Глицерино-Утюжный метод пайки QFN корпусов

Данный метод был придуман в процессе сборки программатора STK500v2 от Bonio тык.
Программатор содержит в себе микросхему cp2102 в qfn корпусе которую мне потребовалось запаять. Из оборудования в наличии был только паяльник да утюг для лута. Паяльником я такую мелочь запаивать побоялся, ибо нечто меньшее чем DIP паять до этого не приходилось. Покупать паяльную станцию ради одной платы тоже не вариант. Да и хотелось запаять побыстрее. Пришлось заюзать смекалку и гугл.

Как оказалось в интернете не так много материала по извращенской кустарной пайке подобного. Единственное что я нашел — это видео где некто утюгом паяет smd резисторы. Такая пайка меня не слишком устроила ибо теряется товарный вид платы, она чернеет и выглядит не труъ.
Чтобы плата не чернела нужен контроль температуры и некий теплопроводник, воздух между платой и утюгом не вариант — припой либо не плавится либо чернеет плата. Решил использовать глицерин, он и ещё и как флюс работает. Температуру утюга контролировал термопарой от мультиметра.

Вот что из этого вышло:
ГУТ

Суть метода видна из картинки. Берём утюг, переворачиваем, капаем глицерина, кидаем в него предварительно залуженную плату, позиционируем чип(с предварительно облуженными контактами) включаем утюг, ждем. Припой плавится, чип припаивается. Для верности потыкал его зубочисткой. В общем подход тот-же что и при пайке феном, но без фена.
Во время пайки меня ждал первый фейл: глицерин был аптечный 85% и вода в нём начала кипеть и кидать плату в разные стороны, поэтому следует использовать либо чистый глицерин либо прокипятить аптечный на том-же утюге. В этот же момент можно подбирать нужную температуру поверхности.

PS: В качестве припоя использовал непонятный сплав проданный мне под видом сплава розе, но с температурой плавления порядка 130 градусов. Температура утюга во время пайки была 160-175 градусов.

PPS: кстати, вот такая платка получилась, первый лут, первый qfn…
  • +12
  • 22 ноября 2013, 11:39
  • Hoshi

Комментарии (54)

RSS свернуть / развернуть
Изврат еще тот, так скоро прийдем к пайке феном для сушки волос ))). Если у него приподнять немного температуру и заменить насадку.
0
Не согласен. Домашние технологии рулят. Если бы считали извратом все, что не промышленного производства, то не появились бы и ЛУТ и ФР методы, травление в лимонке с перекисью и т.п.
Кому-то может пригодиться. Не все себе сразу ХАККО купить могут. Со временем ТС обживется.
+5
то не появились бы и ЛУТ и ФР методы
я прошу пардону, а чем ФР такой домашний? На заводах по вашему по другому все работает?
0
Прошу прощения за неточность. Я имел в виду этот метод в том виде, в каком преподнес уважаемый Evsi. Т.е. с использованием ламинатора, черной энергосберегайки, силикатного клея и т.п.
0
Он же расплавится. У технических фенов конструкция другая, рассчитанная на высокотемпературный поток. Разве что довести до состояния, когда сможет розе плавить — и то не факт, что выдержит.
0
Вудом паять :-)
0
Вудом не паять, вудом травиться)
Хотя да, его фен пожалуй и без модификаций расплавит.
0
Покупать паяльную станцию ради одной платы тоже не вариант.
«Ради одной платы» — заблуждение. Термовоздушка — крайне полезный девайс. Да и термостатированный паяльник — тоже (это в том случае, если у тебя сейчас паяло обычное).
0
  • avatar
  • Vga
  • 22 ноября 2013, 14:34
Паяло да — обычное. Просто хочется прям здесь и сейчас. Да и термостатированный паяльник без фена всё-же дешевле выходит. Не факт что мне попадётся в будущем большое количество qfn и подобных корпусов. остальное и паяльником можно.
0
Как раз в будущем их будет всё больше и больше — такая общая тенденция.
+3
аха. раньше все в дипе было. потом перешел на смд. а сейчас пришлось купить аэрогриль ибо на одной из плат выводные только разъемы штырьковые…
0
Поставить cp2102 на плату можно обычным паяльником. Для такой мелкосхемы использовал медное остро-заточенное жало для паяльника мощностью 25Вт и монтажные очки. Без монтажных очков вряд ли получится припаять. Предварительно лудил(использовал спирто-канифольный флюс) все контакты cp2102. Это жало сменное, держу его для таких редких случаев.
Так что если рука не дрожит, то можно паять такую мелочевку обычным паяльником )
0
Жало быстро обгорает.
0
я паяю именно таким, да. только, сцуко, жало больно быстро выгорает:) но если не в серийных масштабах — однозначно рабочий вариант.
0
«Пузо» («exposed pad») паяльником трудновато припаять, если на нём нет металлизированного отверстия.
Для единичных экземпляров фен и паяльная паста — самое то.
0
Ну, если говорить конкретно о CP2102 — пузо можно и не припаивать. Пострадает от этого только механическая прочность.
А так, несомненно, фен — маст хэв.
0
Стоимость станций вроде Lukey 702/852 не так уж высока, работают они вполне нормально, а фен своих денег стоит однозначно. Это только сейчас кажется, что он не особо нужен. QFN-корпусами его полезность не ограничивается.
+3
Hoshi : Покупать паяльную станцию ради одной платы тоже не вариант.
Vga : Стоимость станций вроде Lukey 702/852 не так уж высока
Добавлю, что приведенные камрадом Vga станции как раз и есть «ради одной платы». Ну не совсем ради одной, но именно для любительского применения — самое то. Для серийного производства они уже не взлетают.
Поверьте, паяльник в руки взял еще в прошлом тысячелетии :), но что такое «нормально паять» и «качественная пайка» понял только с покупкой Lukey 852. А цена на них вполне сносная. Так что в наше время двухканалка — инструмент из категории «must have».
+1
Такие корпуса без особенных проблем запаиваются и обычным паяльником, при известной аккуратности и при наличии подходящего жала. Ну и флюс поприличнее, гелевый, тогда гораздо меньше будет вероятность перемычек.

Проблема в том, что если что-то пойдет не так, то паяльником его отпаять уже не получится, и тут действительно нужен или фен, или что-то вроде такого утюга.

И обратите внимание, первый же лут — и сплошные SMD компоненты. Причем устройство само по себе для разработки, то есть останавливаться на этом автор не собирается. И при этом он почему-то уверен, что фен ему не понадобится :)
+5
ну хотелось схему поменьше, да и если уж паять smd тогда все и отверстий меньше сверлить.
кстати, в местном магазинчике есть в наличии паяльная станция ZD-930 может кто пользовал, стоит брать или нет? (цена ~ 50$)
0
Так дальше и будет, мало того, очень многое сейчас только в SMD корпусах. Так что покупай станцию с феном (любую), и не морочь ни себе ни людям голову :))))

Иначе все это будет ампутацией гланд через задницу.
0
по компонентам — плюс один. но ведь полезности статьи это не отменяет:)
0
Ну, ZD вроде делает неплохие станции, но:
1) Цена слабо отличается от цены люкей 702 (ну, не везде… я свой 852 брал локально, за 2700р).
2) Паяло, насколько я вижу, типа «Solomon». В отличие от хаккоклонов жала к нему еще поискать надо.
3) Подозрительно маленькая мощность для такого размера паяльника.
К тому же, к ней придется брать отдельный фен. Не факт при этом, что он будет дешевле 702-й.
Так что если поджимают финансы — лучше посмотреть 702 или 852 в toolboom'е. Придется немного подождать поставки, но там подешевле и получше выбор. Заодно сразу же и жала и прочие ништяки захватить.
0
Спасибо, сейчас планирую смотреть в сторону 852D+ стоимость вроде не особо отлична от 702 но пишут что нагреватель фирменный только в этой модели.
0
Керамический обычно в 868 стоит. С другой стороны, разница между нихромом и керамикой малозаметна для любителя — керамика мощнее, быстрее разогревается и долговечней, но если не гонять станцию 8 часов в сутки — и нихрома хватит надолго, к тому же запасная грелка стоит всего 70р (стоит сразу же запастись ею, да).
0
Тут отлько надо заметить, что текстолит платы должен выдерживать нагрев. А то бывает такой, что не держит, начинает гореть, дымить, вонять. В остальном молодца, что сказать.
А на галогенке кто нить упражнялся в пайке всяко разных корпусов?
0
Когда не было фена на обычной настольной лампе (100Вт) перепаивал микросхемы памяти на флэшках. Грел лампой снизу. Они многослойные, слои метализации хорошо проводят тепло. Возможно для 2х стороннего текстолита подойдет нагрев лампой сверху. Галогенка отлично подходит для пайки БГА больших размеров на многослойках. Лучше использовать с диммером и термопарой. Еще пользовал старинный обогреватель с нихромовой спиралью. Греет большую площадь, но лучше тоже с диммером, т.к. температура растет быстро, начинается не пайка и жарка.
0
Текстолит попался хороший, очень хороший, я тестовую платку прогрел до почернения и ни одной дороги не отпало.
0
А на галогенке кто нить упражнялся в пайке всяко разных корпусов?
Пытался. На двух. Одна — сверху, одна — снизу. На коленке сложно обеспечить термопрофиль. То коробит текстолит, то палит. Без терморегулятора с обратной связью затея, ИМХО, не лучшая. На утюге хоть термостат есть, плюс глицерин обеспечивает более-менее равномерный прогрев.
0
Прям не могу удержаться после изрядной дозыпива… уже не обезсудьте, «Спичка, на фото (масштаб), для розжига каминов ))», типа, так пятничное настроение ))
0
Всё кошерно, только хочу на будущее предостеречь от пайки такими сплавами, как Розе. Склонны к растрескиванию.
+1
Возможно автора заинтересует такой фен, ведь как многие уже сказали, корпуса становятся всё меньше и меньше.
0
  • avatar
  • xpeh
  • 22 ноября 2013, 20:11
Забавная штука. Но если говорить про малогабаритный фен — мне больше по нраву Aoyue 8032/ProsKit DD-601F. Заодно он понимает стандартные насадки.
0
Я не очень хорошо отношусь к такому флюсу как глицерин. Залудить плату еще куда ни шло — смывается водой нормально, а вот пайка TSOP, QFN корпусов чревата коррозией дорожек под микросхемой, т.к. часть глицерина обязательно останется под корпусом.
0
Тоже так думаю… Спортоканифоль тут походу уместнее, особенно, если развести пожиже и есть чем отмыть.
0
спиртоканифоль испарится моментально.
0
спирт испарится моментально, канифоль останется. Ну и важно не перегревать, я так впаивал без проблем. Но мне проще — у меня на работе ИК плитка с термостатом.
0
Для описанного в статье метода спиртоканифоль вместо глицерина неприменима, т.к. не будет работать теплоинтерфейсом. Да и, если не ошибаюсь, при столь низких температурах, как у автора, она еще не проявляет флюсующих свойств.
А для термовоздушной или иной пайки есть флюсы и получше, чем СКФ.
0
Я бы посоветовал такие эксперименты проводить под вытяжкой или с хорошей вентиляцией. При нагревании глицерин распадается на всякую токсичную бяку.
+2
А я бы еще посоветовал ВООБЩЕ не использовать чистый глицерин. При безконтрольном нагревании (особенно в присутствии металлов) запросто может образоваться токсичный акролеин. Если сложно найти замену, то надо брать водно-глицериновые смеси (минимум 20% воды), температура кипения которых значительно ниже (100-120 оС) чем у чистого глицерина (около 300 оС). Такие смеси не могут нагреться выше темп. кип. (по крайней мере пока не выкипит вся вода) и не допустят терм. разложения глицерина до акролеина. А еще можно в водно-глицериновой смеси растворить немного хлорида аммония (NH4Cl) — получите отличный активный флюс, который легко смывается водой
+1
Дико извиняюсь, но почему именно программатор а не отладчик? С ним всяко веселее.
0
Таким же способом паял светодиод Cree к подложке. Чесно говоря, меня терзают смутные сомнения, что (я явно не выдержал температурный профиль) он довольно быстро от этого деградировал. Подтвердить объективно, увы, не могу.
0
Почему ты именно этот программатор выбрал? Мне кажется что этот интереснее будет и быстрее в сборке в разы.
0
Точно не уверен, но разве он не требует своих драйверов? Суть в том что я как обладатель 64х битной винды не могу вкатить какой попало драйвер, только подписанный сертификатом (точнее могу но загружать винду по F8 выбирая каждый раз пункт про отключение проверки цифр. подписи дров мне неохота), у любительских дров данной подписи как правило нет. Производители cp2102 об этом позаботились и у них подпись присутствует.
0
чем хороша cp2102 — можно начать впайку с неё, немного обвяза, разъём и можно включать проверять как впаялась. В остальном, для хоббийного использования один гемор.
0
Гемор только в мелком корпусе, а в остальном одни плюсы.
0
АХТУНГ!!! Как химик авторитетно заявляю: не делайте так, как рекомендует автор! В таких условиях глицерин дегидратируется с образованием крайне токсичного акролеина! Если не хотите «заработать» рак легких не нагревайте большие количества глицерина выше 150 оС в контакте с железом (утюг). Здоровье стоит дороже чем простенькая паяльная станция.
+1
Хм, а вот дыммашины работают на составе который чаще всего состоит из глицерина, воды и спирта. И ведь оно применяется повсеместно и наверняка гдето даже проходит сертификацию. Или там температура недостаточна для разложения глицерина?
0
Подозреваю там нет железа контактирующего с глицерином
0
Здесь, кстати, тоже. Подошвы тех утюгов вроде делались из алюминия. А вот современные обычно стальные.
0
1) в дыммашинах состав претерпевает только физические превращения (не химические) — переходит из жидкого состояния в аэрозоль (очень мелкие капельки, как в тумане)
2) там не один глицерин, а сложный состав: обычно глицерин, пищевой пропиленгликоль, вода, различные присадки и т.д. Разработаны такие составы (в том числе) так, чтобы не допустить образование акролеина
3) температурный режим работы распылителя такой машины строго контролируется чтобы не допустить перегревания и обр. токсических продуктов

А тут — безконтрольный нагрев глицерина мощным (1 кВт) электронагревателем + контакт с металом и окислами (каковые всегда есть)
0
мощьный то он мощьный, но далеко не бесконтрольный, я перед пайкой полчаса потратил на подбор и стабилизацию температуры. Температуру контролил термопарой. Про акролеин знаю поэтому выбрал низкую температуру и поставил вентилятор. Не беспокойтесь я не буду паять таким способом десятки микросхем, подарю вот на НГ себе люкей и точно не буду ^_^".
0
Я верю, что Вы все учли и надежно контролировали температуру. Но я волнуюсь не только за Вас — на этот сайт заходят тысячи посетителей и наверное не все будут столь осторожными, поэтому я и решил предупредить. К тому же термостабилизатор в утюге не очень надежный и обладает значительным гистерезисом. В начале после включения температура будет сильно «гулять» и может запросто выйти в «опасную зону».
0
Кстати, выдержать температурный режим можно и просто накрыв плату крышкой, которая ограничит обмен воздуха с окружающей средой. Тогда лучше плату поставить на подставку (например, кусочки стеклотекстолита) и использовать обычную паяльную пасту. Ну и стабилизация температуры не помешает.
0
  • avatar
  • evsi
  • 25 ноября 2013, 15:56
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.