Reflow SMT fai-da-te: tostapane, padella o?


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Ho letto un bel po 'di commenti sulla conversione di forni o padelle tostapane per il rifusione di componenti SMT. Le parti importanti sembra essere:

  • Tentativo di abbinare un profilo di riflusso (schema di temperatura per salire e scendere che diventa abbastanza caldo da rifluire ma non abbastanza caldo da danneggiare componenti / PCB)
  • Per rendere più semplice l'applicazione dell'incollaggio su aree specifiche: usa un modello (il taglio laser sembra essere popolare)

SparkFun offre anche un kit per controllare un forno o una padella, ma apparentemente per problemi di responsabilità, il kit utilizza un relè 12v invece di un relè 110 / 120v o 220v (adattandolo alla piena tensione viene lasciato al fai-da-te).

Qual è la sua esperienza personale con questo? Sarebbe bello sentire l'esperienza reale su ciò che funziona e cosa evitare.


La descrizione del kit dice che ha un relè 220V ... anche se avrebbe potuto essere cambiato negli ultimi 8,5 anni.
user253751

Risposte:


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Dal punto di vista hobbista:

Ho appena preso un forno tostapane con una modalità di cottura a convezione, senza modifiche. La modalità di cottura a convezione è importante, poiché distribuisce più uniformemente la temperatura nel forno che impedisce ai punti caldi di friggere i componenti o ai punti freddi di formare giunti di saldatura freddi. Ho usato forni per tostapane più vecchi e funzionano bene per il lavoro di hobbisti, ma se ne prenderai uno nuovo, spendi circa $ 10 in più per ottenere la convezione.

Ho ridistribuito con successo molte schede con diversi circuiti integrati e non ho mai avuto problemi. Non ricordo i dettagli, ma di solito concedo all'incirca 90 secondi per arrivare a una temperatura di "riscaldamento", quindi aumentalo fino alla mia temperatura di cottura finale (penso che trascorra circa un minuto o due in quella fase) . Controlla i tuoi fogli dati per assicurarti che i tuoi componenti siano in grado di gestire la temperatura a cui si scioglie la pasta per saldatura e per quanto tempo. Ho praticamente guardato intorno quando faccio per la prima volta una scheda di un determinato tipo per vedere quando parti diverse si rifondono in base alla quantità di pasta per saldatura che uso, ma è stato tutto abbastanza simile nei miei piccoli progetti.

Per quanto riguarda i template / stencil, non mi preoccupo se non ho molti circuiti integrati di precisione. Procuratevi un kit di pasta saldante con una siringa e diversi suggerimenti, e giocate con quelli (ho usato questo da Celeritous: http://www.celeritous.com/estore/index.php?main_page=product_info&products_id=47 c'è anche un vantaggio versione gratuita). Tutto ciò che serve è una quantità sufficiente di pasta per saldatura, la tensione superficiale fa davvero il 90% del lavoro se non si mette troppo. Ho capito "quanto" attraverso prove ed errori su alcune schede di riserva.

Penso che se non stai cercando di vendere prodotti e non stai lavorando con componenti sensibili, non sono necessarie modifiche. Nella mia esperienza, i componenti sono dannatamente robusti tutto sommato, e niente è meglio del processo di apprendimento di guardare la pasta di saldatura rifluire su alcune vecchie schede (e componenti SMT, se ne hai di pezzi). Saprai quando hai davvero bisogno di affrontare i problemi che hai sollevato.


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Ho trovato una piastra economica a buon mercato:

  • I ragazzi di Sparkfun hanno detto che anche con un forno di riflusso commerciale economico, alcuni dei loro componenti con alloggiamenti di plastica (un connettore USB di tipo B dalla memoria) si scioglierebbero. Questo problema è stato risolto usando una padella.
  • Le padelle tendono a non essere molto piatte e cambiano forma con il caldo. Ho trovato la piastra calda leggermente migliore qui.

Come altri hanno già detto, la maggior parte dei componenti è abbastanza resistente e il controllo del profilo di temperatura non è fondamentale per il lavoro di un hobbista, tuttavia assicurati di aumentare lentamente il calore all'inizio e tenere d'occhio la pasta. Mentre la tavola viene riscaldata da un lato, potrebbe piegarsi verso l'alto e dovrai scuoterla per garantire un calore uniforme su tutta la tavola.

Applicare la pasta saldante a mano funziona bene per piccoli lotti e pezzi singoli, ma uno stencil accelera drasticamente il processo quando si eseguono alcune schede con componenti a passo fine. Gli stencil laser (in plastica) tagliati al laser sono economici ed efficaci - suggerirei anche di ottenere uno stencil con alcune impronte SMT comuni per microcontrollori ecc. (QFN a 32 e 48 pin; BGA; SOIC) poiché spesso si dispone di uno di questi componenti su un scheda che si può stencil e poi fare il resto a mano.



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Ho usato il metodo padella ... senza una padella.

Ho impostato il bruciatore (piano cottura elettrico) su un livello basso e ho posizionato una lastra di alluminio da 1/4 "di spessore, 6" x6 "con le schede direttamente sul bruciatore. Dopo circa 2 minuti per far riscaldare uniformemente tutto, accendo il calore è troppo alto. Quando il solderpaste inizia a fluire, spengo il calore e faccio scorrere la lastra. C'è abbastanza calore residuo per rifluire tutto ed essendo alluminio, si riscalda e si raffredda uniformemente.

Ho fatto questo un paio di volte e funziona molto meglio di saldatura manuale. Alla fine ho potuto ottenere una padella, immagino. Ma ho anche un vecchio tostapane voglio provare uno di questi giorni.


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Ho usato il metodo della padella in una casa di amici. Funziona molto bene Ha realizzato uno stencil incidendo l'ottone sottile con lo stesso procedimento che utilizza per realizzare PCB. Distribuiamo la pasta sul PCB usando lo stencil. Ho posizionato le parti sul PCB. Dopo che le parti sono disposte con cura spinto il PCB + saldatura + parti sul preriscaldato padella con un grano. Quando la saldatura ha iniziato a sciogliersi, ho spinto il PCB dalla padella. È importante avere l'area di ingresso e di uscita alla stessa altezza della padella.

Un negativo della padella è che si può solo componenti di saldatura su un lato. Con un tostapane puoi fare entrambi i lati.

Un grande positivo della padella è che si sta riscaldando attraverso il PCB. Il corpo di componente sarà ad una temperatura inferiore rispetto molto nel metodo del forno.

C'è un collega che ora che il laser taglia stencil Kapton. $ 25 per un 8,5 x 11 stencil. Qualche produttore di PCB sarà anche vendere uno stencil.


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Concordi con l'incisione di ottone sottile per lo stampino. Inoltre, è conveniente regolare le dimensioni dei fori per ottenere la giusta quantità di pasta per saldatura. Per saldare pasta, guarda ad est: dealextreme.com/details.dx/sku.7952 Una cautela su lega di piombo pasta saldante. È molto appiccicoso e potresti facilmente ingerirlo se non stai attento. I guanti in lattice sono una buona idea.
markrages il

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Ho fatto decine di schede di proto e produzione in un tostapane controllato manualmente senza problemi. per QFP da 0,5 mm tendo ad allinearlo con cura e poi a fissare alcuni perni. In seguito potrebbe esserci uno strano corto, ma questo è dovuto principalmente alla pasta che stencil non al riflusso e successivamente ritoccata facilmente. Anche se non avessi uno stencil, se ci fossero più di una manciata di parti che avrei sempre incollato, posizionato e rifuso manualmente, preferendo la saldatura manuale: è più veloce e dà risultati più coerenti.


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Uso un piccolo tostapane modificato con controllo della temperatura (profilo). Sembra funzionare bello finora. Le parti più piccole su queste schede sono i chip FT232RL. Una corsa tipico è di 10 tavole. Farlo a mano sarebbe perfettamente possibile, ma richiederebbe molto più tempo. Una semplice guaina (in plastica) per pasta per saldatura consente di risparmiare molto tempo rispetto alla pasta per saldatura applicata manualmente.


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OH MIO DIO!

Guarda, se funziona per te, fantastico, ma non toccherei questo tipo di approccio con un palo da 10 '(3m ;-). Bastone di mano-saldatura.

Immagino che l'eccezione a questo sia le parti BGA o altri dispositivi con pad sotto il chip. Per i dispositivi di potenza con un singolo pad, una sorta di pasta saldante + calore lavoro pistola forza, immagino. Per un BGA non mi preoccuperei, come i problemi di controllo di qualità coinvolti BGA sono fuori dalla portata di tecniche fai da te a mio parere.


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Reazione interessante Questo approccio sembra essere abbastanza comune anche con quei kit di rivendita. Ad esempio: adafruit.com/blog/2006/08/01/duel-nature-time-to-bake-the-pcbs sparkfun.com/commerce/… È interessante cosa si può fare.
Cymen il

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Mi piacerebbe saperne di più Questa risposta, sebbene non sia davvero inutile, non è neanche utile. Perché sei così contrario a questo approccio? Sapere di più potrebbe aiutare @cymen a prendere una decisione consapevole. Per rendere questa risposta più utile, avrei anche collegato a una vasta raccolta di video di saldatura manuale SMT su Internet o ai tutorial di SparkFun (ad esempio). Certamente, una stirata o un forno di riflusso non sono necessari a nessun tratto dell'immaginazione, e hai una buona reputazione, quindi mi aspetterei che le tue ragioni siano ben ponderate e sarebbe vantaggioso per tutti ascoltarle.
Lou

Con chip QFP a passo fine avrei pensato che la saldatura manuale avrebbe prodotto risultati migliori se fosse stata utilizzata l'attrezzatura giusta. Drag-saldatura è molto veloce, e tutto il lavoro ci vorranno circa la stessa quantità di tempo. Leon
Leon Heller,

La mia impressione è che il vantaggio di utilizzare un approccio di riflusso è che può essere più veloce quando si assemblano molti degli stessi PCB di un kit. Per uno o due, non è necessario. Tuttavia, quando la mano inizia a stringere e c'è ancora molto lavoro da fare ... Sono curioso anche se solo come hobbista, quindi ho preso un forno per tostapane usato oggi nel negozio di rivendita e lo proverò.
Cymen,

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Jason, la mia azienda ha appena modificato un over come discusso qui per la prototipazione rapida. ordiniamo ancora grandi set realizzati da un'azienda professionale, ma quando vogliamo 100 o anche 1 prototipo, lo forniamo. Funziona benissimo e non ho mai problemi di coldjoint, ma non lo facciamo anche quando abbiamo saldato a mano, in generale.
Kortuk,

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Paga una società di assemblaggio di breve durata per farlo per te. Molto più affidabile, specialmente con piccole parti in cui non vale la seccatura, a meno che il tempo non sia libero. Ad esempio, Advanced Assembly and Screaming Circuits . Disclaimer: non li ho usati, né conosco nessuno che abbia.


Perché il voto negativo. Il post non ha detto che doveva farlo da solo.
Brian Carlton,

Ha detto che stava cercando una soluzione fai-da-te (vedi titolo). Quindi presumibilmente, lo avrebbe fatto da solo. Ma alla fine chiede consigli più generali, quindi non è chiaro.
Ponkadoodle,

Non ho votato a fondo (in realtà l'ho appena votato) ma stavo cercando esperienza con i metodi fai-da-te. Un "non farlo" può essere una risposta utile, ovviamente, ma non è molto interessante a meno che non sia convincente.
Cymen
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