Автор делится опытом ручной пайки плат, включая установку компонентов типоразмера 0201. Из статьи можно узнать о подборе инструментов, расстановке компонентов в Altium и особенностях пайки макетных образцов.
- Для резисторов Yageo типоразмеров 0603, 0402 и 0201 указаны метрические размеры: 1,6х0,8мм, 1,0х0,5мм и 0,6х0,3мм соответственно.
- Автор использует пинцеты ProsKit 1pk-101t, VETUS ESD-10, goothelp gt-11ESD и goot TS-13, паяльную станцию Lukey 852D+, паяльную пасту SolderPlus 7020199 62NCLR-A и флюс FluxPlus 7019074 6-412-A.
- Паяльную пасту и флюс смешивают примерно 1:1 и наносят на контактные площадки с помощью шприца.
- В Altium для расстановки компонентов применяют Find Similar Objects с фильтрацией по слою, номиналу и посадочному месту, переключаясь на слой шелкографии для просмотра подписей.
- Компоненты устанавливают в порядке: сначала пассив 0201 и 0402, затем 0603 и индуктивности, после чего QFN и остальные; пропайка выполняется феном за один раз, BGA ставят после отмывки платы.
- Ручная пайка подходит для макетных образцов, а не для серийного производства; при ручной установке ошибки в номиналах практически исключены.
- 0201
- 0402
- 0603
- Altium
- Find Similar Objects
- QFN
- BGA
- Lukey 852D+
Кому полезно: Инженерам АСУ ТП, занимающимся ручной пайкой и макетированием электроники.
Первоисточник: habr.com
Выжимка составлена редакцией сайта с помощью ИИ по тексту статьи.
Хочу поделиться опытом пайки плат. Также затрону тему установки совсем маленьких компонентов с типоразмером 0201.
Типоразмеры
Для начала, давайте определимся с типоразмерами пассивных компонентов. Будем говорить только о резисторах и конденсаторах, так как их обычно больше всего на платах и их сложнее всего устанавливать вручную.
В своих проектах я все чаще стал переходить на 0402, так как это позволяет делать более плотную компоновку и оставлять место на верхних слоях для полигонов и проводников.
Я сфотографировал три ленты (Рис.1.) с различными типоразмерами резисторов, чтобы можно было визуально их сравнить.
Метрические размеры резисторов Yageo:
- 0603 – 1,6х0,8мм;
- 0402 – 1,0х0,5мм;
- 0201 – 0,6х0,3мм.
Как видно, отличия существенные.
Инструменты
За более чем десять лет разработки плат и пайки своих макетов я стал больше внимания уделять инструментам. Их не обязательно должно быть много, но они должны быть «подходящими». Я не стал размещать фотографии, кому интересно, можете погуглить. Информация дана не ради рекламы, а для понимания какой инструмент можно использовать.
Пинцет. Первые три года я использовал пинцет «ProsKit 1pk-101t». Тогда я ставил компоненты 1206, 0805 и 0603. После этого, в течение пяти лет я использовал «VETUS ESD-10», устанавливая им еще и 0402 компоненты. Он немного мягче первого и такой же по размерам. Последние несколько лет у меня два одинаковых «goothelp gt-11ESD». Это узкий, удлиненный, мягкий экземпляр и разводится всего на 8мм (он на титульном фото к статье). Только им я смог нормально захватить 0201. Помимо этого набора пинцетов (они сохранились у меня все), я использую «goot TS-13», широкий, для захвата больших компонентов (микросхемы, индуктивности и т.д.). Были различные промежуточные, но они не достойны внимания.
Паяльная станция у меня одна уже на протяжении семи лет, даже не помню какая была до этого. «Lukey 852D+».
Паяльная паста «SolderPlus 7020199 62NCLR-A». Флюс «FluxPlus 7019074 6-412-A». Их я смешиваю примерно 1:1 и наношу получившуюся смесь на контактные площадки компонентов с помощью шприца.
Расстановка компонентов на плату
С инструментом разобрались. Теперь немного об Altium и как он нам поможет в расстановке. . Итак, если все необходимые поля у компонентов присутствуют, то задача упрощается. Нажимаем ПКМ на компоненте и выбираем пункт меню Find Similar Objects
В появившемся окне ставим фильтры по слою, номиналу и посадочному месту. Нажимаем кнопку ОК и видим, что все необходимые компоненты выделены. Теперь мы знаем их расположение на плате. Важно перейти на слой шелкографии (кнопки + и – на клавиатуре), чтобы увидеть подписи к компонентам, так будет еще проще.
После этого можно начинать расставлять компоненты. Я обычно ставлю сначала ту сторону (если плата с двухсторонним монтажом), на которой есть большие разъемы. После того, как я запаяю всю сторону, можно переворачивать плату и не бояться, что компоненты сдвинутся при запаивании второй стороны (можно использовать захваты для плат). Сначала я ставил пассив 0201 и 0402, затем 0603 и индуктивности. После этого можно ставить QFN и все остальное.
После того как все компоненты расставлены, я их пропаиваю феном за один раз, параллельно выравнивая.
BGA устанавливаю после того, как все остальное уже запаяно и плата отмыта от флюса. Мою в ультразвуковой ванне либо спиртом, либо отмывочной жидкостью
По плате видно, что плотность монтажа не высокая. Если постараться, можно было бы уместить 0402 вместо 0201, но в некоторых местах на плате это было бы сложно и, скорее всего, в ущерб трассировке. Это, так сказать, проба пера, чтобы понимать на сколько это трудоемко и стоит ли в будущем использовать такие типоразмеры в проектах.
Заключение
Не буду утверждать, что данный способ является самым простым. Ручная пайка актуальна только на макетных образцах, когда речь не идет о серийности изделий. Несколько раз мы паяли макеты на производстве и один раз столкнулись с тем, что были запаяны не те номиналы резисторов 0402 (они не имеют маркировку). Проблему искали несколько дней, так как на плате было более 2000 компонентов и сбои в работе изделия были не регулярны. В этом случае, сначала начинаешь искать проблему в схемотехнике и трассировке и не подозреваешь что проблема совершенно в другом. Вероятность ошибки при ручной пайке (именно этим способом) минимальна, так как ставится сразу группа компонентов и даже если я ошибусь с установкой одного номинала, ошибка будет найдена, когда я буду ставить другой. Скажу больше, ни разу не было ошибок в расстановке при ручной пайке. Отлаженное производство на заводе, конечно, не даст ошибок, но при пайке макетного образца очень важно знать, что все компоненты на своих местах, иначе можно потратить куда больше времени на поиск несуществующей проблемы.
Источник: https://habr.com/ru/post/499272/
🔗 Пайка компонентов 0201. Слабонервных просьба удалиться от экранов
