Je suis curieux de voir comment un pistolet à air chaud fonctionnerait pour refondre une planche entière. Ma carte de circuit imprimé a environ 250 composants (dont 0402 passifs et quelques TQFP au pas de 0,5 mm) et c'est un peu pénible de l'assembler à l'aide d'un fer à souder.
Voici ce que je pensais pouvoir fonctionner:
- Appliquer une pâte à souder au plomb via un pochoir sur le PCB.
- Placer les composants à l'aide d'un outil de prélèvement sous vide. Utilisez un microscope stéréo pour placer les parties les plus fines.
- Une fois que tous les composants ont été placés, placez le PCB sur un préchauffeur et augmentez la température à, disons, 100˚C.
- Démarrez le pistolet à air chaud et passez-le lentement sur la planche pendant la refusion de la pâte. Je pourrais utiliser un appareil comme celui-ci pour garder le pistolet perpendiculaire à la planche et déplacer simplement le pistolet dans le plan xy.
Il faudrait du temps pour balayer le pistolet sur la planche et s'assurer que toute la pâte a reflué et pendant ce temps, le préchauffeur serait toujours allumé. Cela pourrait-il endommager la carte? Et toutes les pièces? Y a-t-il d'autres pièges que je pourrais rencontrer ou cette méthode fonctionnerait-elle bien?
Je sais qu'il existe de meilleures méthodes pour refusionner une planche, comme un four de refusion, mais je suis particulièrement intéressé par le fonctionnement de cette méthode.
Réponses:
Bien sûr.
Oui. Cela pourrait certainement les endommager aussi, et très probablement.
Le problème avec cette méthode est qu'elle est intrinsèquement mal contrôlée. Il est potentiellement capable de travailler et un opérateur exceptionnellement compétent, expérimenté et bien formé peut parfois obtenir des résultats quelque peu acceptables. Mais la plupart d'entre nous se retrouveraient avec une œuvre d'art ou un tas de scories fumantes.
Probabilité ~ = 1: Le soudage par refusion est un exercice de mort contrôlée. Les composants et la carte sont chauffés suffisamment longtemps et suffisamment chauds pour être en voie de destruction. Les fabricants conçoivent des pièces pour répondre aux contraintes de ce processus avec une marge de sécurité acceptable. Si vous lisez en détail le processus de refusion, comme vous l'avez déjà fait pour rendre cette question plus qu'une perte de temps, vous aurez constaté que les profils de température - taux de changement de température, temps de maintien et temps de refroidissement et températures sont tous étroitement spécifié. Si vous pouvez gérer le type de contrôle que cela implique sur la surface d'un PCB contenant environ 250 composants, y compris des TQFP à pas fin, alors vous perdez votre temps dans votre rôle actuel et souhaitez probablement vous inscrire en tant que micro-chirurgien ou pilote de Formule Un ou similaire :-). c'est à dire '
Probabilité ~ = 0: tout le monde n'est pas Wouter - c'est un ingénieur extrêmement expérimenté et compétent. Cela dit, il est «tout simplement possible» [tm] qu'une approche cohérente, un gabarit bien aligné, une source d'air à température contrôlée, etc. puissent faire le travail assez bien. Le découvrir pourrait coûter cher. Ou pas. Étant donné le très grand succès obtenu par la communauté des assembleurs de grille-pain-four-PCB et la grande quantité d'informations en ligne disponibles sur cette méthode et le coût relativement faible de le faire, je m'attends à ce que vos TQFP vous remercient abondamment d'avoir pris cette route.
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Pour une planche double face, je fais le côté le plus peuplé avec un simple four de refusion (T-962, un produit chinois de qualité moyenne à bas prix avec une interface manuelle et utilisateur horrible. Avant d'avoir celui-ci, j'ai utilisé un four grille-pain avec contrôle de la température du brassage maison). L'autre côté que je fais avec un pistolet à air hôte décapant de peinture. Cela fonctionne assez bien, mais
il faut un peu de maîtrise de soi pour approximer la courbe de température de refusion normale: je dois garder le pistolet à air à environ 20 cm pendant peut-être une minute (mon bras n'aime pas cela, et mon cerveau non plus), puis le déplacer à ~ 10 cm et le déplacer pour la refusion réelle.
le flux d'air est assez fort, certains composants «dérivent» autour de la carte. Je ne sais pas si ce sera plus problématique ou moins avec des composants plus petits (ils sont plus légers, mais aussi plus petits et ont relativement plus de surface de contact avec la pâte et (plus tard) la soudure).
Mes pochoirs et ma vue sont bons jusqu'à 0805, je n'ai pas essayé en dessous
certaines personnes s'inquiètent des ions présents dans le flux d'air chaud qui pourraient provoquer des charges statiques susceptibles d'endommager les composants. Je pense que cela n'a pas été un problème pour moi, mais je ne suis pas sûr que j'en aurais reconnu les symptômes. J'habite aux Pays-Bas, donc l'humidité n'est jamais basse.
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Une alternative est une poêle électrique. J'aime cette méthode car je peux avoir une bonne vue des pièces avec une loupe lors de leur refusion. Je peux baisser la chaleur la deuxième fois que la plus grande partie reflue. Il est également facile de surveiller la température avec un pistolet infrarouge pour le trempage initial. J'ai eu de bons résultats avec cette méthode.
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C'est beaucoup de composants à gérer de cette façon (et beaucoup de composants à gérer même avec la technique du four grille-pain).
Avez-vous déjà retravaillé des 0402 avec une buse à air chaud? Si ce n'est pas le cas, vous devriez l'essayer et voir si vous souhaitez toujours envisager cette approche. Vous pourriez être d'accord avec cela, ou vous pouvez l'exclure de votre propre chef sur le champ. Vous aurez besoin d'une très petite buse sur votre micro aspirateur, ou vous aspirerez le 0402 directement.
Si vous voulez toujours l'essayer, j'irais dans l'ordre du plus critique au moins critique. Je peux m'imaginer faire quelque chose de stupide comme aller de gauche à droite et ruiner toute la carte sur le composant SMT # 248.
Je pense que le support du ventilateur à air chaud ne vous donnera pas assez de contrôle fin pour ce que vous essayez de faire. Je n'envisage même pas de chauffer, même avec un préchauffeur, et je parie que de nombreux composants auront besoin de beaucoup d'attention individuelle.
Je pense que le temps que vous passerez à faire cela sera beaucoup plus long que le temps que vous passerez à assembler une plate-forme de four grille-pain et à la refusion. Avec une carte assez grande pour gérer 250 composants, vous devrez peut-être de toute façon beaucoup de retouches. Les 50 $ que vous dépensez sur un grille-pain (ou même les 125 $ supplémentaires sur un contrôleur de température et une demi-journée à assembler, si vous suivez cette voie) en valent la peine pour préserver votre santé mentale.
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J'ai utilisé une méthode similaire sur des cartes prototypes plus petites (moins le préchauffage PCB), cela fonctionnait bien pour un prototype rapide dans mon cas, mais il est très difficile d'éviter d'endommager les composants et de toujours tout chauffer suffisamment pour que la tension de surface prenne effet (c'est ignorer complètement un profil de refusion).
Avec autant de pièces sur la carte (et certainement avec de minuscules 0402), il est probablement préférable d'utiliser une poêle électrique (du sable dans le fond aiderait à diffuser la chaleur), ou si vous avez beaucoup de gros composants qui ont une capacité thermique élevée, peut-être un four grille-pain .
Pour quelques planches, vous pouvez généralement vous en sortir avec un thermomètre et un contrôle manuel de la température.
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