Jak správně odstranit mikroobvod z desky?

Článek poskytuje jednoduchou metodu odpájení mikroobvodů v pouzdrech QFP a QFN z desky, založenou na jejím ohřevu infračerveným zářením z výkonné halogenové autolampy. Tato metoda absolutně nepoškodí ani samotný mikroobvod, ani desku, ze které je odstraněn.

Sklad COMPEL byl doplněn o diskové baterie a 18650 akumulátorů s okvětními lístky od EVE Energy

Často je potřeba vyjmout čip v obalu pro povrchovou montáž (SMD) z již vyrobené desky. Pokud pájení takových čipů s oboustrannými vývody (SOIC, SOP atd.) nepředstavuje zvláštní problém, pak s čipy ve čtvercových obalech se 4strannými vývody, např. QFP (Quad Flat Package) a zejména „beznohé“ ty, QFN (Quad Flat No-leads package), které využívají jako výstupy kontaktní plošky umístěné na jedné straně čipu, podle názoru autora mohou nastat určité potíže. Věc je dále komplikována skutečností, že v pouzdrech QFN na straně kontaktních plošek je uprostřed čipu umístěna „uzemněná“ deska, která je také připájena k desce. V naprosté většině případů se k pájení takových mikroobvodů používá poměrně drahý (od 2000 XNUMX rublů a výše) pájecí vysoušeč vlasů, jehož horký vzduch je nasměrován do mikroobvodu a když se zahřeje na teplotu tání pájka, lze ji snadno odstranit z desky. Tato metoda má však dvě nevýhody. Za prvé, samozřejmě, relativně vysoké náklady na vysoušeč vlasů, a za druhé (a to je hlavní), zahřátí mikroobvodu na teplotu, která umožňuje roztavení pájky, může vést k selhání mikroobvodu. To platí zejména pro mikrokontroléry s „napevno“ programem, který je vhodné uložit. Samozřejmě můžete na zadní stranu desky namířit fén, abyste ji zahřáli, ale pro dosažení přijatelné teploty tavení pájky musí být zahřívání zadní strany desky tak intenzivní, že sklolaminát začne hořet. a kouř, vydávající tak hnusný zápach, že chcete rychle vyhodit prkno z okna :).


Obrázek 1.	*Design zařízení.*

Článek poskytuje alternativní způsob ohřevu zadní strany desky infračerveným zářením z halogenové žárovky pro světlomet automobilu. Zadní strana desky v tomto případě nejenže nehoří, ale ani se nijak zvlášť nezahřívá a pájka na straně mikroobvodu se zahřívá tak intenzivně, že mikroobvod lze z desky snadno vyjmout. Náklady na takovou halogenovou žárovku jsou o řád (nebo dokonce dva) nižší než náklady na vysoušeč vlasů a konstrukce takového „ohřívače“ je velmi jednoduchá, a proto poměrně levná. Níže probereme konstrukci zařízení, ukážeme princip jeho fungování a jeho výsledky.

READ

Jak připravit místnost na výměnu oken?

Konstrukce a provoz zařízení

Základem konstrukce je sklolaminátová deska o tloušťce 4 mm, ke které jsou pomocí šroubů a matic M5 přišroubovány dva rohy závěsu o rozměrech 120×55×17×3.5 mm (obrázek 1). Autor použil halogenovou žárovku TORSO 12 V o výkonu 100/80 W (se dvěma spirálkami) s paticí HB5 (obrázek 2). Základna lampy je vložena do protikusu (“čipu”), který je přišroubován k desce ze skelných vláken pomocí tří šroubů M2.5 a matic. Za tímto účelem byly na konci konektoru vyvrtány tři odpovídající otvory, v desce bylo vyříznuto okno pro instalaci konektoru a také byly vyvrtány tři otvory (obrázek 3). Deska, ze které je potřeba mikroobvod odpájet, je v rozích zajištěna běžnými kancelářskými sponami. Jako zdroj (PS) autor použil nabíječku autobaterií s maximálním proudem 10 A. Lampa se k PS připojuje pomocí dvou 3pinových XLR konektorů (samice a samec). Obě spirály lampy jsou zapojeny paralelně (z důvodu jednoduchosti není schéma znázorněno). Naměřené napětí na svítilně při zapnutých obou cívkách při proudu 9 A bylo 11.4 V. Přitom výkon něco přes 100 W (což se dá snadno spočítat). To znamená, že svítilna pracuje téměř na plnou intenzitu (maximální výkon svítilny při provozu obou spirálek dle pasu je 180 W). Další zvýšení výkonu není nutné ze tří důvodů. Za prvé, práce na plné teplo výrazně prodlužuje životnost lampy a za druhé je v napájecím zdroji instalována pojistka 10 A a po zapnutí, když jsou cívky stále studené, může proud překročit 10 A a pojistka může vyhořet (což je samozřejmě nežádoucí) a za třetí, teplota ohřevu je dostatečně vysoká na to, aby roztavila pájku na zadní straně desky a čipy lze snadno vyjmout a dostatečně nízká, aby byla zahřátá strana desky nechar. Ve skutečnosti nejenže nehoří, ale ani se nijak zvlášť nezahřívá. (Sklolaminát snad propouští infračervené záření a dráhy ho zadržují, proto ho pohlcují a přirozeně se intenzivně zahřívají?). Jak ukázala praxe, deska při takovém zahřívání nevydává žádný zápach. Když je vzdálenost mezi deskou a lampou 15 – 17 mm, stačí 3 – 4 minuty zahřívání a mikroobvody lze snadno odstranit běžnou pinzetou.

READ

Jak se voda dostane do odpadního potrubí?


Obrázek 2.	*Použitá lampa.*

Zde je třeba poznamenat, že autor „vypozoroval“ použití halogenové žárovky na internetu [1]. V [1] se však ohřev provádí ze strany mikroobvodu, což je za prvé nežádoucí (viz výše) a za druhé je velmi nepohodlné, protože celý výhled je blokován samotnou lampou se „stínidlem“, pod které je velmi obtížné „podlézt“ pinzetou (srovnej s obrázkem 3).


Obrázek 3.	*Zařízení je v provozu.*

Sklolaminátová deska je upnuta poměrně pevně v malém svěráku (obrázek 3).

výsledky

Obrázek 4, podle názoru autora, poměrně výmluvně ukazuje výsledky provozu zařízení. Jediná poznámka se týká fotografie Obrázek 4c. Jak můžete vidět z této fotografie, zadní strana desky si zachovala svůj původní vzhled a není zde ani stopa po zuhelnatění.




Obrázek 4.	Výsledky zařízení: (a) – původní deska, (b) – deska s odstraněnými čipy, (c) – reverzní strana desky s připájenými čipy.

Pokud jde o mikroobvod v balení QFN-20 (jedná se o mikrokontrolér C8051F330), pak pro jeho opětovné použití je nutné jej omýt v rozpouštědle (aceton nebo alkohol), aby se odstranila kalafuna, natřít tekutým tavidlem (například LTI -120) a přejeďte všechny kontaktní plošky páječkou a znovu opláchněte v rozpouštědle. Jak ukázala praxe, program „napevno“ zapojený do mikrokontroléru je zcela zachován a jeho funkčnost byla plně potvrzena.

Závěr

Použitý způsob pájení čipů v QFP a zejména v pouzdrech QFN je podle názoru autora poměrně jednoduchý, levný, pohodlný a doporučený pro použití.