Как работать с SMD и кому нужна паяльная станция?

Современная электроника немыслима без применения SMD- технологии поверхностного монтажа. Она проникла во все виды аппаратуры, включая бытовую. Большинство новых микросхем не имеют вариантов в корпусе DIP. Номенклатура микросхем в DIP- корпусах постоянно падает в цене, так как пользуется всё меньшим спросом и становится невыгодной для производителя. Есть основания полагать, что через 5-7 лет микросхемы в корпусах DIP полностью исчезнут на рынке электронных компонентов. Поэтому с поверхностным монтажём приходится иметь дело и при ремонте аппаратуры и при разработке новой аппаратуры, включая радиолюбительскую. Ремонт аппаратуры, изготовленной по SMD- технологии, требует нового инструментария и новых приёмов работы. Главной проблемой при работе с SMD является демонтаж неисправных компонентов, то есть удаление их с платы при условии сохранения целостности печатных проводников и контактных площадок посадочных мест заменяемых компонентов.

Найболее агрессивно рекламируемым инструментом для работы с SMD являются паяльные станции. Паяльные станции делятся на монтажные и демонтажные. Монтажная паяльная станция- это обыкновенный паяльник с терморегулятором и цифровым индикатором температуры. Зачем всё это нужно-сия тайна велика есть! Лучше купить два десятка паяльников, чем такую "станцию". Для работы с SMD такие станции не дают никаких новых возможностей.
Демонтажные станции простейшие состоят из монтажной станции, но паяльник дополнен отсосом. Цены на эти станции такие, что брать их тоже совершенно невыгодно- лучше купить в придачу к двум десяткам паяльников ещё и два десятка китайских паяльников- отсосов. Более сложные станции дополнены термопинцетом, который элементарно заменяется двумя паяльниками. Платить за отсос, термопинцет и никому не нужный цифровой индикатор температуры цену, как за хороший системный блок ПК- слишком большая роскошь! Да и в плане демонтажа SMD-микросхем такая станция тоже бесполезна. Следующий класс паяльных станций- станции на горячем воздухе. Простая станция на горячем воздухе- это по сути электротермофен с вакуум- присоской. Станция комплектуется аж четырьмя- шестью насадками для выпайки микросхем, при том что число типов SMD- корпусов SOIC, TSOP, QFP и BGA порядка семи десятков! Дополнительные насадки имеют такие цены, словно зто не насадки из жести, а ювелирные изделия. Можно правда отпаять микросхему и без насадки, при этом спалив и саму микросхему и всё, что с ней рядом. Сложные станции имеют всё- и горячий воздух со всеми насадками, и термопинцет, и отсос и инфракрасный подогрев и вакуум- присоски, но стоят уже не как системный блок, а как хороший подержанный импортный джип, типа как Honda CRV. Россия- страна богатых паразитов, но им паяльные станции не нужны, а у радиолюбителей нет денег покупать такие дорогие игрушки. Из всего сказанного понятно, что купить простую станцию- "деньги на ветер", а сложную есть смысл покупать только для больших сервис- центров по принципу "одна на всех, мы за ценой не постоим!".

Итак, возникает вопрос-как работать с SMD без паяльной станции? Сразу оговорюсь, речь идёт о SMD- компонентах с шагом выводов 0.6мм и более. Монтаж вручную компонентов с меньшим шагом невозможен не только без паяльной станции, но и при её наличии. Не следует думать, что крутой паяльной станцией можно делать всё. На промышленных сборочных линиях применяются компьютеризованные системы автоматического 3D- позиционирования и автоматического нанесения паяльной пасты с рентгеновской видеотехникой! Таких систем нет на паяльных станциях любой сложности.

Выпайка двухвыводных компонентов.

Двухвыводный компонент можно выпаять, воспользовавшись сразу двумя паяльниками. При ремонте аппаратуры это терпимо. Но этот метод имеет недостатки: велика вероятность перегрева компонента, загрязнения монтажа платы припоем, длительное время операций. Гораздо лучший результат даёт применение паяльника со специальным жалом:

Берём паяльник 40 Ватт с диаметром жала 6мм, загнутым под 45 градусов и молотком расплющиваем загнутую часть до плоского вида толщиной примерно 3мм. Затем надфилем делаем пропил 1 и ножовкой пропил 2. Работать паяльником нужно совместно с пинцетом. Пинцет должен быть таким, чтобы его губки свободно проходили в пропил 1. Отпаиваемый компонент за счёт поверхностного натяжения припоя застревает в пропиле 1, и его сразу вынимаем пинцетом. При демонтаже плат сначала снимаем все компоненты одного типоразмера, затем, сжимая щель 2 пассатижами, или, расширяя её отвёрткой, устанавливаем новую ширину пропила 1 и снимаем с платы компоненты другого типоразмера и т. д. Я таким образом снимаю все двухвыводные компоненты с платы винчестера, CD-ROM или видеокарты примерно за 30-40 минут. При этом порчи компонентов практически нет.

Выпайка многовыводных компонентов.

Приёмов выпайки микросхем в SMD- корпусах существует два. Первый способ заключается в обрезании острым ножом выводов микросхемы от её корпуса с последующей отпайкой выводов паяльником. Второй способ- к плате припаивают тонкий провод МГТФ- 0.13 во фторопластовой изоляции или эмалированный провод ПЭВ-2. Второй конец провода пропускают под выводами микросхемы и, нагревая выводы микросхемы жалом 90-100 Ваттного паяльника, натягивая рукой второй, не припаянный конец провода, протаскивают провод под выводами микросхемы, тем самым отделяя выводы от платы. Как показала практика, первый способ даёт отрывы контактных площадок практически для всех SMD- корпусов, а второй способ даёт хорошие результаты только для корпусов SOIC. При корпусах TSOP и QFP контактные площадки отрываются. Мне удалось найти третий способ выпайки микросхем, дающий отличные результаты для любых корпусов.

Когда-то, в незапамятные времена, великий Архимед сказал:"Дайте мне точку опоры и я переверну Землю".
Суть метода следующая. Берём швейную иглу среднего размера. От любого подходящего провода отрезаем кольцо изоляции длиной около 2мм и это кольцо с натягом одеваем на швейную иглу на расстоянии 1-2см от острия иглы. Вот это кольцо изоляции на игле и есть та самая точка опоры! Выводы микросхемы отпаиваем по одному. Подсовываем иглу под первый вывод (только под один!), а сверху вывод нагреваем миниатюрным паяльником с диаметром жала 2-2.5мм и, поворачивая иглу на опоре, проводим остриё иглы под выводом микросхемы параллельно плате, не поднимая острия. Паяльник должен сверху прогревать вывод всё время поворота иглы, то есть всё одновременно. Тем самым отделяем первый вывод микросхемы от платы. Отпаянный первый вывод загибаем вертикально вверх, освобождая тем самым путь острию иглы под второй вывод. И так, по одному выводу, отпаиваем все выводы микросхемы. Если корпус микросхемы приклеен к плате, то нагреваем корпус паяльником, одновременно поворачивая его пинцетом, пока краска не будет сорвана. Тянуть пинцетом корпус от платы не следует, так как это может привести к отрыву печати под корпусом микросхемы. Таким способом можно отпаивать и транзисторы в корпусах SOT23, SOT223 и др. без их повреждения, а также компоненты с 4 выводами. Компоненты с 5 и 6 выводами можно отпаивать, делая последнюю отпайку с каждой стороны по 2 вывода сразу. Чем толще отпаиваемые выводы, тем крупнее берём иглу. Обычно после нескольких выводов игла залуживается, чего нельзя допускать. Можно обчистить залудившуюся иглу ножом, можно заворонить остриё иглы, а можно и заготовить сразу несколько игл с точками опоры. Иглы стоят семь копеек кубометр, так что не заглатывайте наживку не в меру расплодившихся эксплюзивных killerов и officeанальных дристебуторов!