Odstranění pájky z desky plošných spojů bez poškození kontaktních plošek

Odstranění pájky, odpájení, je umění opětovného roztavení a vyčištění spoje bez poškození kontaktní plošky nebo desky pod ním. Odstranění pájky z desky plošných spojů je těžší než jeho nanášení, protože musíte zahřát stávající spoj, odstranit pájku a zastavit se dříve, než se měděná ploška nadzvedne. Správný přístup závisí na součástce: spoje skrz otvor, povrchově montované čipy, integrované obvody s jemnou roztečí a pole kuliček s mřížkou vyžadují různé nástroje. Tato příručka se zabývá nástroji, zlatými pravidly, technikou pro každý typ součástky a způsobem ochrany plošek a následného čištění.

Proč je odstranění pájky těžší než její nanášení

Nanášení pájky je kontrolovaný, jednosměrný úkon. Její odstranění znamená obrácení hotového spoje, což s sebou nese dvě komplikace.

Topte tam, kde to nechcete

Abyste roztavili stávající spoj, musíte znovu ohřát kontaktní plošku a veškerou měď, která je k ní připojena. Velké plochy a těžký měděný knot se zahřívají, takže nakonec aplikujete více tepla po delší dobu, což je přesně ten stav, který kontaktní plošky zvedá. Vícevrstvé desky to zhoršují, protože vnitřní plochy fungují jako chladiče.

Deska je již postavená

Na rozdíl od pájení nové desky se odpájení provádí na desce s pájenou pájkou, kde jsou ohroženy sousední součástky, křehké vodiče a malé kontaktní plošky. Cílem proto není jen odstranit pájku, ale provést to s co nejmenším možným zahřátím a namáháním, aby deska přežila pozdější instalaci nové součástky nebo opravu. montáž.

Odpájecí nástroje a k čemu slouží

Každý odpájecí nástroj je vhodný pro konkrétní spoje; většina pájecích stolů jich má několik.

Předehřívač nebo topná deska jsou cenným doplňkem všech těchto nástrojů: ohřev celé desky snižuje teplotní šok a čas, který musí jakýkoli nástroj strávit na spoji. Pro práci s průchozími otvory je nejvhodnějším samostatným nástrojem odpájecí stanice; pro povrchovou montáž je horký vzduch nezbytný.

Který odpájecí nástroj použít

Díky několika dostupným nástrojům šetří rychlá mentální mapa čas a chrání hrací desku.

Vzor je jednoduchý: ploché plošky a můstky se hodí pro knot, otvory se hodí pro přísavku nebo stanici a cokoli povrchově montovaného nebo skrytého se hodí pro horký vzduch s předehřevem, kdykoli se jedná o těžkou měď. Přizpůsobení nástroje spoji je polovina čistého odstranění; druhou polovinou je tepelná disciplína aplikovaná během pečlivé montáže a opravy.

Nejlepší postupy pro odpájení

Bez ohledu na to, co odstraňujete, platí několik zásad a jejich dodržování odlišuje čisté odstranění od poškozené desky.

• Přidejte čerstvou pájku a tavidlo. Přetavení starého spoje novou pájkou s tavidlovým jádrem pomáhá jeho roztavení a tekutosti, což je důležité zejména u starých nebo bezolovnatých spojů.
• Předehřejte dle potřeby. Vícevrstvé desky, silné měděné vodiče a rovinné spoje těží z předehřevu, takže se nemusíte bát s chladičem.
• Použijte minimální teplotu a čas. Vlez dovnitř, odstraň pájku a vylez ven; delší tepelné zatížení zvedá kontaktní plošky.
• Netahejte, dokud se neroztaví. Před zvednutím součásti počkejte, dokud se všechny spoje neroztaví, jinak roztrhnete podložky.

První pravidlo, které je protiintuitivní, tedy přidání pájky k odstranění pájky, je to, co začátečníci vynechávají. Čerstvá pájka s tavidlovým jádrem omlazuje unavený spoj, takže se uvolňuje čistě, místo aby se rozmazávala, když je napůl zmrzlá.

Jak odstranit součásti s průchozím otvorem

Spoje skrz otvory jsou klasickým úkolem odpájení a existují dva spolehlivé způsoby.

Knot nebo přísavka

1. Přidejte do spoje trochu čerstvé pájky a tavidla.
2. Zahřejte spoj, dokud se neroztaví, poté na něj buď položte pájecí knot, abyste pájku odtáhli, nebo spusťte pájecí sací knot, abyste pájku vytáhli z otvoru.
3. V případě potřeby opakujte a poté jemně uvolněte vodítko, které by se nyní mělo pohybovat v volném otvoru.

Odpájecí stanice nebo nízkotavitelná slitina

U vícepinových součástek vyčistí vyhřívaná vakuová odpájecí stanice každý otvor jedním pohybem. Alternativně je lze nanesením nízkotavné slitiny na všechny piny udržet roztavené pohromadě, takže konektor nebo vícepinovou součástku lze vyjmout najednou. V žádném případě nikdy nevytlačujte součástku z desky, jejíž spoje nejsou zcela roztavené, jinak se poškodí otvory a vodivé vodiče.

Jak odstranit povrchově montované třísky

Dvoupólové pasivní součástky a malé povrchově montované součástky se při správné metodě rychle odstraní.

• Alternativní vytápění. Žehličkou rychle zahřívejte jeden a poté druhý konec a přidávejte tavidlo, dokud se oba spoje neroztaví a součást se nesklouzne.
• Nízkotavitelná slitina. Přemosťte oba vývody nízkotavnou slitinou, aby zůstaly roztavené pohromadě, a poté součást odtlačte.
• Horký vzduch. Soustředěný proud horkého vzduchu přetavuje oba spoje najednou pro čisté odstranění.

Riziko u malých součástek spočívá v přetažení napůl roztavené součástky po kontaktní plošce a jejím roztržení. Trpělivost, dokud se oba konce neroztaví, s pomocí tavidla a trochy čerstvé pájky tomu zabrání. Pinzeta a zvětšení umožňují kontrolované zvedání, nikoli pouze odhad.

Jak odstranit integrované obvody, QFN a BGA

Vícevodičové a skryté části téměř vždy vyžadují horký vzduch.

U BGA součástky je umístěna na mřížce skrytých kuliček, takže ji lze přetavit pouze horkým vzduchem nebo infračerveným zářením, po roztavení zvednout rovně nahoru a před opětovným použitím znovu stlačit do kuliček. Ověření nových spojů vyžaduje rentgenové vyšetření, stejné zařízení, jaké výrobní linka používá pro součástky s mřížkou z kuliček, zejména na hustých deskách běžných v... vysokorychlostní výrobaPokud se stará součástka vyhodí, je šetrnější k kontaktním ploškám vyjmout nejprve odříznutím vývodů u integrovaného obvodu s vývody.

Jak se vyhnout zvedání kontaktních plošek při odpájení

Protože opětovnému ohřevu se nelze vyhnout, je ochrana kontaktních plošek ústřední dovedností při odpájení a přímo souvisí s tím, proč se kontaktní plošky vůbec zvedají.

• Minimalizujte prodlevu. Čím déle je podložka horká, tím více se její vazba s laminátem oslabuje.
• Předehřejte měď pro tepelnou izolaci. Rovinné a silné měděné spoje potřebují předehřívač, aby se na kontaktní plošce nezahřívalo.
• Nikdy nepřitahujte zimu. Zvednutí nebo vypáčení součásti před roztavením spojů způsobí přímé odtržení podložky.
• Buďte k tomu přísavci laskaví. Tažení koncovky vysavače po měkké, horké podložce ji může poškodit.

Tyto příčiny odrážejí příčiny odpadávání kontaktních plošek: teplo, čas, opakované cykly a mechanická síla. Deska vyrobená z laminátu s dostatečnou pevností v odlupování mědi, což je druh materiálu specifikovaného během Výroba DPS, také lépe snáší přepracování, což je důležité u desek, které mohou být servisovány.

Čištění a kontrola po odpájení

Demontáž dílu není posledním krokem; podložka musí být připravena na to, co bude následovat.

• Vyčistěte zbytky. Tavidlo a nízkotavitelné slitiny zanechávají zbytky, které je třeba odstranit, zejména před opětovným pájením nebo nanášením povlaku.
• Zkontrolujte podložku. Před umístěním nového dílu zkontrolujte, zda nedošlo k nadzvednutí, poškození nebo chybí měď.
• Znovu pocínujte podložku. Lehká, čerstvá vrstva pájky připraví kontaktní plošku pro výměnu součástky.

Čištění je důležité, protože zbytky po opravě mohou způsobit korozi nebo únik, stejně jako by to bylo po původní montáži. Cílem je čistá, neporušená a čerstvě pocínovaná kontaktní ploška, ​​která zajišťuje spolehlivost následného pájení. U desek, které se vracejí do výroby, a nikoli u jednorázových oprav, se uplatňuje stejná disciplína. velkoobjemová montáža tepelně odolné desky, jako například sestavy s kovovým jádrem potřebují dodatečný předehřev během jakékoli opravy.

Potřebujete správně vyrobit desky? Získejte cenovou nabídku

Páju odstraňte přetavením spojů čerstvou pájkou s tavidlovým jádrem, přizpůsobte nástroj součásti a minimalizujte zahřívání a prodlevu, aby kontaktní plošky vydržely. Poté desku očistěte a zkontrolujte a deska je připravena pro další součástku. Více si můžete přečíst. O společnosti Highleap Electronics a naše výrobní a montážní služby. Rychlý revize návrhu může také označit prvky, které ztěžují přepracování.

Často kladené dotazy

Jaký je nejjednodušší způsob, jak odstranit pájku z desky plošných spojů?

Přidejte do spoje čerstvou pájku s tavidlovým jádrem a poté použijte pájecí knot pro ploché kontaktní plošky a můstky nebo pájecí sací nástroj pro spoje s průchozími otvory. Čerstvá pájka pomáhá starému spoji roztavit se a roztéct, takže se čistě uvolní. Pro povrchově montované díly a díly s kuličkovou mřížkou je praktičtějším nástrojem horký vzduch než žehlička.

Proč přidávat pájku, když se ji snažím odstranit?

Čerstvá pájka s tavidlem omlazuje starý nebo oxidovaný spoj, takže se rovnoměrně taví a roztéká, místo aby se rozmazávala, když je napůl zmrzlá. Tavidlo, které obsahuje, také pomáhá uvolňovat pájku z podložky. Je to nejčastější krok, který začátečníci vynechávají, a jeho přidání výrazně zjednodušuje odstraňování.

Jak se vyhnu zvedání kontaktních plošek při odpájení?

Omezte zahřívání a prodlevu na minimum, předehřívejte desky hoblíky nebo těžkou mědí a nikdy nepáčte ani nezvedejte součást, dokud nejsou všechny její spoje zcela roztavené. S vysavačem na horké podložce postupujte opatrně. Tyto kroky působí proti stejným faktorům, teplu, času a síle, které způsobují zvedání podložky.

Jak odstraním vícekolíkovou součástku s průchozím otvorem?

K vyčištění každého otvoru jedním pohybem použijte odpájecí stanici s vyhřívaným vakuem nebo naneste na všechny piny nízkotavitelnou slitinu, aby zůstaly roztavené pohromadě a součástka se dala ihned vyjmout. Před vyjmutím součástky se vždy ujistěte, že je každý spoj roztavený, abyste předešli poškození otvorů a spojů.

Mohu BGA destičku vyjmout ručně?

Ne. BGA je umístěna na skrytých pájecích kuličkách, které lze přetavit pouze pomocí horkovzdušné nebo infračervené přetavovací stanice a po roztavení je zvednout. Pro opětovné použití je nutné ji přetavit a nové spoje se ověří rentgenem. Železo se ke spojům pod pouzdrem nedostane.

Co je to nízkotavná odpájecí slitina a kdy bych ji měl použít?

Jedná se o speciální slitinu, která se taví při nižší teplotě a po smíchání se stávajícími spoji zůstává déle roztavená, což ji činí ideální pro odstraňování konektorů, vícevývodových součástí a povrchově montovaných čipů, které je nutné oddělit neporušené. Udržuje všechny spoje tekuté najednou, takže se součástka čistě zvedá bez delšího zahřívání jakékoli jednotlivé kontaktní plošky.

Musím po odpájení desku vyčistit?

Ano. Tavidlo a nízkotavitelné slitiny zanechávají zbytky, které mohou způsobit korozi nebo únik, stejně jako po původní montáži, proto je před opětovným pájením nebo nanášením povlaku odstraňte. Poté zkontrolujte kontaktní plošku, zda není poškozená, a lehce ji znovu pocínujte, aby byla připravena na výměnu dílu.

Který odpájecí nástroj si mám koupit jako první?

Pro práci převážně s průchozími otvory pokrývá základy levná pájecí přísavka a pájecí knot a pro častou práci je vylepšením vyhřívaná vakuová odpájecí stanice. Pro povrchovou montáž je klíčovým nástrojem horkovzdušná opravná stanice. Mnoho pracovních stolů používá knot, přísavku a horkovzdušný přístroj, protože každý z nich je vhodný pro jiné spoje.

Proč je tak těžké odpájet spoj mezi uzemňovací rovinou?

Velká měděná deska odvádí teplo od spoje, takže železo má problém s jejím roztavením a vy aplikujete teplo déle, což ohrožuje kontaktní plošku. Předehřátí celé desky umožní spoji rychle dosáhnout teploty bez delšího lokálního ohřevu, což je problém, který může kontrola DFM snížit přidáním tepelného odlehčení.

Mohu po odpájení součástku znovu použít?

U součástek pro montáž do otvorů a mnoha povrchově montovaných součástek často ano, pokud nebyly přehřáté, i když vývody mohou vyžadovat čištění a retušování. BGA je nutné před opětovným použitím znovu nabalit. Pokud bylo obtížné součástku vyjmout nebo se silně zahřála, je obvykle bezpečnější ji vyměnit, než riskovat nespolehlivou součástku.