Shema spajkalne postaje. Infrardeče spajkalne postaje za BGA pakete (23). Izdelava ohišij in grelnih elementov

Trenutno vse elektronske naprave v svoji zasnovi vsebujejo zapleteno polnjenje številnih komponent. Občasno je treba takšne naprave popraviti.

Popravilo je običajno sestavljeno iz zamenjave okvarjenih delov z novimi. In če je bilo prej to mogoče preprosto narediti s spajkalnikom, potem s prihodom komponent v paketih BGA tudi uporaba spajkanja na vroč zrak ni vedno uspešna.

Strokovnjaki uporabljajo infrardeči spajkalnik ali tisti, ki oddaja infrardeče valove.

Težava pri delu s komponentami v paketih BGA je potreba po segrevanju in taljenju velikega števila spajkalnih kroglic hkrati.

Ko se segrejejo, se zaradi toplotne prevodnosti materialov na vezje prenese določena količina toplote. Toplota, ki jo daje spajkalna postaja, ni dovolj.

Povečanje časa ogrevanja ali zvišanje temperature ne vpliva najbolje na mikrovezje. Lahko se pregreje in odpove.

Rešitev se kaže sama od sebe - vezje morate predgreti od spodaj, ne da bi mikrovezje izpostavili toploti. Ogrevate lahko tako s tokom zraka kot z umirjenim infrardečim sevanjem.

Posledično, ko se temperatura materiala plošče dvigne, se bo odvajanje toplote iz nožic zatičev zmanjšalo in bo za taljenje spajkalnih kroglic potrebna nižja temperatura in krajši čas izpostavljenosti.

Pri uporabi infrardečega spajkanja za nižje segrevanje se uporabljajo posebne naprave - termostati. To je načelo delovanja infrardeče spajkalne postaje.

Infrardeče spajkanje ima številne prednosti pred spajkanjem na vroč zrak. Če je med spajkanjem z vročim zrakom mogoče nadzorovati samo hitrost iztoka zraka iz šobe in temperaturo grelnega elementa, odtok zraka pa je popolnoma nemogoče nadzorovati, potem lahko pri infrardečem spajkanju temperatura spajka nadzorovati skozi celoten cikel dela.

Uporaba infrardeče spajkalne postaje omogoča natančnejši vpliv na določeno površino plošče, kar je težko pri spajkanju z vročim zrakom.

In med popravili je naloga ravno zamenjati eno ali več komponent vezja, ne da bi to vplivalo na druge.

Model IK-650 PRO

Ena najpogostejših profesionalnih infrardečih spajkalnih postaj je IK-650 PRO. V Rusiji je ta naprava postala ena prvih, ki je sposobna uspešno popravljati opremo z BGA vezji.

Spajkanje je tako kakovostno, da je obstajalo močno mnenje o absolutni zanesljivosti naprav, katerih plošče so bile nameščene s to infrardečo spajkalno postajo.

Programska oprema vam omogoča zelo natančno vzdrževanje temperaturnega profila, kar je pomembno za ustvarjanje močnih, zanesljivih stikov. Dejansko je za visokokakovostno spajkanje potrebno ne le ustvariti temperaturo, ki zadostuje za taljenje spajke, ampak jo morate tudi gladko dvigniti in nato gladko spustiti, da preprečite nenadno ohlajanje stika.

Šele takrat se bo v kapljici spajke ustvarila močna kristalna mreža, ki povezuje stik mikrovezja z montažnim obližem.

Infrardeča postaja ima modularno zasnovo in vam omogoča sestavljanje številnih možnih konfiguracij za izdelavo predhodnih in pomožnih del:

• možna je uporaba različnih vrst termostatov;
• priklop elektronskega mikroskopa;
• avtomatski nadzor temperature ogrevanja in hlajenja;
• obstajajo dodatni moduli za ponovno zvijanje BGA zatičev (to se imenuje ponovno zvijanje).

Paket spajkalne postaje vključuje tudi vakuumske pincete, ki so priročne za namestitev majhnih delov na ploščo.

Stroški infrardeče spajkalne postaje IK-650 PRO trenutno znašajo več kot 150.000 rubljev. Gre za profesionalno opremo in je seveda praktično nedostopna za amatersko uporabo.

Podrobnosti za domačo napravo

Komercialno dostopne infrardeče spajkalne postaje domače in tuje proizvodnje so v prodaji zelo široko, vendar se njihove cene začnejo pri 20.000 rubljev. In po najnižji ceni ne bo najboljše kakovostno orodje.

Če je treba v razmerah omejenih sredstev delati z BGA paketi, lahko postane izhod doma narejena infrardeča spajkalna postaja.

Lahko se sestavi iz delov komercialno dostopnih infrardečih postaj, pa tudi iz improviziranih materialov in starih izrabljenih naprav.

Toplo mizo za spajkalno postajo je mogoče izdelati iz svetilke ali grelnika s halogenskimi žarnicami, ki bo segrela ploščo na zahtevano temperaturo. Zgornji grelec in bo treba kupiti iz rezervnih delov, kupiti jih nove ali rabljene.

Stojalo za zgornji grelni blok je mogoče izdelati iz nosilca stare namizne svetilke.

Za termostat se morate založiti s halogenskimi žarnicami in reflektorji. Postavljeni so v ohišje, ki ga lahko izdelamo samostojno iz aluminijastega profila in pločevine.

Poleg svetilk je treba v ohišju predvideti prostor za montažo termoelementa, ki bo krmilnemu modulu "oskrboval" informacije o temperaturi svetilk.

Temperaturo je treba vzdrževati natančno, da plošče ne razpokajo od odvečne toplote in nenadnih temperaturnih sprememb.

montaža

Infrardečo glavo z močjo približno 400-450 W je treba na stojalo namestiti s pritrdilnimi elementi, katerih elemente je enostavno kupiti v distribucijskem omrežju, za nadzor temperature zgornje grelne enote je potrebno uporabiti drugo termoelement.

Namestiti ga je treba skupaj z grelcem. Kabel je mogoče položiti v gibko kovinsko cev. Stativ spajkalne postaje mora biti pritrjen tako, da se lahko IR glava prosto premika po celotni površini.

Za pritrditev plošče na ohišje termostata je treba zagotoviti nosilce. Nahajati se mora nekaj centimetrov nad halogenskimi žarnicami. Za nosilce se lahko uporabijo ustrezni aluminijasti profili.

Krmilnik za infrardečo spajkalno postajo je nameščen v ohišju, ki ga lahko izdelate sami iz pločevine, najbolje iz pocinkanega jekla.

Po potrebi se lahko v ohišje vgradijo enaki hladilni ventilatorji, ki se uporabljajo v ohišju računalnika.

Po sestavi same strukture bo potrebno odpravljanje napak celotnega vezja infrardeče spajkalne postaje. To se naredi empirično, večkrat se izvaja vezje in izvaja meritve. Postopek ni enostaven, vendar bo po nastavitvi dal svoje rezultate - spajkalna postaja bo delovala pravilno.

Brezkontaktni spajkalnik

Če ni nujne potrebe po uporabi infrardeče spajkalne postaje, se lahko za spajkanje uspešno uporabi infrardeči spajkalnik. Navzven je videti kot navaden s to razliko, da ima namesto vboda grelni element.

Aplikacija in naprava

Infrardeči spajkalnik se uporablja v okoljih, kjer je stik s komponentnimi vodniki nesprejemljiv. Priročno ga je uporabljati tudi za spajkanje radijskih komponent, saj se na konici običajnega spajkalnika pogosto tvorijo usedline ogljika, povezave pa so slabe kakovosti. Nagar je treba očistiti in ta dejanja včasih vzamejo precej časa.

V domači delavnici lahko iz avtomobilskega vžigalnika za cigarete naredite najpreprostejši domači infrardeči spajkalnik. Grelni element te naprave je kot nalašč za izdelavo orodja.

Ker je za normalno delovanje vžigalnika potreben enosmerni tok 12 voltov, kar ustreza električnemu omrežju v vozilu, je za uporabo gospodinjskega omrežja AC potreben električni pretvornik. V te namene lahko uspešno uporabite napajalnik za računalniška ohišja.

Proizvodnja

Če želite sestaviti infrardeči spajkalnik, morate odstraniti grelni element iz ohišja vžigalnika. Nato morate napajalne žice priključiti na njegove kontakte. Vsako izolirano bakreno žico je mogoče priključiti na osrednji kontakt, ki ustreza "plusu" avtomobilskega omrežja.

Na "srajco" elementa, ki je v stiku s tlemi v avtomobilu, je treba pripeljati enožilno bakreno žico s prečnim prerezom najmanj 2,5 kvadratnih metrov. mm Na to žico lahko že spajkate še en upogljiv bakreni vodnik.

Priključek je treba izolirati na razdalji približno 2-3 cm od grelnega elementa tako, da se čez priključek položi toplotno skrčljiva cev. PVC izolirnega traku ne smete uporabljati, ker se lahko stopi.

Za telo infrardečega spajkalnega orodja morate uporabiti katero koli palico iz ognjevzdržnega materiala. Uporabite lahko celo pokvarjen spajkalnik, tako da na konico pritrdite grelni element vžigalnika.

V ta namen se uporabljajo jeklene zatezne sponke. V tem primeru je treba zagotoviti, da se obe napajalni žici ne dotikata drug drugega z neizoliranimi segmenti. Naprava je priključena na napajalno enoto s fleksibilnim kablom ali električnim kablom zadostne dolžine.

Očitno je, da je uporaba takšnega spajkalnika možna le pri spajkanju neodgovornih spojev, saj je med delom izjemno težko nadzorovati lastnosti.

Infrardeča spajkalna postaja je naprava za spajkanje čipov v BGA paketu. Če vam to, kar ste prebrali, ne pove ničesar, je malo verjetno, da bi morali iti pod mačko. Na voljo so arduini, grafika, programiranje, ampermetri, samorezni vijaki in modri električni trak.

Najprej ozadje.

Moja poklicna dejavnost je na nek način povezana z elektroniko. Zato si sorodniki in znanci nenehno prizadevajo, da bi mi prinesli kakšno ne čisto uporabno elektronsko stvar z besedami "no, glej, morda se je tu spopalo kakšna napeljava."
Takrat se je taka stvar izkazala za 17-palčni prenosnik eMachines G630. Ko je bil pritisnjen gumb za vklop, je indikator zasvetil, ventilator je bil hrupen, a zaslon je bil brez življenja, ni piskanja in nobene aktivnosti trdega diska . Obdukcija je pokazala, da je prenosnik zgrajen na platformi AMD, severni most pa ima oznako 216-0752001. Površno googlanje je pokazalo, da ima čip zelo slab sloves glede zanesljivosti, vendar se težave z njim zlahka diagnosticirajo. ga je treba ogreti.Na sušilniku sem ga nastavil na 400 stopinj in pihal na čip 20 sekund.Prenosnik se je zagnal in pokazal sliko.
Diagnoza je postavljena. Zdi se, da je zadeva majhna - spajkati čip. Tu me je čakalo prvo razodetje. Po klicu v servisne centre se je izkazalo, da je najmanjši znesek, za katerega lahko zamenjate čip v Minsku, 80 dolarjev. 40 $ za čip in 40 $ za delo. Za prenosnik s skupnimi stroški je dobro, če 150 $ ni zelo proračunsko. Prijazna storitev poznanstva je ponudila spajkanje čipa po ceni - za 20 $. Končna cena je padla na 60 dolarjev. Zgornja meja psihološko sprejemljive cene. Čip je bil uspešno spajkan, prenosnik je bil sestavljen, podarjen in varno sem pozabil nanj.

Drugo ozadje.

Nekaj ​​mesecev po koncu prve zgodbe me je poklical sorodnik in rekel: »Obožujete različno elektroniko. Priskrbite svoj prenosnik za dele. Je brezplačen. Ali pa ga samo vrzi v smeti. Rekli so, da je matična plošča. Odlomek čipov. Popravilo ni ekonomsko izvedljivo. Tako sem postal lastnik prenosnika Lenovo G555 brez trdega diska, a z vsem ostalim, vključno z napajalnikom. Vklop je pokazal enake simptome kot v prvi prazgodovini: hladilnik se vrti, luči prižgejo, ni več znakov življenja. Obdukcija je pokazala starega znanca 216-0752001 s sledovi manipulacij.

Ko se je čip segrel, se je prenosnik zagnal, kot da se ni nič zgodilo, kot v prvem primeru.

Razmišljanja.

Tako se je izkazalo, da sem lastnik prenosnika z okvarjenim severnim mostom. Razstaviti na dele ali poskusiti popraviti? Če slednje, potem ga spet spajkajte ob strani, tudi če za 60 $ in ne za 80 $? Ali pa kupite svojo infrardečo spajkalno postajo? Ali pa ga lahko sestavite sami? Imam dovolj moči in znanja?
Po nekaj premisleka je bilo odločeno, da ga poskusim popraviti in popraviti sam. Tudi če poskus ne uspe, ne bo škodilo, če ga razstavite na dele. Infrardeča postaja bo uporabno orodje pri številnih opravilih, ki zahtevajo predgretje.

Tehnična naloga.

Ko sem preučil cene že pripravljenih industrijskih infrardečih postaj (od 1000 $ do plus neskončnost), sem prebil kup tem na specializiranih forumih in videoposnetkih na Youtubu, sem končno oblikoval naloge:

1. Naredil bom svojo spajkalno postajo.

2. Proračun gradnje - ne več kot 80 dolarjev (dve spajkanja v servisnem centru brez materialov).

Poleg tega so bili kupljeni brez povezave:

Linearne halogenske sijalke R7S J254 1500W - 9 kom.

Linearne halogenske sijalke R7S J118 500W - 3 kos.

Kartuše R7S - 12 kos.

Iz smeti v garaži so izvlekli na svetlobo:

Priklopna postaja iz nekega predpotopnega prenosnika Compaq - 1 kos.

Stativ iz sovjetskega fotografskega povečevalnika - 1 kos.

V domačem skladišču so bile najdene napajalne in signalne žice, terminali Arduino Nano, WAGO.

Spodnji grelec.

Oborožimo se z mlinčkom in odrežemo vse odvečno s priključne postaje.

Kartuše pritrdimo na pločevino.

Kartuše treh kosov povežemo zaporedno, nastale tri verige vzporedno. Namestimo svetilke, skrijemo v ohišje.

Iskanje materiala za reflektor je trajalo dolgo. Folije nisem želel uporabiti zaradi suma njene krhkosti. Debelejše pločevine zaradi težav pri njeni obdelavi ni bilo mogoče uporabiti. Anketa med poznanimi zaposlenimi v industrijskih podjetjih in obisk nakupovalnih mest za barvne kovine nista dala rezultatov.

Na koncu mi je uspelo najti aluminijasto ploščo, ki je malo debelejša od folije, kot nalašč zame.

Zdaj točno vem, kje iskati takšne liste - pri tiskalnikih. Pritrdijo jih na bobne v svojih strojih, bodisi za prenos barve ali za kaj drugega. Če kdo ve, naj pove v komentarjih.

Spodnji grelec z nameščenim reflektorjem in rešetko. Namesto rešetke je bolj pravilno uporabiti, vendar ne stane popolnoma nobenega proračuna, kot vse z nalepko "Professional".

Sveti čudovito oranžno svetlobo. Hkrati pa ne izgori oči, na svetlobo lahko gledate precej mirno.

Poraba približno 2,3 kW.

Zgornji grelec

Ideja oblikovanja je enaka. Kartuše se s samoreznimi vijaki privijačijo na pokrov iz napajalnika računalnika. Nanj je pritrjen tudi reflektor, upognjen iz aluminijaste pločevine. Trije petstovatni halogeni so povezani zaporedno.

Prav tako sveti oranžno.

Poraba približno 250 vatov.

Kontrolna shema

Infrardeča postaja je avtomat z dvema senzorjema (termočlen na plošči in termoelement za čip) in dvema aktuatorjema (spodnji grelni rele in zgornji grelni rele).

Odločeno je bilo, da se celotna logika krmiljenja ogrevalne moči izvaja na osebnem računalniku. Arduino bo samo most med postajo in računalnikom. Od osebnega računalnika sem prejel parametre PWM krmiljenja grelnikov - nastavil jih - dal temperaturo termočlenov računalniku in tako naprej v krogu.

Arduino čaka na serijskih vratih na sporočilo, kot je SETxxx*yyy*, kjer je xxx moč zgornjega grelnika v odstotkih in yyy moč spodnjega grelnika v odstotkih. Če se prejeto sporočilo ujema z vzorcem, se nastavijo PWM koeficienti za grelnike in vrne se sporočilo OKaaabbbcccdddd, kjer sta aaa in bbb inštalirana moč zgornjega in spodnjega grelnika, ccc in ddd temperatura, prejeta od zgornjega in spodnjega. termoelementi.

»Pravi« strojni mikrokrmilnik PWM s hitrostjo vzorčenja nekaj kilohercev v našem primeru ni uporaben, saj se polprevodniški rele ne more izklopiti v poljubnem trenutku, temveč le, ko izmenična napetost preide skozi 0. Odločeno je bilo implementirati lasten algoritem PWM s frekvenco približno 5 hercev. Hkrati svetilke nimajo časa, da bi popolnoma ugasnile, čeprav opazno utripajo. Hkrati je minimalni delovni cikel, pri katerem je še vedno možnost zajeti eno obdobje omrežne napetosti, 10%, kar je povsem dovolj.

Pri pisanju skice je bila naloga zavrniti nastavitev zamud s funkcijo zamude (), saj obstaja sum, da je v času zamude možna izguba podatkov iz serijskih vrat. Algoritem se je izkazal takole: v neskončni zanki se preveri prisotnost podatkov iz serijskih vrat in vrednost programskih števcev časa PWM. Če obstajajo podatki iz serijskih vrat, jih obdelamo, če je števec časa dosegel preklopne vrednosti PWM, izvedemo dejanja za vklop in izklop grelnikov.

#vključi int b1=0; int b2=0; int b3=0; int p_vrh, p_dno; int t_vrh, t_dno; int state_top, state_bottom; charbuf; nepodpisano dolgo prev_top, prev_bottom; int pin_bottom = 11; int pin_top = 13; int tick = 200; nepodpisan dolg prev_t; int termoDO = 4; int termoCLK = 5; int termoCS_b = 6; int thermoCS_t = 7; MAX6675 termoelement_b(thermoCLK, thermoCS_b, thermoDO); MAX6675 termoelement_t(thermoCLK, thermoCS_t, thermoDO); void setup() ( Serial.begin(9600); pinMode(pin_top, OUTPUT); digitalWrite(pin_top, 0); pinMode(pin_bottom, OUTPUT); digitalWrite(pin_bottom, 0); t_top = 10; t_bottom = 10; p_top = 0; p_bottom = 0; state_top = LOW; state_bottom = LOW; prev_top = millis(); prev_bottom = millis(); ) void loop() ( če (Serial.available() > 0) ( b3 = b2; b2 = b1 ;b1 = Serial.read();if ((b1 == "T") && (b2 == "E") && (b3 == "S")) ( p_top = Serial.parseInt(); if (p_top< 0) p_top = 0; if (p_top >100) p_top = 100; p_bottom = Serial.parseInt(); če (p_dno< 0) p_bottom = 0; if (p_bottom >100) p_dno = 100; t_bottom = termoelement_b.readCelsius(); t_top = thermocouple_t.readCelsius(); sprintf(buf, "OK%03d%03d%03d%03d\r\n", p_top, p_bottom, t_top, t_bottom); Serijski tisk (buf); ) ) if ((state_top == LOW) && ((millis()-prev_top) >= kljukica * (100-p_top) / 100)) ( state_top = HIGH; prev_top = millis(); ) if ((state_top == HIGH) && ((millis()-prev_top) >= kljukica * p_top / 100)) ( state_top = LOW; prev_top = millis(); ) digitalWrite(pin_top, state_top); if ((state_bottom == LOW) && ((millis()-prev_bottom) >= kljukica * (100-p_bottom) / 100)) ( state_bottom = HIGH; prev_bottom = millis(); ) if ((state_bottom == HIGH) && ((millis()-prev_bottom) >= kljukica * p_bottom / 100)) ( state_bottom = LOW; prev_bottom = millis(); ) digitalWrite(pin_bottom, state_bottom); )

Aplikacija za računalnik.

Napisano v Object Pascal v okolju Delphi. Prikaže stanje grelnikov, nariše temperaturni graf in ima vgrajen primitivni jezik modeliranja, ki bolj v filozofiji spominja na nekakšen Verilog kot na primer Pascal. "Program" je sestavljen iz niza parov "pogoj - dejanje". Na primer, "ko spodnji termoelement doseže temperaturo 120 stopinj, nastavite moč spodnjega grelnika na 10%, zgornjega pa na 80%." Takšen nabor pogojev izvaja zahtevani toplotni profil - hitrost segrevanja, zadrževalna temperatura itd.

V aplikaciji časovnik odšteka enkrat na sekundo. S kljukico časovnika funkcija pošlje regulatorju trenutne nastavitve moči, dobi nazaj trenutne temperaturne vrednosti, jih nariše v okno parametrov in na graf, pokliče postopek za preverjanje logičnih stanj in nato zaspi, dokler ne naslednja kljukica.

Sestavljanje in poskusna vožnja.

Krmilno vezje sem sestavil na matični plošči. Ni estetsko prijetno, ampak poceni, hitro in praktično.

Popolnoma sestavljena in pripravljena za uporabo naprava.

Tek na testni plošči je razkril naslednja opažanja:

1. Moč spodnjega grelnika je neverjetna. Temperaturni graf tanke plošče prenosnika leti navzgor kot sveča. Tudi pri 10% moči se plošča segreje na zahtevanih 140-160 stopinj.

2. Moč zgornjega grelnika je slabša. Za ogrevanje čipa tudi na temperaturo "spodaj + 50 stopinj" se doseže le pri 100% moči. Ali ga bo treba pozneje predelati ali pa naj ostane kot zaščita pred skušnjavo, da bi dno pregreli.

Nakup čipa na Aliexpressu.

V prodaji sta dve vrsti mostov 216-0752001. Nekateri se oglašujejo kot novi in ​​se začnejo pri 20 $ za vsakega. Drugi so navedeni kot "rabljeni" in stanejo 5-10 $ vsak.
Med serviserji je veliko mnenj glede rabljenih čipov. Od kategorično negativnega (»bugaga, pridi k meni, tik pod mojo mizo se je po spajkanju zbral hrib rabljenih mostov, prodam ti jih poceni«) do previdno nevtralnih (»včasih sadim, zdi se, da delujejo normalno, vrnejo , če se zgodijo, potem ne veliko pogosteje kot nove.
Ker je moje popravilo ultraproračunsko, je bilo odločeno, da posadim rabljen čip. In da bi bili varni v primeru tresoče roke ali pokvarjene kopije, se je našlo veliko "2 kosa za 14 dolarjev."

Odstranjevanje čipov

Ploščo namestimo na spodnje gretje, en termočlen pritrdimo na čip, drugega na ploščo stran od čipa. Da zmanjšamo toplotne izgube, ploščo pokrijemo s folijo, razen okna za čip. Zgornji grelec smo postavili čez čip. Ker je čip že presajen, naložimo svoj profil za svinčeno spajko (ogrevanje plošče na 150 stopinj, segrevanje čipa na 190 stopinj).

Vse je pripravljeno za začetek.

Ko je plošča dosegla temperaturo 150 stopinj, se je zgornji grelec samodejno vklopil. Na dnu, pod ploščo, je vidna ogreta žarilna nitka spodnjega halogena.

Okoli 190 stopinj je čip "lebdel". Ker vakuumska pinceta ni sodila v proračun, jo zataknemo s tankim izvijačem in obrnemo.

Temperaturni diagram med demontažo:

Graf jasno prikazuje trenutek vklopa zgornjega grelnika, kakovost stabilizacije temperature plošče (večinoma valovita rumena črta) in temperaturo čipa (majhno rdeče valovanje). Rdeči dolgi "roglji" navzdol - padajoči termoelement s čipa, potem ko se obrne.

Spajkanje novega čipa

Zaradi odgovornosti postopka ni bilo časa za fotografiranje in izdelavo screenshotov. Načeloma je vse enako: s spajkalnikom gremo skozi nikelj, namažemo s fluksom, namestimo čip, namestimo termoelemente, izdelamo profil spajkanja, poskrbimo, da je čip z rahlim zamahom "plaval".

Čip po namestitvi:

Vidi se, da je sedel bolj ali manj enakomerno, barva se ni spremenila, tekstolit se ni upognil. Napoved za življenje je ugodna.

Z zadrževanjem sape vklopite:

Ja! Matična plošča se je zagnala. Spajkal sem prvi BGA v življenju. Poleg tega je bilo prvič uspešno.

Okvirna ocena stroškov:

Žarnica J254: 1,5 $ * 9 = 13,5 $
Žarnica J118: 1,5 $*3 = 4,5 $
Kartuša r7s: 1,0 $*12 = 12,0 $
Termoelement: 1,5 $ * 2 = 3,0 $
MAX6675: 2,5 $*2 = 5,0
Rele: 4 $ * 2 = 8,0 $
Žetoni: 7 $*2 = 14,0 $

Skupaj: 60 $ minus preostali rezervni čip.

Prenosnik je bil sestavljen, dodan je bil 40 gigabajtni trdi disk, ki se nahaja v tabeli, in nameščen operacijski sistem. Da bi preprečili podobne incidente v prihodnosti, je k10stat znižal napetost jedra procesorja na 0,9 V. Zdaj se pri najtežji uporabi temperatura procesorja ne dvigne nad 55 stopinj.

Prenosnik je bil v jedilnici postavljen kot filmska knjižnica za najmlajšega člana družine, ki noče jesti brez svojih najljubših risank.

Kljub temu, da se vsako leto na svetu pojavlja vedno več nove opreme, bolj "napredne" v svojih tehničnih lastnostih, to ne pomeni, da bo služila večno. Prej ali slej vsak mehanizem odpove. In ne glede na to, kako zanesljiv je del, ga to ne zavaruje pred morebitno okvaro. In pri popravilu takšne opreme je glavno orodje spajkalnik. Danes si bomo ogledali, kaj naredi infrardečo spajkalno postajo posebno in kaj zmore.

Značilnost oblikovanja

Kot glavni grelni element pri zasnovi tega mehanizma se lahko uporabi kremenčev ali keramični oddajnik. Hkrati obe vrsti naprav zagotavljata hitro in učinkovito spajkanje kovine. Mimogrede, sama stopnja segrevanja tega orodja na infrardečih spajkalnikih je lahko tako ali drugačna. Tako je zaradi prisotnosti posebnega regulatorja mogoče izbrati najprimernejši temperaturni režim za določeno vrsto kovine, na kateri bo izvedena povezava (spajkanje).

Pri tem je treba opozoriti, da so najbolj priljubljena vrsta spajkalne opreme infrardeče postaje s tovrstnim ogrevanjem, pri katerih se uporablja usmerjen žarek.Velikokrat je zasnova takšnih naprav sestavljena iz dveh delov, ki skupaj dajeta lokalno ogrevanje plošče oz. drugih sestavnih elementov. Kot rezultat, lahko dobite zelo kakovostno povezavo, hkrati pa porabite minimalno količino časa za spajkanje.

Sorte

Kot smo že omenili, je infrardeča spajkalna postaja lahko kremenova ali keramična. Da bi razumeli značilnosti vsakega od njih, bomo podrobneje preučili obe vrsti.

Keramične

Keramična infrardeča spajkalna postaja (vključno z Achi ir6000) je zaradi svoje preproste zasnove zelo zanesljiva, vzdržljiva in vzdržljiva. Hkrati ne traja več kot 10 minut, da se celotna naprava segreje na delovno temperaturo spajkanja. V takšnih postajah se pogosto uporablja ploščati ali votli radiator. Slednji tip ima veliko večje segrevanje delovne površine oddajnika, zaradi česar hitro opravi spajkanje in se segreje na želeno temperaturo. Vendar pa stroški takšnih naprav ne omogočajo, da bi jih uporabljali vsi, ki se ukvarjajo s popravilom elektronske digitalne opreme.

Kremen

Kvarčna infrardeča spajkalna postaja ima kljub povečani krhkosti visoko stopnjo segrevanja. V samo 30 sekundah se oddajnik segreje na svojo delovno temperaturo.

Industrijska ali doma narejena infrardeča spajkalna postaja se pogosto uporablja v občasnih procesih, kjer je pogosto vklapljanje in izklapljanje naprave. Keramični mehanizmi pa so bolj občutljivi na pogoste vklope in lahko takoj odpovejo, če se ne upoštevajo pravila delovanja.

Veliko strokovnjakov na tem področju katera je najboljša spajkalna postaja, se odločite v korist infrardečih spajkalnih enot. V tej opremi se namesto toka vročega zraka za segrevanje delov uporabljajo infrardeči valovi, ki se prenašajo preko neškodljivega sevanja, nevidnega očesu. Takšne spajkalne postaje so primerne za delo s katero koli komponento, saj zagotavljajo lokalno ogrevanje elementov tudi v razmerah omejenega prostora na plošči. Sodobne infrardeče naprave, na primer podjetij Achi, Scottle in Jovy, so kompleksni večnamenski kompleksi, opremljeni s hladilnimi sistemi, monitorji za oddajanje parametrov delovanja, nadzornimi ploščami itd. V primerjavi s spajkalnimi postajami na vroč zrak imajo naslednje prednosti:

• sposobnost dela s kompleksnimi profilnimi deli različnih vrst;
• ni treba izbrati šob za določeno vrsto dela;
• enakomerno segrevanje spajkalne površine.

Infrardeča spajkalna postaja ACHI IR-6500

Glavne pomanjkljivosti infrardečih spajkalnih postaj so visoki stroški in zapletenost. Vendar je treba razumeti, da se ta oprema šteje za profesionalno, njena funkcionalnost pa lahko v domačih razmerah ostane nezahtevana.

service-gsm.ru

Kanal Sovering TVi je pogosto v svojih videoposnetkih govoril o tem, kako bodo sestavili infrardečo spajkalno postajo. Že skoraj zadnja faza, preden jo v celoti zberemo.

Radijske komponente, IR spajkalne postaje in drugo v tej kitajski trgovini.
Preden sem vse sestavil, sem kupil sorodni material - termoelement, za merjenje temperature. Kupljena tudi vakuumska pinceta, pregled kasneje. Je že pripravljen, morate ga montirati, ni bilo časa. Dimerja, ta 2 dimera, je naredil tudi recenzent, ki jih zanima, si lahko ogledate kanal. Kupil sem še nekaj šablon.

Kupil sem univerzalne, zato se zaenkrat naučite poskusiti, tako so te. V kompletu je bil tudi eden, tudi pregled malo kasneje, material je že treba obdelati in narediti.
Zgornji grelec je bil narejen iz starega napajalnika, tako majhen je ležal naokrog. Nezvit je, da vam pokaže, kaj je notri. Vse spajkano, spajkano, zvito. Tukaj bomo nekam postavili zatemnilnik, tako da ga ne boste mogli odnesti na sprednjo ploščo, temveč ga neposredno upravljati. Ločeno krmiljen z gumbom z ločenim napajalnim kablom. Spodnji grelec z lastnim napajanjem in potem, če vam kaj ni všeč, ponovite. Zaenkrat vse izgleda takole. Ponovite tudi škatlo.
Tukaj bo prišrabljen in mrena. Takšna noga. Dušilka ali bolje rečeno napajalnik za žarnico za osvetlitev ozadja. Osvetlitev ozadja je normalna, tanka. Napajalnik zanjo, več dodatne svetlobe. Povedal je o zatemnilih, gumbu za vklop spodnjega grelca, enem od teh. Vogale, na katerih bo ležal zgornji list, bomo odstranili zgornji list in videli, kaj je znotraj, od česa je bil sestavljen. Odprimo to zadevo.
Nadaljevanje od 4 minute o domači delujoči IR spajkalni postaji.

Drugi del

Infrardeča spajkalna postaja in kako jo narediti sami

S prihodom mikroprocesorske tehnologije se je med popravili pojavilo potrebno spopadanje s ponovnim spajkanjem mikrovezij BGA, kar je izjemno težko ali pogosteje nemogoče narediti z običajnimi metodami. Tudi sušilnik za lase ne bo vedno pomagal pri soočanju z nalogo. Zato bo izdelava infrardeče spajkalne postaje z lastnimi rokami najboljša alternativa in včasih edina ustrezna rešitev.

IR spajkalna postaja

BGA čipi (Ball grid array) so prisotni v skoraj vseh sodobnih "pametnih" napravah: telefonih, računalnikih, televizorjih, tiskalnikih. Med delovanjem lahko odpovejo, kar zahteva zamenjavo okvarjenega dela z novim. Toda izvesti tak postopek brez posebne opreme je izjemno težka naloga.

Težava je v tem, da proizvajalci izumljajo vedno več novih metod za montažo elektronskih delov. In navaden spajkalnik ali sušilnik za lase ne bo vedno mogel pomagati pri reševanju takšne težave. Navsezadnje kontaktne kroglice prispevajo k visokemu prenosu toplote na ploščo, zaradi česar se ne morejo stopiti.

Če poskušate dvigniti temperaturo na temperaturo, ki je potrebna za njihovo taljenje, obstaja nevarnost pregrevanja mikrovezja, zaradi česar lahko odpove. Zaradi pregrevanja ni mogoče izključiti možnosti poškodb bližnjih delov. Še posebej, če so njihova telesa izdelana iz topljivih materialov.

Infrardeča postaja je lahko odlična rešitev. Omogoča vam zamenjavo celo velikih GPU krmilnikov. In s široko uporabo računalnikov, prenosnih računalnikov, matičnih plošč, video adapterjev in druge zapletene opreme se takšna popravila izvajajo precej pogosto. In če je bilo prej mogoče toplozračne postaje za zamenjavo velikih mikrovezij, zdaj, ko proizvajalci uporabljajo metode brezkontaktnega spajkanja, je edina optimalna rešitev IR postaja, ki se lahko kakovostno spopade z zamenjavo katerega koli dela mikroprocesorja.

Načelo delovanja

Glavne težave pri spajkanju čipov in krmilnikov so bodisi pregretje do tališča kontaktnega materiala bodisi pregrevanje dela, ki ga je treba zamenjati, in njegova okvara.

Tako se je porodila ideja, da samo ploščo segrejemo na temperaturo 100–150 stopinj Celzija. Po tem že spajkajte dele. To vam omogoča kvalitativno zmanjšanje prenosa toplote na ploščo PCB, kar omogoča znižanje "zgornjih" temperatur. To pomeni, da bo sam del manj izpostavljen pregrevanju.

Ogrevate lahko tudi s toplozračno pištolo, vendar je bolje uporabiti infrardeči spajkalnik. Navsezadnje vam IR postaja omogoča, da to počnete nadzorovano, torej spremljate in vzdržujete "spodnjo" in "zgornjo" temperaturo ali uporabite priporočen termični profil spajkanja.

Oblikovne značilnosti

Vsaka IR spajkalna postaja je sestavljena iz treh glavnih delov. Vse je videti precej preprosto, čeprav je vsak od njih neodvisen kompleksen mehanizem v kombinaciji s skupno namestitvijo. torej vsaka postaja vključuje:

IR spajkalniki se lahko razlikujejo le po tehničnih lastnostih, odvisno od modela in proizvajalca. Nekateri olajšajo delo, drugi, nasprotno, zahtevajo od uporabnika dodatno pozornost in stroške dela.

To vpliva tudi na stroške opreme. Zato morate pri izbiri postaje paziti ne le na ceno, ampak tudi na tehnične podatke, da ne bi preplačali za nepotrebno funkcionalnost.

DIY izdelava

Za industrijo ali osebe, ki se ukvarjajo s popravilom zapletene elektronske opreme, je povsem mogoče kupiti tovarniško spajkalno IR postajo za delo. Toda za amaterje ali tiste, ki občasno potrebujejo takšno namestitev, jo lahko ustvarite sami. In v prid temu najprej govori cena. Tudi aparati kitajske izdelave stanejo od 1000 dolarjev. Visokokakovostni modeli evropskih blagovnih znamk od 2 tisoč dolarjev in več. Vsakdo si ne more privoščiti tako dragega užitka.

Kar zadeva domačo infrardečo spajkalno postajo, je vse videti veliko bolj optimistično. Po povprečnih izračunih bo tak analog IR spajkalnika stal okoli 80 dolarjev, kar je videti neprimerljivo bolj sprejemljivo od cen tovarniških naprav.

Vsaka oseba, ki se ukvarja s popravilom kompleksne opreme, ima dovolj znanja, da lahko sama izumi in zasnuje IR postajo. V zvezi s tem se lahko elektronski del, videz in nekatere funkcije razlikujejo. In tukaj osnovna zasnova bo pri vsakem modelu ostala enaka. Zato ni enotne idealne sheme, ki bi jo lahko podali kot edino pravilno rešitev. Toda da bi razumeli samo načelo ustvarjanja IR spajkalnika, bo primeren kateri koli model. In že na podlagi osebnega znanja in preferenc lahko odstranite ali dodate določene dele.

Prva možnost

Ta možnost bo uporabljala dvokanalni krmilnik.

1. Prvi kanal se uporablja za platinasti termistor Pt 100 ali običajen termoelement.
2. Drugi kanal bo uporabljal izključno termoelement. Kanali krmilnika lahko delujejo v samodejnem ali ročnem načinu.

Temperaturo lahko vzdržujemo med 10 in 255 stopinjami Celzija. Termočleni ali senzor in termočlen s povratnimi informacijami nadzorujejo te parametre v avtomatskem načinu. V ročnem načinu bo moč na vsakem od kanalov nastavljena od 0 do 99 odstotkov.

Pomnilnik krmilnika bo vseboval 14 različnih termičnih profilov za delo z BGA čipi. Sedem jih je za zlitine, ki vsebujejo svinec, ostalih sedem pa za spajke brez svinca.

V primeru šibkih grelnikov zgornji morda ne bo dohajal toplotnega profila. V tem primeru bo krmilnik začasno zaustavil izvajanje in počakal, da se doseže zahtevana temperatura.

Prav tako krmilnik zelo priročno izvaja termični profil na podlagi temperature predgretja celotne plošče. Če iz enega ali drugega razloga čipa ni bilo mogoče odstraniti, ga lahko znova zaženete z višjo temperaturo.

Napajalna enota, prikazana na diagramu, ima tranzistorsko stikalo za zgornje ogrevanje in sedemnadstropno stikalo za spodnje. Čeprav je sprejemljivo uporabljati dva tranzistorja ali triac. Rdeče pikčasto območje lahko izpustimo, če se izračunavata dva termočlena.

Za odstranjevanje toplote iz tipk lahko uporabite radiator z aktivnim hlajenjem iz katere koli opreme. Glavna stvar je, da ustreza zasnovi simulirane naprave. Spodnji grelec bo sestavljen iz devetih 1500W 220-240V R7S 254mm halogenskih žarnic. Dobiti bi morali tri dele treh svetilk, povezanih zaporedno. Bolje je uporabiti visokotemperaturne silikonske žice za 220 voltov.

Telo je sestavljeno iz steklenih vlaken ali kateri koli drug podoben material in ojačan z aluminijastimi vogali. Prav tako boste morali kupiti vakuumsko črpalko. Za bolj estetski videz lahko uporabite IR steklo na spodnji plošči. Toda tukaj je več negativnih točk naenkrat: prepočasno segrevanje in hlajenje, celotna konstrukcija pa se med delovanjem preveč segreje. Čeprav prisotnost stekla ne samo, da je naprava bolj privlačna, ampak tudi priročna, saj je plošče mogoče postaviti neposredno nanjo.

Stojalo je izdelano iz aluminijastega kanala za regale. Pripravljajo se vakuumska pinceta in cev zanjo, termoelement in stojala. Priporočljivo je, da je zgornji grelec izdelan iz ELSTEIN SHTS/100 800W. Ko so vse podrobnosti pripravljene, jih je treba postaviti v ohišje in lahko nadaljujete z nastavitvijo.

Grelniki so nameščeni na razdalji 5-6 centimetrov od plošč. Če je temperaturni iztek več kot tri stopinje, je vredno zmanjšati moč zgornjega grelnika.

Druga odločitev

Kot drugo možnost lahko ponudimo dizajn, ki se razlikuje le po notranjih komponentah. In najprej morate pripraviti vse potrebna dodatna oprema:

Glavna stvar je, da se takoj odločite za vrsto primera. Seveda je veliko odvisno od razpoložljivosti ustreznega materiala. Zato je od tega vredno začeti, ko pride čas za namestitev komponent v notranjost.

Zdaj morate vzeti halogenski grelec. Morda bo mogoče najti starega, saj ga je treba razstaviti in odstraniti reflektorje in halogenske žarnice. Samih svetilk ni treba razstaviti. Zdaj bo treba vse to postaviti v pripravljeno škatlo. Uporabljajo se le 4 žarnice po 450 vatov, ki so povezane vzporedno. Zaželeno je uporabiti iste žice, s katerimi so že bile povezane. Če iz nekega razloga ni mogoče uporabiti njihovih zmogljivosti, boste morali kupiti dodatne toplotno odporne.

Takoj morate razmišljati o sistemu zadrževanja pristojbin. Tukaj je težko dati konkretna priporočila. Konec koncev je vse odvisno od telesa. Lepo pa bi bilo uporabiti aluminijaste profile, v katere vijaki in matice niso togo vstavljeni tako, da bi kasneje lahko vpenjali tiskana vezja, hkrati pa obstaja možnost prilagajanja različnim velikostim plošč. Termoelemente, ki nadzorujejo nastavljen temperaturni vzorec v spodnjem grelniku, je najbolje prenesti v tuš cev. To bo omogočilo mobilnost in udobje v procesu dela in namestitve.

Vloga zgornjega grelnika bo izvedla keramično moč 450 vatov. To je mogoče kupiti kot rezervni del za IR postaje. Tukaj morate poskrbeti tudi za ohišje, saj je on tisti, ki zagotavlja pravilno in kakovostno ogrevanje. Lahko je izdelan iz tanke železne pločevine, po potrebi upognjen, odvisno od oblike in velikosti grelnika.

Zdaj morate razmišljati o montaži zgornjega grelnika. Ker mora biti mobilen in se premikati ne samo navzgor ali navzdol, ampak tudi pod različnimi koti. Idealno za stojalo za namizno svetilko. Popravite ga lahko na kateri koli priročen način.

Čas je za krmilnik. Potrebuje tudi ločen primer. Če obstaja primeren že pripravljen, ga lahko uporabite. V nasprotnem primeru ga boste morali izdelati sami iz iste tanke kovine. Polprevodniški releji potrebujejo hlajenje, zato je zanje vredno namestiti hladilnik in ventilator.

Ker v krmilniku ni samodejne nastavitve, bo treba vrednosti P, I in D vnesti ročno. Obstajajo štirje profili, za vsakega posebej se nastavi število korakov, hitrost dviga temperature, čakalni čas in korak, spodnji prag, ciljna temperatura in vrednosti zgornjega in spodnjega grelnika.

Bila je zima in očitno me je zaradi pomanjkanja sončne svetlobe napadla melanholija. Običajna stvar. Toda tokrat sem se odločil, da nekaj spremenim. In kot veste, je najboljši način za sprostitev ustvariti nekaj in po možnosti uporabnega. Moja naloga je popravljati vse vrste digitalnih stvari. Zakaj ne bi zgradil IR spajkalne postaje?

Pravzaprav o tem razmišljam že dolgo. In ko sem se naučil cene, sem ugotovil, da ga želim zbrati. Zato sem počasi kupoval ali zbiral potrebne komponente. A roke nekako niso segle.

Tokrat sem imel po naključju malo dela in skoraj vse komponente so bile na voljo.
Pojdi v službo!

Formulacija problema

Ugotovil nalogo. Rabim:
1. Relativno preprosta naprava.
2. Z "možgani" na ATMEGA
3. Spodnji grelec na osnovi 1000W halogenskih žarnic.
4. Vrh.

5. Zgornji grelec mora biti premičen v treh ravninah, da se centrira grelna točka in višina.

Zanje sem že imel žarnice in nosilce za projektorje. Menim, da so kilovatne sijalke optimalne glede na ogrevanje in dimenzije. Teh je šest, dva sta povezana zaporedno.

--
Hvala za pozornost!

Vdelana programska oprema in dodatki materiali:
▼ 🕗 17/07/16 ⚖️ 617,21 Kb ⇣ 100 Pozdravljeni bralec! Moje ime je Igor, star sem 45 let, sem Sibirec in navdušen amaterski inženir elektronike. To čudovito spletno mesto sem ustvaril, ustvaril in vzdržujem od leta 2006.
Že več kot 10 let naša revija obstaja samo na moj račun.

dobro! Brezplačnega je konec. Če želite datoteke in uporabne članke - pomagajte mi!

--
Hvala za pozornost!
Igor Kotov, ustanovitelj revije Datagor

varovalke

Hvala za pozornost!

Nadgradnja

Zgoraj sem zapisal, da ko pihaš na spodnji grelni termoelement, postaja "plane" kot ogenj. Tako se je izkazalo, da je to zelo nezaželen pojav! Termoelement se nahaja relativno daleč od svetilk in ima zelo majhno velikost, zato se zelo hitro ohladi.

Ko sem prvič testiral spajkalno postajo, nisem prižgal izpušnega ventilatorja, saj zanj ni bilo električne energije. In vsi načini spajkalne postaje so bili normalni, rekel bi celo idealni. Ko sem ga začel uporabljati s pokrovom, se je izkazalo, da zračni tok hladi termoelement in postaja začne "cvreti" ploščo.

Če se postaja uporablja za velike matične plošče, ki popolnoma pokrivajo spodnje grelno okno, potem je vse v redu. Ko pa se razmeroma majhne plošče, kot so grafične kartice, matične plošče prenosnikov, segrejejo, pride v poštev zračni tok.

Kako ravnati s tem pojavom? Vidim dve možnosti. Ali nekako kompenzirajte vpliv zračnega toka ali ga popolnoma omejite.

V prvem primeru lahko na primer naredite termoelement na vzvodu s protiutežjo, tako da se dotika plošče od spodaj. Površino senzorja lahko povečate, na primer upognete bakreno ploščo tako, da vanjo vstavite termoelement. Zaradi večje površine bo na ploščo zadelo več IR žarkov. Res je, in tudi hladilna površina je večja. Upajmo, da bo imela takšna plošča veliko toplotno vztrajnost in zrak ne bo motil.
Druga možnost se kaže s prenosom termoelementa bližje svetilki, toda tukaj bo segreto steklo svetilke že imelo učinek, kar bo povzročilo izkrivljanje odčitkov.

V drugem primeru, idealno je zapreti okno grelnika s posebnim steklom iz kuhinjske infrardeče peči. Ampak nikoli ga nisem našel. No, ni pogosto, da ljudje lomijo takšne plošče.

Če se spomnite izkušnje z veliko desko, lahko pri ogrevanju majhnih desk preostali prostor okna zaprete s kakšno odsevno ploščo. Na primer, aluminij ali jeklo, zavito z aluminijasto folijo.

In v najbolj skrajnem primeru lahko preprosto zmanjšate ogrevanje, v mojem primeru sem namesto 180 stopinj nastavil 140-150.

Ima morda kdo drug mnenja, kako je to bolje in kar je najpomembneje, lažje narediti?

Mimogrede, v začetni tovarniški postaji se termoelement nahaja tik med keramičnimi grelci. Torej v tej svetilke izgubijo. A v dinamiki ogrevanja so izven konkurence. Na YouTubu sem videl, da so fantje ravno zaradi tega v zgornji grelec postavili svetilke, pri čemer so uporabili girlando navadnih 12-voltnih halogenskih žarnic iz reflektorjev.

Kamrad, glej koristno!

Glas bralcev

Članek je odobrilo 86 bralcev.

Če želite sodelovati pri glasovanju, se registrirajte in vstopite na spletno mesto s svojim uporabniškim imenom in geslom.