Как определить, что чипы перегреваются при пайке

Я новичок в пайке, и я боюсь, что я получаю слишком жаркие чипы. Я уверен, что это будет меньше проблем, когда я получу больше опыта. Я также заказал несколько DIP-розеток, но они не будут доставлены в течение нескольких месяцев. В то же время могу ли я узнать, не повредил ли я свои чипы? Я боюсь, что не смогу сказать, допустил ли я ошибку в схеме на плате или чип просто поврежден и работает со сбоями. Вообще говоря, можете ли вы уничтожить чип нагревом до того, как он станет слишком горячим для прикосновения? Я знаю, что в таблицах приведены максимальные температуры, но кажется, что температура внутри может стать намного выше, чем температура, которую вы можете чувствовать снаружи.

Прежде всего, маловероятно, что вы уничтожите свои детали, даже если долго держите железо на булавках (более 5 секунд). Компоненты рассчитаны на то, чтобы выдерживать значительное количество тепла и времени (иногда минут) при массовом производстве. Однако железный наконечник обычно горячее, чем температура, используемая на заводе-изготовителе, поэтому существует риск повреждения детали, если держать железо на нем слишком долго. Некоторые спецификации дают ограничения по времени пайки, но обычно они предназначены для массового производства, а не для ручной пайки.

Я, как и многие другие здесь, никогда не жарил части от перегрева. Но если вы работаете с особо чувствительной деталью, есть несколько методов, которые можно использовать для снижения риска теплового повреждения (известно, что некоторые КМОП или МОП-транзисторы легче повредить ... Технология КМОП используется в некоторой цифровой логике Микросхемы, например).

• Припой альтернативных контактов или дать чипу остыть между контактами
• Установите теплоотвод между чипом и паяным соединением, чтобы отвести тепло, прежде чем оно повредит деталь. Обратите внимание, что это может усложнить пайку, так как будет труднее нагревать фактическое соединение.
• Используйте сокеты (как вы уже делаете).
• Используйте более низкую температуру (убедитесь, что наконечник в хорошем состоянии, а на наконечнике уже есть небольшой шарик припоя, чтобы помочь передаче тепла - «лужение» наконечника).

В целом, если вы потратите не более 2-3 секунд на сустав, вы, вероятно, будете в порядке. А для больших проводов, разъемов или плоскостей заземления вам может потребоваться потратить гораздо больше времени на соединение, чтобы припой полностью растянулся и приклеился ко всем поверхностям. Для соединений с большим количеством металла старайтесь поддерживать время пайки ниже 5-10 с.

С точки зрения температуры, если у вас есть утюг с регулируемой температурой, оставайтесь ниже 650 ° F для этилированного припоя и 750 ° F для свинца. Время от времени я устанавливаю температуру 800 ° F для крупных компонентов или наземных плоскостей. Лучше закончить соединение через 5-10 секунд при более высокой температуре, чем удерживать тепло гораздо дольше при более низкой температуре. Длительное время пайки дает время нагрева распространяться на компоненты, где это может привести к повреждению.

Как определить, есть ли повреждение? Если компонент меняет цвет, это плохой знак. Если доска коричневого или черного цвета, это тоже плохо. К сожалению, реальность такова, что вы можете нанести скрытый ущерб компоненту, нагревая его слишком долго и слишком горячо. Например, чип может изначально работать, но рано выходить из строя, или некоторые его характеристики могут немного отличаться от их оригинального дизайна.

В качестве отступления: почему железный наконечник горячее, чем температуры, используемые в массовом производстве (и температуры, указанные в технических характеристиках)? Во время массового производства вся плата обычно нагревается, поэтому печатная плата, микросхема и шов имеют одинаковую температуру. При ручной пайке печатная плата и микросхема намного холоднее соединения и постоянно отводят тепло от соединения. Ваше железо должно быть намного выше, чем температура плавления припоя, чтобы конкурировать с этими радиаторами.

Все дело в умении паять.

Вы должны использовать паяльную станцию ​​с контролем температуры. Установите температуру на 300 ° C, и вы сможете нагревать каждый контакт DIP-чипа в течение 2-3 секунд, не повреждая чип. Гарантированный.

Смотрите PDF от Adafruit.

Я уже пару лет паяю, и чип еще не повредил. Я обычно немного небрежно отношусь к тому, как жарко жарят чипсы (что плохо). Я полагаю, что моя точка зрения не в том, чтобы беспокоиться об этом слишком долго, если вы слишком долго не прикладываете слишком много тепла к булавке.

Наилучшим вариантом в этой точке будет использование таблицы данных конкретного чипа и проверка между контактами с помощью мультиметра, показывает ли он ожидаемые значения. например, я делаю ту же работу, и всякий раз, когда я паяю чип в этом случае, давайте рассмотрим n-канальный mosfet; я бы проверил между штифтом затвора и дренажным штифтом на предмет высокого сопротивления или разомкнутой цепи. Кроме того, это действительно поможет вам, если вы можете проверить некоторые из видео на YouTube для наиболее распространенных методов пайки для нубов. Также держите весь процесс, как вы начинаете сейчас, ОЧЕНЬ МЕДЛЕННО. Полегче при настройке чипа.

Одна вещь, которая не была упомянута, это эвтектическая точка припоя. Если булавка когда-либо перегревается, это почти всегда происходит из-за того, что кто-то перегревает припой, заставляя его расплавиться, что затем смещает его точку эвтектики к более высокой температуре. Бедный человек затем применяет больше тепла и т. Д. И т. Д., И вскоре они имеют дело с плохим соединением, расплавленным припоем и температурой, превышающей, по их мнению, это было возможно.

Единственным выходом из этого является добавление свежего припоя (и БОЛЬШЕ, чем было в исходном расплаве), высасывание / фитиль свежего и старого и начало заново.

Припой начнет выглядеть плохо, не блестящий и, возможно, даже зернистый.

Боюсь, что я не смогу сказать, допустил ли я ошибку в схеме на плате или чип просто поврежден и неисправен

ты говоришь об ошибке? Затем сначала получите диаграмму и дважды проверьте каждый узел и ветвь на предмет их правильного подключения, а также убедитесь, что другие терминалы не были закорочены или подключены не в том месте. Сделайте это дважды для каждой ветви и узла на диаграмме.

Лучше подготовьте табличный контрольный список. Это метод, которым мы следуем здесь.

Вы можете использовать статистику и методы дельта-отладки. И здесь будут работать более статичные методы. Такие, как угадывание устройств, которые больше ведут к выходу из строя. и т. д.

Если на вашей плате есть несколько контрольных точек, используйте их для тестирования на диаграмме.

Вот мои советы:

• Убедитесь, что поверхности чистые.
  Если поверхности, которые вы хотите спаять друг с другом, загрязнены, припой не сложит их. Вместо этого это станет крошечными бусинками.
• Используйте высококачественный припой.
  Половина успешной пайки - использование квалифицированного припоя.
  Когда я впервые выполнил пайку, все припои были одинаковыми, и я купил самый дешевый на рынке. Все мои припои были ужасны. Я думал, что я плохо паял. Через некоторое время, по совпадению, мне пришлось использовать припой моих друзей, и я удивительно хорошо припаял с этим. Затем я купил квалифицированный припой, и моя пайка стала намного лучше.
• Работа при оптимальной температуре.
  Если паяльник слишком горячий, он может повредить элемент. Если он слишком холодный, время пайки увеличится, элемент будет нагреваться дольше, поэтому он снова будет поврежден. Если вы неопытны, я предлагаю вам использовать паяльник с регулируемой температурой. Обратитесь к спецификации элемента для оптимальной температуры пайки. Если оптимальная температура не указана, вы можете установить свою температуру на 300 ^o C.
• Старайтесь быть максимально быстрым, не превышайте максимальное время пайки.
  Вы стремитесь сделать так, чтобы припой идеально складывал поверхности в минимальные сроки. Если вы не можете завершить пайку за максимально указанное время пайки, дайте ей остыть. Вы продолжаете паять другие провода и возвращаетесь к неполному позже.
• Сделайте отверстия маленькими
  Сделайте отверстия маленькими, чтобы выводы элемента слегка заедали и оставались зафиксированными в отверстии, когда вы вставляете элемент на свое место на печатной плате. Если вы увеличите радиус отверстия, количество времени пайки и припоя увеличится, элемент будет нагреваться больше, и ваша печатная плата не будет хорошо выглядеть. Это также плохо для высокочастотных цепей.

Много отличных ответов. Мои два цента, основанные на моем опыте - могут подтвердить то, что упоминали другие:

• Используйте радиатор для соответствующей булавки - используйте маленький зажим крокодила (очевидно, снимите его пластиковое покрытие). Если необходимо, прикрепите к нему клип крокодила большего размера. Я сделал это для пайки выводов заголовка на мой MSP430-F2013.
• Всегда используйте флюс для пайки.
• Убедитесь (что это очень и очень важно), что наконечник вашего паяльника хорошо блестит и на нем нет грязи / остатков черного - вы должны регулярно оловить его до и после фактической операции пайки. Если железный наконечник не чист, у вас не будет хорошего нагрева - используйте что-то вроде Dremel с абразивной насадкой, чтобы вернуть его в «сияющую форму».
• Используйте влажную ткань без ворса или более качественную влажную губку для протирки паяльника до и после лужения.