SMD forrasztási tippek és tanácsok

Ez az oldal azoknak készült, akik most elôször próbálkoznak felületszerelt alkatrészek forrasztásával. Ha az ember elsajátítja ezt a technológiát, sokkal könnyebben építhet áramköröket, a NYÁK-on kevesebb lyukat kell fúrnia, és az áramkör paraméterei is jobbak lesznek az SMD alkatrészek kisebb fizikai mérete miatt.

Kellékek

Ahhoz, hogy sikeresek legyünk, néhány eszköznek rendelkezésre kell állnia, nézzük:

Forrasztópáka

Olyan fajta a legjobb erre a célra, amelyben a forrasztócsúcsot ki tudjuk cserélni, és lehetôleg elektronikus szabályozású, hôfokkijelzûs kivitel legyen. Ilyet pl. a HQ-Video-nál is be lehet szerezni.
A forrasztócsúcsnál nem az a lényeg, hogy tûhegyes legyen, inkább laposított, a végénél max 1-1.5 mm széles fejet válasszunk. (Ezzel a 0,5 mm lábosztású TQFP tokot is be tudjuk majd forrasztani!)

Forrasztóón

Az ónnál elsôsorban az anyagösszetétel és az olvadáspont számít. Minél alacsonyabb olvadáspontú, annál jobb, mert annál kisebb mértékû hôterhelésnek tesszük ki az alkatrészeket. A lényeg, hogy egy kevés gyantát tartalmazzon, és egy próba során gyôzôdjünk meg arról, hogy az ón könnyedén befutja-e a forrasztandó felületet.

Folyasztószer

Folyékony, filctollban vagy zselészerû, fecskendôben kapható anyag, mely beborítja a forrasztási felüleletet, és megakadályozza az ón és a felület oxidációját, illetve az ón egyenletes tapadását biztosítja. Ezeket, és más forrasztási anyagokat Budapesten pl. a IV. kerületben, a Ferrumino Kft-nél lehet kapni.

Ónfelszívó harisnya

Mûanyag dobozba tekercselt finom rézszövet-harisnya, gyantaporral átitatva. Összefutott kivezetések kijavításához nélkülözhetetlen.
Így néz ki:

Csipesz

A csipesz keskeny fogófelületû legyen, de ne tûhegyes, inkább kissé lekerekített végû. Jó, ha van több darab és fajta is belôle.

Nagyító

Bármilyen megfelel, ami eléggé nagy ahhoz, hogy ellenôrizzük a forrasztások minôségét. Kapható 10-15 cm átmérôjû, fénycsôvel, állvánnyal felszerelt is, amely kényelmesen használható forrasztás közben.

Stabil kéz, türelem, sör...

Ha az elôbbi kettô kifogy, igyuk meg a sört :-)

Chip kivitelû alkatrészek beforrasztása

A chip kivitelû alkatrészek, mint ellenállás, kondenzátor, tekercs rendelkeznek a legkisebb dimenziókkal, ezért kezelésük némi ügyességet igényel, de ne ijedjünk meg.

A következô ábrákon illusztráltam egy chip alkatrész beforrasztásának lépéseit:

  1. A FLUX tollal tegyünk egy pöttyöt a forrasztási felületre.
  2. A forrasztópákát töröljük meg a nedves szivacson, majd a forrasztón huzalból juttassunk egy kicsit a pákahegyre, és azonnal ónozzuk be vele az egyik PAD-et. Azért kell ezt a mûveletet gyorsan végezni, mert ha sokáig a pákán marad az ón, elpárolognak belôle fontos alkotórészek, és salakos, trutymós kinézete lesz megszilárdulás után. Az ilyen ón rosszul folyik, és nem futja be rendesen a felületet. Ezután Ismét FLUX-ozzuk be a felületet.

  1. Csomagoljuk ki az alkatrészt, és helyezzük a PAD-ek fölé. A csipesszel finoman támasszuk meg felülrôl az alkatrészt. A forrasztópákával ömlesszük újra a PAD-en lévô ónt, így az alkatrész összeforrasztódik a PAD-del és újra vízszintes helyzetbe kerül. Figyelem! Tilos az alkatrész tetejét erôsen nyomni! Az ellenállások fémréteg mintázatát csak egy igen vékony lakkréteg választja el a külvilágtól, amelyet könnyen megsérthetünk egy erôs nyomással vagy egy hegyes csipesszel.
  2. Végsô lépésként melegítsük az alkatrész másik kivezetésénél lévô PAD-et is, és hangyányi ón adagolásával forrasszuk be.

A végeredmény ezzel a módszerrel valami ilyesmi lesz:

TQFP tokok beforrasztása

TQFP tokok forrasztásánál a kivezetések közelsége okozhat gondot, ám erre is van technikás megoldás.

A tokok forrasztása itt is újraömlesztéssel történik:

  1. Kenjük be a FLUX-tollal a PAD-sort mind a négy oldalon.
  2. Ónozzuk be egyenként a PAD-sorokat úgy, hogy a forrasztópáka hegyét a PAD-del párhuzamosan tartva, és eközben a forrasztóónt folyamatosan adagolva végighúzzuk a PAD soron. A legszebb eredményt úgy érhetjük el, ha a forrasztópáka hegyének lapos fele kb 45°-os szöget zár be a NYÁK lap síkjával, és a pákahegy "tolja" maga elôtt a forrasztóón buborékot. A mozgatás sebességét el kell találni, hogy szépen minden PAD-et befusson az ón. (Másodpercenként kb. 3-7 PAD-et haladjunk.) A pákahegy érintheti a NYÁK felületét, így a legkönnyebb beállítani a PAD-re kerülô ón mennyiségét.
    Kis gyakorlással egyenletes mennyiségû ónt juttathatunk mindenhová, anélkül, hogy összefolyna két PAD. (Ezért kell, hogy az ón a páka elôtt haladjon, és a pákahegy hátsó részén ne legyen forraszanyag.) Ha a PAD-eken túl domború (azaz túl sok) a forraszanyag, az biztosan megnehezíti az újraömlesztést, illetve a lábak helyre kerülését.
  3. Ha elkészültünk az ónozással, újból FLUX-ozzuk be a PAD-eket és környéküket. Ne sajnáljuk rá a folyasztószert, mert egyrészt a ragacsos anyag megkönnyíti a tok pozícionálását, másrészt sokkal könnyebb lesz a beforrasztás is. Ezután tegyük helyére a tokot, ügyelve az 1-es láb helyére, mert kivenni sokkal nehezebb lesz a rossz irányban beforrasztott IC-t :-)). Nagyítóval ellencocirc;rizzük, hogy az IC kivezetései a PAD-eken vannak-e, és ha szükséges, korrigáljunk. Rendkívül finoman tudjuk a tokot odébb helyezni, ha közvetlenül a tok mellett a csipeszünk végét a NYÁK-ra támasztjuk, és a csipeszt csavaró- döntô mozdulatokkal mozgatva odébb tologatjuk a tokot.
  4. Ha tok a helyén van, rendkívül óvatosan támasszuk meg felülrôl a csipesszel, és közben két-három, sarkon lévô PAD-et újramelegítve forraszunk be. Ezzel rögzítettük az IC-t, ellenôrizzük még egyszer a PAD-ek helyzetét. (Ezzel a mûvelet legkényesebb részén túl vagyunk.)
  5. Most következik a többi láb beforrasztása. FLUX-ozzunk ismét úgy, hogy közben nehogy az IC kivezetéseit elgörbítsük a filctollal. Mutatóujjunkkal (félôsebbek csipesszel) gyakoroljunk enyhe nyomást az IC tetejére, ettôl a kivezetések az IC tokjához képest enyhén (szemmel nem látható módon, rugalmassági határon belül) felfelé hajlanak. Ezután a letisztított (ónmentes) forrasztópákát a PAD-ekre most merôlegesen tartva (az IC oldalával párhuzamosan legyen) lassan, nyomás gyakorlása nélkül kezdjük végig húzni a páka lapos felét a kivezetések vízszintes, NYÁK-kal érintkezô részén.



    Ekkor a lábak alatt az ón újraolvad, és a láb rugalmas ereje a PAD-hez nyomja a lábat. Néhány másodpercig tartsuk nyomva az IC-t, amíg a forrasz megszilárdul, majd hûtsük le ujjunkat a sörben, és közben huhogjunk :-). Ismételjük el ezt mindegyik oldallal (az utolsó a legnehezebb!!), és ezzel készen vagyunk. Ellenôrizzük, nem futott-e össze két vagy több PAD, ha igen, az ónszívó harisnyát oda tartva, és pákával melegítve azt távolítsuk el a fölösleget. Ha ügyesek vagyunk, forraszhíd eltûnik, és a láb is beforrasztva marad.
  6. végül ellenôriznünk kell, hogy minden láb be van-e forrasztva tökéletesen. Ezt úgy tudjuk megtenni, hogy nagyítóval nézzük a lábsort, és a lábakra egyenként enyhe oldalirányú nyomást gyakorlunk egy hegyes csipesz végével. Ha rosszul forrasztott lábhoz érünk, az el fog hajlani. Ilyenkor FLUX-ozzuk be a területet, és a pákára kevés ónt juttatva próbáljuk meg beforrasztani a lábat. (Általában ennél a mûveletnél keletkezik forraszhíd... :-))
    A végeredmény a képen látható:



    Sok sikert kívánok!!!
    HG2ECP Péter - 2008.01.12.