Como saber se os chips superaquecem durante a soldagem

Eu sou novo na soldagem e tenho medo de estar esquentando algumas das minhas fichas. Tenho certeza de que isso será menos problemático quando tiver mais experiência. Também pedi alguns soquetes DIP, mas eles não chegarão por alguns meses. Nesse meio tempo, há alguma maneira de saber se danifiquei meus chips? Receio não poder saber se cometi algum erro no circuito do protoboard ou se o chip está apenas danificado e com defeito. De um modo geral, você pode destruir um chip com calor antes que fique quente demais para tocar? Eu sei que as folhas de dados listam as temperaturas máximas, mas parece que a temperatura interna pode ficar muito mais quente do que a temperatura que você pode sentir do lado de fora.

Primeiro de tudo, é improvável que você destrua suas peças, mesmo que mantenha o ferro nos pinos por um longo tempo (mais de 5 segundos). Os componentes são projetados para suportar uma boa quantidade de calor e tempo (às vezes minutos) durante a produção em massa. No entanto, uma ponta de ferro geralmente é mais quente que as temperaturas usadas na produção da fábrica, portanto, existe o risco de danificar uma peça se você segurá-la por muito tempo. Algumas folhas de especificações limitarão o tempo de solda, mas geralmente são destinadas a temperaturas de produção em massa, não a um ferro de solda manual.

Eu, como muitos outros aqui, nunca fritei uma parte por superaquecimento. Mas se você estiver trabalhando com uma parte particularmente sensível, existem algumas técnicas que podem ser usadas para reduzir o risco de danos térmicos (sabe-se que alguns CMOS ou MOSFETs são mais facilmente danificados ... A tecnologia CMOS é usada em alguma lógica digital CIs, por exemplo).

• Solde os pinos alternativos ou dê tempo ao chip para esfriar entre os pinos
• Conecte um dissipador térmico entre o chip e a junta de solda para retirar o calor antes que ele danifique a peça. Observe que isso pode dificultar a solda, pois será mais difícil aquecer a junta real.
• Use soquetes (como você já está fazendo).
• Use uma temperatura mais baixa (certifique-se de ter uma ponta em boas condições e uma pequena gota de solda na ponta para ajudar a transferir o calor - "estanhando" a ponta).

Em geral, porém, se você não passar mais de 2 a 3 segundos na articulação, provavelmente estará bem. E para fios grandes, conectores ou planos de aterramento, pode ser necessário gastar muito mais tempo na junta para permitir que a solda aplique completamente e cole em todas as superfícies. Para juntas com muito metal, tente manter o tempo de solda abaixo de 5-10s.

Em termos de temperatura, se você tiver um ferro com temperatura ajustável, mantenha-se abaixo de 650 ° F para solda com chumbo e 750 ° F para sem chumbo. Ocasionalmente, definirei a temperatura para 800 ° F para componentes grandes ou planos de terra. É melhor terminar uma junta em 5 a 10 segundos a uma temperatura mais alta do que reter o calor por muito mais tempo a uma temperatura mais baixa. Tempos longos de solda permitem que o calor se espalhe para os componentes, onde pode causar danos.

Como saber se há danos? Se o componente mudar de cor, isso é um mau sinal. Se o quadro ficar marrom ou dourado, isso também é ruim. A triste realidade é que você pode causar danos latentes a um componente aquecendo-o por muito tempo e muito calor. Por exemplo, um chip pode funcionar inicialmente, mas falhar cedo, ou algumas de suas especificações podem estar um pouco fora do design original.

Como um aparte: Por que uma ponta de ferro é mais quente que as temperaturas usadas na produção em massa (e as temperaturas observadas nas folhas de especificações)? Durante a produção em massa, toda a placa é geralmente aquecida, de modo que o PCB, o CI e a junta estão todos na mesma temperatura. Quando você entrega a solda, o PCB e o IC ficam muito mais frios que a junta e estão constantemente retirando calor da junta. Seu ferro deve ser muito maior que o ponto de fusão da solda para competir contra esses dissipadores de calor.

É tudo sobre saber como soldar.

Você deve usar uma estação de solda com temperatura controlada. Defina a temperatura para 300 ° C e você poderá aquecer cada pino do chip DIP por 2-3 segundos sem danificá-lo. Garantido.

Veja o PDF da Adafruit.

Estou soldando há alguns anos e ainda não danifiquei um chip. Normalmente, sou um pouco descuidado com o calor das fichas (que prática ruim). Acho que meu argumento não é se preocupar muito com isso, desde que você não aplique calor excessivo em um alfinete por um período muito longo.

A melhor opção nesse momento seria usar a folha de dados do chip específico e verificar entre os pinos, usando um multímetro, se ele mostra os valores esperados. por exemplo. estou fazendo o mesmo trabalho e, sempre que soldar um chip, neste caso, vamos considerar um mosfet de canal n; eu verificaria entre o pino do portão e o pino de drenagem quanto a alta resistência ou circuito aberto. Também será realmente útil, se você puder conferir alguns dos vídeos no youtube para ver as práticas mais comuns de solda para noobs. Mantenha também todo o processo, pois você está começando agora, MUITO LENTO. Acalme-se na configuração do chip.

Uma coisa que não foi mencionada é o ponto eutético da solda. Se um pino está superaquecido, quase sempre é devido a alguém que aquece demais a solda, provocando a desliga, o que muda o ponto eutético para uma temperatura mais alta. A pessoa pobre aplica mais calor, etc. etc. e logo está lidando com uma junta deficiente, solda sem liga e temperaturas muito além do que eles pensavam ser possível.

A única maneira de fazer isso é adicionar solda nova (e MAIS do que estava no derretimento original), sugar / mecha a nova e velha e começar de novo.

A solda começará a parecer ruim, não brilhante e talvez até granular.

Receio não poder saber se cometi um erro no circuito no protoboard ou se o chip está apenas danificado e com defeito

você está falando de um erro? Primeiro, obtenha seu diagrama e verifique cada nó e uma ramificação duas vezes se eles se conectaram corretamente e verifique também se nenhum outro terminal foi curto ou conectado no local errado. Faça isso duas vezes para cada ramificação e um nó no seu diagrama.

É melhor você preparar uma lista de verificação tabular. Esse é o método que estamos seguindo aqui.

Você pode usar estatísticas e técnicas de depuração delta. E aqui, métodos mais estáticos funcionarão. Como adivinhar os dispositivos que levam mais ao fracasso. etc etc.

Se o seu protoboard fornecer alguns pontos de teste, use-os para testar com o diagrama.

Estes são os meus conselhos:

• Verifique se as superfícies estão limpas
  Se as superfícies que você deseja soldar estão sujas, a solda não as dobrará. Em vez disso, ele se tornará pequenas contas.
• Use uma solda de alta qualidade
  Metade de uma soldagem bem-sucedida está usando solda qualificada.
  Quando foi a primeira vez que fiz solda, embora todas as soldas sejam iguais e comprei a mais barata do mercado. Todas as minhas soldas foram terríveis. Eu pensei que era ruim em solda. Depois de um tempo, coincidentemente, usei a solda de meus amigos, e eu estava surpreendentemente soldando muito bem com essa. Então comprei uma solda qualificada e minha solda ficou muito melhor.
• Trabalhar em temperatura ideal
  Se o ferro de soldar estiver muito quente, danificará o elemento. Se estiver muito frio, o tempo de solda aumentará, o elemento será aquecido por um longo período e, portanto, será danificado novamente. Se você é inexperiente, sugiro que você use um ferro de solda com temperatura controlada. Consulte a folha de dados do elemento para obter a temperatura ideal de solda. Se uma temperatura ideal não for especificada, você pode definir sua temperatura para 300 ^o C.
• Tente ser o mais rápido possível, não exceda o tempo máximo de solda.
  Seu objetivo é fazer com que a solda dobre as superfícies perfeitamente no menor tempo possível. Se você não conseguir concluir a soldagem no tempo máximo especificado, deixe esfriar. Você continua soldando outros leads e volta ao incompleto mais tarde.
• Fazer os furos pequenos
  fazer os furos smalls forma que os terminais do elemento levemente compotas e permanece fixa no buraco quando você insere o elemento para o seu lugar no PCB. Se você aumentar o raio do furo, aumentará o tempo de solda e a solda a usar, o elemento será aquecido mais e a PCB não ficará boa. Também é ruim para circuitos de alta frequência.

Muitas respostas excelentes. Meus dois centavos com base na minha experiência - podem corroborar com o que os outros mencionaram:

• Use um dissipador de calor para o pino em questão - use o pequeno clipe de crocodilo (obviamente retire sua cobertura plástica). Se necessário, conecte um clipe de crocodilo maior a este. Fiz isso para soldar os pinos do cabeçalho no meu MSP430-F2013.
• Sempre use fluxo de solda.
• Certifique-se (isso é muito, muito importante) de que sua ponta do ferro de soldar esteja brilhando bem e livre de sujeira / resíduo preto - você deve estanhá-la regularmente antes e depois de uma operação de solda real. Se a ponta do ferro não estiver limpa, você não obterá um bom aquecimento - use algo como um Dremel com acessório abrasivo para recuperá-la na "forma brilhante".
• Use um pano úmido que não solte fiapos ou, melhor ainda, uma esponja úmida de boa qualidade para limpar o ferro de soldar antes e depois do estanho.