Как сделать термопинцет своими руками
Термопинцет для smd компонентов своими руками
Автор: justatom
Опубликовано 04.05.2016.
Создано при помощи КотоРед.
Термопинцет своими руками
Термопинцет – экзотика до тех пор, пока не начнется работа с SMD.
Вот тут-то и возникает нужда. Как правило при замене (тяга поживиться, снимая «хабар» с битых плат вряд ли оправдана).
Хотя. Хотя, если уж откровенно, счистить левый компонент вполне можно и «вилкой».
Но если все-таки нельзя, то нужен сабж.
А он – хороший или по меньшей мере приемлемый, ибо «плохой» в данном случае означает «никакой» – весьма недешев.
«Пэйс», к примеру – где-то в районе 40К за паяльник + еще столько же за станцию.
Хотя, если уж честно-честно, мотивация данного проекта была чуточку другой.
Работа с сетевым электричеством.
Первый опыт.
Ибо пинцет замышлялся регулируемым.
Итак.
Берется обычный паяльник. Два. Как оказалось впоследствии, отечественные дешевые для такого дела – не самый лучший выбор.
И практически сразу же после знакомства у паяльника откусывается часть «гарды»:
Далее, в меру искусности тентаклей, из подручных деревяшек, оказавшимся в наличии инструментом вытачиваются рукоятки.
Паяльники укладываются в эти колыбельки (хочется верить, что идеально) и основательно приматываются изолентой.
Уже кое-что.
Сзади они скрепляются прецизионной шкатулочной петелькой, а спереди сдерживаются достаточно мягкой пружинкой:
И вот вам в итоге – квадрокоптер Можайского, но вполне плавающий:
Нужно, правда, еще жала изготовить.
Почему нет? В меру вашей фантазии.
На любой вкус.
Нужно лишь заметить, что обгорают они быстро. Это вам не япона-мода. (
Фиксация в пинцетской плоскости желательна.
Но не обязательна. Если обоим жалам есть обо что упереться на плате.
Так бывает не всегда. Но довольно-таки часто.
Легкость выпаивания деталек зависит от структуры плат.
Любительские – мгновенно. А вот с мощными полигонами, многослойные – как повезет.
Но все равно можно.
В итоге – счастливый обладатель пинцета счастливо обладает очищенной платой.
А может даже – и детальками.
Далее.
Закономерно возникает желание контролировать температуру жал.
Значит, нужна схема.
И она возникла.
Моя первая схема для сети 220В.
Как следствие неуверенности (220!) – перестраховки по поводу и без.
К примеру, трансформатор безопасности на период сборки и отладки.
Настоящий суровый радиолюбитель, я уверен, не знает, что это. Читая сей текст, он лишь снисходительно усмехается.
Или – расчет резистора на управление триаком. Он взят практически по НИЖНЕЙ границе тока. И ток там ведь не постоянный, а лишь на момент включения (хотя включается на каждом периоде). И резисторы при светодиодах (хотя, я использую очень чувствительные). И радиаторы для триаков – они не нужны при такой слабой нагрузке. Короче – 1001 перестраховка.
Подумал, что скомканно описал саму схему и добавил этот кусок; eсли разжевываю тривиальщину, просто пропустите его.
МК (ардуино) управляет оптопарой MOC3041 (кстати, из даташита на нее пришли и резистор 39 Ом с конденсатором 0.01мФ – для гашения инерции триака «The 39 ohm resistor and 0.01 мF capacitor are for snubbing of the triac and may or may not be necessary depending upon the particular triac and load used». Не требующаяся подстраховка. Кстати, в схеме оттуда ограничительний резистор вообще полагается 360 Ом, но об этом я уже посожалел).
Программа для ардуино – простейшее чередование напряжения и пауз, циклически выбирается нажатием кнопки, отображается цветными светодиодами на демо-макетке – предусмотрено три режима-температуры, где паузы длиннее, а нагревы короче. Не думаю, что код кому-то интересен, там все элементарно. Для жизненности, конечно, нужна еще калибровка каждого из паяльников и введение поправочного коэффициента. Но я этого не делал.
На рисунке показана схема для одного жала. Для другого – то же самое, но с учетом, что трансформатор безопасности – общий для обоих половинок.
Саму печатку не показываю. Уж извините, мне просто стыдно за реализацию 🙁 – она на очень большом текстолите, с дублирующими участками, некрасиво, неоптимально и т.д.
Уверен, каждый из вас это сделает в разы лучше. Если захочет.
Трансформатор безопасности составлен из двух одинаковых тороидальных трансов на 120Вт каждый, подключенных друг к другу понижающими обмотками.
Вот так.
___ > UPDATE
Так или иначе, схема была создана.
«Мозгом» послужил ардуино. Лениво было сажать МК на плату. А если бы решился, то взял бы tiny13 – выбор режима был бы одновременно и индикацией. Какой-нибудь галетник. Функционал минимальный.
Для демо же красиво мерцали три цветные и одна белая лампочки:
Разумеется, живьем все выглядит менее уютно (тест, где вместо паяльников лампочки по 40Вт):
И, наконец, финальный тест.
Разные режимы – разные температуры.
В перспективе можно подумать и о термопарах с полной автоматикой. Помечтать.
Все работает.
Не в пример какой-нибудь дешевой УИХУА, от которой после пары попыток загорается искреннее желание хватить изделие об стену. От души.
В заключение.
Отечественные паяльники хороши именно как паяльники. Нормальны.
А вот в составе термопинцета они, мягко говоря, не идеальны.
Фиксация жала недостаточна. Гуляет. Нужна конструкция иная.
Но ничего.
Ничего.
Поверхностно-монтируемые компоненты в своем названии предусматривают установку на поверхность платы, а не в отверстия, как старые элементы. SMD (поверхностно-монтируемые элементы) легче, дешевле, меньше, и могут быть размещены ближе друг к другу. Эти факторы, а также другие, повлияли сегодня на широкое распространение компонентов без выводов.
Существует много относительно недорогих инструментов и простых методов для пайки и распайки SMD.
Инструменты для пайки SMD
Относительно недорогой регулируемый паяльник за 50 долларов имеет ручку ступенчатого контроля температуры от 0 до 5. Поставляется с привычным жалом ST3 в форме клина, которое может быть слишком широким для чип компонентов, но оно всё же довольно часто используется для пайки. Многим людям будет более комфортно работать с конусными жалами ST7 или ST8. Насадка миниволна ST5 удобна для пайки деталей в корпусах QFP, QFN, PLCC, SOIC. Небольшое углубление в её срезанной поверхности позволяет удержать припой в количестве, достаточном для распределения по всему ряду выводов микросхемы.
Некоторые люди используют вакуумный пинцет, чтобы забирать и ставить на место мелкие компоненты.
Чтобы проверить свою работу вам понадобится лупа с 10 кратным увеличением. Такие лупы тоже есть со встроенным фонариком.
Техника удаления припоя тесьмой
Чтобы сделать распайку, положите медную косичку на ножки элемента и проведите по ней горячим паяльником. Тепло и флюс перетянет олово на неё. Используйте другой конец косички, если кажется что ничего не получается (с катушки отрезается небольшой её кусочек).
В зависимости от обстоятельств косичку нужно поднимать выше, при этом тепло будет удаляться по ней вверх от области касания паяльника.
Чтоб очистить тесьму, вам нужно добавить флюса побольше.
Пайка двухконтактных элементов
Такие элементы, как резисторы и конденсаторы часто растрескиваются из-за неравномерного нагрева. Паяйте два их противоположных конца одновременно. Используйте пинцет, чтобы удерживать деталь на плате. Подайте немного припоя на одну сторону, чтобы образовалась аккуратная галтель между концом элемента и контактной площадкой. В идеале должна получиться именно плавная перемычка, а не огромный шарик олова на конце.
Если все не так, используйте медную тесьму, чтобы удалить лишний припой.
Пайка SOIC и других микросхем с множеством ножек
Используйте пинцет или вакуумную присоску для удерживания SOIC (малого контура интегральную микросхему) на плате. Припаяйте один из выводов микросхемы, желательно чтоб это была ножка питания. Затем прихватите другой вывод питания с противоположной стороны. Проследите, чтобы все остальные ножки выстроились над своими контактными площадками.
Подсоединяйте остальные ножки — начиная с крайних, не припаянных контактов, проведите волну припоя, подавая при необходимости оловянную проволоку к жалу паяльника. Сделайте эту операцию как можно быстрее, не допустив перегрева микросхемы.
Удаление наплывов
Когда вы закончите пайку, осмотрите ножки чип элементов. Маленькие мостики между ними могут быть легко удалены, быстрым прогревом их паяльником, смоченным во флюсе. Толстые перемычки удаляются знакомым нам способом — с помощью распаечной тесьмы.
Автор: Алексей Алексеевич, г. Пермь.
В этой статье будет рассмотрена небольшая инструкция по пайки smd компонентов. Вы научитесь паять многоногие микросхемы, а так же познакомитесь с основными моментами и возможными трудностями, которые могут возникнуть в процессе пайки и узнаете как их избежать. В статье наглядно показано как паять SMD компоненты своими руками, а так же рассказывается о необходимом оборудовании и припоях, надеюсь надеюсь будет полезно!
С каждым днем все чаще радиолюбители используют в своем творчестве SMD детали и компоненты. Не смотря на размеры, работать с ними проще: не нужно сверить отверстия в плате, откусывать длинные вывода и т.д. Осваивать пайку SMD компонентов нужно обязательно, так как она точно пригодится.
Данный мастер-класс рассчитан не на новичков в пайке, а скорее на любителей, которые хорошо паяют но испытывают небольшие затруднения с пайкой многоногих микросхем или контроллеров.
Что понадобится для пайки SMD компонентов
Паяльник с регулятором температуры и толщиной жала
Губка для очистки жала
Оплётка для выпайки
Пинцет радиомонтажный
Припой трубчатый или другой
Флюс паста
Флюс жидкий
А лучше всего купить готовый набор для пайки SMD компанентов, где есть все необходимые инструменты и принадлежности.
Это минимальный набор, без дорогих паяльных станций, фенов и оловоотсосов.
Паяем SMD компоненты своими руками
Итак, начнем с самого сложного — пайка контроллера в корпусе QFP100. С чип резисторами и конденсаторами, думаю, и так все понятно. Главное правило тут: много флюса не бывает или флюсом пайку не испортишь. Избыточное нанесение флюса не дает олову обильно растекаться по контактом и замыкать их. Ещё есть второе второстепенное правило: даже мало припоя бывает много. В общем, дозировать и наносить его на жало нужно очень осторожно, чтобы не переборщить, иначе зальет все сразу.
Лужение площадки
Опытные радиолюбители не всегда выполняют подобный шаг, но на первых парах я рекомендую его сделать.
Нужно залудить плату, а именно место куда будет припаян контроллер. Конечно, площадка скорей всего залужена, особенно если плата сделана на производстве. Но со временем на контактах появляется оксидная пленка, которая может вам помешать. Нагреваем паяльник до рабочей температуры. Площадку обильно смазываем флюсом. На жало наносим немного припоя и лудим дорожки.
Лишний припой удаляем с помощью ПЩ провода. Он отлично впитывает припой благодаря эффекту капиллярности.
Устанавливаем и выравниваем контроллер
Когда площадка подготовлена, пришло время установить контроллер. Тут есть хитрость, большинство паяльщиков устанавливают микросхему и пинцетом выравнивают ее контакты по дорожкам. Но делать это очень сложно, так как даже небольшое подергивание рукой откидывает контроллер на значительное расстояние. Делать это будет гораздо проще, если смазать по диагонали уголки флюсом-пастой.
Теперь устанавливаем контроллер и корректируем пинцетом.
Как только микросхема встала — припаиваем контакты по диагонали.
Проверяем, все ли контакты попали на свои места.
Пайка SMD контактов микросхемы
Тут уже можно использовать как жидкий, так и тягучий флюс. Очень обильно наносим его на контакты.
Смачиваем каплей припоя жало, лишнее очищаем губкой.
И, аккуратно проводим по смазанным контактам.
Торопиться в этом деле не нужно.
Удаление лишнего флюса и припоя
Посте пропайки всех контактов, пришло время удалять лишний припой. Наверняка несколько контактов, да слиплись.
Очень обильно смачиваем контакты жидким флюсом. Жало паяльника полностью очищаем губкой от припоя и проходимся по слипшимся контактам. Лишний припой должен втянуться на жало. Чтобы удалить лишний флюс используйте СБС — спирто-бензиновую смесь, смешанную 1:1.
И тщательно всё протираем!
Смотрите видео с мастер-классом:
Обязательно посмотрите видео, где наглядно видно движение паяльника и все манипуляции.
В среде радиолюбителей устоялся и не безосновательно, определенный набор стереотипов.
Надо что-что выпаять – использовать термовоздушный фен паяльной станции. Надо что-то припаять: берем в руки паяльник.
Если площадь большая, чтобы не перегревать радиодетали на печатной плате и поменьше нагружать термофен, можно воспользоваться инфракрасным преднагревателем.
Но есть еще одна интересная штука, называемая термопинцет и что это такое, как устроен, для чего применяется и в каких случаях, расмотрим на примере одной из разновидностей WEP 938D с регулятором температуры и цифровым дисплеем.
Есть конечно и более простые и более сложные модели, но просто именно это устройство на днях к нам приехало, пополнило наш ассортимент паяльной техники и мы обратили на него внимание.
Только сдвоенные. И в этом основной смысл этой конструкции, поскольку друг без друга, даже еще и с такими выгнутыми жалами, они бесполезны. Вот если выпрямить плоскогубцами или другим слесарным инструментом, тогда другое дело.
Это касается как самой нагревательной части, так и рукояток. Такие вот мини паяльные устройства. По-другому не получится. Пробовать что-сделать сразу двумя електропаяльниками в натуральную величину, это все равно что кушать рис в первый раз палочками, как японцы. Крайне неудобно. И голодным можно остаться.
Размеры термо пинцетов зависят от среднего размера ладони человека и максимального хода шарнирного соединения.
Это следующая отличительная особенность. Сочленение спрятано в глубине пластмассового корпуса, а с одной из сторон находится подвижная часть, при нажатии на которую паяльные жала движутся навстречу друг другу, касаясь в одной точке.
Это принципиально важно.
Дело в том, что умельцы делают такие инструменты самостоятельно, но выходит это не всегда презентабельно. А может лучшие экземпляры просто не выкладывают в сеть.
Несмотря на топорный внешний вид, самая главная задача – точность закрепления жал в гнездах нагревателей, чтобы они не «гуляли» влево-вправо и не крутились.
Если отклонение от оси составит хотя бы десятые доли миллиметра, острия не сойдутся вместе и проще намучившись, купить готовый термопинцет, и тогда кончики жал электро паяльников приблизятся друг к другу, успешно расплавляя припой в микродозах, с остатками флюса, застывшие на выводах SMD электронных компонентов: резисторов, индуктивностей, конденсаторов.
И это не единственная проблема.
WEP 938D в этой части обеспечивает очень мягкое нажатие. Изогнутые жала тоже кстати сходятся вместе. Собран неплохо.
В основном конечно это извлечение с платы SMD и других миниатюрных радиодеталей. Их и разглядеть сложно.
Как например, в останках этого цифрового мультиметра.
Приходится включать лампу лупу или бинокуляры надевать. А уж выпаивать и подавно. Нужна и сноровка и опыт и специальные паяльные инструменты.
И здесь проявляется двойственная природа : нагреть + захватить.
Поскольку рук у человека всего 2, то оперировать нагретым жалом и пинцетом конечно можно, а вот если нужно осуществлять подогрев с двух сторон, то третьей руки уже у нас не хватает.
WEP 938D избавляет от неудобств и серьезно добавляет функционала.
Также в комплект входит подставка для «тандема» паяльников и губка для чистка жала.
Впрочем, мастера все-таки настойчиво твердят, что “вполне можно обойтись паяльной станцией, компрессорной или с феном-турбиной”, но добавляют, что “очень желательно с регулировкой температуры” и сменными жалами в зависимости от специфики работ.
Если возвратиться еще раз к самодельщикам или “улучшателям” серийной техники, то они и вовсе наматывают на жало медный провод, затачивая надфилем под нужно форму: острие, типа “отвертка” и др.
Или вовсе распиливают сменное жало в конце. Получается двузубая вилка, которой и подцепляют неподдающиеся элементы.
Правда SMD бывают разные. Придется покупать набор жал и потом их модернизировать под каждую детальку.
Однозначного ответа нет.
Получается и в первом и во втором случае лучше воспользоваться паяльным пинцетом.
Можно, только если в радиусе 100 км нет ни одного подходящего, даже самого дешевого паяльника.
А если серьезно, что эта разновидность паяльного оборудования имеет, как мы уже разобрались, узкую сферу применения. Это демонтаж. Это ремонт. Это выпаивание SMD.