如何焊接底部带有“焊盘”的 SMD 元件?

电器工程 焊接 表面贴装
2022-01-10 20:56:51

我正在为我正在从事的项目制造 PCB。其中一个部件是 A4950 电机驱动器(数据表),底部有一个“焊盘”,用于焊接到 PCB 的 GND 以进行散热。我只订购少量的 PCB,所以购买某种 PCB组装服务对我来说没有意义。我打算自己焊接组件。

我在考虑焊接,我不确定我会怎么做(使用烙铁),焊接底部的焊盘。这甚至可以手工完成吗?

我在想也许我可以手动在 PCB 上涂抹一些焊膏,但我不确定这是否适合使用焊膏。

如何对底部有裸露焊盘的 IC 进行原型设计?

4个回答

做到这一点的绝对最佳方法是用大流量热空气源或烤箱预热所有东西。如果有的话,先涂上锡膏,或者在焊盘上涂一点焊丝。然后预热。预热温度在125℃左右。

一旦一切都在 125C 下热浸,将局部热空气直接施加到要焊接的部件上并立即围绕它。温度应该足够热以熔化焊料,但不要使零件过热。许多廉价的热风设备温度设置和指示都很差。因此,您可能需要进行实验。如果焊料熔化得非常快,则说明它太热了。如果它在大约 10-45 秒内融化,那可能很好。如果它需要一整分钟,那么它可能应该更热。通常,您会注意到这种部件会自行对齐并在焊料全部熔化时卡入到位。这是一个很好的迹象,表明它足够热。

小零件的回流速度可能比大零件快得多,而且可能也不需要那么高的温度。您的第一次努力可能效果不佳。因此,请跟踪时间、温度和结果。一旦你找到了一个成功的食谱,坚持下去。

如果你没有办法预热整个板子,那么你可以按照阿森纳所说的方式进行。如果您要修复经过回流炉的电路板,请在移除部件时记录时间和温度。这将使您对安装新设备所需的时间和温度有一个很好的了解。

对于大型零件,我有时不会在加热前放置它们。我用镊子夹住热气流边缘附近的零件。我在焊盘上使用热空气,直到我看到焊料完全熔化,然后我用镊子将热部分放在熔化的焊盘上。不要将冷部件放在热焊料上。零件也必须是热的,否则你会得到一个冷焊点。如果这样做,您几乎可以在放置零件后立即停止加热。哦,还有,使用助焊剂。

一种廉价且简单的方法是在 PCB 的焊盘中心钻一个小孔(50 到 100 密耳)。焊接焊盘本身,但不要焊成水坑。将 IC 上的焊盘焊接或至少用助焊剂焊接,然后仅将角销焊接到 PCB 上。

将一个带有小凿尖的 60 瓦左右的烙铁放入 PCB 的背面并放入您钻的孔中。这会将 IC 焊盘和 PCB 焊盘加热到足以熔合在一起的程度。用戴手套的手指将 IC 压平,使其熔合到焊盘上。在这发生的那一刻停止。现在您可以手动焊接或使用红外线或热风枪焊接剩余的引脚。

一旦你做了几次,它就会很好地工作。使用此技巧确实会释放一些热量传递到 PCB,但如果其他程序持续时间过长,则烹饪 IC 或 PCB 造成损坏的可能性较小。

编辑:这个技巧唯一不起作用的是多层板,你知道有你可能会穿过的痕迹。然而,具有用于接地和/或散热片的底部焊盘的 IC 通常在其下方没有隐藏的走线。最多会有一个接地垫,其周边有一个 SMD 电容器环。除非它非常小,否则在中心钻一个小孔仍然是安全的。

感谢@MichaelKaras 的建议,如果您正在做自己的电路板布局,可以在电路板中嵌入一个 50 mil 的孔,该孔在电路板房中通过电镀。这创造了更多的表面来传递热量并避免在稍后进行时在铜上钻孔。板通过还允许从烙铁中吸收更多的热量,因此此步骤可以快速进行。如果它简化了布线,它还允许您在孔周围布线一些迹线。

这是一种不用热风枪的方法。

因为该部件只有两侧有引脚,所以您可以将中心焊盘加长,就像这里为 U3 所做的那样。这样你就可以在芯片就位的情况下加热它:

带扩展焊盘的 PCB

然后对设备上的焊盘和 pcb 上的焊盘进行预镀锡,并加热直至熔化在一起。之后,您可以正常焊接其余引脚。

如果您有焊膏和可调节(气流和热量)热风枪,您可以使用它们。

我以前做的就是把焊膏涂在焊盘上(我是用带有很细针头的注射器来涂的,真的不需要太多),尽量把元件放好。它不一定是 100% 完美的,尤其是如果电路板有阻焊剂,因为回流焊膏将使部件自身对齐一点,但不会太多。

然后我使用大约 350 到 400 °C 的低气流(零件可能会被吹走),并尝试在零件周围均匀加热。在某些时候,焊膏将开始在引脚处回流。为了得到底部焊盘,它需要更多的热量,所以我继续在芯片周围多走几秒钟。

如果芯片附近有小部件(例如去耦电容器),请准备好它们飞走或墓碑在你身上。

因此,完成后,请仔细检查电路板是否存在在此过程中可能发生的任何短路 - 至少对我来说并不少见。

这种方法会在 PCB 上施加热应力,因此大约 4 或 5 次尝试后,PCB 会出现退化迹象,我通常会使用新的。