24artstroy.ru

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

Делаем флюс для пайки своими руками

Делаем флюс для пайки своими руками

  1. Какие вещества можно использовать?
  2. Способы приготовления
  3. Рекомендации
  4. Заключение

По-настоящему качественная и быстрая пайка недостижима без использования флюсов. Флюс – составной или простой реагент, позволяющий сделать пайку кабелей, проводов и радиодеталей более качественной и надежной.

Как перепаять BGA микросхему

В ремонтах телефонов бывает очень много различных поломок, связанных именно с микросхемами. Эти BGA микросхемы могут отвечать за какие-либо определенные функции в телефоне. Например, одна микросхема может отвечать за питание, другая – за блютуз, третья – за сеть и тд. Иногда, при падении телефона, шарики микросхемы BGA отходят от платы телефона и у нас получается, что цепь разорвана, следовательно – телефон теряет некоторые функции. Для того, чтобы поправить это дело, ремонтники или прогревают микросхему, чтобы припойный шарик расплавился и опять “схватился” с контактной площадкой на плате телефона или полностью демонтируют микросхему и “накатывают” новые шарики с помощью трафарета. Процесс накатывания шаров на микросхему BGA называется реболлинг. На российских просторах этот термин не прижился и у нас это называют просто “перекаткой”.

Подопытным кроликом у нас будет плата мобильного телефона.

Для того, чтобы легче было отпаивать “вот эти черные квадратики” на плате, мы воспользуемся инфракрасным преднагревателем или в народе “нижним подогревом”. Ставим на нем температуру 200 градусов по Цельсию и идем пить чай. После 5-7 минут приступаем парировать нашего пациента.

Остановимся на BGA микросхеме, которая попроще.

Теперь нам надо подготовить инструменты и химию для пайки. Нам никак не обойтись без трафаретов для различных BGA микросхем. Те, кто серьезно занимается ремонтами телефонов и компьютерной техники, знают, насколько это важная вещь. На фото ниже предоставлен весь набор трафаретов для мастера по ремонту мобильных телефонов.

Трафареты используются для “накатывания” новых шаров на подготовленные BGA микросхемы. Есть универсальные трафареты, то есть под любые BGA микросхемы. А есть также и специализированные трафареты под каждую микросхему. В самом верху на фото мы видим специализированные трафареты. Внизу слева – универсальные. Если правильно подобрать шаг на микросхеме, то можно спокойно накатать шары на любой из них.

Для того, чтобы сделать реболлинг BGA микросхемы, нам нужны также вот такие простые инструменты и расходные материалы:

Здесь всем вам знакомый Flux-off. Подробнее про него и другую химию можно прочесть в статье Химия для электронщика. Flus Plus, паяльная паста Solder Plus (серая масса в шприце с синим колпачком) считается самой лучшей паяльной пастой в отличие от других паст. Шарики с ней получаются как заводские. Цена на такую пасту дорогая, но она того стоит. Ну, и конечно, среди всего прочего барахла есть также ценники (покупайте, чтобы они были очень липкие) и простая зубная щетка. Все эти инструменты нам понадобятся, чтобы сделать реболлинг простой BGA микросхеме.

Для того, чтобы не спалить элементы, расположенные рядом, мы их закроем термоскотчем.

Смазываем обильно микросхему по периметру флюсом FlusPlus

И начинаем прогревать феном по всей площади нашу BGA

Вот здесь и наступает самый ответственный момент при отпаивании такой микросхемы. Старайтесь греть на воздушном потоке чуть меньше среднего значения. Температуру повышайте буквально по пару градусов. Не отпаивается? Добавьте немного жару, и главное НЕ ТОРОПИТЕСЬ! Минута, две, три… не отпаивается… добавляем жару.

Некоторые ремонтники любят трепаться “хахаха, я отпаиваю BGАшку за считанные секунды!”. Отпаивают то они отпаивают, но при этом не понимают, какой стресс получает отпаиваемый элемент и печатная плата, не говоря уже о близлежащих элементах. Повторю еще раз, НЕ ТОРОПИТЕСЬ, ТРЕНИРУЙТЕСЬ НА ТРУПАХ. НЕ ТОРОПИТЕСЬ срывать не отпаянную микросхему, это вам выйдет боком, потому как оборвете все пятаки под микросхемой! Пользуйтесь специальными устройствами для поднятия микросхем. Их я находил на Али по этой ссылке.

И вот мы греем феном нашу микросхему

и заодно проверяем ее с помощью экстрактора для микросхем. Про него я писал еще в этой статье.

Готовая к поднятию микросхема должна “плавать” на расплавленных шариках, ну скажем… как кусочек мяса на холодце. Притрагиваемся легонько к микросхеме. Если она двигается и опять становится на свое место, то аккуратненько ее поднимаем с помощью усиков (на фото выше), Если же у вас такого устройства нет, то можно и пинцетом. Но будьте предельно осторожны! Не прикладывайте силу!

В настоящее время существуют также вакуумные пинцеты для микросхем такого рода. Есть ручные вакуумные пинцеты, принцип действия у которых такой же, как и у Оловоотсоса

а есть также и электрические

У меня был ручной пинцет. Честно говоря, та еще какашка. Закоренелые ремонтники используют электрический вакуумник. Стоит только приблизить такой пинцет к микросхеме BGA, которая уже “плавает” на расплавленных шариках припоя, как он тут же ее подхватывает своей липучкой.

По отзывам, электрический вакуумный пинцет очень удобен, но мне все-таки не довелось его использовать. Короче говоря, если надумаете, то берите электрический.

Но, вернемся все-таки к нашей микросхеме. Крохотным толчком я убеждаюсь, что шарики действительно расплавились, и плавным движением вверх переворачиваю BGA микросхему. Если рядом много элементов, то идеально было бы использовать вакуумный электрический пинцет или пинцет с загнутыми губками.

Ура, мы сделали это! Теперь будем тренироваться запаивать ее обратно :-).

Вот и начинается самый сложный процесс – процесс накатывания шариков и запаивания микросхемы обратно. Если вы не забыли – это называется перекаткой. Для этого мы должны подготовить место на печатной плате. Убрать оттуда весь припой, что там остался. Смазываем все это дело флюсом:

и начинаем убирать оттуда весь припой с помощью старой доброй медной оплетки. Я бы посоветовал марку Goot wick. Эта медная оплетка себя очень хорошо зарекомендовала.

Если расстояние между шариками очень малое, то используют медную оплетку. Если расстояние большое, то некоторые ремонтники не прибегают к медной оплетке, а берут жирную каплю припоя и с помощью этой капельки собирают весь припой с пятачков. Процесс снятия припоя с пятачков BGA – очень тонкий процесс. Лучше всего на градусов 10-15 увеличить температуру жала паяльника. Бывает и такое, что медная оплетка не успевает прогреться и вырывает за собой пятачки. Будьте очень осторожны.

Дальше прыскаем туда Flux-off, чтобы очистить от нагара и лишнего флюса наше место под микросхему

и зашкуриваем с помощью простой зубной щетки, а еще лучше ватной палочкой, смоченной в Flux-Off.

Получилось как то так:

Если присмотреться, то видно, что некоторые пятачки я все таки оборвал (внизу микросхемы черные круги, вместо оловянных) Но! Не стоит расстраиваться, они, как говорится, холостые. То есть они не никак электрически не связаны с платой телефона и делаются просто для надежности крепления микросхемы.

Далее берем нашу BGAшку и убираем все лишние припойные шарики. В результате она должны выглядеть вот так:

И вот начинается самое интересный и сложный процесс – накатывание шаров на микросхему BGA. Кладем подготовленную микросхему на ценник:

Находим трафарет с таким же шагом шаров и закрепляем с помощью ценника микросхему снизу трафарета. Втираем в отверстия трафарета с помощью пальца паяльную пасту Solder Plus. Должно получиться как-то вот так:

Держим с помощью пинцета одной рукой пинцет, а в другой фен и начинаем жарить на температуре примерно 320 градусов на очень маленьком потоке всю площадь, где мы втирали пасту. У меня не получилось сразу в двух руках держать и фотоаппарат и фен и пинцет, поэтому фотографий получилось маловато.

Читать еще:  Флюс для пайки меди горелкой

Снимаем готовую микросхему с трафарета и смазываем чуть флюсом. Далее пригреваем феном до расплавления шаров. Это нам нужно, чтобы шарики ровнёхонько стали на свои места.

Смотрим, что у нас получилось в результате:

Блин, чуточку коряво. Одни шарики чуть больше, другие чуть меньше. Но все равно, это нисколько не помешает при запайке этой микросхемы обратно на плату.

Чуточку смазываем пятаки флюсом и ставим микросхему на родное место. Выравниваем края микросхемы с двух сторон по меткам. На фото ниже только одна метка. Другая метка напротив нее по диагонали.

И на очень маленьком воздушном потоке фена с температурой 350-360 градусов запаиваем нашу микрушку. При правильной запайке она должна сама нормально сесть по меткам, даже если мы чуток перекосили.

Для хорошей пайки BGA чипов необходим качественный флюс – от него зависит качество или возможность пайки вообще.

При первом знакомстве с пайкой чипов или реболлингом, большинство не спешит покупать настоящие оригинальные флюсы популярных производителей, и считают достаточным для начала попробовать китайский аналог. Скажу однозначно: пайка китайским дешевым флюсом и оригинальным – две абсолютно разные вещи. Убедился я в этом, при первой попытке накатки шаров через трафарет к чипу от видеокарты. Использовал я самый популярный китайский флюс RMA-223. Его цена в магазине алиэкспресс самая привлекательная. У меня ничего не выходило: по несколько шаров постоянно не хотели ложиться на контактные площадки, так приходилось по несколько раз повторять процедуру. Причем если с первой попытки плавления шаров они не пристали к площадка, то потом хоть сколько грей – бесполезно.

Это привело меня к поиску быстрого решения. Для начала я попробовал повторить процедуру со спиртоканифолью. Ничего не вышло, так как канифоль подгорала, а шарики просто не успевали расплавиться. Но я заметил, что те, которые расплавлялись, моментально ложились на площадки.

Главная особенность флюсов для BGA пайки – это способность длительное время сохранять свои свойства при высоких температурах и отсутствие вскипания. Что касается китайского флюса, то он не темнеет и не выгорает на высоких температурах, но свойства флюса у него оставляют желать лучшего.

Поэтому пришла в голову идея доработать китайский флюс RMA-223 путем добавления в него канифоли (в моем случае спиртоканифоли), но для этого необходимо избавиться от спирта, который приведет к вскипанию флюса на высоких температурах. Данный рецепт очень помог мне, использую его по сей день и не только для пайки BGA. Так как он имеет густую структуру, флюс удобно наносить при пайке SMD элементов и других деталей. Его не обязательно смывать после пайки.

Итак, понадобится:

1. Флюс китайский RMA-223

2. Спиртоканифоль ЛТИ-120 (можно заменить другой спиртоканифолью)

3. Емкость металлическая для нагревания (я взял алюминиевую колбу из под фотопленки)

4. Лопатка для перемешивания (в моем случае — карандаш)

Процедура:

1. Выдавливаем в емкость флюс RMA-223.

2. Разогреваем флюс, пока не станет жидким.

3. Добавляем спиртоканифоль ЛТИ-120, в пропорции примерно 1:3 (то есть ЛТИ-120 – 25%, RMA-223 – 75%).

Разогреваем полученную жижу, перемешивая лопаткой до слабого вскипания. Для разогревания, использовал термофен.

4. Продолжаем греть пока вскипание не прекратиться или станет очень слабым. Это будет свидетельствовать, о том, что спирт выпарился из жижи.

5. Пока полученный флюс горячий и жидкий, набираем его в шприцы.

Все! Флюс готов, после остывания, он станет таким же густым, как изначально и приобретет свойства хорошего флюса. В сравнение с оригинальными флюсами, лично я разницы не заметил. Он так же обеспечивает качественную пайку и легко смывается, не оставляя пятен и пригаров.

Надеюсь Вам пригодится данный рецепт.

27 комментариев к записи “Приготовление флюса для пайки BGA из китайского RMA-223.”

Паял с помощью флюса ЛТИ-120, после пайки промыл плату под водой и даже спиртом. Но все равно на плате остаются беленькие пятнышки. Влияют ли эти пятнышки на работу схемы? И как от них избавиться?

Никак не влияют.

Используйте не этиловый, а изопропиловый спирт. Тогда никаких белых пятен не будет.

Сварил по вашему рецепту флюс. Канифоль кристализировалась, запеклась и отдельно осталась на дне. Остальную жижу засосал в шприц. Цвет флюса стал темнее, но нет красноватого оттенка, как у Вас.
В деле не проверял.
Как думаете, есть ли смысл смешивать 2 флюса. Например дорогой FluxPlus и китайский 50/50?

А флюс был ЛТИ-120. Кристаллизации не замечал ни разу. Бывает плохо перемешивается, но флюс все равно в жидком состоянии. Насчет дорогого флюса с китайским не стал бы рисковать испортить дорогой флюс.

Вы этим флюсом сажаете сам чип на плату? Насколько Я понимаю данный флюс нужно отмывать (из за содержания канифоли)?
Кстати пробовал приготовленным флюсом паять, действительно лудится намного лучше. В изначальном состоянии китайский RMA-223 — голимый парафин.

Да, я этим флюсом сажаю чип на плату. Отмывать желательно все флюсы, но не все обязательно (этот можно не отмывать, а протереть). Если вы имеете ввиду то, что остается ли канифоль которую трудно отмыть — нет, все легко протирается как с любым подобным флюсом. Изначально китайский RMA-223 скорей не парафин, а глицерин.

Если в нем глицерин, то отмывать обязательно! Он гигроскопичен, сильно тянет воду, будет КЗ..

И каким местом он «глицерин»? Ничего общего не заметил. Глицерином (даже аптечным) паять одно удовольствие, а это гамно китайское не лудит, не паяет.

Скорее всего там технический вазелин или жир. Точно не глицерин, иначе бы паялось с ним хорошо.

Сделал флюс по данному рецепту. Изумительный результат.Дешево и практично. Огромное СПАСИБО.

А можно твердую канифоль использовать спасибо.

Вот нашел рецепт самодельного флюса:
— думаю полезная инфармация для всех кто занимается ремонтами: Разбавляем канифоль три четверти к одной четверти вазелина. На 100 грамм этого р-ра уходит одна размельченая таблетка аспирина(для собственного здоровья чтоб голова не болела от вдыхания). А также маслянный наполнитель из пробника духов-1 пробник на 0,5 литра смеси. Нужна кастрюля, газ, открытые окна в помещении, марля для процеживания и сосуд для хранения флюса. Ставим кастрюлю на газ кидаем канифоль как растеклась выдавливаем вазелин, мешаем, как закипела сыпем порошок из аспирина, мешаем, доливаем ароматизатор. Пока кипит наблюдаем много дыма (это из канифоли выпаривается ненужная кристалическая гадость), и прикручиваем огонь на самый тихий и ждем пока на дне не появится значительный слой осадка(это шлаки которые не выпариваются из канифоли). Тушим газ и переливаем через марлю в сосуд для хранения. Пока смесь жидкая можно наполнить шприцы. Остальное закрываем и пускай остывает. Также и шприцы. По всем свойствам и качеству похож на покупной флюс, но не в чем не уступает и даже мне уже больше нравится. На шприц надеваю обрезок мед иглы чтоб ограничить кол-во выдавливаемого флюса на плату. Кстати дозировка не в граммах, а в объеме массы канифоли и вазелина. Вязкость получаемой смеси регулируется теми же дозировками чем больше вазелина добавляется тем более жидким будет раствор и меньше лужащие качества при пайке. Нужно набить руку чтобы удовлетворять свои требования.

Что за масляный наполнитель? Можно ссылку или хотя бы название для поисковика?

Вы имеете в виду флюс RMA-223 наверное.

А с ФКСп пробовали? лучше/хуже? там нет присадок и срок годности не ограничен вроде как у лти-120. Как долго кипятили? я минут 7 грел все равно по краям пузыри были.

Читать еще:  Пайка лужение электрических проводов

Я думаю ФКСп подойдет. В следующий раз попробую с ним. Я грею пока не прекратится бурное кипение. маленькие пузырьки еще есть.

За посадку BGA чипа на хоть что-то содержащее канифоль — отрывать руки сразу по самые… пояс.
Канифоль мало того, что электропроводна, так еще и содержит слабоактивную органическую кислоту, которая по идее нейтрализуется спиртом, но гарантии что вся не даст никто.
Но в принципе я рад таким рецептам
Без работы не останемся)))

Смешно )) Хорошо, что у вас есть работа благодаря неотмытой канифоли. Отмывать нужно любой флюс даже с эстетической точки зрения. Не очень выглядят платы с неотмытым флюсом. Про электропроводность и органическую кислоту.. кто на эту написанную ересь обратил внимание — введите в поисковике «электропроводность канифоли» и прочтите пару ссылок. Все что написал Иванн лишь отрывки из них, наверное хотел показаться умным, а может и действительно умней многих. Большинство флюсов для BGA активные и отмывать их обязательно. В данном рецепте канифоли очень малое содержание, но в виду того, что ЛТИ-120 активный флюс (хоть и концентрация активных компонентов малая), то желательно отмывать. Но у меня есть несколько устройств спаянных с этим флюсом, который не отмывал (одно из них работает в агрессивной среде) — никаких КЗ, окислений и подобных дефектов нет уже на протяжении двух лет.

Читаю ваш коммент и диву даюсь, по-вашему СКФ применять нельзя потому, что канифоль электропроводна, а вот активные флюсы, чьи бы они не-были, значит можно, чтобы лучше шары катались. Просто сказочник какой-то. Посмотри лучше в ютьюбе, как делают в домашних условиях флюс из канифоли и внутреннего, кишечного, жира НЕактивный флюс и, какая у такого флюса электропроводность — мегаоммы, а пьянь без проблем. Канифоль делает свое дело, а жир испаряется и после пайки легко стирается даже сухим тампоном из ваты. А если спирт использовать по-назначению, а не во-внутрь, то можно даже блеск на плате навести. Век живи — век учись…

К счастью сейчас флюс появился доступный и очень хороший для пайки БГА.

Работаю по ремонту электроники в селе уже много лет. Любимый флюс — ЛТИ-120. Никогда его не смываю, и не было случая, что бы из-за него ломалась аппаратура. Единственно смываю при ремонте автоэлектропроводки.

безкислотный спиртоканифоль Ф1 вместо ЛТИ120 подойдет? и в какой пропорции? подскажите плиз

Я мешаю где-то 50/50. Можно и спиртоканифоль. ЛТИ-120 лучше в виду содержания активных веществ.

Делаю подобное уже давно. Только беру китайский Ya Xun YX-223 белый и ЛТИ-120 не густой (не загустевший жиденький), процентовка примерно такая же и после подогрева получается по цвету и прозрачности как YX-223 желтый а по активности как FluxPlus только без его запаха. После пайки почти не остается следов и отмываю только на всякий случай на особо дорогих изделиях, так для порядка. А на обычных и так работает годами и проблем не было. А разница в цене сами понимаете какая.

Отличный флюс за небольшую цену. Сам уже более 3х лет использую.

При изготовлении микросхем в качестве несущего элемента используют особые печатные платы. Материалом для их производства служит стеклотекстолит – слоистый термостойкий пластик, который покрывается медной фольгой. Ножки микросхем соединяются с медью путем паяния.

Применение флюса для пайки BGA микросхем

Флюс, применяемый для такой тонкой работы, должен обеспечивать хороший контакт между элементами пайки. Наличие на них загрязнений способно ухудшить смачиваемость и теплопроводность поверхности. Поэтому предварительно их следует очистить с помощью специальных растворителей.

Сегодня на рынке предлагается огромный выбор флюсов для пайки bga. Они должны соответствовать следующим требованиям:

  • иметь температуру плавления меньшую, чем у припоя;
  • не вступать в химическую реакцию с материалом припоя;
  • обладать высокой текучестью и хорошо смачивать поверхности соединяемых элементов;
  • иметь низкий показатель удельной массы;
  • растворять жировые и оксидные пленки;
  • эффективно смываться с обработанной поверхности;
  • не допускать коррозионной активности;
  • отличаться легкостью и удобством нанесения.

Только обеспечив выполнение всех этих условий, можно получить надежное соединение элементов пайки. В продаже имеются и специальные составы для качественной отмывки платы от флюса. Но лучшие флюсы для пайки bga микросхем – те, которые не требуют смывания.

Типы современных флюсов

Современная промышленность выпускает две основные разновидности флюсов. В первую группу реагентов входят химически активные вещества – соляная кислота и некоторые ее соли. Они хорошо растворяют оксидные пленки и жиры, способствуя прочному соединению элементов, однако требуют эффективной промывки. Если в месте пайки останется хотя бы небольшая часть активного флюса, она будет постепенно разрушать и металл, и текстолит. К тому же, их пары очень токсичны, поэтому при работе следует соблюдать меры безопасности.

Вторая группа веществ представляет собой химически инертные соединения, например, канифоль или воск. В основном, это органические соединения, которые хорошо растворяют жиры, но в меньшей степени – оксиды. Но они не допускают последующей коррозии, что очень важно. В последнее время применяются флюсы ЛТИ, созданные на основе этанола и канифоли с добавлением небольших количеств триэтаноламина, салициловой кислоты и других веществ.

Самые популярные реагенты

К самым распространенным флюсам относят:

  • сосновую канифоль – за дешевизну и низкую химическую активность;
  • ортофосфорную кислоту – она предотвращает дальнейшее разрушение соединяемых поверхностей, образуя на них оксидную пленку;
  • ЛТИ-120 – содержит канифоль с добавками, не требует отмывки;
  • флюс-гель для пайки bga, изготовленный в виде пасты, легко смывается, не оставляя нагара;
  • активный флюс, в составе которого 90% глицерина и 5% салицилки, требует хорошей смывки;
  • нейтральный вид паяльного жира.

Безотмывочные материалы

Выбирая, какой флюс лучше для пайки bga чипов, желательно отдать предпочтение тем реагентам, которые не требуют последующей отмывки платы. Известные производители микроэлектроники давно применяют No-Clean в жидкой или гелеобразной форме.

Флюсы для пайки BGA микросхем

Флюсы Компании INTERFLUX считаются одними из лучших на рынке паяльных материалов. Например, состав IF8001 применяют при необходимости быстрого и качественного ремонта отдельного элемента на микросхеме. Вещество активизируется уже при 12 градусах, то есть, до начала пайки, обеспечивая чистоту поверхности. Непосредственно во время процесса он испаряется более чем на 90%. Оставшийся твердый осадок нетоксичен и обладает слабощелочной реакцией, защищающей плату от химической активности.

Материалы торговой марки CHIPSOLDER FLUX отвечают всем необходимым требованиям, которые предъявляются к безотмывочным флюсам для пайки bga. В их состав входят только химически чистые компоненты. Реагенты выпускаются в виде жидкости, гелей, паст. Они не обладают проводящими свойствами. Важным достоинством является также отсутствие в составе кислоты или глицерина.

Флюс для пайки bga микросхем немецкой фирмы MARTIN – один из лучших. Он пользуется широкой популярностью среди производителей электронной техники и в сервисных центрах, благодаря:

  • безопасному составу;
  • экономичности в использовании;
  • возможности точного распределения;
  • простоте применения;
  • минимальному количеству остатка;
  • универсальности применения;
  • отсутствии необходимости в отмывке;
  • способности к эффективному удалению оксидной пленки;
  • высоким температурам коксования.

Рекомендации по выбору

Из продукции, представленной на рынке, трудно выбрать подходящее средство для пайки. Кроме того, присутствует большое число подделок. Параметры выбранного флюса должны соответствовать предстоящей работе и удобству пользования. Неплохими качествами и доступной ценой отличаются флюсы из серии FLUX PASTE SP. Для пайки bga оптимальным будет разновидность SP-20. Она обеспечивает прочную фиксацию элементов, дает минимум остатка и безопасна для высокочастотных схем.

При необходимости можно приготовить флюс для пайки bga своими руками, используя подручные материалы. Почти все эти вещества после применения требуют смывки:

  • глицерин в чистом виде, имеет высокую температуру кипения;
  • раствор аспирина в воде;
  • смесь аспирина и глицерина;
  • нашатырный спирт или уксусная кислота;
  • канифоль в растворе технического спирта;
  • смесь воска и канифоли.
Читать еще:  Пайка резцов латунью

Заключение

Пайка микросхем требует грамотного подбора расходных материалов, только в таком случае она будет качественной. Не рекомендуется применять флюсы с активными добавками, так как они могут привести к коррозии и выходу из строя всей микросхемы. Использование подручных средств в процессе пайки приведет к снижению ее качества. Поэтому пользоваться такими расходными материалами следует лишь в случае крайней необходимости.

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.

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.

7. Паяльный жир


На седьмом месте расплылся паяльный жир, он бывает активный и нейтральный, состав: канифоль, вазелин, парафин или стеарин, хлорид цинка, деионизованная вода и хлорид аммония. Вся эта ядреная смесь очень хорошо справляется с сильно-загрязненными поверхностями металла. Как раз для этого и нужен парафин. Он как бы приподнимает всю грязь наверх, подальше от эпицентра пайки.

испаряется медленно с жала паяльника, оставляет мало нагара, очень дешев (от 50 руб. за баночку 20 г.).

твердую консистенцию сложно наносить, остатки при нагреве работающей платы растекаются и долго испаряются.

Что паять: я бы рекомендовал паять жиром толстенные окисленные провода и небольшие металлические детали, я даже паял автомобильный радиатор этим чудо-жиром.

Чем смывать: смывается лучше всего растворителем или бензином, спирт плохо берет.

Паяльник для пайки

PS-900 METCAL – индукционная паяльная система. Мощности паяльника 60 Вт вполне достаточно для работы с многослойными платами современной электроники. Опыт работы инженеров по ремонту телефонов именно с этим паяльником – 4 года. Какие отличительные особенности у PS-900:

  • нет необходимости в калибровке,
  • большой выбор наконечников,
  • надежность станции, расходным материалом является индуктор. При ежедневной интенсивной пайке, замена индуктора в среднем 1 раз в 10 месяцев.

Паяльник для пайки

Виды припоя

Припои – это достаточно специфический ряд веществ, которые должны соответствовать следующим условиям:

  1. Высокие показатели теплопроводности и электропроводности;
  2. Хорошая прочность и высокий коэффициент растяжения;
  3. Коррозионная стойкость;
  4. Преобразование в жидкую среду при воздействии температуры сварки;
  5. Контрастная величина остывания металла пайки и кристаллизации припоя.

Данные вещества варьируются в зависимости от температуры процесса паяния, и бывают мягкие и твердые.

Таблица флюсов

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