Συγκόλληση κάτω από τσιπ: 6 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:38

Πρόσφατα έπρεπε να σχεδιάσω μια συσκευή που χρησιμοποιούσε ένα τσιπ με μια ψύκτρα κάτω από το σώμα του τσιπ. Αυτή η ψύκτρα έπρεπε να συνδεθεί τόσο ηλεκτρικά όσο και θερμικά με το PCB.

Συνήθως, αυτές οι συσκευές (βλέπε εικόνα) συγκολλούνται σε PCB με τεχνικές επαναφοράς, όπου η πάστα κόλλησης κολλάει στον πίνακα, τα ρομπότ τοποθετούν τα τσιπ και ένας ειδικός φούρνος θερμαίνει τη συσκευή μέχρι να λιώσει η πάστα συγκόλλησης. Άλλες συσκευές με το ίδιο πρόβλημα περιλαμβάνουν τσιπ οδηγού και LED υψηλής ισχύος. Αρχικά δοκίμασα να χρησιμοποιήσω ασημένια ψύκτρα, παρόλο που ήταν αρκετά καλή θερμικά, δεν έκανε αξιόπιστη ηλεκτρική σύνδεση, το cct δεν λειτούργησε με κραδασμούς και ο μαγικός καπνός ξέφυγε… οδηγώντας σε πολλές βρισιές και απογοητεύσεις. Μετά από κάποιους πειραματισμούς, κατέληξα σε αυτήν τη μέθοδο για συγκόλληση κάτω από αυτούς τους τύπους συσκευών για τη δημιουργία πρωτοτύπων στο χέρι χωρίς να χρειάζομαι φούρνο ανανέωσης.

Βήμα 1: Προετοιμάστε το Thermal Vias

Το PCB σας θα πρέπει να έχει μια περιοχή χαλκού κάτω από την ψύκτρα τσιπ για ηλεκτρική και θερμική σύνδεση.

Αρχικά ανοίξτε μικρές τρύπες (όσες χωράνε) κάτω από το σημείο όπου πηγαίνει η ψύκτρα του τσιπ. Στη συνέχεια περάστε από χάλκινο σύρμα μέσα από τις οπές (δεύτερη εικόνα). Προσπαθήστε να χρησιμοποιήσετε σύρμα τόσο παχύ όσο το επιτρέπουν οι οπές. Χρειάζεσαι σφιχτή εφαρμογή. Μόλις χρησιμοποίησα τα καλώδια από μια δίοδο….έχουν δίκιο….και φτιαγμένα από χαλκό (επιχρυσωμένα με κασσίτερο). Δεύτερη φορά θα έβγαζα τα καλώδια από το κάτω μέρος για να βγάλω, αλλά όχι πολύ μακριά (τρίτη φωτογραφία).

Βήμα 2: Συγκολλήστε την κορυφή και το κάτω μέρος της θερμικής μέσω

Τώρα κολλήστε το επάνω και το κάτω μέρος του τρυπημένου καλωδίου…..προσπαθήστε να χρησιμοποιήσετε όσο το δυνατόν λιγότερο στην κορυφή, όπου θα εγκατασταθεί το τσιπ για να διευκολύνετε το επόμενο βήμα.

Κόψτε τα επάνω καλώδια όσο το δυνατόν πιο κοντά στο PCB χωρίς να καταστρέψετε κανένα κομμάτι. Αφήστε περίπου 2-3 χιλιοστά σύρμα να βγαίνει από τον πάτο όμως…..θα πρέπει να είστε σε θέση να συνδέσετε τη θερμότητα από το συγκολλητικό σίδερο σε κάτι όταν έρθει η ώρα να συνδέσετε το τσιπ.

Βήμα 3: Αρχείο πίσω στο επάνω μέρος

Τώρα έρχεται το λεπτό κομμάτι.

Υποβάλετε προσεκτικά όσο το δυνατόν περισσότερο χωρίς γρατζουνιές γύρω από το trackwork. Πάρτε το χρόνο σας εδώ…. Είναι πολύ δύσκολο και δεν μπορεί να βιαστεί. Όταν πλησιάζει πολύ στο αρχείο, χρησιμοποιήστε μια λεπίδα λεπίδας για να απομακρύνετε ακόμη περισσότερο. Ο χαλκός και η συγκόλληση πρέπει να είναι αρκετά μαλακά. Στην πρώτη εικόνα θα πρέπει να μπορείτε να δείτε τους πυρήνες των χάλκινων συρμάτων που έχουν τρυπηθεί να αρχίζουν να εμφανίζονται.

Βήμα 4: Τέλος γυαλίστε το PCB

Χρησιμοποιώντας υγρό/στεγνό γυαλόχαρτο κάτω από μια βρύση, γυαλίστε προσεκτικά το υπόλοιπο συγκολλητικό υλικό από την περιοχή ψύκτρας του PCB έως ότου είναι γυμνό χαλκό και όσο το δυνατόν πιο επίπεδο.

Μην είστε πολύ επιθετικοί με χοντρό γυαλόχαρτο, διαφορετικά μπορείτε (όπως έκανα) να αλέσετε τα γύρω κομμάτια. Πάρτε ξανά το χρόνο σας και τελειώστε με 2000 χοντρό χαρτί για να έχετε ένα καλό φινίρισμα. Κοιτάξτε την εικόνα, αν και θολή θα πρέπει να μπορείτε να δείτε γυμνό χαλκό με δύο χάλκινες γυμνοσάλιαγκες όπου βρίσκονται τα καλώδια. Σημειώστε επίσης μερικές γρατζουνιές σε μερικά κομμάτια σύνδεσης….oops…..ας ελπίσουμε ότι η κονσερβοποίηση θα φροντίσει αυτές τις μικρές γρατζουνιές. Μετά από αυτό, χρησιμοποιήστε κάποια χρησιμοποιημένη πλεξούδα συγκόλλησης για να κολλήσετε τα κομμάτια καρφιτσών όπου θα συνδεθεί το τσιπ ….. αλλά αφήστε γυμνό το χώρο της ψύκτρας … μπορεί να χρειαστεί να αφαιρέσετε την περίσσεια κονσερβοποίησης με καθαρή πλεξούδα συγκόλλησης. Είναι σημαντικό να είναι όλα επίπεδα.

Βήμα 5: Hurray, το Solder Paste εισέρχεται στη σκηνή

Τώρα πάρτε την πάστα συγκόλλησης και ταμπονάρετε λίγο στο κέντρο της ψύκτρας τσιπς. Μην χρησιμοποιείτε πολύ και αφήστε κενό στις άκρες. Εάν εμφανιστεί λίγο προς τα έξω, αφαιρέστε και δοκιμάστε ξανά.

Όταν το τσιπ τοποθετηθεί στο PCB, η πάστα θα εμφανιστεί, η οποία μπορεί να καταλήξει να βραχυκυκλώσει τις καρφίτσες των τσιπ….. έτσι χρησιμοποιήστε μόνο όσο χρειάζεται. Στη συνέχεια τοποθετήστε το τσιπ στο PCB και κολλήστε κολλήστε τις γωνιακές ακίδες στα κονσερβοποιημένα κομμάτια. Χρησιμοποιήστε ένα πολύμετρο για να βεβαιωθείτε ότι δεν υπάρχουν σορτς. Να είστε προσεκτικοί με την πάστα συγκόλλησης, είναι τοξική, γι 'αυτό πλύνετε τα χέρια σας εάν έχετε κάποια μόνοι σας και καθαρίστε τυχόν πιτσιλίσματα. Επίσης, πρέπει να φυλάσσεται στο ψυγείο όταν δεν χρησιμοποιείται. Όταν ασχολείστε με τις γωνιακές καρφίτσες, βασιστείτε στην κονσερβοποιημένη διαδρομή…. Μην προσθέτετε άλλη συγκόλληση. Απλά πρέπει να κρατήσετε το τσιπ στη θέση του. Θα πρέπει να παίξετε λίγο όταν μετακινείτε ελαφρώς το τσιπ. Εάν βάλετε πάρα πολύ, αφαιρέστε τα πάντα, καθαρίστε και δοκιμάστε ξανά.

Βήμα 6: Θερμάνετε από κάτω

Τώρα αναποδογυρίστε την πλάκα και θερμάνετε τα κομμάτια χάλκινου σύρματος από κάτω.

Παρακολουθήστε το πάνω μέρος του σκάφους και παρατηρήστε ότι πρέπει να υπάρχουν λίγες αναθυμιάσεις καθώς η πάστα κόλλησης λιώνει και κυλά. Όταν κρυώσει, σπρώξτε το τσιπ. Θα πρέπει να είναι στερεό όταν η πάστα έχει λιώσει και στερεοποιηθεί. Εάν υπάρχει παιχνίδι….τότε δοκιμάστε να θερμάνετε ξανά ή αλλιώς αφαιρέστε τα/καθαρίστε και δοκιμάστε ξανά. Τέλος κολλήστε τις υπόλοιπες καρφίτσες και τις πινέζες που έχουν προηγουμένως κολληθεί και καθαρίστε με καθαρή πλεξούδα, στη συνέχεια αφαιρέστε τη ροή και δοκιμάστε για σορτς. Συγχαρητήρια συνδέσατε επιτυχώς ένα τσιπ με μια ψύκτρα από κάτω τόσο θερμικά όσο και ηλεκτρικά. Συγγνώμη για τις θολές φωτογραφίες, η κάμερά μου κάνει μόνο μακροεντολή. Αυτή η τεχνική θα πρέπει να είναι χρήσιμη όχι μόνο για τσιπ όπως φαίνεται στις εικόνες, αλλά και για LED υψηλής ισχύος και για οποιαδήποτε άλλα εξαρτήματα με παρόμοια ανάγκη για καλή ηλεκτρική και θερμική σύνδεση με διατάξεις PCB.