратно. только потом уже заметил, что поставил конденсатор на размер больше чем надо, ну да ладно.

После этого плату нужно нагреть. На производстве это делают в специальных печах, где процесс нагрева и охлаждения очень точно контролируется по термопрофилю. Дело это не простое, тонкостей там море, для разных плат, паст, компонентов нужны разные термопрофили. Такие печки существуют и для "домашнего" пользования, а некоторые даже умудряются делать их из обычных печек для приготовления еды и тостеров. Я же за неимением всего этого грел паяльным феном.

Визуально качество пайки получается практически заводское. В любом случае выглядит оно в разы аккуратнее чем при пайке паяльником. При этом, конечно на пайку уходит в разы меньше времени, т.к. не надо вручную паять каждый контактик. Особенно порадовало качество пайки контактов с хорошим теплоотводом. Паяльником их практически не реально аккуратно запаять.

Поскольку паста довольно точно дозирована - все точки пайки получаются одинаковыми и аккуратными. За счет сил поверхностного натяжения компоненты сами занимают ровное положение, даже если изначально были поставлены немного криво.

Резюме: способ однозначно стоит использовать, если нужно спаять больше чем 1-2-3-10 плат. Затраты времени -10, аккуратность +20

Плату желательно отмыть от остатков флюса, можно использовать изопропиловый спирт, а можно( возможно даже лучше) специальную химию. Например можно использовать для отмывки в УЗ ванне жидкость Solins US

П.С. Пасту можно наносить и без трафарета из шприца, но это не очень удобно. Есть специальные пневматические дозаторы, но это не очень дешево.

П.С.2. Напоминяю, что свинец является вредным, а в виде такой пасты - особенно. Ни в коем случае нельзя есть, пить, курить во время работы с пастой.
Любые загрязнения рабочего места - удалять. Пары - не вдыхать и вообще проверивать. Тоже самое касается работы с обычным припоем.

К делу. Сегодня речь пойдет о пайке. Знаю, что многих новичков, желающих поиграться с микроконтроллерами, это отпугивает. Но, во-первых, можно воспользоваться макетными платами, где просто втыкаешь детали в панель, без даже намека на пайку, как в конструкторе.

Так можно собрать весьма кучерявое устройство.

Но вот паять таки придется. Вопрос как? Особенно, если вы этого никогда раньше не делали. Я, возможно, открою Америку, но буквально несколько дней назад я сам для себя открыл волшебный мир пайки без особого геморроя.

и припой c флюсом внутри:

Ясное дело, что время ожидания на каждой фазе требует хотя бы минимальной практики, но не более того. Уверен, что любой новичок по такой методике сам запаяет Maximite за час.

Много припоя еще не значит качественного контакта. Капелька припоя на месте контакта должна закрывать его со всех сторон, не имея рытвин, но не быть чрезмерно огромной бульбой.
По цвету пайка должна быть ближе к блестящей, а не к матовой.
Если плата двухсторонняя, и отверстия неметаллизированные, надо пропаять по указанной технологии с обоих сторон.

Планарные элементы (конечно, не самые маленькие) даже проще для пайки в некотором роде, хотя для самодельных устройств уже придется травить плату, так как на макетной плате особого удобства от использования планарных элементов не будет.

Итак, небольшой, почти теоретический бонус про пайку планарных элементов. Это могут быть микросхемы, транзисторы, резисторы, емкости и т.д. Повторюсь, в домашних условиях есть объективные ограничения на размер элементов, которых можно запаять обычным паяльником. Ниже я приведу список того, что лично я паял обычным паяльником-шилом на 220В.

Когда будете покупать жидкий флюс, купите и жидкость для мытья плат. Увы, при жидком флюсе лучше плату помыть после пайки.

Сразу скажу, я ни разу не профессионал, и даже не продвинутый любитель в пайке. Все это я проделывал обычным паяльником. Профи имеют свои методы и оборудование.

Конечно, пайка планарного элемента требует куда большей сноровки. Но все равно вполне реально в домашних условиях. А если не паять микросхемы, а только простейшие элементы, то все еще упрощается. Микросхемы можно покупать уже впаянные в колодки или в виде готовых сборок.

Вот картинки того, что я лично успешно паял после небольшой тренировки.

Это самый простой вид корпусов. Такие можно ставить в колодки, которые по сложности пайки такие же. Эти элементарно паяются по первой инструкции.

Следующие два уже сложнее. Тут уже надо паять по второй инструкции с аккуратным теплоотводом и жидким флюсом.

Элементарные планарные компоненты, типа резисторов ниже, весьма просто паяются:

Но есть, конечно, предел. Вот это добро уже за пределами моих способностей.

Читайте также: