PCB – Lutowanie SMD część 2

soldered_pcb_1W drugiej części poradnika dotyczącego lutowania SMD zajmiemy się trudniejszymi elementami – układami scalonymi o dużym i średnim rastrze wyprowadzeń, oraz złączami o niełatwym dostępie do padów, a na końcu umyjemy całą płytkę w alkoholu izopropylowym aby pozbyć się zbędnego topnika. Zapraszam.


SOT23

sot223Na rozgrzewkę coś łatwego, układ scalony (w tym przypadku stabilizator LDO 3V3) w obudowie SOT223. Zaczynamy od nałożenia cyny na największy pad służący do odprowadzania ciepła – miedź płytki drukowanej stanowi w tym przypadku swoisty radiator. Układ umieszczamy na płytce i centrujemy, rozgrzewamy duży pad i przytwierdzamy układ na miejsce. zalutowanie pozostałych padów nie stanowi już problemu, najpierw rozgrzewamy połączenie padu z nogą układu, a następnie w dokładnie to samo miejsce dozujemy odpowiednią ilość lutowia.

SO8

so8Pierwszy układ scalony w obudowie przypominającej… prawdziwy układ scalony, w chyba najprostszej w montażu obudowie SO8. Tak jak w przypadku przycisku z pierwszej części poradnika, dozujemy niewielką ilość spoiwa na jeden z padów, i mocujemy doń nogę układu scalonego odpowiednio go tym samym centrując – pamiętaj o tym aby wlutować go w prawidłowy sposób, pin pierwszy to ten od strony kropki lub podłużnego ścięcia brzegu układu. Jeśli układ nie przylutuje się równo za pierwszym razem, nic straconego, próbę powtarzamy aż do skutku – jeśli z cyny odparował topnik, dokładamy swojego. Co jak co, ale układy scalone należy montować precyzyjnie. Może na przykładzie SO8 tego nie widać, ale za chwilę zajmiemy się obudowami o bardziej zagęszczonych pinach. Po wycentrowaniu układu lutujemy resztę jego wyprowadzeń. Tutaj szeroki grot może już nam dotykać do dwóch czy trzech padów jednocześnie, ale to nie jest żaden problem, bo o ile nie przegrzewamy cyny i dopóki jest w niej topnik, dopóty się ona ładnie rozpływała tam gdzie trzeba. Jeśli już tutaj udało Ci się zrobić zwarcie, rzuć okiem na następny film gdzie takie zwarcie usuwam jedynie poprzez dodanie topnika.

TQFP32

tqfp32Pierwsza poważna obudowa, TQFP32. Zaczynamy tak samo jak przy SO8, dozując małą ilość spoiwa na jeden lub dwa sąsiednie pady, i przyłapujemy układ centrując go na padach – należy sprawdzić czy pady ze wszystkich stron pokrywają się dobrze z nogami układu. Wyrównaj ostatecznie układ, i przyłap go z drugiej strony za dowolne piny, najlepiej któreś z brzegu. Nie bój się tutaj dowalić topnika, śmiało możesz przesmarować nim piny. Tak jak na filmie, przyłóż sobie obok padów cienki drucik cyny, i szybkim ruchem pobierając tą cynę dotykaj grotem do padów – w ten sposób nie spowodujesz odparowania topnika i pomiędzy padami nie powinny powstawać zwarcia. Jeśli powstaną, dodaj w to miejsce więcej topnika i spróbuj zebrać cynę czystym grotem wykonując ruch w dół wzdłuż pinów – mam nadzieję że nie zapominasz o czyszczeniu grotu? Jeśli Ci się nie udaje w ten sposób usunąć zwarcia, w następnym filmie postaram się użyć plecionki do odsysania i pokazać jak działa.

TQFP44

tqfp44Kolejny układ w obudowie typu TQFP, 44 piny – nie bój się, ma więcej pinów ale raster jest taki sam, po prostu jest większy gabarytowo. Ta sama technika lutowania co wyżej. Tutaj również usuwam zwarcie przy pomocy topnika i grotu, plecionka może będzie dalej. Dodam jeszcze że taki układ ciężko jest uchwycić pęsetą, śmiało można go wziąć w paluchy i w ten sposób precyzyjnie ustawić na padach. Do takich obudów są dostępne w handlu specjalnie chwytaki podciśnieniowe, ale to też nie jest zbyt wygodne przy takim ustawianiu.

uSD slot

usd_slotJuż nie układ scalony, ale równie trudny jak nie trudniejszy w montażu element, który nie raz może spowodować że lutujący zaklnie pod nosem. Mowa o gnieździe karty uSD – takim, z padami w środku obudowy. Jak je lutować? Są dwa (czyt.znam dwa) sposoby. Pierwszy to rozebranie takiego gniazda, przy użyciu szpileczki można podwadzić zatrzaski i zdjąć metalową osłonę z gniazda właściwego – ale ostrożnie – nie zgub mechanizmu wyrzutowego karty. Po przylutowaniu wewnętrznych pinów zakładamy osłonę i kontynuujemy montaż. Drugi sposób to uprzednie nałożenie topnika na wewnętrzne pady, normalne przylutowanie obudowy do płytki, a następnie przylutowanie wewnętrznych padów cienkim grotem – do takich właśnie rzeczy się on przydaje. Film przedstawia obydwa sposoby. Przy drugim miałem straszne kłopoty w ogóle z trafieniem grotem pod obudowę, telefon skutecznie mi wszystko zasłaniał – płytkę położyłem pod kątem aby było widać przez okienko co się dzieje w środku. W obydwu przypadkach dobrze będzie pobielić piny gniazda tak aby bez problemu się połączyły z płytką, nawet jeśli tak jak w tym przypadku lutują się doskonale.

USB mini

usb_conNo i na koniec coś mniej karkołomnego, gniazdo mini usb typu B. Warto dodać trochę topnika na pady przed montażem, ale nie za wiele, bo potem nie będziemy go mogli stamtąd wymyć. Jeśli płytka była projektowana z głową, to posiada dwa niewielkie otwory w miejscu gniazda, tak że gniazdo już po położeniu ładnie się wpasowuje w te otworki (jeśli ma czym) i siedzi sobie na swoim miejscu, dzięki czemu nie musimy się martwić o jego wypozycjonowanie. Nabieramy niewielką ilość cyny na grot i przykładamy go do padów, cyna ładnie wpływa na swoje miejsce. Pisałem wcześniej że nie wolno najpierw nakładać cyny na grot a potem nią lutować, ale to jest jeden z przypadków gdy musimy tak zrobić – po to dozowaliśmy topnik na te pady. Na filmie starałem się jednak pobierać cynę bezpośrednio przed lutowaniem. Jeśli powstało zwarcie między padami, z pomocą przychodzi nam topnik i plecionka – ciężko będzie odessać taką cynę bo praktycznie całe pady są dla nas niedostępne. Jeśli nawet duża ilość topnika i walka z plecionką nie dadzą rady, nie ma sensu męczyć płytki (która też ma pewną odporność na grzanie), należy odlutować gniazdo, wyczyścić pady, i próbować jeszcze raz. Z tego właśnie powodu najpierw lutujemy pady, a dopiero potem, jeśli między padami nie ma zwarć, przytwierdzamy obudowę gniazda. Ma ono sporą masę więc podkręcamy lekko temperaturę, jest to goła nie pobielona blacha więc dajemy topnik. Następnie najpierw przez chwilę nagrzewamy połączenie padu z blachą i dopiero po chwili dozujemy cynę.

Czyszczenie z topnika

soldered_pcb_6Nadszedł czas na umycie płytki z topnika. Przede wszystkim należy zadać sobie pytanie po co to robić? Po pierwsze, dla estetyki. Do płytki pokrytej topnikiem będzie się przyklejał kurz i inne małe zanieczyszczenia. Po drugie, dla prawidłowej pracy układu. Niektóre topniki mogą w pewnym nieznacznym stopniu przewodzić prąd, więc należy dokładnie wymyć okolicie takich elementów jak rezonatory kwarcowe i ich kondensatory czy obwody wejść o wysokiej impedancji ponieważ taki topnik może zakłócać działanie układu, fałszować pomiary, czy wręcz utrudnić start dla rezonatora. Po trzecie, niektóre topniki zbyt silnie reagują z miedzią i cyną, pozostawione mogą wżerać się w ścieżki i pady, i po kilku latach problem może dać się we znaki.


Film pokazuje czyszczenie płytki przy użyciu alkoholu IPA i sztywnego pędzelka. Najpierw wydobywam topnik spomiędzy nóg układu scalonego i innych trudno dostępnych miejsc, a następnie wycieram go zwykłą pałeczką kosmetyczną. Czynność powtarzamy (alkohol, pędzelek, pałeczka) aż do całkowitego pozbycia się topnika. Topnik jest też dobrze wydobyć spod układów scalonych, ale nie jest to łatwe, dla tego warto ograniczać jego ilość podczas lutowania i dozować tylko na zewnętrzne części padów aby potem sprawę załatwić pędzelkiem. Jeśli topnik znajduje się pod układem możemy próbować go wypłukać, polewając alkoholem płytkę z jednej strony i dając mu wypłynąć z drugiej, ale trochę potrwa zanim spenetruje on ciasną przestrzeń pod układem. Do mycia można również użyć myjki ultradźwiękowej, czasami można kupić takie tanie w supermarketach, nie są tak skuteczne jak te za kilkaset złotych i z topnikiem radzą sobie średnio, i trzeba zużyć dużo IPA aby zalać całą płytkę we wnętrzu myjki. Mimo że taką posiadam to z niej nie korzystam, dużo szybciej i sprawniej mycie wychodzi pędzelkiem. Przy myciu należy także uważać na elementy takie jak przyciski tact-switch, nie należy ich zalewać alkoholem, ponieważ minie sporo czasu zanim ten odparuje z ich wnętrza.


To na razie tyle. Jeśli przyjdzie mi lutować inne elementy to z pewnością je tu dodam.

Poprzednia część: PCB – Lutowanie SMD część 1
Dalsza część: Będzie jeszcze rozlutowywanie SMD oraz, kiedyś, lutowanie HOT-AIR. Jeśli poradniki są ok i macie pomysł o czym jeszcze mógłbym napisać, śmiało dajcie znać ;)

5.00 avg. rating (99% score) - 9 votes

20 komentarzy

  1. Do czyszczenia płytki z pozostałości topnika świetnie nadaje się szczoteczka do zębów ;) Sprawdzone od kilku lat przeze mnie i wielu innych, w tym pracowników kilku serwisów GSM ;) Wanienka ultradźwiękowa natomiast nadaje się raczej do usuwania nieczystości spod układów BGA (np. po zawilgoceniu). Grubszych warstw pozostałości topnika nieszczególnie ma ochotę usuwać ;) Wtedy szczoteczka sprawuje się wyśmienicie. Pozdrawiam, dobra robota.

  2. Mam pytanie – jakiego topnika można używać do takiego lutowania, czy musi to być dość drogi gel flux czy może wystarczy RF-800? Jakiego Ty używasz?

  3. Jakiego mikroskopu uzywasz do lutowania smd kondensatorow?

    • Mikroskopu?

    • Może lupy, gołym okiem Pan to lutuje? Przecież wszystko jest takie małe…

    • Nie używam żadnych powiększaczy, tylko utrudniają mi pracę , a elementy 0805 nie są aż takie małe.

  4. w jakiej firmie wykonujesz pcb?

    • Choć płytki wykonują fajnie i tanio, to nie będę robił tu reklamy. Z takim pytaniem zapraszam prywatnie. Nie podałeś prawdziwego maila do komentarza także nie mam jak napisać.

    • ok napisz tutaj

  5. Bartłomiej

    Czy czyszcząc PCB pędzelkiem + IPA + patyczek kosmetyczny, bez porządnej kąpieli po takim szorowaniu, Twoja płytka nie pozostaje przypadkiem delikatnie klejąca? Pytam, bo mnie nigdy się nie udało usunąć idealnie całego topnika; niby gołym okiem go nie widać ale w dotyku jakby delikatnie „matowe” i lepkie.

    • Nie, ale topnika daję na prawdę mało. Jeśli mimo tego się lepi to może zmień topnik?

  6. maro1977pl

    Też poproszę namiary na firmę od pcb.

    • lukasz lisowski

      Sietny poradnik. Osobiscie lutowalem ostatnio na technice w podstawowce przymierzam sie teraz do kilku ukladow ale smd wydawalo mi sie niewykonalne a teraz widze ze nietaki diabel straszny jak go maluja. Prosil bym tez namiary na ta firme od plytek i dla rozeznania ile kosztowala ta plytka z filmikow da mi to jakies wzgledne rozeznanie. Pozdrawiam

  7. Czesc,

    Bardzo fajny poradnik.
    Mam nadzieje, że sporo się nauczyłem.

    Kupuje wlasnie lutownice Zhaoxin 936A
    i wlasnie sie zastanawiam jakie groty do niej dokupic.
    Na filmach widac, ze uzywasz glownie szerokiego plaskiego grota, ale czy mozesz powiedziec jak szeroki on jest?
    Czy mozesz także pomoc i wskazac, te ktore twoim zdaniem będą potrzebne?

    http://www.gotronik.pl/img/groty_zaoxin_1.gif
    http://www.gotronik.pl/seria-900m-c-13_56_213.html?str=50&sort=4a

    Pozdrawiam,
    Darek

  8. Witam Panowie.

    Dołączam się do pytania Pana Darka, ja kupiłem niedawno stacje WEP 937D+ z grotem T-B. Chce spróbować swoich sił z czymś takim:

    https://www.youtube.com/watch?v=ygJ59ePD_GM
    https://www.youtube.com/watch?v=1ihOr_vpvu4

    Przypuszczam że przydałby się ten najcieńszy grot T-I

    Dzisiaj kupiłem cynę 0,7 mm, cieńszej nie mieli w sklepie i taki topnik TK83

    http://termopasty.pl/produkty/topnik-tk83/

    Nie wiem czy do wystarczy, jeśli ktoś miałby chęć proszę o poradę bo nie do końca umiem wychwycić co ten gościu na filmie używa, czy w ogóle ma topnik czy może jakąś pastę.

    Prosiłbym o porady i sugestie.

    Dziękuje z góry, pozdrawiam.

    Damian

  9. Czy pan mógłby podać nazwę firmy gdzie wykonał PCB? [Email poprawny]

  10. Chętnie zobaczyłbym jak lutuje się gniazda rozszerzeń typu pci lub agp

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Proszę pozostawić te dwa pola tak jak są: