Начинающих радиолюбителей часто настораживает небольшой размер SMD-компонентов для поверхностного монтажа, которые обычно используются в современной электронике. Но вопреки внешнему виду, паять SMD-компоненты даже проще, чем THT-детали сквозного монтажа (в отверстия просверленные). Уверены, припаяв первый планарный элемент, вы сразу откажетесь от технологии сквозных отверстий и будете использовать SMD во всех своих проектах. Короче, нужно идти в ногу со временем и использовать современные решения, тем более что компоненты SMD имеют много преимуществ:
- Низкая цена и высокое качество
- Маленький размер – на одной поверхности можно разместить больше элементов
- Не нужно сверлить отверстия на плате, часто вообще ничего
- Во время пайки печатная плата все время остается на одной стороне и ее не надо переворачивать.
Итак, что для этого дела понадобится:
- Паяльник
- Пинцет
- Припой
- Флюс
Вот и всё. Для пайки большинства SMD радиокомпонентов не требуется никакого специального оборудования.
Пайка SMD 1206, 0805, MELF, MINIMELF
Эти корпуса включают резисторы, конденсаторы и светодиоды. Такие элементы поставляются в бумажных или пластиковых лентах, приспособленных для автоматической сборки. Ленты наматываются на катушки и обычно содержат 5000 штук, хотя на одной катушке может быть до 20 000 штук. Они монтируются в сборочные машины, благодаря чему производственный процесс можно полностью автоматизировать. Роль человека в производстве электроники заключается только в установке новых катушек и контроле качества готовой продукции.
Размер корпуса закодирован в названии. Например, 1206 означает, что длина элемента составляет 120 мил, а ширина – 60 мил. Мил – это единица измерения наших западных коллег, которая не подлежит преобразованию и не перейдет на метрическую систему – мил составляет 1/1000 дюйма или 0,0254 мм. Чаще всего используются корпуса 1206, 0805, 0603, 0402, 0201, 01005. 1206 лучше всего подходят для ручной сборки, но даже 0402 можно припаять вручную, хотя это уже довольно хлопотно. Элементы MELF имеют цилиндрическую форму и чаще всего представляют собой диоды или резисторы. Далее припаиваем диод в корпусе MELF:
Сначала нужно залудить одну из площадок для пайки. Трогаем их паяльником и через некоторое время кладем туда олово. Оно должно немедленно растечься и равномерно покрыть всё. Достаточно сделать небольшой слой олова – лучше, чтобы его было мало, чем слишком много. Выбор времени для этих дел важен, чтобы предотвратить испарение флюса, находящегося в олове. Нанесение не должно занимать более 5 секунд, оптимальное время – 1-2 секунды.
Захватываем радиоэлемент пинцетом за боковые стороны и кладем на место пайки. Снова прогреваем луженое поле, а затем вдавливаем в него элемент.
Олово должно равномерно заливать свинец элемента. Хорошо когда поверхность вогнутая. Когда образуется выпуклый пузырь, значит олова слишком много. Затем следует соскрести паяльником излишки припоя. Отложите паяльник в сторону, все время придерживая элемент, пока спайка не остынет и не затвердеет. Самое главное, чтобы элемент прилипал к пластине. Если выходит плохо, ничего страшного. Исправим это позже, после того как припаяем вторую сторону. Ждем еще несколько секунд.
Последний шаг – припаять второй вывод элемента. Тоже касаемся элемента и поля паяльником, затем добавляем ко всему этому оловянную проволоку, которая сразу же плавится и красиво покрывает площадку припоем.
Если первый вывод детали оказался плохо припаян, то можете исправить это сейчас.
На рисунках показано, как впаивается диод в корпусе 1206. Последовательность шагов с другими деталями такая же, как и выше.
Пайка SMD SO8, SO14, SO28
В корпусах SO встречаем большинство простых интегральных микросхем, таких как логические элементы, регистры, мультиплексоры, операционные усилители и компараторы. У них относительно большой шаг выводов, равный 50 мил. Их можно паять без специального оборудования.
Первым делом залуживаем поле, расположенное в одном из углов макета. Паяльником прикасаемся к площадке, разогревая её, а затем наносим немного припоя.
Захватываем чип пинцетом и кладем на паяльные площадки. Как и в случае с 1206, нагреваем луженое поле так, чтобы он прилипал к доске. Если чип проворачивается или перемещается, разогрейте снова и исправьте положение микросхемы.
Если микросхема надежно зафиксирована и находится в нужном месте, припаяйте оставшиеся контакты. Подносим к ним паяльник, прогреваем, а затем прикасаемся к ним оловянной проволокой, которая должна немедленно расплавиться.
Качество припайки может быть не лучшее из того что получалось, но схема работает нормально.
Чтобы олово плавилось лучше, используйте флюс.
Пайка TQFP32, TQFP44, TQFP64
В принципе, TQFP можно паять и без флюса, как и SO, но здесь нужно продемонстрировать, что такое активный флюс. Вы можете купить его в шприцах с маркировкой FLUX.
В следующем примере припаяем микросхему в корпусе TQFP44.
Начинаем с того, что намазываем все контактные площадки флюсом. Он имеет консистенцию густой смазки и очень липкий. Будьте осторожны, чтобы не испачкаться, ведь смыть его потом можно будет только растворителем.
Не будем лудить поля, как в описанных выше методах. Ставим чип сразу на место и устанавливаем в нужное положение.
Раньше паяли штыревым наконечником. Сейчас продемонстрируем пайку ножевым наконечником, который может одновременно припаять несколько выводов.
Коснитесь двух ножек, расположенных в противоположных углах места. Пайка углов, чтобы зафиксировать микросхему, чтобы она не двигалась при пайке остальных выводов.
Теперь важно, чтобы на кончике паяльника было небольшое количество олова. Если его много, протрите влажной губкой или стальной проволокой. Касаемся ножек с тех сторон, где еще ничего не паяли. Перемещаем наконечник по всем ножкам, не опасаясь коротких замыканий. Именно благодаря наличию активного флюса олово само знает, что должно прилипать только куда надо.
Если где-то произошло короткое замыкание, достаточно очистить наконечник, а затем добавить чуть большее количество флюса.
Необходимо смыть активный флюс, так как со временем он может вступить в реакцию с медью на плате. Для этого можно использовать FLUX REMOVER или обычный растворитель.
Метод ножевой пайки также подходит для чипов с гораздо меньшим шагом выводов. В принципе можете паять VQFP100 и даже ещё бОльшие микросхемы без малейших проблем! Так что монтаж SMD гораздо проще чем кажется, надо только вооружиться хорошей подсветкой рабочего места и большим увеличительным стеклом, чтоб лишний раз не напрягать глаза.
