24artstroy.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Промывка печатных плат

Промывка платы производится для удаления остатков флюса, которые могут приводить к окислению и утечкам тока. Многие считают, что платы можно не промывать, особенно если они используют не активный флюс. Мы для себя эту дилемму решили просто — промывать платы всегда. Не хочется доверяться производителям флюсов. Например, ЛТИ-120 по данным многих сайтов не активен и не нуждается в отмывке, но мы не раз сталкивались с тем, что грязная FT232RL отказывалась работать до промывки.
Также отмывка плат обязательна перед нанесением лака, да и просто с ними гораздо приятнее работать, если они не мажутся.

В зависимости от возможностей можно промывать платы растворителем, ацетоном, бензином или спиртом. Однако производители компонентов ориентируются на компонентов ориентируются на спирто-бензиновую смесь. Использование других растворителей может привести к стиранию маркировки компонентов и даже их порче. Например, корпуса пьезоизлучателей растворяются ацетоном.
Мы для отмывки печатных плат используем спирт. При большом желании его можно купить у частных лиц через социальные сети по цене около 30 долларов за 5 литров.

Также для промывки желательно использовать дистиллированную воду, которую можно купить в аптеке или автомагазине. В аптеке она стоит около 60ти рублей, в автомагазине раза в два дешевле.

Из технологического оборудования желательно иметь ультразвуковую ванну, которая обеспечивает механическое воздействие и подогрев для ускорения растворения. Мы приобрели вот такую УЗ-ванну QICK 218-35:

Еще потребуются емкости для воды, кисть или зубная щетка.

Ванночка для промывки

3 место — чистка на сухую

Этот способ чистки электронных плат подходит больше для случаев очистки от пыли. За несколько лет эксплуатации внутри бытовой техники скапливается приличный слой пыли. Толщина слоя пылевых отложений зависит от чистоты в комнате и режима влажности. Порой застарелую пыль на сухую не очистить и приходится растворять ее жидкостью.

Кстати с этого способа и родилась мысль написать эту статью. Однажды наш товарищ Мастер Сергей чинил промывал кисточкой коннекторы на планшете и смартфоне. После нескольких дней их принесли обратно в ремонт. Некоторое время не мог найти в чём дело — то был контакт в разъеме питания, то нет. При просмотре через микроскоп увидел забитый мусором коннектор и прочистил все тонкой иглой шприца.

Опять промыл универсальным очистителем и кисточкой, которой промывал этот коннектор в прошлый раз. После посмотрел сразу в микроскоп и увидел опять паутину из ворсы. Снова прочистил иглой, но промыл волосяной (с тонким ворсом) кисточкой. Всё стало чисто и проблемы с контактом исчезла. Похоже проблема была из-за «секущихся концов» кисточки с толстым и жестким ворсом.

Чем чистить на сухую

  • сжатый воздух или резиновая груша — подходит для очистки компьютерных и ноутбучных радиаторов с мелким шагом, куда кисточка не пролезет;
  • малярная кисть для краски — хорошо подходит для запыленных мест обширной площади, например для платы ЭЛТ телевизора;
  • кисточка для рисования с тонким или синтетическим ворсом — хороша для очистки открытых мест платы и углублений с большим зазором, например внутри системного блока компьютера;
  • зубная щетка — используется для чистки вдоль маленьких плат с небольшими углублениями, например для чистки платы смартфона после пайки;
  • бумажные салфетки или х/б тряпочки — для чистки плоскости платы от остатков флюса или экрана от жирных следов;
  • ватные палочки или вата — для очистки оптики или открытых мест платы.

Кстати, вот мои инструменты для чистки нежных плат. Это зубная щетка с заостренным ворсом и художественная кисточка Brauberg с синтетическим ворсом.

Под микроскопом лучше видно отличия толщины ворсинок. Кисточку применяю для особо труднодоступных мест. Например когда нужно почистить под катушкой или конденсатором типоразмера 0402.

Рис. 3. Стадии роста металлических дендритов: а — 2 мин; б — 2,5 мин; в — 3 мин; г — 4 мин

Теперь автор может заявить, что обеспечение надежности электроизоляционных конструкций электронных узлов немыслимо без повышенных требований к чистоте рабочей поверхности изделия. Поэтому на гамлетовский вопрос: «Мыть или не мыть?», ответ может быть только один — МЫТЬ! [4]

Мыть нужно еще и потому, что в процессе производства на поверхности плат неизбежно остаются загрязнения от прикосновений рук. Отпечатки пальцев — это выделяемый сальными железами жировой секрет, содержащий значительные концентрации водорастворимых ингредиентов. Среди них натрий хлористый (3,8 г/л), мочевина (0,55 г/л), калий хлористый (0,3 г/л), натрий сернистый, глюкоза, кислота уксусная и пропионовая, кислота мочевая, кальций хлористый (0,3 г/л).

Читать еще:  Медная смесь для пайки

Другой вопрос, который напрашивается сам собой, — зачем нужен флюс типа No Clean, если все равно нужно мыть? Действительно, флюс No Clean разрабатывался именно для случаев, где отмывка невозможна или нежелательна. Основное отличие данного типа флюса от обычных на основе канифоли заключается в отсутствии в нем ионногенных компонентов и низком содержании твердых включений. Композиция No Clean подобрана таким образом, что остаток нерастворенных и не улетучившихся при пайке веществ сведен к минимуму (менее 2 %). Разве этого мало, чтобы создать проводимость изоляции? К тому же одна из функций флюса — активировать поверхности, то есть растворять окислы и загрязнения. Значит, после пайки его остатки должны содержать ионогенные примеси. Или печатный узел должен быть подготовлен таким образом, чтобы на его поверхности не было окислов и загрязнений. Возможно ли это?

Поэтому удаление технологических загрязнений также актуально и для No Clean флюсов и не снимает ответственности за дефекты, возникающие из-за отсутствия операции отмывки. Во всяком случае, нанесению влагозащитных покрытий должна предшествовать тщательная очистка поверхностей, чтобы избежать отслоения лака.

Отмывку плат крайне предпочтительно делать на промышленных установках. В идеале предпочтительно использовать для отмывки ультразвуковую установку. Сейчас производители поставляют на рынок широкий спектр такого оборудования с различными возможностями и по различным, подчас очень доступным ценам. Однако в случае невозможности приобретения такого оборудования можно пойти дедовским методом и мыть вручную.

При выборе среды для смывки руководствуются составами и свойствами загрязнений, подлежащих смывке. Условно их можно разделить на три группы:

нейтральные компоненты, появившиеся в процессе производства: жиры, масла, пыль, волокна бумаги, тканей, частицы металлов и прочие безвредные в обычных условиях элементы. Они, как правило, легко удаляются бензином;

ионогенные компоненты: остатки гальванических электролитов, травильных растворов, активаторов флюсов, минеральное содержание отпечатков пальцев и т. д. Материалы этого типа, как правило, крепко удерживаются на поверхности за счет адгезии и требуют для очистки использования водных растворов;

полярные органические соединения: органические кислоты (канифоль и активаторы), продукты разложения флюсов и пр. Обладают высокой адгезией к поверхности и требуют соответствующих (тоже полярных) растворов для удаления (спирта).

До сегодняшнего дня наиболее распространенным растворителем в российской электронике является спирто-бензиновая смесь. Спирт смывает остатки канифоли, бензин — жиры и масла, в том числе жировой секрет отпечатков пальцев. Спирт образует с растворенными в нем загрязнениями азеотропную смесь, то есть испаряется вместе с ними. Бензин, испаряясь, оставляет на поверхности растворенные в нем компоненты. Но в сочетании со спиртом его моющие свойства улучшаются. Поэтому данная композиция безусловно лучше, чем ничего. Однако основным ее недостатком является то, что она смывает только первую и третью группы из перечисленных выше. Вторая же, которая является наиболее распространенной и наиболее опасной, большей частью остается. Тем более не смываются минеральные соли из загрязнений, являющихся следами прикосновений рук.

Существуют два решения данной проблемы: либо использовать водные растворы технических моющих средств (поверхностно-активных веществ), либо добавлять диссоциирующие добавки в растворитель (например, использовать водный раствор изопропилового спирта). В идеальном случае после подобной операции желательно использовать окончательную промывку деионизированной водой и сушку, что даст результат, близкий к наилучшему. Самый хороший результат дают отмывки с наложением ультразвука. Из всего вышесказанного можно сделать следующий вывод: проектирование технологий электронной аппаратуры требует осознанного подхода к выбору флюсов, основанного на необходимости удаления их остатков, особенно перед нанесением влагозащитных покрытий.

Популярные ошибки

Почему паяльной кислотой проще паять? Во время нагрева место пайки быстрее покрывается окислами так как чем выше температура — тем быстрее протекают химические реакции. Кислота тоже начинает быстрее разъедать эти окислы. Здесь кроется еще одна проблема. Кислота так же разъедает место пайки, помимо окислов. Это ухудшает прочность соединения.

По какой причине пайка канифолью или любым другим простым флюсом сложнее? Они не имеют в своем составе активных кислот, однако это не мешает отлично паять без кислоты.

Плохой пайке предшествуют множество ошибок:

  • Перегрев. Флюс испаряется, не успевает принять участие в пайке. Такое происходит, когда выставляют температуру на паяльнике выше 300 градусов;
  • Недогрев. Это происходит из-за малой площади нагрева, не понимания принципов паяльных работ или некачественного оборудования;
  • Долгое касание паяльника к месту контакта. Пайка не должна продолжаться больше нескольких секунд. Иначе большая часть флюса испариться, а остальной припой соберется в комочек, и начет окисляться.
  • Количество флюса и припоя. Переизбыток или недостаток компонентов – тоже критический фактор. Слишком много флюса — припой начнет растекаться, слишком мало — быстро испариться и не на полный участок хватит.
Читать еще:  Как выбрать паяльник для пайки проводов?

Замена чипов поверхностного монтажа

Казалось бы, технология интегральных микросхем поверхностного монтажа требует уникального механического подхода. Глядя на такой чип, установленный на материнской плате ноутбука или иной техники, трудно представить, как можно, к примеру, заменить микросхему в домашних условиях, если та вышла из строя. Тем не менее, как показывает практика, домашний ремонт с заменой BGA (Ball Grid Array) вполне возможен.

Как паять микросхему, конструктивно сделанную по технологии BGA, — чип, который попросту накладывается на поверхность печатной платы? Оказывается, совсем несложно

Конечно же, необходимо иметь некоторые навыки ремонта электронной аппаратуры и навыки пайки микросхем, в частности. Также потребуется определённая инструментальная и материальная база:

  • электрический паяльный фен,
  • вспомогательный инфракрасный подогреватель,
  • миниатюрный вакуумный насос с присоской,
  • специальный флюс,
  • паяльник электрический,
  • другой вспомогательный инструмент.

Помимо всей обозначенной материальной базы, важным компонентом в деле пайки микросхем поверхностного монтажа типа BGA выступает специальный флюс – пастообразное вещество.

Что такое флюс под пайку микросхем типа BGA?

По сути, паяльный флюс для микросхем поверхностного монтажа представляет собой химическое (кислотное) соединение, благодаря которому достигается качественная «зачистка» мест пайки. Существуют два вида пастообразных (геле-образных) флюсов:

  1. Флюсы, требующие последующей отмывки.
  2. Флюсы, не требующие отмывки.

Между тем, в любом варианте следует всё-таки прибегать к функциям очистки платы от остатков флюса после завершения всех работ, тем самым предотвращая возможные разрушения структуры текстолита в будущем. Следует отметить: практически все флюсы, предназначенные для пайки микросхем поверхностного монтажа (BGA), отмываются достаточно легко.

Примерно такой консистенцией выглядит флюс – вещество, используемое при пайке чипов поверхностного монтажа. Обычно расфасовывается в пластиковые шприцы для удобства применения

Коммерческим рынком предлагается обширный выбор материалов подобного рода для работы с микросхемами поверхностного монтажа. В частности, представлен богатый ассортимент на широко известном китайском портале Aliexpress. Причём цены китайских товаров существенно ниже фирменных европейских, а качество вполне соответствует.

При желании допустимо самостоятельно изготовить флюс, используя определённый набор веществ:

  • глицерин (смесь глицерина и аспирина),
  • уксусная кислота (нашатырь),
  • спиртовой раствор канифоли,
  • воск.

Однако предпочтительнее применять всё-таки готовый коммерческий продукт.

Инфракрасный нагреватель материнской платы

Дополнительные нагреватели, например, инфракрасный настольный прибор с автоматической установкой температуры, используется под прогрев материнской платы с нижней стороны относительно установки микросхемы BGA.

Таким способом достигается равномерный прогрев в процессе пайки (замены) микросхемы поверхностного монтажа типа BGA, исключается деформация структуры текстолита материнской платы.

Китайский портал Aliexpress насыщен вот такими вот керамическими панелями инфракрасного излучения, которые предлагается применять под инструмент нижнего нагрева электронных плат

Однако цифровые инфракрасные нагреватели достаточно дороги (от 5000 руб.), поэтому для домашних условий (индивидуальный не масштабный ремонт) логичнее применять простые керамические инфракрасные плиты под пайку BGA микросхем.

Совместно с нижним подогревом используется инструмент верхнего подогрева. В частности, традиционным инструментом здесь выступает паяльный фен – электрический паяльник современного образца, «заточенный» под пайку (отпайку) миниатюрных элементов электронных плат.

Электрический паяльный фен для микросхем поверхностного монтажа

Этот вид паяльного инструмента отличается от традиционного паяльника с металлическим жалом тем, что в данном случае рабочее жало не используется. Вместо рабочего жала нужный температурный фон в местах пайки обеспечивает поток нагретого воздуха. Соответственно, конструкцию паяльного фена следует рассматривать своего рода воздушным насосом, оснащённым системой подогрева и контроля.

Один из многочисленных конструктивных вариантов паяльной станции, поддерживающей использование обычного паяльника с жалом и работу паяльного фена

Существуют паяльные фены разнообразных конструкций и рабочих мощностей. Конструкции заводского изготовления обычно имеют функции управления силой воздушного потока, температурой исходящего воздуха, позволяют визуально отслеживать параметры. Вместе с тем, допустимо из обычного электропаяльника сделать вполне сносный паяльный фен, выполнив некоторую модернизацию конструкции.

Вакуумный насос с присоской для BGA чипов

Этот достаточно оригинальный инструмент является желательным к применению, когда дело касается пайки (отпайки) микросхем поверхностного монтажа типа BGA. Собственно, для работы с другими электронными компонентами современной техники вакуумная присоска также может потребоваться довольно часто.

Читать еще:  Пайка бензобака оловом

Обычно таким функционалом уже оснащаются паяльные станции промышленного (коммерческого) производства. Инструмент хорош тем, что позволяет аккуратно демонтировать прогретую до степени демонтажа микросхему BGA, не затрагивая рядом расположенных компонентов. Однако, перейдём ближе к делу – как отпаять и поменять неисправный чип BGA на материнской плате.

Самодельный паяльник

Чтобы сделать маленький паяльник для микросхем своими руками, нужно приготовить следующие материалы:
· отечественный резистор в металлическом корпусе МЛТ-0,5 любого номинала (нагревательный элемент);
· медная проволока с диаметром 1—2 мм, длиной 20—30 мм (жало);
· стальная проволока от выпрямленной скрепки (держатель);
· корпус от шариковой ручки;
· полоска двухстороннего фольгированного текстолита шириной по внутреннему диаметру ручки и длиной 40 — 50 мм. Можно выпилить любой подходящий участок с двумя широкими контактами сверху и снизу с ненужной печатной платы;
· блок питания на 1 — 2 ампер с регулировкой выходного напряжения.

Изготовление самодельного паяльника выполнять в следующей последовательности:

1. Обрезать один вывод резистора, рассверлить чашечку в месте крепления вывода до внутреннего отверстия в корпусе.
2. Зачистить до металла чашечку со стороны удалённого вывода.
3. Срезать под углом 45° один конец медной проволоки (жало), другой конец вставить просверленное отверстие.
4. Облудить стальную проволоку по всей длине, облудить зачищенную чашечку резистора.
5. Обернуть стальную проволоку вокруг чашечки резистора на 1—2 витка и припаять её к чашечке. Оба конца проволоки припаять к контактной площадке с одной стороны платы. К контактной площадке с другой стороны платы припаять второй вывод резистора.
6. Припаять к контактным площадкам провода, идущие к блоку питания.
7. Установить плату с нагревательным элементом в корпус шариковой ручки, провода пропустить через корпус ручки и подключить к блоку питания.
8. Проверить работу паяльника. Электрический ток, проходя по цепи, образованной стальной проволокой и резистором, будет выделять тепло в месте наибольшего сопротивления — на резисторе (нагревательном элементе). От корпуса резистора будет нагреваться жало самодельного паяльника.

Радиодетали со старых плат.

Все выпаянные из плат детали по началу я складировал по коробкам, но потом вдруг понял что этот путь в никуда. Этот путь я уже проходил. Радиодеталей было слишком много. Ну зачем мне к примеру ведро конденсаторов МБМ или полведра 5-ти ваттных зеленых резисторов. Я нашел им другое, военное применение — пулять их в открытое окно из рогатки на пустырь. Куда их денешь столько? Через интернет не продашь — не было в то время интернета. Но дефицитные же микросхемы, транзисторы, диоды и т.п. конечно же аккуратно складировались в склеенную кассету из спичечных коробков.

Что такое ультразвуковая чистка материнской платы и стоит ли это делать

Один из достаточно популярных способов спасти свой компьютер после залития водой ― это поместить его в ультразвуковую ванну. Этот метод позволяет как почистить и отмыть материнку от пыли, так и высушить ее после жидкости, но проводить его могут только мастера. Пытаться провернуть что-то подобное у себя дома опасно.

Проводить процедуру полезно, особенно если у вас есть финансовая возможность делать это. Сколько она стоит, необходимо уточнить в сервисе.

Изготавливаем своими руками

Для самостоятельного изготовления флюса следует приготовить порядка 20-ти грамм растёртой в порошок канифоли, которая затем разводится в 40 граммах чистого технического спирта.

После смешения компонентов и встряхивания ёмкости со смесью порошок начнёт быстро растворяться в спирту и через некоторое время окончательно переходит в жидкую фазу.

В качестве ёмкости под самодельный флюс для пайки микросхем удобнее всего использовать небольшой хорошо вымытый стеклянный пузырёк. Подойдет емкость из-под лака, в пробку которой уже встроена кисточка для нанесения состава.

Этот вариант выбора ёмкости хорош также тем, что специальная заворачивающаяся пробка позволяет содержать смесь в условиях повышенной герметичности, что обеспечивает её хорошую сохранность.

В заключительной части обзора отметим, что порядок выбора флюсового состава и смывки для него определяются условиями предстоящих работ, а также зависят от особенностей контактных площадок и микросхем, подлежащих пайке.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector