Способы демонтажа микросхемы с платы

Способы демонтажа микросхемы с платы

Каждый, кто хотя бы раз пытался отпаять микросхему паяльником, наверняка испытывал при этом определённые затруднения. Это объясняются тем, что для распайки большого количества ножек необходимо либо прогревать их все одновременно, либо освобождать от припоя поочерёдно.

Только в этом случае удаётся сохранить контакты на плате в хорошем состоянии, что позволяет впоследствии впаивать новую микросхему. Если полной уверенности в неисправности дорогой детали нет – естественно желание сохранить её в рабочем состоянии, не перегревая при демонтаже.

Как выпаять микросхему?

Как правило, при выпаивании обычных радиоэлементов с небольшим количеством выводов не возникает проблем. Но при демонтаже многовыводных радиоэлектронных компонентов, таких как микросхемы, строчные трансформаторы, многовыводные переменные резисторы, трудности возникают даже у тех, кто умеет аккуратно и правильно паять.

Для демонтажа многовыводных деталей необходим инструмент, с помощью которого можно легко удалить припой с места паяного контакта. Чтобы эффективно убрать припой можно воспользоваться несколькими простыми приспособлениями.

Медная оплётка.

Первый и довольно распространённый способ – это использование медной оплётки. Медная оплётка представляет собой множество переплетённых между собой тонких медных жил. Как правило, продаётся в катушках по 1,5 метра длиной и шириной в несколько миллиметров (1,5. 3,5мм).

Как пользоваться медной оплёткой?

Пользоваться медной оплёткой достаточно просто. Нужно приложить медную оплётку к месту, где необходимо удалить припой и, прижав её разогретым жалом паяльника, дождаться момента, когда припой расплавиться и впитается оплёткой под действием капиллярного эффекта. При этом будет хорошо видно, как жидкий припой впитывается медной оплёткой, а место вокруг вывода и сама печатная дорожка остаются чистыми от припоя. Использованный отрезок медной оплётки, заполненный застывшим припоем, откусывается кусачками.

Следует помнить, что оплётка оплётке рознь. Так, например, можно услышать критику качества медной оплётки, которую производят малоизвестные фирмы и похвалу продукции таких фирм, как Weller или Goot Wick. И это действительно так.

Например, я разочаровался в оплётке таких марок, как Pro’sKit или REXANT. Жилы толстые и не скручены в косичку. Работать такой оплёткой можно, но использовать при ремонте важных и дорогих узлов я бы не рискнул.

На фото – катушка медной оплётки. Маркирована весьма лаконично – SOLDER WICK. Качество весьма неплохое, но есть пустяковые недочёты. Оплётка сильно спрессована и вытянута в длину – наверняка для того, чтобы сэкономить на меди. Что же можно сделать, чтобы комфортно использовать эту медную оплётку для своих целей?

Первым делом нужно “распушить” медную оплётку так, чтобы между медными жилами было как можно больше свободного пространства. Поскольку действие медной оплётки основывается на капиллярном эффекте, то необходимо обеспечить возможность расплавленному припою подниматься вверх по медным жилам и заполнять пространство между ними. Для этого, естественно, нужно обеспечить свободное пространство между медными жилами.

Также не помешает пропитать оплётку жидким флюсом. Подойдёт ЛТИ-120. Флюс ослабляет поверхностное натяжение и способствует равномерному покрытию жидким припоем медных жил. Конечно, можно использовать и твёрдую, кусковую канифоль, но добиться хорошего эффекта будет труднее.

С помощью медной оплётки можно без труда удалять припойные перемычки между выводами микросхем, которые могут образоваться при монтаже многовыводного чипа на печатную плату.

Как-то раз по телевизору видел репортаж с китайского завода электроники, где монтажник удалял излишки припоя между выводами микросхемы, смачно проводя медную оплётку под жалом паяльника вдоль выводов микросхемы на плате – смотрелось очень эффектно!

Раньше медную оплётку можно было купить либо на радиорынке, либо в радиомагазине. Сейчас медную оплётку легко купить в интернете, например, на всем известном Алиэкспресс. Выходит дешевле, чем в магазинах.

Я для себя взял оплётку Goot Wick, которая считается одной из лучших. Купил сразу 5 штук разной ширины (1.5мм; 2.0мм; 2.5мм; 3мм; 3.5мм) и длиной 1,5 метра каждая. На тот момент вышло чуть больше $1 за штуку.

Позиций просто огромное количество, можно даже катушку в 20 метров купить. Вот ссылка на Goot Wick, выбирайте.

Понятно, что единственный минус использования медной оплётки для удаления припоя это то, что она является расходным материалом и может кончиться в самый неподходящий момент. Этого недостатка лишён специальный инструмент под названием десольдер.

Десольдер (Оловоотсос).

Слово десольдер происходить от английского слова desoldering – распайка, удаление припоя.

Сам по себе десольдер или по-другому оловоотсос представляет собой цилиндрическую трубку, на одной стороне которой закреплён узкий носик, а на другой поршневой механизм с ручкой и кнопкой. Внутри этого приспособления помещается жёсткая пружина, которая толкает поршень.

На фото ниже показан механический десольдер в разборе. Как видим, этот нехитрый инструмент состоит из узкого носика, полого цилиндра, пружины и поршня с фиксатором.

Как пользоваться оловоотсосом?

Для того чтобы убрать припой с места паяного контакта расплавляем припой в месте контакта с помощью паяльника. Чтобы придать расплавленному припою лучшую текучесть используем канифоль или флюс. Канифоль и флюс способствует снижению поверхностного натяжения металла и увеличивает текучесть расплавленного припоя.

Далее фиксируем поршень десольдера, нажав рычаг до щелчка. При этом поршень зафиксируется, а пружина будет находиться в сжатом состоянии. Не прекращая нагрева места, откуда нужно убрать припой подносим вплотную узкий кончик оловоотсоса к месту пайки. Нажимаем кнопку фиксатора десольдера. При этом поршень резко переместиться за счёт сжатой пружины и создаст разряжение воздуха в цилиндре, за счёт которого и происходит втягивание расплавленного припоя внутрь цилиндра. Поверхность печатной дорожки и вывод остаётся чистой от припоя.

Пользоваться десольдером достаточно удобно, но есть и некоторые минусы.

При частом использовании десольдера проявляется его основное отрицательное качество – загрязнение поршневого механизма кусочками припоя смешанного с канифолью. При этом смесь крошек припоя и флюса налипают на стенки цилиндра и пружину. Это мешает свободному ходу поршня в цилиндре и, естественно, затрудняет работу.

Чтобы очистить десольдер необходимо его разобрать и произвести чистку. В качестве чистящего средства можно применить, например, спрей-очиститель Degreaser. Он хорошо растворяет канифоль, которая сцепляет кусочки припоя. Внутренние стенки полого цилиндра и носика после нанесения спрея-очистителя прочищаем щеточкой. Затем цилиндр необходимо протереть тканью, удалив остатки припоя и чистящего вещества. После этой процедуры десольдер вновь готов к работе. Проводить чистку можно и другими средствами, например, изопропиловым спиртом («Очиститель универсальный»). Такой продаётся в магазинах радиотоваров.

Хороший десольдер можно купить всё на том же Али. Вот ссылка на выдачу с десольдерами. Её можно отфильтровать по количеству заказов, наличию новинок или рейтингу продавца. Выбирайте, что понравится.

Десольдер пригодится там, где необходимо выпаять с платы радиодетали с выводами большого сечения. Это могут быть трансформаторы, ТДКС’ы, строчные транзисторы в кинескопных ТВ, IGBT-транзисторы в сварочных инверторах, металлические экраны и радиаторы. В общем, там, где для монтажа применяется много припоя и использовать медную оплётку нерационально.

Читайте также  Что можно сделать из пластмассовых бутылок

Во времена, когда инструментов подобного десольдеру не было в широкой продаже, радиомеханики использовали резиновую грушу .

Использование сплава Розе.

Кроме перечисленных приспособлений и материалов хочу посоветовать ещё один. Это – сплав Розе. Отличительным качеством этого сплава является его низкая температура плавления (около 95. 100 0 С). Это делает его незаменимым помощником в деле выпайки миниатюрных компонентов. Кроме того, он может пригодиться и при их повторном монтаже. Например, в том случае, когда перегрев компонента нежелателен.

Кроме сплава Розе есть ещё один низкотемпературный сплав, температура плавления которого ещё ниже, чем у Розе. Это сплав Вуда (65-72 0 С). Наверняка, вы захотите использовать его в своей практике. Но, хочу отметить, что сплав Вуда токсичен, так как содержит кадмий (около 10% сплава). Поэтому применять его в повседневной работе я настоятельно не рекомендую.

Технология выпайки с помощью сплава Розе проста как дважды два. Её суть заключается в том, чтобы растворить «родной» припой более низкотемпературным сплавом. За счёт диффузии сплав Розе растворяется в более высокотемпературном припое, с помощью которого компонент запаян на плату. Благодаря этому температура его плавления уменьшается. Сплав Розе как бы замещает «родной» припой. При этом электронную деталь, модуль или даже блок можно легко и безопасно выпаять паяльником либо феном термовоздушной паяльной станции.

Естественно, после того, как электронный компонент демонтирован с платы, остатки припоя с контактов и жала паяльника нужно убрать медной оплёткой. Если этого не сделать, то наличие остатков низкотемпературного сплава приведёт к деградации пайки, особенно в том случае, если электронная деталь или компонент в процессе своей работы сильно нагревается. Думаю это и так понятно, объяснять не надо.

Исключением такого правила можно считать, например, запайку микрофонного модуля на плату смартфона. Микрофонный модуль очень чувствителен к перегреву, поэтому в качестве основного припоя можно применить сплав Розе. В процессе работы микрофонный модуль не нагревается, а пайка получается достаточно качественной, чтобы аппарат проработал не один год.

К недостаткам сплава Розе можно причислить лишь то, что он довольно дорогой. Поэтому, многие поначалу избегают его использование в своей радиолюбительской практике. Кроме того, не пытайтесь искать его в Алиэкспресс или других китайских интернет-магазинах. Дело в том, что висмут – это довольно редкий металл и его экспорт из Китая в чистом виде запрещён. Тоже касается и сплава Вуда, содержащего кадмий, который ещё и токсичен. Его свободная пересылка ограничена.

Как правильно паять паяльником: последовательность действий

Большинство видов пайки происходит по одной и той же технологии, за исключением некоторых отличий. Освоив элементарные операции, намного проще научиться последующим методикам.

Лужение жала. Перед началом работы всегда требуется очищать жало до новой операции. При лужении нужно покрыть его тонким слоем припоя, чтобы улучшить свойства во время пайки, в частности, повысить теплообмен между припоем и спаиваемым материалом.

Разогрев. Жало должно быть хорошо разогрето перед использованием. Его температура по всей поверхности должна быть равномерной. Лучше всего, если устройство будет с регулятором температуры, в ином случае, придется следить за тем, чтобы жало не перегрелось.

Смазка платы. Плату необходимо промазать кислотой, чтобы можно было нормально работать без остановки. Если получилось слишком большое количество расходного материала, то его стоит убрать.

Чистка насадки. Верхняя часть насадки покрывается флюсом, чтобы поверхность была полностью закрыта, при этом не было остатков. Лучше всего удалять их при помощи специальной губки или тряпки.

Как паять плату

Чтобы разобраться, как правильно паять микросхемы паяльником, следует освоить несколько вполне простых, но очень важных этапов:

  1. Подготовка поверхности. Чтобы обеспечить прочный контакт, поверхность должна быть тщательно очищена от всего постороннего. В ином случае, на месте соединения повышается сопротивление. Для обезжиривания платы подойдет мыльный раствор, который нужно нанести салфеткой. Если схема загрязнена твердыми отходами, требуется применять специальный состав или ацетон.
  2. Расположение. После того как схема будет очищена, на ней нужно будет правильно расположить контакты. Начало процесса следует вести с мелких плоских деталей, после чего переходить к более крупным, таким как транзисторы, конденсаторы и прочее. Это необходимо для сохранности чувствительности компонентов. Благодаря правильному подбору мощности, температурное воздействие не влияет на свойства платы, только если совсем не переусердствовать с нагревом.
  3. Нагрев. Припой следует нанести на самый конец жала, чтобы увеличить теплопроводность металла в рабочем участке. Чтобы нагреть соединение, включенный паяльник нужно упереть жалом в компоненты платы. Как правило, хватает 2-3 секунд для достижения нужного результата.
  4. Нанесение припоя. Когда свинец полностью разогрелся, можно приступать к нанесению материала. Паять следует аккуратно, при этом необходимо следить за участком разжижения, чтобы перейти дальше, чем это требуется.

После окончания пайки необходимо удалить все лишние остатки. Это нужно делать только после полного остывания.

Советы и хитрости

Имея опыт, как правильно выпаивать микросхемы феном, и в совершении прочих операций с платами, можно выделить определенные особенности, которые помогут улучшить качество процесса. Сюда стоит отнести:

  • Необходимость держать наконечник в чистоте. Это позволяет сохранять свойства теплопроводности жала. Таким образом, нельзя запускать его состояние, чтобы пайка была качественной.
  • После окончания пайки места соединения стоит перепроверить. Это делается визуально с помощью лупы, чтобы там не было трещин и отслоений.
  • Чувствительные детали желательно ставить последними, а в первую очередь уделять внимание мелким соединениям.

Заключение

Есть масса способов, как без паяльника припаять провод к плате, или выпаять контакты со схемы с помощью подручных устройств. Они не отличаются высоким уровнем и надежностью. Лучше всего выбирать профессиональную технику, которая даст качественный и безопасный результат. Главное, чтобы паяльник обеспечивал тонкость работы с мелкими деталями.

Инструменты, которые нам понадобятся

Многие инструменты могут уже быть в наличии радиолюбителей, занимающихся изготовлением самоделок. В противном случае их придется приобрести или сделать самостоятельно из подручных материалов.

Поэтому прежде чем выпаять радиодеталь обзаведитесь такими приспособлениями:

  • Паяльник нужной мощности и конструкции для прогревания контактов радиодеталей. Можете взять готовый, а можно изготовить своими руками, процесс изготовления детально изложен в следующей статье: https://www.asutpp.ru/payalnik-svoimi-rukami.html
  • Пинцет или зажим – применяются для манипуляций с радиодеталями. Позволяет придерживать элементы с помощью пинцета, фиксировать их положение и осуществлять дополнительный отвод тепла, когда вы пытаетесь их выпаять.
  • Иглы трубчатой формы – продаются готовые, но если таковых нет под рукой, их можно заменить обычной медицинской иголкой от шприца, главное, чтобы внутренний диаметр надевался на ножку радиодетали. Кроме иголок можно использовать трубки или гильзы, с их помощью разогретые радиодетали отделяются от припоя.

Рис. 1. Набор иголок для пайки

  • Демонтажная оплетка – также выступает вспомогательным средством, если вам нужно выпаять те элементы, которые имеют большое количество ножек на печатной плате. Можно как приобрести готовую, так и изготовить ее своими руками.
Читайте также  Выбор лазерного нивелира

Рис. 2: демонтажная оплетка

  • Оловоотсос – устройство для удаления припоя с места крепления, позволяет быстро выпаивать большое количество радиодеталей. Конструктивно включает в себя вакуумную колбу, обратную пружину и поршень, приводимый ею в движение. Помимо приобретения заводской модели, можно изготовить оловоотсос своими руками.

Рис. 3. Оловоотсос

Неискушенные электрики могут возразить, что такого количества инструментов для выпаивания радиодеталей будет слишком много. Ведь пайка выполняет при помощи обычного паяльника, но все вышеперечисленные приспособления помогут вам выпаять нужные элементы и быстро, и аккуратно. Это особенно актуально при больших объемах контактных ножек в плате. Теперь рассмотрим применение каждого из описанных выше инструментов на практике.

Способы

Работу можно значительно облегчить, если воспользоваться некоторыми методами профессионалов.

  • Для облегчения съема старого компонента можно применить подогрев платы снизу. Для этого закрепите ее зажимом, переверните и прогрейте феном в течение 5 минут. После этого работайте как обычно. Процесс пойдет быстрее.
  • Чтобы выпаять старый компонент без риска перегрева, можно использовать легкоплавкие припои (сплав Вуда, сплав Розе). Для этого покройте шов флюсом и нанесите этот сплав. Температура его плавления меньше, чем у олова. Когда вы начнете греть, он расплавится и смешается с оловом на плате, тогда деталь выпаяется быстрее и без перегрева.
  • При пайке нежелательно использовать спирто-канифольный флюс, поскольку у него низкое удельное сопротивление.

При работе всегда соблюдайте технику безопасности, особенно с нагретым оборудованием. Работайте в хорошо проветриваемом помещении с достаточным количеством света.

О пайке микросхем феном смотрите далее.

Безопасная работа с полупроводниковыми радиодеталями

Перед тем, как отпаять деталь с платы паяльником, необходимо знать следующее. Полупроводниковые элементы крайне чувствительны к перегреву. Также дорожки на печатной плате при высокой температуре или превышении длительности пайки могут отслоиться от подложки или оборваться, что еще хуже.

Температурные условия

Температура жала паяльника должна составлять 200-250⁰С. При большей температуре могут произойти отслоение печатных дорожек и перегрев микросхемы. Такие же цели ставит время пайки одной ножки – не более 3-х секунд.

Обратите внимание! Некоторые сайты советуют для демонтажа ориентироваться не на температуру, а на мощность паяльника. Это неправильно. Температура у них одинакова, просто менее мощный может не справиться с плавлением припоя у вывода за счет интенсивного теплоотвода, а слишком мощным легко перегреть выводы и плату. Оптимальный вариант – паяльник мощностью 40 Вт.

Многие микросхемы чувствительны к статическому электричеству. Работать необходимо с надетым электростатическим браслетом и с заземленным инструментом.

Выпаивание микросхем с помощью пластины

Наличие нескольких ножек у микросхемы осложняет процесс одновременного выпаивания их из платы. Поэтому часто радиолюбители используют специальные металлические теплопроводящие насадки для прогревания сразу нескольких контактов.

Процесс такого демонтажа выглядит просто. Специальная пластина или простое бритвенное лезвие прикладываются одновременно к нескольким контактам. Затем лезвие нагревается до температуры плавления припоя. Так как площадь прогрева увеличена, то нужно применять паяльник 40 Вт мощности.

Во время нагрева теплопроводящей пластины микросхему рекомендуется немного раскачивать, чтобы упростить процесс освобождения ножек от припоя. После вынимания одного ряда контактов пластину переносят на другой ряд ножек и проделывают аналогичную операцию, пока полностью деталь не освободится от платы.

Демонтаж DIP-корпуса

Как уже отмечалось, эта разновидность микросхем отличается монтажом в отверстия на монтажной плате. Это налагает определённые ограничения на процесс её демонтажа. Для того чтобы аккуратно извлечь её ножки из отверстий, нужно удалить из места соединения припой, практически полностью освободив ножки. Нужно отметить, что поочерёдный нагрев и демонтаж отдельного контакта тут не подойдёт, так как, остывая, оставшийся на месте припой будет снова фиксировать микрочип на месте. Поэтому распайка DIP корпуса оптимальна следующими методами:

  1. Использование подручных средств – для этой цели подойдут иглы от медицинских шприцов или специальные полые трубочки, продающиеся сейчас в магазинах электротехники. Но вариант использования медицинской иглы наиболее дешевый и доступный. Для этого нужно подобрать иглу диаметром чуть меньше, чем посадочные гнезда для ножки микрочипа. Затем срезать её заостренную часть надфилем либо просто откусить, после чего напильником сточить сплющенную часть. После этого установив получившуюся полую трубку с ровным срезом на посадочное гнездо, просто нагреть её паяльником, освободив этим ножку чипа;
  2. Второй вариант – это перетягивание припоя с места припайки на медные провода, смоченные флюсом, таким, например, как спиртовая канифоль. Нагреваемый паяльником провод с флюсом постепенно перетягивает на себя припой с места пайки. Этот вариант занимает больше времени, но также достаточно эффективен;
  3. Использование паяльника с отсосом припоя – в этом случае особых сложностей в демонтаже не предвидится. Главное – контролировать температуру нагрева в зоне контакта, чтобы не повредить плату и саму деталь.

Эти варианты позволят быстро и качественно выпаивать DIP-корпуса с платы.

Важно! Основным требованиям к использованию паяльника в этом случае будет постоянный контроль над давлением и температурой в зоне пайки. Перегрев и излишний нажим может вывести деталь из строя.

Важно! При использовании иглы медицинского шприца можно упростить задачу по её обрезке, для этого перед обрезкой достаточно прокалить докрасна место среза.

Как паять SMD-компоненты?

Порядок работ

Процесс пайки при тщательном подходе к теории и получении определенного опыта не является сложным. Итак, можно всю процедуру разделить на несколько пунктов:

  1. Необходимо поместить SMD-компоненты на специальные контактные площадки, расположенные на плате.
  2. Наносится жидкий флюс на ножки детали и нагревается компонент при помощи жала паяльника.
  3. Под действием температуры происходит заливание контактных площадок и самих ножек детали.
  4. После заливки отводится паяльник и дается время на остывание компонента. Когда припой остыл — работа выполнена.

Процесс пайки SMD-компонентов

При выполнении аналогичных действий с микросхемой процесс пайки немного отличается от вышеприведенного. Технология будет выглядеть следующим образом:

  1. Ножки SMD-компонентов устанавливаются точно на свои контактные места.
  2. В местах контактных площадок выполняется смачивание флюсом.
  3. Для точного попадания детали на посадочное место необходимо сначала припаять одну ее крайнюю ножку, после чего компонент легко выставляется.
  4. Дальнейшая пайка выполняется с предельной аккуратностью, и припой наносится на все ножки. Излишки припоя устраняются жалом паяльника.

Паяльник с острым жалом 24 В.

Как паять при помощи фена?

При таком способе пайки необходимо смазать посадочные места специальной пастой. Затем на контактную площадку укладывается необходимая деталь — помимо компонентов это могут быть резисторы, транзисторы, конденсаторы и т. д. Для удобства можно воспользоваться пинцетом. После этого деталь нагревается горячим воздухом, подаваемым из фена, температурой около 250º C. Как и в предыдущих примерах пайки, флюс под действием температуры испаряется и плавится припой, тем самым заливая контактные дорожки и ножки деталей. Затем отводится фен, и плата начинает остывать. При полном остывании можно считать пайку оконченной.

Фен для паяния мелких деталей