В современной радиоэлектронике широко применяется вид сборки, который называется «поверхностный монтаж». Радиодетали устанавливаются простой укладкой поверх контактов на монтажную плату. При этом можно использовать плату, изготовленную «печатным способом» даже без сверления дополнительных отверстий.
Такие детали называются «SMD-компоненты». У них нет выводов в виде проволочек. Вместо этого по торцам радиодеталей есть маленькие контактные площадки. При монтаже детали быстро и просто раскладываются в нужных местах, после чего закрепляются отдельными точечными пайками.
Такая конструкция приводит к тому, что технология пайки значительно отличается от пайки проводов обычным паяльником. Работа производится быстро, изделие выглядит аккуратно. Но для работы могут потребоваться особые инструменты и материалы.
Для монтажа компонентов SMD применяют обычные паяльники, паяльные станции, паяльные фены. Существуют также специализированные печи, термопинцеты и станции бесконтактного нагрева. Такое оборудование требует особых навыков работы, а сами детали для поверхностного монтажа — аккуратного обращения и не допускают перегрева.
Паяльные припои и флюсы также приходится применять особые. Припой продаётся не в виде прутков, а выглядит как тонкая проволочка. Часто он содержит в сердцевине готовый флюс.
Это очень облегчает пайку и позволяет выполнять соединение самых маленьких деталей быстро и аккуратно.
Такая разновидность паяльного материала, как «паяльная паста», применяется для сложной пайки не паяльником, а термофеном или бесконтактной ИК-станцией.
В качестве элементов для поверхностного монтажа сейчас выпускают все разновидности радиодеталей. Особый интерес для домашнего мастера представляет сборка самодельного светильника из отдельных светодиодов и простейшей схемы управления. Это позволяет делать светильники любой необходимой мощности, а главное — нужных размеров.
Пайка светодиодов в виде элементов SMD отличается техникой работы. Светодиоды приходится паять непосредственно на деталь, которая также является радиатором, рассеивающим тепло.
Без надлежащего охлаждения светодиоды быстро выйдут из строя. Хорошо рассеивая тепло, радиатор также отводит жар от жала паяльника, что затрудняет пайку выводов.
Чтобы качественно паять светодиоды, приходится применять дополнительный нагрев радиатора почти до точки плавления припоя. Хорошо помогает использование тонкодисперсной паяльной пасты. Паять нужно как можно более мощным паяльником быстрыми и уверенными движениями.
Существует практика, при которой SMD-светодиоды паяют очень легкоплавкими припоями. Например, сплав Розе плавится при температуре около 100°С. К сожалению, такие припои отличаются плохой механической прочностью. При работе светильники сильно нагреваются, и паяное соединение может расплавиться. Лучше всего использовать классический припой ПОС-60.
Для пайки светодиодов приходится также использовать устройство нижнего подогрева. При этом радиатор оказывается нагрет почти до нужной температуры, и монтаж светодиодов получается быстрым и качественным. В простейшем случае для нижнего подогрева используют электроплитку или даже старый утюг.
Важно не допустить перегрева, поэтому терморегулятор должен обеспечивать точную настройку температуры.
Температура нижнего подогрева обычно устанавливается такой, чтобы флюс начал активно смачивать контакты деталей, но припой ещё не начинал плавиться.
Особой конструкцией отличаются станции бесконтактного нагрева. Монтажная плата не контактирует с нагревателем, тепло к месту пайки доставляется ИК-излучением. Обычно используют ИК-станции нижнего нагрева. Они позволяют равномерно подогреть плату до нужной температуры.
При использовании ИК-нагревателя не всегда допустимо подвергать нагреву всю плату целиком. Рядом с намеченной точкой пайки могут оказаться легкоплавкие детали. Нечаянный перегрев приведёт к тому, что отпаяются мелкие детали. Нагрев ИК-излучением ограничивают с помощью отражательных и изолирующих экранов.
В специализированных мастерских для защиты используют термостойкий скотч на алюминиевой основе. Полосками скотча нужной ширины обклеивают всю плату, оставляя лишь «окошки», в которых будет проводиться локальный нагрев деталей. Но если такого скотча нет, можно использовать обычную бытовую алюминиевую фольгу.
Некоторые виды SMD-радиодеталей вообще не имеют выводов по своим торцам, они есть только на нижней поверхности. Такие элементы невозможно паять обычным паяльником.
Приходится применять паяльную пасту, термофен и станции бесконтактного нагрева ИК-излучением. Если есть паяльная печь, способная обеспечить постепенный нагрев и точную выдержку при нужной температуре, получится собрать радиосхему вполне промышленного вида и качества.
В большинстве случаев для пайки SMD-компонентов можно с успехом использовать обычный контактный паяльник с тонким жалом. Если контактные площадки хорошо очищены и применяется качественный флюс, при монтаже достаточно нанести крошечные точки припоя прямо на торцы выводов деталей SMD.
Детали расставляют по поверхности монтажной платы, используя радиомонтажный пинцет с немагнитными губками. У хорошего мастера всегда под рукой несколько пинцетов с губками разной формы. Также существуют вакуумные пинцеты с крошечной присоской на торце ручки.
Чтобы пайка получилась качественной, желательно применять оловянно-свинцовый припой с умеренной температурой плавления (245°С). Для очистки и защиты точек контакта надо использовать паяльный флюс-гель. Такие составы обеспечивают качественное соединение и почти не оставляют следов.
Распространён способ массового монтажа SMD-компонентов, при котором для нагрева всей платы целиком используют паяльную печь. Такой прибор можно сделать самому из небольшой кухонной печи.
Главное – предусмотреть точную регулировку температуры по заданной программе.
Вместо припоя в виде тонких проволочек очень удобно использовать паяльную пасту. Такой состав выглядит как густая замазка с металлическим блеском.
В ней уже смешаны мельчайшие шарики припоя и качественный флюс. Достаточно нанести пасту на точки пайки и равномерно прогреть детали в печи, паяльником или паяльным феном.
Сегодня в магазинах есть широкий выбор хороших паяльных паст.
При пайке радиодеталей вполне возможны ошибки. Демонтировать SMD-детали паяльником очень неудобно. В таком случае применяют термопинцет, который зажимает деталь фактически между двух одинаковых паяльников и снимает за одно движение.
Очень удобен демонтаж SMD-компонентов с помощью термофена. При работе с феном главное – не допустить перегрева соседних деталей, которые смонтированы верно. Надо регулировать толщину раскалённой струи воздуха с помощью насадок подходящих диаметров и регулятора скорости потока.
Собирая своими руками светильник из SMD-светодиодов, обычно устанавливают детали на алюминиевый радиатор. Непосредственно паять детали к такому основанию невозможно, да и нельзя во избежание короткого замыкания. В таком случае SMD-компоненты устанавливают на промежуточную изолирующую прокладку. Обычно используют тонкий слой специального термопроводного клея.
После такого монтажа приходится соединять светодиоды между собой отдельными изолированными проводниками. Пайка затрудняется тем, что диоды, которые уже смонтированы на радиатор, хорошо охлаждаются. Чтобы правильно спаять детали в таких условиях, нужно использовать мощный паяльник и проводить соединение быстрыми, уверенными движениями.
Очень удобно при поверхностном монтаже радиодеталей использовать паяльные фены и станции. Лучшие аппараты также содержат устройства нижнего подогрева.
Это позволяет нагреть монтажную плату почти до точки плавления припоя, что облегчает дальнейший монтаж.
Температуру нижнего подогрева нужно выбирать так, чтобы припой почти начинал плавиться, но оставался твёрдым.
При такой работе лучше спаивать светодиоды, резисторы и прочие детали не прутковым припоем, а с помощью паяльной пасты. Сами детали, смонтированные на островках пасты, нагревают паяльным феном.
При этом можно обойтись не слишком горячим воздухом. Лучше всего паять легкоплавкой пастой при 245 градусах.
При необходимости монтажа SMD-конденсаторов учтите, что они боятся перегрева. Сперва надо провести расстановку и пайку резисторов, проводников и светодиодов. Конденсаторы расставляются в последнюю очередь.
При сборке самодельного светильника удобно использовать готовую светодиодную ленту. Это SMD-компонент в виде длинной полосы гибкого изоляционного материала. SMD-светодиоды уже приклеены к ленте и соединены проводниками.
Светодиодную ленту надо приклеить теплопроводным клеем к металлическому радиатору. Это может быть любой подходящий алюминиевый профиль — например, который продаётся в мебельных магазинах.
Есть специальные профили, предназначенные для сборки светильников, — такие изделия, как правило, сразу содержат светорассеивающую крышку.
Светодиоды в ленте уже соединены, мастеру после приклейки ленты остаётся только подключить её к специализированному «драйверу светодиодов». Обычный блок питания для бытовой техники не подходит.
Драйвер не выдаёт фиксированного напряжения — вместо этого электронной схемой фиксируется величина тока. Кроме того, драйверы могут содержать схему, которая подстраивает величину тока в зависимости от температуры.
Чаще всего при пайке SMD-компонентов мастера ошибаются, неправильно выбирая температуру паяльника. Слишком горячий инструмент может легко повредить деликатные радиодетали. Слишком холодный также приводит к перегреву, потому что пайка выполняется чрезмерно долго.
Самое главное – правильно выбрать для пайки марку припоя и флюса. Несмотря на то, что в промышленности используются бессвинцовые припои, в домашних условиях следует предпочесть простой оловянно-свинцовый (например, марки ПОС-60).
Выбирая флюс, учтите, что после пайки на изделии не должно оставаться даже следов активного флюса. Если чистка изделия невозможна или затруднена, лучше применить пассивный флюс. В обычных условиях сосновая канифоль не требует тщательной очистки.
Также существуют особые марки безотмывочных флюсов. Они дороги, но обеспечивают отличное качество пайки.
Как и при любых видах паяльных работ, соблюдайте технику безопасности. Температура спаиваемых деталей может достигать 300°С. Тяжёлые ожоги могут причинить также разлетающиеся капельки припоя или флюса. Устройство нижнего подогрева часто производит бесконтактный нагрев ИК-излучением. Такой прибор может обжечь мастера на расстоянии десятков сантиметров.
Особую осторожность надо соблюдать при работе с паяльным феном. Поток раскалённого воздуха невидим, легко нечаянно направить его на руки или легкоплавкие предметы. Выпуская из рук фен, укладывайте его строго на специальную подставку.
Обязательно работайте с хорошей вентиляцией или под вытяжкой. Помните, что пары свинца и олова ядовиты и постепенно накапливаются в организме. Испарения паяльного флюса и дым от разрушенной изоляции являются канцерогенами.
Как паять SMD-компоненты, смотрите далее.
Как правильно паять светодиоды: что важно знать, распространенные ошибки
Главная › Мастерская
30.08.2019
Сегодня светодиоды признаны обычными пользователями, радиолюбителями и промышленными предприятиями самыми экологичными, компактными и энергоэффективными источниками света.
Маломощные диоды используют для подсветки мониторов, мобильных телефонов и в различных игрушках, а мощные светодиоды применяются в цеховых прожекторах и праздничной люминесценции зданий, в рекламном бизнесе.
Но непривычный источник света имеет ряд особенностей обслуживания в отличие от энергосберегающих аналогов (ЭСЛ) и ламп накаливания. Не так просто, например, паять светодиоды. Этому вопросу посвящена статья.
Строение диодных элементов
Главное отличие от других ламп в том, что светодиоды имеют плюсовой и минусовой контакт (анод и катод). При пайке диода в цепи важно это учитывать.
Также нужно понимать, что бывают DIP и SMD светодиоды.
Плюсовой контакт в DIP определяется достаточно просто. Стоит внимательно взглянуть внутрь колбы. Плюсовой вывод – анод – меньше минусового. На рисунке плюс – слева.
Есть и второй способ – посмотрите на длину ножки. У положительного вывода она длиннее.
Третий способ – мультиметром. Черная клемма прибора – минусовая, красная – плюсовая. Ставим на прозвон:
Последний способ подходит для обоих типов.
Это, пожалуй, главное, что стоит знать о строении светодиода. Если интересна теория, рекомендуем посмотреть видео:
Особенности пайки
Сложностей в пайке светодиодов DIP типа обычно не возникает. Зная простые правила пайки, ошибиться сложно:
Пайка светодиодов – это в принципе несложно. Небольшие проблемы, как правильно припаять диод, появляются при работе с SMD типом. Дело в том, что эти диоды не имеют токоведущих ножек, вместо них – площадки контактов. И, как правило, SMD паяются в платы или в лентах.
Что необходимо для работы
Для самостоятельной пайки приготовьте необходимый минимум:
- Паяльник не более 60 ВТ или термовоздушный паяльный фен.
- Канифоль или специальная паста для пайки (подробней в главе «выбор пасты для пайки).
- Оловянно-свинцовый припой.
Как сделать мигалку из светодиода: инструкции и схемы.
Опытные радиолюбители советуют использовать для SMD типа паяльники с жалом, заточенным под угол. Так, площадка пайки быстро прогреется, припой расплавится, а диод не испортится от перегрева.
Пайка smd светодиодов
Всего два основных вида пайки. Посмотрите данное видео, чтобы определиться с окончательным набором инструментов:
Дополнительно могут понадобиться:
- Регулируемая подставка.
- Пинцет.
- Ножницы.
- Бокорезы.
- Кисточка для флюса.
Температура пайки
Если вы неопытный в пайке, тем более светодиодов, то рекомендуем пользоваться все-таки феном. Шанс перегреть диод резко понижается. Кроме этого паяльник можно подобрать не тот. Максимальная температура нагрева жала должна быть 300 °C.
Основные способы определения полярности у светодиода.
Конечно, можно купить паяльник с регулируемой температурой. Но это дополнительная трата денег. Впрочем, радиолюбителей со стажем нередко встречаются такие модели паяльника.
Для закрепления материала советуем посмотреть еще одну видео-инструкцию, уже конкретно по пайке феном:
Как выпаять светодиод из ленты
Другая сложность при пайке SMD типа – это замена старого элемента на новый в светодиодной ленте. Решается простым способом:
- Перед тем как отпаять диоды, закрепите ленту, чтобы не попасть паяльником на токопроводящие дорожки.
- Осторожно плавьте олово вокруг контактов и просовывайте под диод лезвие. Приподнимаем сначала с одной стороны, потом с другой, пока диод не будет свободен.
Как выпаять светодиод из LED-лампочки
Вместо лампочек накаливания или энергосберегающих ламп в патрон светодиод не вставишь, нужен как бы посредник. Им является корпус лампы, в котором на плате расположены сразу несколько кристаллов.
- Для удобства рекомендуется плотно намотать медную проволоку на жало, сечением не больше 4 мм.
- Пинцетом или иголкой отодвигаем кристалл вниз, параллельно контактам.
Как припаять резистор к светодиоду
Если в вашей схеме не предусмотрено ограничение тока так называемым драйвером, то можно по-старинке воспользоваться резисторами.
Подключать напрямую в сеть светодиоды нельзя, так как кроме повышенного тока, он еще и переменный. Резистор и драйвер преобразуют ток в постоянный.
Каждому светодиоду в идеале нужен отдельный резистор. Это если диодов немного. Если их, например, сотня, как в некоторых гирляндах, или пусть даже пару десятков, придется приобрести драйвер.
Если сталкиваетесь с понятиями «резистор» и «драйвер» впервые, мы подобрали наглядные инструкции:
Резистор нужно подключать в схеме после питания и до светодиода. Паяется он просто. В главе «Особенности пайки» мы оставили видео, как паять любой контакт (см.выше). Никаких особенностей здесь нет. Единственное, в чем можно сомневаться – это выбор флюса, то есть вещества, которое очищает поверхность контакта от оксидной и/или жировой пленки. Как вариант – специальная паста.
Как правильно подключить RGB ленту: пошаговая инструкция.
Выбор пасты для пайки
Качество любого флюса выражается в том, что при пайке он не выгорает, только едва испаряется, а продукты его разложения легко удаляются растворителем. Лучший флюс – специальные пасты. Мы выбрали топовые наименования, исходя из опыта знакомых мастеров:
- Interflux 2005 и 8300
- Kingbo RMA-218
- Amtech RMA-223
- Флюс-гель Rexant BGA и SMD
На всякий случай держите в уме старые, «дедовские» способы найти флюс и в глухой деревне. Это таблетка аспирина, фруктовый сок, оливковое масло, нашатырь с глицерином, канифоль со спиртом. Наиболее очевидный для сельской местности – смола сосны или ели. Нужно растопить смолу на слабом огне, а потом разлить по спичечным коробкам.
Ошибки при пайке
- Загрязнение жала паяльника. После каждой пайки советуем очищать – элементарно тряпочкой или губкой.
- Перегрев места пайки. Когда припой растекся, сразу убирайте паяльник, не нужно ждать, пока провод или деталь не перегреются.
- Мало флюса. Если его недостаточно или он некачественный, то спайка может быть недостаточно плотной, слабой.
В заключение
Как можно было убедиться, работа со светодиодами несколько сложней, чем с лампами накаливания. Однако эти сложности нивелируются качеством света. Радиолюбители в последние десять лет придумали на основе осветительных диодов десятки самоделок, которые не уступают заводским аналогам.
Если вас заинтересовала статья, пишите комментарии и делитесь информацией в социальных сетях.
Как правильно паять светодиоды: что важно знать, распространенные ошибки Ссылка на основную публикацию
Основы пайки, изготовление печатных плат, мое первое знакомство с smd компонентами, ангельие глазки — LADA 2112, 1.6 л., 2005 года на DRIVE2
Свое первое знакомство с печатными платами и smd компонентами решил начать с изготовления светодиодного кольца на подобии «ангельские глазки» сделал его просто так для отработки технологии, но возможно в будущем найду ему практическое применение. По мимо процесса изготовления хотелось бы поделится с новичками некоторыми основами пайки, изготовления печатных плат и используемыми инструментами. Надеюсь что комунибудь эта информация будет полезна.
вот что получилось в итоге
А теперь обо всем по порядку, первый и наверно самый важный инструмент это паяльник, какой выбрать?
1 2 3 4 слева на право
1) паяльник 25Вт Российского производства, понравился удобный работал очень долго и до сих пор исправен, но для пайки смд компонентов толстовато жало2) 30Вт китайского производства мне не очень понравился стоит дороже Российского, ручка хотя и с защитной резинкой но сильно нагревается при длительной работе, жало хоть и кажется тоненьким и острым но выгорает внутри и получается полая трубка + хвататет его очень не надолго3)25Вт Российского производства вот про него ничего плохого сказать не могу, стоит дешего (115р) жало длинное медное лудится отлично, можно напильником подточить его и сделать тонким, ручка греется но в меру работать приятно в общем отличный паяльник рекомендую
4)40Вт из магазина все по 38. зачем купил? незнаю, имеет все теже недостатки что и вариант номер2.
флюсы
Канифоль сосновая-этот флюс иметь обязательно подходит для пайки проводов и радиоэлектроных компонетов, лужения пальника и печатных платПаяльный жир-все тоже самое что описано выше+ его удобно наносить на место которое требуется залудить деревянной плалочкой/зубочисткойСКФСпирто канифольный флюс, раствор канифоли в спирту можно купить а можно сделать самостоятельно растворив канифоль в спирту, использую для лужения печатных плат очень удобно нанес кисточкой и водиш паяльникомОртофосфорная кислота и ЗИЛ-2 использую для пайки того что плохо паяется например железа, в общем если не можете припаять канифолью пользуйтесь флюсом ЗИЛ2 (как пример припаять проводки к пальчиковой батарейке)Олово— марки незнаю просто лежало дома скорее всего ПОС-61, единственно что мне не нравится паять оловом с канифолью внутри, на мой взгляд лучше использовать олово и флюс отдельно
Хлорное железо
Хлорное железо используется для травления печатных плат, оно в виде порошка и его необходимо развести с водой, добавляейте его потихоньку пока не получите раствор цветом как крепкозавареный чай, желательно чтобы вода была теплой и периодически перемешивать раствор так плата протравится быстрее.
Перед использованием придайте жалу паяльника напильником желаемую форму (в зависимости что паяем если смд компаненты нужно сделать его тонким и острым) прогрейте его окуните в канифоль а потом в олово и разотрите олово по деревяшке, жало должно покрыться слоем олова и быть блестящим иначе цеплять припой не будет. Платы тоже необходимо залудить, для этого наносим на нее флюс СКФ окунаем паяльник в олово и водим их по дорожкам пока они не покроются тонким слоем олова, после протираем плату спиртом и можно приступать к припаиванию компанентов.
закупил стеклотекстолит чип резисторы и чип светодиоды
Ангельские глазки будут состоять из самой платы со светодиодами и кольцом из матового оргстекла чтобы свечение было равномерным, вырезаем кольца из стеклотекстолита и оргстекла одинаковые по диаметру, я для этого использовал набор кольцевых пил
чет сверлят плоховато. наверно дрель у меня не достаточно мощьная
получаем такие кольца
Теперь необходимо нанести рисунок платы на плату, самым оптимальным является использование утюжнопринтерной технологии, но принтера у меня дома нет, по этому я использовал обыкновенный маркер и канцелярскую замазку (очень хорошо подходит лак для ногтей) нарисовал маркером, а сверху для надежности прошелся штрихом, небольшие косячки стер гвоздем.
нанес рисунок
протравил
залудил
припал светодиоды и резисторы, удобно использовать пинцет при пайке чип компанентов, да и металический пинцет отводит тепло от элемента
оп все работает))))
Приклеял оргстекло сверху, лучше использовать стекло потолще, т.к. если приложить его вплотную то будут видны сами диоды, но мы же хотим получить равномерное свечение, по этому мне пришлось немного отдалить стекло от платы, сейчас нужно придумать из чего сделать стенки по бокам (на данный момент замотал изолентой но это некрасиво и не ровно)
Как припаивать SMD светодиоды
В этой статье мы рассмотрим процесс припаивания SMD светодиодов к печатной плате, а так же припайку светодиодов к RGB контроллеру Просмотров: 25215
SMD светодиоды представляют собой чипы, которые установлены на плате методом поверхностного монтажа. Чипами выступают светодиодные кристаллы, генерирующие цвет.
В этой статье мы рассмотрим процесс припаивания SMD светодиодов.
Различные характеристики SMD светодиодов могут отличаться.
Размер светодиодов указывается в четырехзначном числе на плате. Первые две цифры определяют длину светодиода, а следующие две определяют его ширину. К примеру, для типа 5050 ширина и длина составят 5 мм на 5 мм.
SMD светодиоды могут быть одноцветными, двухцветными и многоцветными. Многоцветные могут собираться по схеме RGB. Устройство SMD ленты так же может быть одноцветным или собранным по схеме RGB.
У разных SMD светодиодов различная яркость. К примеру, светодиод 5050 в 3 раза ярче, чем у 3528 и т.д. Яркость светодиодов напрямую зависит от силы тока, которая протекает через кристалл и от конфигурации чипа. Наиболее яркие светодиоды характеризуются большим допустимым током.
SMD светодиоды, как в одноцветные, так и RGB можно паять в домашних условиях. Светодиоды имеют медные соединительные площадки, так что проблем с этим не возникнет.
Рассмотрим припайку наиболее распространенного светодиода SMD 5050.
Рассматриваемый светодиод имеет 3 кристалла, которые, в свою очередь, могут быть одного цвета или же 3 разных. Светодиод SMD 5050 имеет срез на верхушке это минус светодиода, так что все, что нам остается, это рассчитать сопротивление и подобрать резисторы.
Чтобы подключить RGB к блоку питания и контролеру, можно спаять провода, либо использовать контакторы. Все, что нужно учесть, это маркировку проводов, чтобы вывод одного цвета паять с соответствующим выводом контроллера.
Сверхяркие светодиоды, которые устанавливаются на подложке так же можно паять в домашних условиях. Их следует паять на специальной пластине-радиаторе, необходимой для отвода тепла. Для этого Вам, по мимо обычного набора для пайки так же потребуется термопаста.
Поскольку светодиоды боятся перегрева, паять их максимально следует быстро.
Источник: Редакция lights-market.ru
Как правильно паять светодиоды SMD
Монтаж компонентов электронных схем выполняется разными способами. Одним из наиболее распространенных вариантов является пайка, обеспечивающая надежный контакт и прочное крепление деталей к печатной плате.
Она не представляет большой сложности и доступна даже начинающим радиолюбителям. Пайка светодиодов SMD отличается особенностями и правилами. Они призваны сохранить элементы и защитить их от перегрева. Несоблюдение требований приводит к потере светильников, поэтому полезно будет рассмотреть вопрос подробнее.
Основные принципы пайки и распространенные ошибки
Процесс пайки SMD светодиодов состоит в нанесении тонкого слоя припоя (легкоплавкого оловянно-свинцового сплава с различными добавками) одновременно на контакты присоединяемой детали и токоведущих дорожек печатной платы. Используются физические процессы:
- смачивание металлов расплавом;
- капиллярное пропитывание мелких зазоров между
контактами, обеспечивающее соединение как в механическом, так и в электрическом
отношении.
Для того, чтобы паять диоды SMD, необходимо использовать специальный паяльник с малой мощностью и ограничивать время контакта ЛЕД прибора с горячим рабочим органом.
Специалисты рекомендуют не превышать 3-5 секунд. Распространенной ошибкой является использование паяльников с тонким жалом.
Это снижает эффективность теплопередачи и не позволяет качественно нагреть контакты и дорожки печатной платы.
Опытные люди рекомендуют пользоваться нормальным жалом, сточенным под углом. Большая масса обеспечит быстрый прогрев площадок и расплав припоя, исключая перегрев светодиода.
Жидкий припой под действием эффектов смачивания и капиллярного впитывания затекает в мельчайшие зазоры между ножками элемента и дорожкой печатной платы, после чего горячий паяльник убирают в сторону.
Припой застывает и создает монолитный участок прочного соединения деталей.
Вторая ошибка, приводящая к выходу светодиода из строя — перегрев. Чрезмерно долгое прикосновение паяльника к ножкам ЛЕД элемента приводит к повышению температуры излучающего кристалла. Если постоянно не контролировать длительность прикосновения жала к детали, избежать чрезмерного нагрева не удастся.
Пайка в заводских условиях
В заводских условиях используются другие технологии пайки, позволяющие одновременно спаять несколько плат. Специальный робот устанавливает необходимые элементы на основание, на рабочую сторону которого методом шелкографии нанесена паяльная паста.
Она содержит припой и флюс, при нагреве они переходят в другую фазу и выполняют свои задачи.
Флюс обезжиривает контакты и обеспечивает смачивание, а припой под действием капиллярного эффекта затекает в зазоры соединений и обеспечивает прочное соединение SMD элементов.
Процесс происходит в специальной печи, где плата выдерживается определенное время. Длительность контакта и режим нагрева подбираются таким образом, чтобы не вредить SMD светодиодам. Процедура происходит достаточно быстро и обеспечивает пайку элементов в промышленных объемах.
Важно! Повторить такую технологию в домашних условиях не получится, поскольку необходимо обладать полным комплектом оборудования и материалов. Поэтому для любителей важно освоить процесс ручной пайки SMD светодиодов с использованием обычных инструментов и материалов.
Необходимые материалы и инструменты
Для пайки SMD светодиодов потребуются:
- паяльник, обладающий нужными параметрами;
- бокорезы, пинцет, ножницы;
- монтажная игла или тонкое шило;
- припой и флюс. Подойдет обычная канифоль или
специальный жидкий состав, представляющий собой спиртовой раствор. Часто
используют таблетку аспирина; - тонкая кисточка для нанесения жидкого флюса;
- лупа на регулируемой подставке (кронштейне),
которой пользуются ювелиры; - паяльный фен (компонент паяльной станции).
Светодиод 1 Вт: характеристика LED лампы на 1 W
Обойтись без флюса не удастся,
так как расплавленный припой без него не смачивает контакты и не оседает на
металле. Спиртовый раствор канифоли специалисты не рекомендуют, так как он
малоэффективен и оставляет несмываемый белый налет.
Выбор паяльника является важным
этапом подготовки. Оптимальный вариант — паяльная станция с функцией
регулировки температуры. Однако, подойдет и обычный низковольтный экземпляр с
напряжением питания от 12 до 36 В и мощностью 20-30 Вт.
Работать со стандартным
устройством на 220 В не рекомендуется, так как их жало слишком сильно
нагревается. От этого флюс испаряется быстрее, чем надо, не выполняя свою
задачу в нужных пределах. Максимальная температура нагрева — 260°.
Большое значение имеет тип наконечника жала. Обычный конусный — не лучший вариант, оптимальным выбором будет т.н. микроволна.
Это срезанный примерно под 45° пруток с небольшим углублением, сделанном в осевом направлении. Оно наполняется жидким припоем и позволяет эффективнее наносить материал на площадки SMD светодиода и платы.
При необходимости микроволна действует как отсос излишков припоя, что позволяет избежать капель и потеков.
Оптимальный тип припоя —
тонкая проволочка с канифолью внутри. Этот вид позволяет успешно паять
светодиоды практически любым паяльником.
Как паять SMD
компоненты
Монтаж ЛЕД элементов технологически значительно отличается от подключения лампы. Пайка SMD светодиодов требует некоторого опыта и навыков. Если их нет, рекомендуется сначала потренироваться на каких-нибудь ненужных кусочках провода.
Это поможет овладеть искусством пайки и позволит сохранить светодиоды в рабочем состоянии. Перед началом работы следует осмотреть поверхность платы.
Если она покрыта лаком или слоем силикона, следует освободить от них токоведущие дорожки, к которым будут припаяны светодиоды.
Специфика монтажа SMD светодиодов заключается в отсутствии обычных длинных выводов. Элементы устанавливаются на плату и припаиваются к дорожкам, для чего по бокам корпусов ЛЕД приборов имеются маленькие площадки. Работа требует аккуратности и внимания.
Важно помнить об опасности нагрева, максимально сокращая время прикосновения паяльника к SMD деталям. Если нет соответствующего инструмента, на жало обычного паяльника наматывают медный провод толщиной около 1 мм.
Один конец этой обмотки служит жалом, температура нагрева которого значительно ниже, чем у основного элемента. Рассмотрим порядок действий детальнее:
Порядок работ
Процесс пайки состоит из следующих операций:
- удаление перегоревшего светодиода (если это
необходимо); - зачистка токопроводящих дорожек, нанесение флюса
на место пайки; - установка нового ЛЕД элемента на место;
- пайка контактов;
- очистка места пайки от остатков флюса.
Необходимо постоянно помнить о времени прогрева контактов, максимально сокращая его до приемлемых значений. Готовая пайка должна быть аккуратной, ровной, без наплывов или потеков припоя. Излишки материала можно собирать кусочком плетеного экрана, нагревая припой и прикасаясь к нему пучком проводков.
Как паять при помощи фена
Пайка с помощью фена чем-то напоминает промышленный способ монтажа SMD светодиодов, только вместо печи с нужной температурой используется специальный фен. Процесс производится поэтапно:
- на поверхность платы наносим специальную
термопасту. Не следует полностью покрывать ей основание, достаточно нанести
материал только на контактные площадки; - устанавливаем светодиод с помощью пинцета;
- направляем поток горячего воздуха и припаиваем
плату к ЛЕД элементу. Для защиты от перегрева рекомендуется прикрыть его
металлическим предметом.
При подаче горячего воздуха паста
расплавляется, образуя слой флюса и жидкого припоя. Флюс быстро испаряется,
оставляя прочную спайку.
Фен удобно использовать для
демонтажных работ. Если требуется выпаять сразу много светодиодов (например,
для замены перегоревших элементов на линейной подсветке), фен позволит быстро
нагреть плату и легко отсоединить даже наклеенные детали.
Пайка ленты покрытой силиконом
Силиконовая защита наносится для исключения контактов ленты с влагой. Для пайки необходимо удалить слой покрытия. Для этого ленту надрезают острым ножом и аккуратно снимают защиту.
После этого тщательно зачищают и обезжиривают токоведущие дорожки, наносят флюс и припаивают светодиоды. По окончании работы необходимо вновь нанести на очищенный участок слой прозрачного силикона.
Можно использовать обычный сантехнический состав, который застывает около суток (в зависимости от толщины слоя).
Основные выводы
Пайка светодиодов SMD не представляет большой сложности, но требует аккуратности и осторожности. Следует помнить об опасности перегрева элементов, результатом которого будет их выход из строя. Необходимо обеспечить соблюдение условий:
- использовать маломощный паяльник с температурой
нагрева не выше 260°; - применять качественный флюс (специалисты
рекомендуют специальный состав для пайки алюминия); - ограничивать время контакта светодиодов с жалом
паяльника.
Помимо этого, надо помнить о
соблюдении полярности, следить за состоянием токоведущих дорожек. Свои варианты
пайки SMD светодиодов излагайте в х.
ПредыдущаяСледующая
Загрузка...
