바닥에“패드”를 사용하여 SMD 구성 요소를 납땜하는 방법은 무엇입니까?

작업중 인 프로젝트를 위해 PCB를 제조하고 있습니다. 부품 중 하나 인 A4950 모터 드라이버 ( 데이터 시트 )는 하단에 "패드"가 있으며 이는 열 소산을 위해 PCB의 GND에 납땜되어야합니다. 소량의 PCB 만 주문하므로 PCB 어셈블리 서비스 를 구입하는 것이 의미가 없습니다 . 구성 요소를 직접 납땜 할 계획입니다.

나는 납땜에 대해 생각하고 있었고, 납땜 인두를 사용하여 바닥에 패드를 납땜하는 방법에 대해 확신하지 못했습니다. 손으로도 할 수 있습니까?

납땜 페이스트를 PCB에 수동으로 적용 할 수 있다고 생각했지만 솔더 페이스트의 적절한 사용인지 확실하지 않습니다.

바닥에 노출 패드가있는 IC를 어떻게 프로토 타입 할 수 있습니까?

이 작업을 수행하는 가장 좋은 방법은 큰 유량의 뜨거운 공기 원 또는 오븐으로 모든 것을 예열하는 것입니다. 페이스트가있는 경우 먼저 페이스트를 도포하거나 패드에 약간의 와이어 솔더를 도포하십시오. 그런 다음 예열하십시오. 예열 온도는 약 125C 정도입니다.

모든 것이 125C에서 열에 흡수되면 납땜 된 부품에 직접 국부적으로 뜨거운 공기를 뿌려주십시오. 솔더를 녹일 수있을 정도로 온도가 높아야하지만 부품이 과열되지 않아야합니다. 저렴한 열풍 장비는 온도 설정 및 표시가 좋지 않습니다. 따라서 실험해야 할 수도 있습니다. 솔더가 매우 빨리 녹 으면 너무 뜨겁습니다. 약 10-45 초 안에 녹 으면 좋을 것입니다. 1 분 정도 걸린다면 아마도 더 뜨거울 것입니다. 종종 솔더가 모두 녹을 때 부품 자체가 스스로 정렬되고 제자리에 고정되는 것을 알 수 있습니다. 이것은 충분히 뜨겁다는 것을 나타내는 좋은 표시입니다.

작은 부품은 큰 부품보다 훨씬 빠르게 리플 로우되며 온도가 높을 필요도 없습니다. 첫 번째 노력이 제대로 작동하지 않을 수 있습니다. 따라서 시간, 온도 및 결과를 추적하십시오. 당신이이기는 레시피를 찾으면 그것을 고수하십시오.

보드 전체를 예열 할 방법이 없다면 Arsenal이 말한대로 할 수 있습니다. 리플 로우 오븐을 통과 한 보드를 수리하는 경우 부품을 제거 할 때 시간과 온도를 기록하십시오. 이렇게하면 새 설치에 필요한 시간과 온도를 알 수 있습니다.

큰 부품의 경우 가열하기 전에 때로는 배치하지 않습니다. 뜨거운 공기 흐름의 가장자리 근처에 핀셋으로 부품을 고정시킵니다. 솔더가 완전히 녹을 때까지 패드에 뜨거운 공기를 사용하고 핀셋으로 용융 된 솔더 패드에 뜨거운 부분을 놓습니다. 핫 솔더에 차가운 부분을 두지 마십시오. 부품도 뜨거워 야합니다. 그렇지 않으면 냉간 납땜 조인트가 생깁니다. 이렇게하면 부품을 배치 한 직후에 거의 가열을 중단 할 수 있습니다. 또한 플럭스를 사용하십시오.

이를위한 저렴하고 쉬운 방법 중 하나는 PCB의 패드 중앙에 작은 구멍 (50 ~ 100mil)을 뚫는 것입니다. 패드 자체를 납땜하십시오. IC의 패드를 납땜하거나 적어도 플럭스하고 모서리 핀만 PCB에 납땜하십시오.

작은 끌 팁이 있는 60 와트 정도의 납땜 인두를 PCB 뒷면과 드릴링 한 구멍에 넣습니다. 이렇게하면 IC 패드와 PCB 패드가 가열되어 서로 융합 될 수 있습니다. 장갑을 낀 손가락을 사용하여 IC가 패드에 융합 될 때 평평하게 누르십시오. 이것이 일어나는 순간을 멈추십시오. 이제 수동으로 납땜하거나 적외선 또는 히트 건을 사용하여 나머지 핀을 납땜 할 수 있습니다.

이것은 몇 번 수행하면 잘 작동합니다. 이 방법을 사용하면 PCB로 약간의 열 전달이 느슨해 지지만 다른 절차가 너무 오래 지속되면 IC 또는 PCB 쿠킹으로 인한 손상 가능성은 줄어 듭니다.

편집 :이 트릭이 작동하지 않는 유일한 시간은 다층 보드를 사용하는 경우이며자를 수있는 흔적이 있음을 알고 있습니다. 그러나 접지 및 / 또는 방열판 용 하단 패드가있는 IC에는 일반적으로 숨겨진 흔적이 없습니다. 기껏해야 주변에 SMD 커패시터 링이있는 접지 패드가 있습니다. 매우 작은 경우가 아니라면 중앙에 작은 구멍을 뚫는 것이 안전합니다.

자신의 보드 레이아웃을 수행하는 경우 보드 보드에 도금 된 보드에 50mil 구멍을 넣을 수 있다는 제안에 @MichaelKaras에게 감사드립니다. 이것은 열을 전달하기 위해 더 많은 표면을 만들어 내고 나중에 구리에 구멍을 뚫는 것을 피합니다. 플레이트 스루는 또한 솔더 아이언에서 더 많은 열을 흡수 할 수있게 해주므로이 단계는 빠르게 진행됩니다. 또한 라우팅을 단순화하는 경우 홀 주위에 몇 개의 트레이스를 라우팅 할 수 있습니다.

뜨거운 공기총없이 할 수있는 방법이 있습니다.

부품의 양쪽에 핀만 있기 때문에 U3에서와 같이 중앙 패드를 더 길게 만들 수 있습니다. 그렇게하면 칩을 제자리에 놓고 가열 할 수 있습니다.

그런 다음 장치와 PCB의 패드를 모두 미리 주석 처리하고 함께 녹을 때까지 가열합니다. 그 후 나머지 핀을 정상적으로 납땜 할 수 있습니다.

납땜 페이스트 및 조절 식 (공기 흐름 및 열) 열풍 총이있는 경우이를 사용할 수 있습니다.

내가하는 일은 패드에 납땜 페이스트를 넣는 것입니다 (나는 그것을 적용하기 위해 매우 미세한 바늘이 달린 주사기를 사용합니다. 실제로 많이 필요하지는 않습니다). 리플 로우 솔더링 페이스트가 부품 자체를 약간 정렬하지만 너무 많이 정렬 할 수 없기 때문에 특히 보드에 솔더 레지스트가있는 경우 100 % 완벽 할 필요는 없습니다.

그런 다음 약 350 ~ 400 ° C의 낮은 공기 흐름 (부품이 날아갈 수 있음)을 사용하고 부품 주위를 고르게 가열하십시오. 어떤 시점에서 솔더 페이스트가 핀에서 리플 로우를 시작합니다. 바닥 패드를 얻으려면 약간 더 많은 열이 필요하므로 칩 주변에서 몇 초 더 계속합니다.

칩 가까이에 작은 부품 (예 : 디커플링 커패시터)이 있으면 날아가거나 묘비가 날 수 있도록 준비하십시오.

따라서 작업을 마친 후에는이 절차 중에 발생할 수있는 단락이 있는지 보드를 면밀히 검사하십시오.

이 방법은 PCB에 열 응력을가하므로 약 4 또는 5 번의 시도 후에 PCB가 열화의 징후를 보일 것이며 보통 새로운 것을 사용합니다.

뜨거운 공기총과 많은 플럭스. 납땜 인두로 이러한 부품을 납땜하는 데 사용한 또 다른 방법은 열 패드에 몇 개의 비아를 넣고 그것을 통해 납땜하는 것입니다. 가장 좋은 방법은 아니지만 프로토 타이핑에 충분합니다.

부품에서 소비되는 전력이 정격 소산 용량의 1/3 또는 1/4과 같이 낮은 경우 (접지 또는 전기 연결에도 사용되지 않는 한) 패드를 전혀 납땜하지 못할 수 있습니다. 열 패드가 핀과 패드에 연결된 많은 부분).

바닥에 열 패드가있는 전기 연결이 필요하지 않은 또 다른 옵션은 프로토 타이핑을 위해 상단에 방열판을 놓는 것입니다 (때때로 알루미늄 블록도 표면적을 공기로 증가시키는 것).

[면책 조항 :이 기술은 일회용 프로토 타입에만 제안됩니다.]

한 번은 열 패드가있는 SOIC 칩을 2 레이어 보드에 납땜해야했습니다. 솔더 페이스트를 사용할 필요가 없었습니다. 내가 한 방법은 다음과 같습니다.

1. PCB 레이아웃. 내 PCB의 아래쪽 레이어는 접지면으로 사용되었습니다. IC 아래에 비아를 추가하여 열 패드를 최하층 접지면에 연결했습니다. 비아의 주요 목적은 IC에 의해 소산 된 열을 전도하는 것이 었습니다. 동일한 비아가 납땜에 필요한 열을 전도 할 수 있습니다.

2. IC 외부의 접근 가능한 갈매기 날개 리드를 납땜하십시오. 이 위치에 고정됩니다.

3. 선택 사항이지만 매우 유용합니다. PCB에 "대량 열"을가하십시오. 오븐을 사용할 수 있습니다. 가정용 헤어 드라이어조차도 효과가 있습니다. [헤어 드라이기에서 자란 산업용 히트 건을 사용합니다.] 벌크 열의 목적은 다음 단계에서 납땜 인두에 적용 할 "국소 열"의 양을 줄이는 것입니다.

4. 정밀 열. 보드를 뒤집습니다. 하단의 비아 개구부에 납땜 인두를 붙입니다. 비아에 땜납과 플럭스를 충분히 공급하십시오. 솔더는 비아를 통해 열 패드로 흘러 전기 및 열 접촉을합니다.

---

¹ 5 단계에서 구식 납 솔더를 사용했습니다. 현대 제품보다 융점이 낮습니다.
² 팁을 선택할 수있는 경우 5 단계에 중간 또는 큰 팁을 사용 하십시오 .
³ 보드에 내부 평면 레이어가있는 경우이 방법을 사용하기가 더 어렵습니다.

슬프게도 납땜 인두를 사용할 수없는 구성 요소 아래에있는 패드를 납땜하려면 히트 건 또는 더 나은 스테이션이 필요합니다. .... 그리고 많은 플럭스. 이것이 귀하의 질문에 대답하기를 바랍니다.

다른 사람들이 게시 한대로 핫 에어 건, 솔더 페이스트 및 플럭스가 정답입니다. 그러나 사용할 온도에 정밀도를 추가하고 싶습니다. 약 120C에서 1 분간 예열 한 다음 240C 또는 250C (더 큰 부품의 경우)에 도달 할 때까지 5 초마다 10C 씩 열을 점차적으로 증가시킵니다. 그런 다음 5까지 천천히 세고 온도를 단계적으로 낮추기 시작하십시오. 감소는 더 빨리 이루어질 수 있습니다. 125C로 돌아가서 뜨거운 공기를 끌 수 있습니다. 그보다 더 높은 온도에서 가열하지 마십시오! 부품과 PCB 및 주변의 다른 부품이 녹습니다. 데이터 시트에는 최대 리플 로우 납땜 온도와 시간을 기록해야합니다. 그들을 초과하지 마십시오. 조절 식 에어 건이없고 가질 수없는 경우 디지털 온도계로 게임을 시도해 볼 수 있지만 훨씬 어렵고 신뢰성이 떨어집니다. 당신이 10 조각 이상을 할 경우 하나를 구입하는 것이 좋습니다. 에어건은 또한 plactics, 솔더 접점 sleeeves 및 기타 것들을 용접 또는 수리하는 데 사용될 수 있습니다.

매우 조잡하지만 기존의 방법은 보드의 패드를 약간 더 크게 구성하고 짧은 얇은 와이어를 컴포넌트 자체에 납땜 한 다음 컴포넌트를 배치 한 후 나머지 와이어를 패드에 납땜하는 것입니다. 이렇게하면 구성 요소가 보드에서 1mm 정도 멀어 지므로 열 전도성 접착제를 그 아래로 밀 수 있습니다. :) 나는 얼굴의 주름을 볼 수 있고 완전히 이해하지만 실제로 작동하고 전기 연결과 열을 처리하며 에어 건이 필요하지 않습니다.

납땜 인두 팁을 장착 할 수있을만큼 충분히 큰 보드를 통해 구멍이있는 베어 보드를 설계 할 경우 수동으로 납땜 할 수 있지만 접지 패드가 있어야합니다. 참고를 위해 그림을보십시오. 나는 이것을하지 않는 것이 좋지만 소수의 보드 만 만들면 이것이 효과가 있습니다. 더 큰 볼륨을 얻으려면 구멍을 제거하고 CM을 고용하십시오. 접지 패드가있는 이미지는 dfn입니다.

이미지에이 링크를 사용하십시오.