DIY SMT Reflow: Torradeira, Frigideira ou?

Eu já li alguns artigos sobre conversão de fornos ou frigideiras de torradeira para refletir os componentes SMT. As partes importantes pareciam ser:

• Tentativa de corresponder a um perfil de refluxo (padrão de temperatura para subir e descer que fica quente o suficiente para refletir, mas não o suficiente para danificar os componentes / PCB)
• Para facilitar a aplicação da pasta em áreas específicas: use um modelo (o corte a laser parece popular)

O SparkFun ainda oferece um kit para controlar um forno ou frigideira, mas aparentemente devido a questões de responsabilidade, o kit usa um relé de 12v em vez de um relé de 110 / 120v ou 220v (a adaptação à tensão total fica a critério do DIYer).

Qual é a sua experiência pessoal com isso? Seria ótimo ouvir a experiência real sobre o que funciona e o que evitar.

De uma perspectiva amadora:

Acabei de pegar uma torradeira com um modo de assar por convecção, sem mods. O modo de cozimento por convecção é importante, pois distribui a temperatura mais uniformemente no forno, o que evita que pontos quentes de componentes de fritura ou pontos frios formem juntas de solda frias. Eu usei fornos de torradeira mais velhos, e eles funcionam muito bem para trabalhos amadores, mas se você for comprar um novo, gaste os US $ 10 a mais para obter convecção.

Eu reflui com sucesso muitas placas com diferentes CIs e nunca tive um problema. Não me lembro das especificidades, mas normalmente dou cerca de 90 segundos para chegar a uma temperatura de "aquecimento" e depois elevo-a à minha temperatura final de cozimento (acho que ela gasta cerca de um minuto ou dois nessa fase) . Verifique suas planilhas de dados para garantir que seus componentes possam lidar com qualquer temperatura que sua pasta de solda derreta e por quanto tempo. Eu olho bastante quando faço uma prancha de um determinado tipo pela primeira vez para ver quando partes diferentes refletem com base na quantidade de pasta de solda que eu uso, mas tudo tem sido bem parecido nos meus pequenos projetos.

No que diz respeito aos modelos / estênceis, não me incomodo, a menos que possua muitos CIs de boa qualidade. Compre um kit de pasta de solda com uma seringa e dicas diferentes e brinque com elas (usei este da Celeritous: http://www.celeritous.com/estore/index.php?main_page=product_info&products_id=47 também existe uma vantagem -versão gratuita). Tudo o que você precisa é de uma quantidade suficiente de pasta de solda, a tensão superficial realmente faz 90% do trabalho, se você não aplicar muito. Eu descobri "quanto" por tentativa e erro em algumas placas sobressalentes.

Acho que se você não está tentando vender coisas e não está trabalhando com componentes sensíveis, não são necessários mods. Na minha experiência, os componentes são bastante robustos, considerando tudo o que é considerado, e nada supera o processo de aprendizado de assistir a pasta de solda refluir em algumas placas antigas (e componentes SMT, se você tiver alguns de sobra). Você saberá quando realmente precisa resolver os problemas que você levantou.

Eu achei uma placa de aquecimento barata boa:

• Os caras do Sparkfun disseram que, mesmo com um forno de refluxo comercial barato, alguns de seus componentes com caixas de plástico (um conector USB tipo B da memória) derreteriam. Esse problema foi corrigido usando uma frigideira.
• Frigideiras tendem a não ser muito planas e mudam de forma no calor. Eu achei o prato quente um pouco melhor aqui.

Como outros já mencionaram, a maioria dos componentes é bastante durável e o controle do perfil de temperatura não é crítico para o trabalho amador, no entanto, certifique-se de aumentar o calor lentamente no início e ficar de olho na pasta. Como a prancha está sendo aquecida de um lado, ela pode se curvar para cima e você precisará balançá-la para garantir um calor uniforme.

A aplicação manual da pasta de solda funciona bem para pequenos lotes e outros, mas um estêncil acelera drasticamente o processo quando você está fazendo algumas placas com componentes de afinação fina. Os estênceis de mylar (plástico) cortados a laser são baratos e eficazes - eu também sugeriria obter um estêncil com algumas pegadas SMT comuns para microcontroladores etc. (32 e 48 pinos QFN; BGA; SOIC), pois você costuma ter um desses componentes em um placa que você pode estêncil e faça o resto à mão.

Eu usei o método da frigideira ... sem uma frigideira.

Ajustei o queimador (fogão elétrico) para baixo e coloquei uma placa de alumínio de 1/4 "de espessura, 6" x6 "com as placas diretamente sobre o queimador. Depois de cerca de 2 minutos para que tudo esquentasse uniformemente, acelerei o calor está alto. Quando a pasta de solda começa a fluir, desligo o calor e deslizo a laje.Há calor residual suficiente para refletir tudo e ser alumínio, ele aquece e esfria uniformemente.

Já fiz isso algumas vezes e funciona muito melhor do que a solda manual. Eventualmente, eu poderia conseguir uma frigideira, eu acho. Mas também tenho uma velha torradeira que vou experimentar um dia desses.

Eu usei o método de frigideira em uma casa de amigos. Funciona muito bem. Ele fez um estêncil gravando latão fino usando o mesmo processo que ele usa para fabricar PCBs. Espalhamos a pasta no PCB usando o estêncil. Coloquei as peças no PCB. Depois que as peças foram colocadas, empurrei cuidadosamente as peças de PCB + solda + na frigideira pré-aquecida usando um passador. Quando a solda começou a derreter, empurrei o PCB da frigideira. É importante ter a área de entrada e saída na mesma altura da frigideira.

Um ponto negativo da frigideira é que você só pode soldar componentes de um lado. Com uma torradeira, você pode fazer os dois lados.

Um grande ponto positivo da frigideira é que você está aquecendo através do PCB. O corpo do componente estará em uma temperatura muito mais baixa do que no método do forno.

Há um colega que agora corta os estênceis de Kapton. US $ 25 para um estêncil de 8,5 x 11. Alguns fabricantes de PCBs também venderão um estêncil.

Fiz dezenas de proto e placas de produção em uma torradeira controlada manualmente, sem problemas. para QFPs de 0,5 mm, costumo alinhá-lo com cuidado e depois prender alguns pinos. Posteriormente, pode haver um curto estranho, mas isso depende principalmente da pasta, que não é o refluxo e é retomada facilmente depois. Mesmo se eu não tivesse um estêncil, se houvesse mais do que um punhado de peças, eu sempre colar, colocar e refluir manualmente, de preferência à soldagem manual - é mais rápido e fornece resultados mais consistentes.

Eu uso uma pequena torradeira com controle de temperatura (perfil). Parece funcionar bem até agora. As peças menores nessas placas são chips FT232RL. Uma corrida típica é de 10 placas. Fazer isso manualmente seria perfeitamente possível, mas levaria muito mais tempo. Um revestimento de pasta de solda simples (plástico) economiza muito tempo em comparação com a pasta de solda aplicada manualmente.

AMD!

Olha, se funcionar para você, ótimo, mas eu não tocaria nesse tipo de abordagem com um poste de 10 '(3m ;-). Atenha-se à solda manual.

Eu acho que a exceção a isso são peças BGA ou outros dispositivos com blocos embaixo do chip. Para dispositivos de energia com um único bloco, algum tipo de pasta de solda + pistola de calor pode funcionar, eu acho. Para um BGA, eu não me incomodaria, pois os problemas de controle de qualidade envolvidos nos BGAs estão fora do alcance das técnicas de bricolage, na minha opinião.

Pague uma empresa de montagem de curto prazo para fazer isso por você. Muito mais confiável, especialmente com peças pequenas, onde simplesmente não vale a pena, a menos que seu tempo seja livre. Por exemplo , circuitos avançados de montagem e gritos . Disclaimer: Eu não os usei, nem conheço ninguém que tenha.