Замена SMD-микросхем


Предыдущая | Следующая
Замена SMD-микросхем
Иногда вам придется заменять дефектную микросхему в корпусе SMD. Поскольку SMD-микросхема припаяна только к одной стороне платы, подобраться к контактам с другой стороны платы невозможно. Более того, SMD-микросхемы могут оказаться и на другой стороне платы, что многократно усложняет работу. Как же быть?
Начнем с первичного монтажа SMD-микросхем. Плата проектируется со всеми монтажными площадками. Обычно такие площадки называют отпечатками (ног). Такие отпечатки имеются на плате для каждой SMD-микросхемы. Площадки намеренно делаются несколько больше размеров ножки микросхемы с запасом в 0,01" —0,015". Контакты микросхемы расположены в шагом в 0,05" и выполнены в форме «крыла чайки» или J-образными.
На каждый отпечаток наносится слой паяльной пасты. На производстве паста наносится через экран или трафарет. Часто печатная плата возвращается на доработку для замены одной или нескольких микросхем. В этом случае паста наносится на отпечатки вручную с помощью шприца. При замене микросхемы SMD вы также можете нанести пасту с помощью ручного шприца.
При нанесении пасты нужно внимательно следить, чтобы она не попала за пределы отпечатков. Паста выполняет две функции. Во-первых, она помогает равномерному распространению припоя. Во-вторых, паста помогает приклеить микросхему к отпечаткам. Паста держит микросхему очень хорошо, и она не скользит по плате при пайке. После нанесения пасты нужно поставить на отпечаток микросхему. На заводе микросхемы с большой скоростью устанавливают роботы. Если же плата возвращают, и на ней нужно установить только одну или несколько микросхем, эту работу техник выполняет вручную. При правильном нанесении пасты допускается некоторая неточность установки микросхемы; на следующем этапе паста выравнивает микросхему.
После нанесения пасты и установки микросхем наступает время нагрева монтажных площадок, чтобы припой расплавился и соединил площадки и ножки микросхем. После охлаждения и отвердения припоя микросхема будет надежно смонтирована на печатной плате. Припой должен охватить ножки и обеспечить надежный контакт.
Нагрев платы проводится в специальной печи, показанной на рис. 11.8. Сразу нагревается вся плата, и все микросхемы монтируются одновременно. Однако при возврате не нужно нагревать всю плату, так как большинство микросхем уже установлено. На заводах есть специальные паяльники, которые одновременно нагревают все контакты микросхемы. С их помощью устанавливаются отдельные микросхемы. Паяльники оснащены зажимами для захвата микросхемы. Их удобно применять при выпайке. Они нагревают все контакты одновременно, а затем захваченная микросхема просто поднимается.

В печи для пайки печатных плат с SMD-микросхемами имеется подъемник. Для нагрева платы подъемник с тщательно рассчитанной скоростью опускается в нагретую зону печи. Температура внизу испарителя составляет около 225 °С. Плата выдерживается внизу примерно 15 — 20 с, и припой расплавляется. Затем плата поднимается в верхнюю часть испарителя, где припой отвердевает. Теперь ножки микросхем надежно соединены с отпечатками. Готовая плата удаляется из печи. Затем плата тщательно очищается для удаления всех остатков припоя специальными чистящими растворами, и плата приобретает аккуратный внешний вид.

Зная, как монтируются SMD-микросхемы на заводе, рассмотрим замену таких микросхем в домашних условиях. Отсос припоя и вакуумные паяльные машины предназначены для работы с DIP-микросхемами и не смогут помочь в выпайке SMD-микросхем. Для таких микросхем потребуются отрезки паяльной тесьмы, канифоль, маломощный паяльник с тонким жалом и скальпель или острый перочинный нож. Конечно, для выполнения работы потребуется много терпения.
Для выпайки SMD-микросхемы поставьте плату горизонтально и обеспечьте ее яркое освещение. Возьмите отрезок паяльной тесьмы или фитиля и нанесите на ножки микросхемы канифоль. Тщательно уложите тесьму на контакты по одной стороне корпуса (рис. 11.9). Затем возьмите нагретый паяльник и положите его на тесьму. Тесьма нагреется и припой на контактах под ней расплавится.
С помощью канифоли тесьма начинает всасывать расплавленный припой благодаря капиллярному эффекту. Подержите тесьму на контактах для отсоса возможно большего количества припоя, а затем снимите ее с контактов. Отрежьте полоску тесьмы с припоем и продолжайте работу с новым участком тесьмы.
Тщательно обойдите все стороны SMD-микросхемы. Следите, чтобы не закоротить соединения и не разрушить монтажные площадки, проводники и другие компонента, а также повредить возможно исправную SMD-микросхему. После удаления максимального количества припоя отложите тесьму.

Даже после удаления припоя контакты микросхем все еще сцеплены с площадками, но теперь их легко отцепить. Пользуясь паяльником с тонким жалом и скальпелем, нагревайте каждый контакт и поднимайте его вверх. Полностью закончив с одним контактом, переходите к следующему. Через некоторое время вы освободите все контакты, и микросхему можно снять, предварительно отметив позицию ее ключа.
Установка заменяющей микросхемы проводится намного проще. Рекомендуется с помощью ручного шприца нанести на монтажные площадки небольшое количество пасты. Затем аккуратно поставьте новую микросхему и припаяйте контакты около одного угла. После этого соедините остальные углы. Микросхема будет зафиксирована на плате. Только после этих операций очень внимательно и осторожно припаяйте все оставшиеся контакты. Если случайно вы не сделали коротких замыканий, разрывов и повреждений, замена микросхемы закончена.

 

 Поиск и устранение неисправностей в персональных компьютерах