¿Pistola de aire caliente para refluir una tabla?

Tengo curiosidad por saber qué tan bien funcionaría una pistola de aire caliente para refluir una placa completa. Mi placa de circuito tiene alrededor de 250 componentes (incluidos los pasivos 0402 y un par de TQFP de paso de 0,5 mm) y es un poco complicado ensamblarlo con un soldador.

Esto es lo que estaba pensando que podría funcionar:

  1. Aplique pasta de soldadura con plomo a través de una plantilla en la placa de circuito impreso.
  2. Coloque los componentes utilizando una herramienta de recogida de vacío. Use un microscopio estereoscópico para colocar las partes de tono más fino.
  3. Una vez que se hayan colocado todos los componentes, coloque la PCB en un precalentador y eleve la temperatura a, digamos, 100˚C.
  4. Encienda la pistola de aire caliente y pásela lentamente sobre el tablero mientras la pasta refluye. Podría utilizar un accesorio como este para mantener la pistola perpendicular al tablero y simplemente mover la pistola en el plano xy.

Tomaría algún tiempo barrer la pistola sobre el tablero y asegurarse de que toda la pasta haya vuelto a fluir y durante este tiempo el precalentador aún estaría encendido. ¿Podría esto dañar la placa? ¿Qué pasa con todas las partes? ¿Hay otras dificultades que pueda encontrar o este método funcionaría bien?

Sé que hay mejores métodos para refluir una placa, como un horno de reflujo, pero estoy específicamente interesado en cómo funcionaría este método.

Esto es viable si utiliza una estación de retrabajo de aire caliente barata en lugar de una "pistola de calor" y lo hace con cuidado mientras observa los componentes que se desplazan, vuelan por completo o "lápida". Afortunadamente, la herramienta de aire caliente es lo que también le permite corregir específicamente esos problemas. Una aguja dispensadora de calibre 25 en una bomba de acuario reversible es adecuada para 0402.

Respuestas (6)

¿Podría esto dañar la placa?

Por supuesto.

¿Qué pasa con todas las partes?

Sí. Ciertamente podría dañarlos también, y lo más probable es que lo haga.

¿Hay otras dificultades que pueda encontrar o este método funcionaría bien?

El problema con este método es que está intrínsecamente mal controlado. Es potencialmente capaz de funcionar y un operador excepcionalmente capacitado, experimentado y bien capacitado puede lograr resultados algo aceptables algunas veces. Pero la mayoría de nosotros terminaríamos con una obra de arte o un montón de escoria humeante.

Probabilidad ~= 1.:La soldadura por reflujo es un ejercicio de muerte controlada. Los componentes y la placa se calientan lo suficiente y durante el tiempo suficiente para que estén en camino a la destrucción. Los fabricantes diseñan piezas para enfrentar las tensiones de este proceso con un margen de seguridad aceptable. Si lee en detalle el proceso de reflujo, como DEBE haberlo hecho ya para que esta pregunta sea más que una pérdida de tiempo de inactividad, habrá descubierto que los perfiles de temperatura: las tasas de cambio de temperatura, los tiempos de mantenimiento y los tiempos de enfriamiento y las temperaturas están muy ajustados. especificado. Si puede administrar el tipo de control que esto implica sobre la superficie de una PCB que contiene aproximadamente 250 componentes, incluidos los TQFP de paso fino, entonces está perdiendo el tiempo en su función actual y probablemente desee inscribirse como microcirujano o piloto de Fórmula Uno. o similar :-). es decir,

Probabilidad ~= 0: No todos son Wouter, es un ingeniero extremadamente experimentado y capaz. Dicho todo esto, es "simplemente posible" [tm] que un enfoque consistente, una plantilla bien alineada, una fuente de aire con temperatura controlada, etc. puedan hacer el trabajo bastante bien. Descubrirlo podría ser costoso. O no. Dado el gran éxito logrado por la comunidad de ensamblaje de PCB de horno tostador y la gran cantidad de información disponible en la web sobre este método y el costo relativamente bajo de hacerlo, espero que sus TQFP le agradezcan efusivamente por tomar esa ruta


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Gracias por los elogios, no estoy seguro de si valgo la pena o simplemente estoy tomando grandes riesgos :) La próxima vez que haga un montón de estas tablas, tomaré el termopar de su viejo horno tostador y mediré el perfil que creo con el aire. pistola. Podría llegar a ser una vergüenza para mí...
@WoutervanOoijen: He logrado formar lo que creo que es una impresión razonable de sus capacidades durante muchos años, desde muy lejos. Mientras que otros pueden hacerlo tan bien como usted, o mejor, es probable que un principiante típico produzca desastres. Aquellos que no se desalienten por mis terribles advertencias pueden tener éxito :-).
Saad habla sobre los 0402 (¡que nunca probé!), ¡Espero por su bien que no sea un principiante!
@WoutervanOoijen Soy un principiante :( Puedo soldarlos a mano, pero si digo 100 de ellos, seguramente habrá un error o dos.
Imagínese eso: 6 años después de las huelgas fantasmas de votantes negativos. "La respuesta no sirve". Tal vez fue un alma que votó a favor hace mucho tiempo y ahora ha sido arrojada a la oscuridad exterior, lo que hace que se revoquen los votos a favor. Si se trata de un voto negativo real, es posible que deseen repasar su soldadura.
@RussellMcMahon Lo acabo de ver ahora y voté negativo porque creo que no es un buen consejo para los principiantes. Las partes de tono fino son parte del meta hoy en día y hotair + paste es una forma muy fácil y amigable para principiantes. especialmente con un microscopio estereoscópico.. Es mucho más fácil que con una plancha o un horno. Incluso cuando comencé, obtuve excelentes resultados de inmediato y nunca dañé una pieza o placa.
@tobalt Bastante justo :-) - eso fue escrito hace 10 años - pero sus capacidades eran relevantes entonces. Curiosamente, solo hay un voto negativo, por lo que si uno es suyo, el otro debe haber sido eliminado.

Para una placa de doble cara, hago el lado más poblado con un horno de reflujo simple (T-962, producto típico chino de calidad media y bajo precio con un manual y una interfaz de usuario horribles. Antes de obtener este, usaba un horno tostador con control de temperatura de preparación casera). El otro lado lo hago con una pistola decapante de aire comprimido. Funciona bastante bien, pero

  • se necesita algo de autocontrol para aproximarse a la curva de temperatura de reflujo normal: debo mantener la pistola de aire a ~ 20 cm durante quizás un minuto (a mi brazo no le gusta esto, y tampoco a mi cerebro), luego muévalo a ~ 10 cm y muévalo para el reflujo real.

  • el flujo de aire es bastante fuerte, algunos componentes "derivan" alrededor del tablero. No sé si esto será un problema mayor o menor con componentes más pequeños (son más livianos, pero también más pequeños y tienen un área de contacto relativamente mayor con la pasta y (más tarde) la soldadura).

  • Mis plantillas y mi vista son buenas hasta 0805, no probé por debajo de eso

  • algunas personas están preocupadas por los iones en el flujo de aire caliente que podrían causar cargas estáticas que pueden dañar los componentes. Creo que eso no ha sido un problema para mí, pero no estoy seguro de haber reconocido los síntomas de esto. Vivo en los Países Bajos, por lo que la humedad nunca es baja.

¿Qué tan bien funciona el T-962 para usted? ¿Lo recomendaría o todavía termina con pines en cortocircuito, etc.?
Diría que funciona mejor que mi horno tostador, pero mucho menos de lo que esperaba. Creo que el flujo de aire muy limitado podría ser el problema. La calidad de la plantilla que uso significa que de todos modos tengo pines en cortocircuito en un FT232, así que no puedo culpar al horno. Con distancias más grandes, las cortas son muy raras.

Una alternativa es una sartén eléctrica. Me gusta este método porque puedo obtener una buena vista de las partes con una lupa a medida que se refluyen. Puedo bajar el calor en el segundo en que la mayor parte refluye. También es fácil monitorear la temperatura con una pistola de temperatura infrarroja para el remojo inicial. He tenido buenos resultados con este método.

Son muchos componentes para manejar de esta manera (y muchos componentes para manejar incluso con la técnica del horno tostador).

¿Ha trabajado antes con 0402 con una boquilla de aire caliente? Si no lo ha hecho, debe probarlo y ver si aún desea considerar este enfoque. Puede que estés de acuerdo con eso, o puedes descartarlo por tu cuenta en ese mismo momento. Necesitará una boquilla muy pequeña en su aspiradora, o succionará los 0402 directamente.

Si aún desea probarlo, iría en orden de más crítico a menos crítico. Puedo imaginarme haciendo algo tonto como ir de izquierda a derecha y arruinar todo el tablero en el componente SMT #248.

Creo que la montura para el soplador de aire caliente no le dará un control lo suficientemente fino para lo que está tratando de hacer. Ni siquiera imagino calentar, incluso con un precalentador, y apuesto a que muchos componentes necesitarán mucha atención individual.

Creo que el tiempo que dedique a hacer esto será mucho más largo que el tiempo que dedique a armar una plataforma de horno tostador y refluir. Sin embargo, con una placa lo suficientemente grande como para manejar 250 componentes, es posible que tenga que volver a trabajar mucho de todos modos. Los $ 50 que gasta en un horno tostador (o incluso los $ 125 adicionales en un controlador de temperatura y medio día para ensamblar, si sigue esa ruta) bien valen la pena para preservar su cordura.

Usted menciona un horno tostador, pero un horno de reflujo dedicado (más $$) haría un mejor trabajo, algo así como un LPKF y no necesariamente chino.
Acabo de usar un horno tostador. No he tenido experiencia con nada entre eso y una casa de ensamblaje que me entregue un producto terminado. No he escuchado críticas estruendosas sobre los productos chinos económicos, y no he visto mucho en el espacio intermedio de mejor calidad.
He estado mirando los hornos LPKF, ¡y se ven bien!

Utilicé un método similar en placas prototipo más pequeñas (menos el precalentamiento de PCB), funcionó bien para un prototipo rápido en mi caso, pero es muy difícil evitar dañar los componentes y aún así calentar todo lo suficiente para que la tensión superficial surta efecto. (eso es ignorar por completo un perfil de reflujo).

Con tantas piezas en el tablero (y ciertamente con pequeños 0402), probablemente sea mejor usar una sartén eléctrica (la arena en el fondo ayudaría a difundir el calor), o si tiene muchos componentes grandes que tienen una alta capacidad de calor, tal vez un horno tostador .

Para un par de tablas, normalmente puede salirse con la suya con un termómetro y algún control de temperatura manual.

He usado una pistola de calor de grado de "ferretería" para reflujo smt docenas de veces a partir de ahora. Funciona muy bien, sin problemas hasta ahora.

Aquí hay algunos consejos cruciales sobre cómo se hace esto de manera repetitiva:

  • Sujete un borde de la placa (¡no ambos!) en un tornillo de banco, asegúrese de que la placa esté perfectamente horizontal para que los componentes no se desplacen durante el precalentamiento.
  • Caliente la tabla desde abajo, comenzando con una distancia larga y acercándose cada vez más.
  • No mantenga la pistola de aire caliente en un solo lugar, siempre balancee un poco . No es necesario que te acerques demasiado a la tabla, ya que la pistola de aire caliente es muy potente.

Utilicé esta técnica con tableros que eran muy pequeños (12x12 mm), así como con tableros que tenían cientos de componentes de paso fino (100x70 mm).

Realmente no puede sobrecalentar sus componentes de esta manera ya que la transferencia de calor es amortiguada por el material FR4 entre la parte inferior de la PCB donde aplica el calor y la parte superior donde se encuentran sus componentes. Tampoco he experimentado ninguna decoloración de la PCB inferior todavía.

Ejemplo de cómo se ve el tablero después del reflujo:

Aquí hay una PCB soldada con una pistola de calor.

exactamente.. Es fácil. período. En mi opinión, es más fácil que con una plancha o un horno. También he usado 0402 y 0,5 mm de paso sin problemas. un microscopio estereoscópico ayuda mucho con la dispensación de bit también durante el reflujo.