SMD-Elemente. SMD-Bauteile zu Hause löten. Erste Schritte mit Teilen

Vorbei sind die Zeiten der einführenden Radioteile, mit deren Hilfe ein Funkamateur Röhrenfernseher und alte Radios reparierte. SMD-Elemente, viel kompakter und hochtechnologisch, sind aus unserem Leben nicht mehr wegzudenken. Was ist dieses SMD-Bauteil? Um es mit den Worten derjenigen auszudrücken, die zu Zeiten der Transistorradios mit dem Zusammenbauen und Reparieren von Geräten begannen: Es handelt sich um „kleine dunkle Dinger mit völlig unverständlichen Aufschriften“. Aber im Ernst, wenn wir den Begriff „SMD-Komponente“ entschlüsseln und ins Russische übersetzen, erhalten wir „oberflächenmontiert“.

Was bedeutet das? Bei der Oberflächenmontage (Planarmontage) handelt es sich um eine Fertigungsmethode, bei der Bauteile einseitig mit Kontaktbahnen auf einer Leiterplatte platziert werden. Zur Lokalisierung von Funkkomponenten sind keine Bohrungen erforderlich. Diese Methode ist heutzutage die gebräuchlichste und gilt als die optimalste. IN industrieller Maßstab Leiterplatten auf Basis von SMD-Bauteilen mit hohe Geschwindigkeit von Robotern „gestempelt“. Ein Mensch kann nur das tun, was eine Maschine noch nicht kann. Man muss verstehen, warum SMD-Bauteile so gut sind und ob sie Nachteile haben.

Vorteile der Installation

Aufgrund der unglaublich geringen Größe von SMD-Elementen sind die fertigen Leiterplatten natürlich sehr kompakt, woraus wir schließen können, dass das fertige Gerät, das auf einer solchen Plattform basiert, sehr kompakt sein wird kleine Größe. Beim Drucken werden weniger Glasfaser und Eisenchlorid benötigt, was die Einsparungen deutlich erhöht. Darüber hinaus ist die benötigte Herstellungszeit deutlich kürzer, da keine Löcher für die Beine verschiedener Elemente gebohrt werden müssen.

Aus dem gleichen Grund sind solche Platinen einfacher zu reparieren und Funkkomponenten auszutauschen. Es ist sogar eine Herstellung möglich Leiterplatte beim beidseitigen Einbau von SMD-Elementen, was vorher nicht einmal vorstellbar war. Und natürlich ist der Preis für Chipkomponenten viel niedriger.

Natürlich zusätzlich zu Vor- und Nachteilen (was wäre ohne sie). Plattformen auf Basis von SMD-Bauteilen vertragen keine Knicke oder auch nur geringe mechanische Einwirkungen (z. B. Erschütterungen). Dadurch sowie durch Überhitzung beim Lötvorgang können sich Mikrorisse an Widerständen und Kondensatoren bilden. Solche Probleme machen sich nicht sofort bemerkbar, sondern treten im Laufe des Arbeitsprozesses auf.

Und natürlich verstehen diejenigen, die zum ersten Mal auf Chips stoßen, nicht, wie man sie unterscheidet. Was ist ein Widerstand und welches ein Kondensator oder Transistor bzw. welche Größen können SMD-Bauteile haben? Das alles muss geklärt werden.

Arten von SMD-Elementgehäusen

Alle diese Elemente können basierend auf der Anzahl der Stifte am Körper in Gruppen eingeteilt werden. Es können zwei, drei, vier-fünf, sechs-acht sein. Und die letzte Gruppe ist mehr als acht. Aber es gibt Chips ohne sichtbare Pins. Dann befinden sich entweder Kontakte oder Lötzinn in Form kleiner Beulen auf dem Gehäuse. SMD-Bauteile können sich auch in der Größe (z. B. Höhe) unterscheiden.

Markierungen werden in der Regel nur auf größeren Chips angebracht und sind selbst dann nur sehr schwer zu erkennen. In anderen Fällen ist es ohne Diagramm unmöglich herauszufinden, was für ein Element sich vor Ihren Augen befindet. SMD-Bauteile gibt es in verschiedenen Größen. Es hängt alles von ihrer Leistung ab. Häufiger als größere Größe Chip, desto höher ist sein Wert.

SMD-Drosseln

Solche Drosseln finden sich in verschiedene Typen Koffer, aber ihre Standardgrößen werden ähnlich sein. Dies geschieht, um die automatische Installation zu erleichtern. ja und zu einem einfachen Funkamateur So ist es einfacher, es herauszufinden. Jeder Induktor oder Induktor wird als „Wicklungsprodukt“ bezeichnet. Bei älteren Geräten könnte ein solches Schaltungselement vielleicht mit eigenen Händen gewickelt werden, aber mit einem SMD-Bauteil funktioniert eine solche Nummer nicht. Darüber hinaus sind die Chips mit einer magnetischen Abschirmung ausgestattet, kompakt und haben einen weiten Betriebstemperaturbereich.

Sie können einen ähnlichen Chip basierend auf der erforderlichen Standardgröße aus dem Katalog auswählen. Dieser Parameter wird mit 4 Ziffern eingestellt (z. B. 0805), wobei 08 die Länge des Chips und 05 seine Breite in Zoll ist. Daher beträgt die Größe der SMD-Spule 0,08 × 0,05 Zoll.

SMD-Dioden und SMD-Transistoren

SMD-Dioden sind entweder zylindrisch oder rechteckig. Die Verteilung der Standardgrößen ist die gleiche wie bei den Chokes.

Die Leistung von SMD-Transistoren kann niedrig, mittel und hoch sein, der Unterschied in den Gehäusen hängt genau von diesem Parameter ab. Dabei werden zwei Gruppen unterschieden: SOT und DPAK. Interessanterweise kann ein Paket mehrere Komponenten enthalten, beispielsweise eine Diodenbaugruppe.

Generell sind SMD-Teile selbst nicht nur für professionelle Funkamateure, sondern auch für Einsteiger von großem Interesse. Denn wenn man es genau betrachtet, ist das Löten solcher Leiterplatten keine leichte Aufgabe. Umso angenehmer ist es zu lernen, alle Markierungen von Chips zu verstehen und unter strikter Befolgung des Diagramms durchgebrannte SMD-Teile durch neue zu ersetzen oder von einer anderen Plattform zu demontieren. Darüber hinaus erhöht sich der Kenntnisstand im Umgang mit einem Lötkolben um ein Vielfaches, denn bei der Arbeit mit Chips gilt es, viele Nuancen zu berücksichtigen und äußerste Vorsicht walten zu lassen.

Nuancen beim Löten von Chips

Das Löten von SMD-Bauteilen erfolgt am besten mit einer speziellen Station, deren Temperatur stabilisiert wird. Aber in ihrer Abwesenheit bleibt natürlich nur der Lötkolben. Die Stromversorgung muss über einen Rheostat erfolgen, da die Heiztemperatur der Spitze solcher Geräte zwischen 350 und 400 Grad liegt, was für Chipkomponenten nicht akzeptabel ist und diese beschädigen kann. Das erforderliche Niveau liegt zwischen 240 und 280 Grad.

Es ist nicht nur unmöglich, SMD-Elemente zu überhitzen, sondern auch die Lötkolbenspitze den Kontakten zu stark auszusetzen. Es ist besser, Lote zu verwenden, die kein Blei enthalten, da diese feuerfest sind und es problematisch ist, mit ihnen bei der empfohlenen Temperatur zu arbeiten.

In Lötbereichen ist eine zwingende Verzinnung der Leiterbahnen erforderlich. Es ist besser, das SMD-Element mit einer Pinzette festzuhalten, und die Kontaktdauer der Lötkolbenspitze mit dem Chipbein sollte eineinhalb bis zwei Sekunden nicht überschreiten. Mit Mikroschaltungen müssen Sie noch sorgfältiger arbeiten.

Zuerst werden die Außenbeine verlötet (Sie müssen zuerst alle Stifte genau auf die Kontakte ausrichten) und dann der Rest. Wenn Lot auf zwei Beine gelangt und die Leitungen zusammenkleben, können Sie ein angespitztes Streichholz verwenden. Es muss zwischen die Kontakte gelegt und mit einem Lötkolben an einem von ihnen berührt werden.

Häufige Fehler beim Löten

Beim Löten von SMD-Bauteilen werden häufig drei Hauptfehler gemacht. Sie sind jedoch nicht kritisch und können korrigiert werden.

1. Berühren Sie den Kontakt mit dem Ende der Spitze, um eine Überhitzung zu vermeiden. Unter dieser Bedingung reicht die Temperatur nicht aus, daher müssen Sie versuchen, so zu löten, dass eine maximale Kontaktfläche entsteht, nur in diesem Fall erhalten Sie eine hochwertig bestückte Platine.
2. Es wird zu wenig Lot verwendet und das Löten dauert zu lange. Dabei verdampft ein Teil des Flussmittels. Das Lot bildet keine ausreichende Schutzschicht und es kommt zur Oxidation. Perfekte Option– gleichzeitiger Kontakt mit dem Kontakt von Lötkolben und Lot.
3. Sehr frühes Entfernen des Lötkolbens vom Kontakt. Zwar sollte man vorsichtig vorgehen und die Chips nicht überhitzen, dennoch sollte die Aufwärmzeit für eine hochwertige Lötung ausreichend sein.

Für die Ausbildung ist es sinnvoll, jede unnötige Leiterplatte mitzunehmen und das Löten zu erlernen.

Löten der Chipplatine

So können Sie ohne großen Aufwand mit dem Löten von Leiterplatten beginnen. Die darin vorhandenen Löcher eignen sich hervorragend zur Befestigung der Elemente. Ein wenig Erfahrung kann hier natürlich nicht schaden, denn dafür wurde das Training auf einer unnötigen Plattform durchgeführt. Zunächst werden neben der Spitze auch die Kontakte mit Lot versorgt, und zwar so, dass eine gleichmäßige Erwärmung sowohl des Anschlusses als auch der Plattform (Kontaktpunkt) erfolgt.

Das Lot sollte entfernt werden, nachdem die Kontaktstelle vollständig und gleichmäßig damit bedeckt ist. Als nächstes müssen Sie den Lötkolben entfernen und dann warten, bis die Dose abgekühlt ist. Und erst danach kann der Einbau von SMD-Bauteilen erfolgen. Anschließend müssen Sie die Qualität der verlöteten Kontakte mit einer Pinzette überprüfen. Natürlich wird die Plattform bei den ersten Versuchen nicht so aussehen, als käme sie aus der Fabrik, sondern auch umgekehrt, aber mit der Zeit, wenn man Erfahrung sammelt, wird es sogar möglich sein, mit Robotern zu konkurrieren.

Grüße Freunde!

Wir haben bereits darüber gesprochen, wie einige der „Bausteine“, aus denen Computer und Peripheriegeräte bestehen, funktionieren.

Wer tiefer in die Materie eintauchen möchte, liest hier, wie Transistoren und Dioden funktionieren.

Jetzt schauen wir uns an, was andere Hersteller von Gadgets in elektronische Geräte packen.

Zunächst stellen wir fest, dass technischer Fortschritt auch eine Verringerung der Größe elektronischer Komponenten bedeutet.

Konventionelle Elemente und SMD-Komponenten

Erinnern Sie sich, als wir Computer reparierten und Kondensatoren und Feldeffekttransistoren wechselten? Dabei handelt es sich um ausreichend große Elemente, auf denen die Markierungen mit bloßem Auge lesbar sind.

Die Kondensatoren im Niederspannungs-Spannungsregler des Prozessorkerns auf dem Motherboard können nicht sehr klein gemacht werden. Um Pulsationen richtig zu filtern, müssen sie eine Kapazität von mehreren hundert Mikrofarad haben. Sie können einen solchen Behälter nicht in ein kleines Volumen pressen.

Auch die Feldeffekttransistoren in diesem Stabilisator können nicht sehr klein gebaut werden. Durch sie fließen Ströme von mehreren zehn Ampere.

Es werden Feldeffekttransistoren mit einem sehr geringen Leerlaufwiderstand verwendet – Zehntel und Hundertstel Ohm. Bei solchen Strömen können sie jedoch eine Leistung von einem halben Watt oder mehr verbrauchen. Der Stromfluss durch einen offenen Kanal führt zu einer Erwärmung des Transistors.

Durch den Bereich des Transistorgehäuses wird die Wärme in den umgebenden Raum abgestrahlt. Wenn das Gehäuse sehr klein ist, kann der Transistor die Wärme nicht ableiten und brennt durch. Bitte beachten Sie übrigens: Feldeffekttransistoren werden vom Körper auf die Pads der Leiterplatte gelötet. Kupferpads leiten die Wärme gut, sodass die Wärmeableitung effizienter ist.

Aber es gibt Komponenten auf demselben Motherboard, die nicht undicht sind hohe Ströme, und sie verbrauchen nicht viel Energie. Daher können sie sehr klein gemacht werden.

Wenn wir in das Innere eines Computer-Netzteils schauen, sehen wir sehr kleine Kondensatoren und Widerstände.

Sie werden in Steuer- und Rückkopplungskreisen eingesetzt.

Solche Elemente sehen aus wie ein Zylinder oder Ziegelstein mit dünnen Drahtleitungen.

Die Installation dieser Komponenten ist im Gange traditionelle Art und Weise: Durch Löcher in der Platine wird das Element mit Anschlüssen an die Kontaktflächen der Platine gelötet. Diese Technologie wurde vor Jahrzehnten beherrscht.

Sein Nachteil ist, dass das Board Dutzende oder Hunderte von Löchern müssen gebohrt werden.

Dies ist nicht die einfachste technologische Operation. Um das Bohren zu vermeiden (oder die Anzahl der Löcher zu reduzieren) und die Größe der fertigen Produkte zu reduzieren, wurden SMD-Komponenten erfunden.

Computer-Motherboards enthalten sowohl herkömmliche Anschlusskabelelemente als auch SMD-Komponenten. Von Letzterem gibt es noch mehr.

Wie sehen SMD-Bauteile aus?

SMD-Widerstände und -Kondensatoren sehen aus wie Ziegelsteine.

Keine Drahtleitungen!

Entlang der Kanten und Enden des Ziegels wird eine Schicht Lot aufgetragen.

An diesen Stellen werden diese Elemente mit den Kontaktpads verlötet.

Installation elektronische Platinen erfolgt selbstverständlich durch automatisierte Systeme.

SMD-Elemente werden zunächst geklebt und anschließend gelötet.

Seit einigen Jahren werden gemäß der Richtlinie bleifreie Lote verwendet. Dies ist auf die Sorge um die Umwelt zurückzuführen.

Interessant ist, dass die Lötsicherheit von bleifreiem Lot geringer ist als die von bleihaltigen Loten. Daher gilt die RoHS-Richtlinie insbesondere nicht für Militärprodukte und aktive implantierbare medizinische Geräte.

SMD-Dioden und Zenerdioden sehen aus wie Ziegelsteine ​​mit sehr kurzen Leitungen (0,5 mm oder weniger) oder wie Zylinder mit metallisierten Enden.

SMD-Transistoren gibt es in Gehäusen unterschiedlicher Größe und Konfiguration.

Beispielsweise sind SOT23- und DPAK-Pakete weit verbreitet. Die Anschlüsse können auf einer oder beiden Seiten des Gehäuses angebracht sein.

Oberflächenmontierte Mikroschaltungen können in zwei große Klassen eingeteilt werden.

Der erste verfügt über Stifte, die an den Seiten des Gehäuses parallel zur Platinenoberfläche angeordnet sind.

Solche Gehäuse werden als planar bezeichnet.

Die Zuleitungen können an zwei Längsseiten oder an allen vier Seiten erfolgen.

Bei Mikroschaltungen einer anderen Klasse sind die Anschlüsse in Form von Halbkugeln am Boden des Gehäuses angebracht.

In solchen Fällen werden in der Regel große Mikroschaltungen (Chipsätze) auf Computer-Motherboards oder Grafikkarten hergestellt.

Interessant ist, dass traditionelle Elemente zunächst digital markiert wurden.

Widerstände wurden beispielsweise mit Typ, Widerstandsnennwert und Abweichung gekennzeichnet. Dann begannen sie, Markierungen in Form von farbigen Ringen oder Punkten zu verwenden. Dadurch war es möglich, kleinste Elemente zu markieren.

SMD-Elemente verwenden alphanumerische (sofern die Standardgröße dies zulässt) und Farbmarkierungen.

Welche Vorteile bietet der Einsatz von SMD-Bauteilen?

Bei der Verwendung von SMD-Bauteilen ist es nicht erforderlich, vor dem Einbau Löcher in die Platine zu bohren, Leitungen zu formen oder abzuschneiden. Die Anzahl der technologischen Vorgänge wird reduziert, die Produktkosten werden gesenkt.

SMD-Komponenten sind kleiner als herkömmliche, sodass die Platine mit solchen Elementen und das Gerät insgesamt kompakter sind.

Handy ohne SMD-Elemente wäre nicht voll mobil.

Auf beiden Seiten der Platine können SMD-Bauteile montiert werden, was die Packungsdichte weiter erhöht.

Es gibt natürlich auch Nachteile. Für den Einbau von SMD-Bauteilen benötigen Sie spezielle Geräte und Technik. Andererseits wird die Installation elektronischer Platinen seit langem durch automatisierte Systeme durchgeführt. Was kann sich ein Mensch einfallen lassen!

Bei Reparatur In vielen Fällen ist die Montage und Demontage von SMD-Bauteilen möglich.

Aber auch hier kann man nicht darauf verzichten Zusatzausrüstung. Löten Sie den Chip ein BGA-Paket ohne Lötstation unmöglich! Und es ist mühsam, einen planaren Mikroschaltkreis mit Hunderten von Pins von Hand zu löten. Ist es nur aus Liebe zum Prozess...

Abschließend stellen wir fest, dass die Sicherung auch in SMD-Ausführung ausgeführt sein kann.

Diese Dinge werden auf Motherboards verwendet, um USB- oder PS/2-Anschlüsse zu schützen.

An dieser Stelle möchten wir Sie daran erinnern, dass Geräte mit PS/2-Anschlüssen (Mäuse und Tastaturen) (im Gegensatz zu USB) nicht „on the fly“ umgeschaltet werden können.

Aber wenn etwas so Schlimmes passiert, dass das PS/2-Gerät nach einem Hot-Switching nicht mehr funktioniert, beeilen Sie sich nicht, sich den Kopf zu packen.

Überprüfen Sie zunächst die SMD-Sicherung in der Nähe des entsprechenden Anschlusses.

Victor Geronda war bei dir.

Wir sehen uns auf dem Blog!

Viele fragen sich, wie man SMD-Bauteile richtig lötet. Bevor wir uns jedoch mit diesem Problem befassen, müssen wir klären, um welche Elemente es sich handelt. Surface Mounted Devices – aus dem Englischen übersetzt bedeutet dieser Ausdruck oberflächenmontierte Komponenten. Ihr Hauptvorteil liegt in der höheren Einbaudichte als bei herkömmlichen Teilen. Dieser Aspekt beeinflusst den Einsatz von SMD-Elementen in der Massenproduktion von Leiterplatten sowie deren Wirtschaftlichkeit und Herstellbarkeit der Installation. Herkömmliche Bauteile mit drahtförmigen Anschlüssen haben mit der rasant wachsenden Beliebtheit von SMD-Bauteilen an Bedeutung verloren.

Fehler und Grundprinzipien des Lötens

Einige Handwerker behaupten, dass das Löten solcher Elemente mit eigenen Händen sehr schwierig und ziemlich umständlich sei. Tatsächlich ist eine ähnliche Arbeit mit VT-Komponenten viel schwieriger. Im Allgemeinen werden diese beiden Arten von Teilen verwendet Diverse Orte Elektronik. Allerdings machen viele Menschen beim Löten von SMD-Bauteilen zu Hause bestimmte Fehler.

Das Hauptproblem für Bastler ist die Wahl einer dünnen Spitze für einen Lötkolben. Dies ist auf die Meinung zurückzuführen, dass beim Löten normaler Lötkolben Sie können die Schenkel von SMD-Kontakten mit Zinn einfärben. Dadurch ist der Lötvorgang langwierig und schmerzhaft. Eine solche Beurteilung kann nicht als richtig angesehen werden, da bei diesen Prozessen die Kapillarwirkung, die Oberflächenspannung und die Benetzungskraft eine wesentliche Rolle spielen. Wenn Sie diese zusätzlichen Tricks ignorieren, wird es schwierig, die Heimwerkerarbeit zu erledigen.

Um SMD-Bauteile richtig zu löten, müssen Sie bestimmte Schritte befolgen. Setzen Sie zunächst die Lötkolbenspitze auf die Beine des entnommenen Elements. Dadurch beginnt die Temperatur zu steigen und das Zinn beginnt zu schmelzen, das schließlich den Schenkel dieses Bauteils vollständig umfließt. Dieser Vorgang wird Benetzungskraft genannt. Gleichzeitig fließt Zinn unter das Bein, was durch den Kapillareffekt erklärt wird. Zusammen mit dem Befeuchten des Beins findet ein ähnlicher Vorgang auf dem Brett selbst statt. Das Ergebnis ist ein gleichmäßig gefülltes Bündel Bretter mit Beinen.

Der Kontakt des Lotes mit benachbarten Schenkeln kommt nicht zustande, da die Spannungskraft zu wirken beginnt und einzelne Zinntropfen entstehen. Es ist offensichtlich, dass die beschriebenen Prozesse von selbst ablaufen, mit nur geringer Beteiligung des Lötkolbens, der mit einem Lötkolben lediglich die Schenkel des Teils erhitzt. Beim Arbeiten mit sehr kleinen Elementen kann es vorkommen, dass diese an der Lötkolbenspitze haften bleiben. Um dies zu verhindern, werden beide Seiten separat verlötet.

Fabriklöten

Dieser Prozess erfolgt auf Basis einer Gruppenmethode. Das Löten von SMD-Bauteilen erfolgt mit einer speziellen Lotpaste, die gleichmäßig verteilt wird die dünnste Schicht auf eine vorbereitete Leiterplatte, auf der sich bereits Kontaktpads befinden. Diese Aufbringungsmethode nennt man Siebdruck. Das verwendete Material ähnelt in Aussehen und Konsistenz Zahnpasta. Dieses Pulver besteht aus Lot, dem Flussmittel zugesetzt und vermischt wurde. Der Ablagevorgang wird automatisch durchgeführt, während die Leiterplatte das Förderband durchläuft.

Anschließend ordnen entlang des Bewegungsbandes installierte Roboter alle erforderlichen Elemente in der erforderlichen Reihenfolge an. Während sich die Platine bewegt, werden die Teile aufgrund der ausreichenden Klebrigkeit der Lotpaste fest an ihrem Platz gehalten. Der nächste Schritt besteht darin, die Struktur in einem speziellen Ofen auf eine Temperatur zu erhitzen, die etwas höher ist als die Temperatur, bei der das Lot schmilzt. Durch diese Erwärmung schmilzt das Lot und umfließt die Schenkel der Bauteile, und das Flussmittel verdampft. Durch diesen Prozess werden die Teile in ihren Sitzen verlötet. Nach dem Ofen lässt man das Brett abkühlen und schon ist alles fertig.

Benötigte Materialien und Werkzeuge

Um SMD-Bauteile mit eigenen Händen löten zu können, benötigen Sie bestimmte Werkzeuge und Lieferungen, die Folgendes umfassen:

• Lötkolben zum Löten von SMD-Kontakten;
• Pinzetten und Seitenschneider;
• eine Ahle oder Nadel mit einem scharfen Ende;
• Lot;
• eine Lupe oder Lupe, die beim Arbeiten mit sehr kleinen Teilen notwendig ist;
• neutrales flüssiges No-Clean-Flussmittel;
• eine Spritze, mit der Sie Flussmittel auftragen können;
• in Abwesenheit des letztgenannten Materials können Sie mit einer alkoholischen Kolophoniumlösung auskommen;
• Um das Löten zu erleichtern, verwenden Handwerker einen speziellen Löt-Haartrockner.

Der Einsatz von Flussmittel ist zwingend erforderlich und dieses muss flüssig sein. In diesem Zustand entfettet dieses Material Arbeitsfläche, und entfernt auch die gebildeten Oxide auf dem gelöteten Metall. Dadurch entsteht eine optimale Benetzungskraft auf das Lot und der Löttropfen behält seine Form besser, was den gesamten Arbeitsprozess erleichtert und die Bildung von „Rotz“ verhindert. Durch die Verwendung einer alkoholischen Kolophoniumlösung können Sie kein nennenswertes Ergebnis erzielen, und das ist das Ergebnis weiße Beschichtung Es ist unwahrscheinlich, dass es entfernt wird.

Die Wahl des Lötkolbens ist sehr wichtig. Das beste Werkzeug ist eines, mit dem Sie die Temperatur einstellen können. Dadurch müssen Sie sich keine Sorgen über die Möglichkeit einer Beschädigung von Teilen durch Überhitzung machen. Diese Nuance gilt jedoch nicht für Momente, in denen Sie SMD-Komponenten entlöten müssen. Jedes gelötete Teil hält Temperaturen von ca. 250–300 °C stand, was durch einen regelbaren Lötkolben gewährleistet wird. Wenn ein solches Gerät nicht verfügbar ist, können Sie ein ähnliches Werkzeug mit einer Leistung von 20 bis 30 W verwenden, das für eine Spannung von 12–36 V ausgelegt ist.

Die Verwendung eines 220-V-Lötkolbens führt nicht zu den besten Ergebnissen. Es hängt mit zusammen hohe Temperatur Erhitzen seiner Spitze, unter deren Einfluss das flüssige Flussmittel schnell verdunstet und eine wirksame Benetzung der Teile mit Lot nicht möglich ist.

Experten raten von der Verwendung eines Lötkolbens mit konischer Spitze ab, da das Auftragen von Lot auf Teile schwierig ist und viel Zeit verschwendet wird. Am wirksamsten ist der Stich namens „Microwave“. Sein offensichtlicher Vorteil ist das kleine Loch im Schnitt, das das Einführen des Lötzinns erleichtert die richtige Menge. Mit einer solchen Spitze am Lötkolben ist es praktisch, überschüssiges Lot aufzufangen.

Sie können jedes Lot verwenden, besser ist es jedoch, einen dünnen Draht zu verwenden, mit dem Sie die Menge des verwendeten Materials bequem dosieren können. Das mit einem solchen Draht zu lötende Teil lässt sich besser verarbeiten, da es bequemer zugänglich ist.

Wie lötet man SMD-Bauteile?

Arbeitsauftrag

Der Lötprozess ist mit einer sorgfältigen Auseinandersetzung mit der Theorie und dem Sammeln einiger Erfahrungen nicht schwierig. Das gesamte Verfahren lässt sich also in mehrere Punkte unterteilen:

1. Es ist notwendig, SMD-Komponenten auf speziellen Pads auf der Platine zu platzieren.
2. Auf die Schenkel des Teils wird flüssiges Flussmittel aufgetragen und das Bauteil mit einer Lötkolbenspitze erhitzt.
3. Unter Temperatureinfluss überfluten die Kontaktpads und die Schenkel des Teils selbst.
4. Entfernen Sie nach dem Gießen den Lötkolben und lassen Sie das Bauteil abkühlen. Wenn das Lot abgekühlt ist, ist die Arbeit erledigt.

Bei der Durchführung ähnlicher Aktionen mit einer Mikroschaltung unterscheidet sich der Lötvorgang geringfügig von den oben genannten. Die Technik wird so aussehen:

1. Die Schenkel der SMD-Bauteile werden exakt an ihren Kontaktstellen verbaut.
2. Im Bereich der Kontaktpads erfolgt die Benetzung mit Flussmittel.
3. Um das Teil genau im Sitz zu platzieren, müssen Sie zunächst einen seiner Außenschenkel verlöten, danach lässt sich das Bauteil leicht ausrichten.
4. Das weitere Löten wird mit größter Sorgfalt durchgeführt und alle Beine werden mit Lot versehen. Überschüssiges Lot wird mit einer Lötkolbenspitze entfernt.

Wie lötet man mit einem Fön?

Bei dieser Lötmethode ist es notwendig, die Sitze zu schmieren. spezielle Paste. Anschließend wird das gewünschte Teil auf das Kontaktpad gelegt – neben Bauteilen können dies auch Widerstände, Transistoren, Kondensatoren usw. sein. Der Einfachheit halber können Sie eine Pinzette verwenden. Anschließend wird das Teil mit Heißluft aus einem Haartrockner auf eine Temperatur von ca. 250 °C erhitzt. Wie bei den vorherigen Lötbeispielen verdampft das Flussmittel unter Temperatureinfluss und das Lot schmilzt, wodurch die Kontaktbahnen überflutet werden Beine der Teile. Dann wird der Fön entfernt und das Brett beginnt abzukühlen. Wenn es vollständig abgekühlt ist, kann der Lötvorgang als abgeschlossen betrachtet werden.

Gutes Löten ist zwar nicht so wichtig wie die richtige Platzierung von Funkelementen, spielt aber dennoch eine wichtige Rolle. Deshalb schauen wir uns die SMD-Installation an – was dafür benötigt wird und wie sie zu Hause durchgeführt werden sollte.

Wir decken uns mit dem Nötigsten ein und bereiten uns vor

Für Qualitätsarbeit Wir müssen haben:

1. Lot.
2. Pinzette oder Zange.
3. Lötkolben.
4. Ein kleiner Schwamm.
5. Seitenschneider.

Zuerst müssen Sie den Lötkolben an eine Steckdose anschließen. Anschließend den Schwamm mit Wasser befeuchten. Wenn sich der Lötkolben so stark erhitzt, dass er das Lot schmelzen kann, ist es notwendig, die Spitze damit (dem Lot) zu bedecken. Anschließend mit einem feuchten Schwamm abwischen. In diesem Fall sollte ein zu langer Kontakt vermieden werden, da es zu einer Unterkühlung kommen kann. Um alte Lotreste zu entfernen, können Sie die Spitze mit einem Schwamm abwischen (und auch um sie sauber zu halten). Auch im Bereich Funk finden Vorbereitungen statt. Alles wird mit einer Pinzette oder Zange erledigt. Dazu müssen Sie die Anschlüsse der Funkkomponente so biegen, dass sie problemlos in die Löcher der Platine passen. Lassen Sie uns nun darüber sprechen, wie SMD-Komponenten installiert werden.

Erste Schritte mit Teilen

Zunächst müssen Sie die Bauteile in die dafür vorgesehenen Löcher auf der Platine einsetzen. Dabei ist auf die Einhaltung der Polarität zu achten. Dies ist besonders wichtig für Elemente wie Elektrolytkondensator und Dioden. Dann sollten Sie die Leitungen etwas spreizen, damit das Teil nicht aus der Einbaustelle fällt (aber nicht übertreiben). Bevor Sie mit dem Löten beginnen, vergessen Sie nicht, die Spitze noch einmal mit einem Schwamm abzuwischen. Schauen wir uns nun an, wie die SMD-Installation zu Hause in der Lötphase erfolgt.

Teile sichern

Es ist notwendig, die Lötkolbenspitze zwischen Platine und Anschluss zu platzieren, um die Stelle zu erwärmen, an der gelötet werden soll. Um das Teil nicht zu beschädigen, sollte diese Zeit 1-2 Sekunden nicht überschreiten. Anschließend können Sie das Lot zum Lötbereich bringen. Denken Sie daran, dass in diesem Stadium Flussmittel auf eine Person spritzen kann. Seien Sie also vorsichtig. Nachdem die erforderliche Menge Lot geschmolzen ist, muss der Draht von der Stelle entfernt werden, an der das Teil gelötet wird. Um es gleichmäßig zu verteilen, müssen Sie die Lötkolbenspitze eine Sekunde lang gedrückt halten. Dann müssen Sie das Gerät entfernen, ohne das Teil zu bewegen. Es vergehen einige Augenblicke und die Lötstelle kühlt ab. Während dieser Zeit muss sichergestellt werden, dass das Teil seinen Standort nicht ändert. Überschüssiges Material kann mit einem Seitenschneider abgeschnitten werden. Achten Sie aber darauf, dass die Lötstelle nicht beschädigt wird.

Überprüfung der Arbeitsqualität

Schauen Sie sich das resultierende oberflächenmontierte SMD an:

1. Idealerweise sollten die Kontaktfläche und die Zuleitung des Teils verbunden sein. In diesem Fall muss die Lötstelle selbst eine glatte und glänzende Oberfläche haben.
2. Wenn eine Kugelform erreicht wird oder eine Verbindung mit benachbarten Pads besteht, ist es notwendig, das Lot zu erhitzen und überschüssiges Lot zu entfernen. Bedenken Sie, dass sich nach der Arbeit immer noch eine gewisse Menge davon auf der Lötkolbenspitze befindet.
3. Bei einer matten Oberfläche und Kratzern das Lot erneut schmelzen und, ohne die Teile zu bewegen, abkühlen lassen. Bei Bedarf können Sie es in einer kleinen Menge hinzufügen.

Um Flussmittelrückstände von der Platine zu entfernen, können Sie ein geeignetes Lösungsmittel verwenden. Dieser Vorgang ist jedoch nicht zwingend erforderlich, da sein Vorhandensein die Funktion des Schaltkreises nicht beeinträchtigt oder beeinträchtigt. Wenden wir uns nun der Theorie des Lötens zu. Dann gehen wir die Funktionen jeder einzelnen Option durch.

Theorie

Unter Löten versteht man das Verbinden bestimmter Metalle mit anderen, schmelzbareren Metallen. In der Elektronik wird hierfür Lot verwendet, das 40 % Blei und 60 % Zinn enthält. Diese Legierung wird bereits bei 180 Grad flüssig. Moderne Lote werden als dünne Röhrchen hergestellt, die bereits mit einem speziellen Harz gefüllt sind, das als Flussmittel fungiert. Erhitztes Lot kann eine interne Verbindung herstellen, wenn die folgenden Bedingungen erfüllt sind:

1. Es ist notwendig, dass die Oberflächen der zu lötenden Teile gereinigt werden. Dazu ist es wichtig, alle im Laufe der Zeit entstehenden Oxidschichten zu entfernen.
2. Das Teil muss an der Lötstelle auf eine Temperatur erhitzt werden, die ausreicht, um das Lot zu schmelzen. Hier ergeben sich gewisse Schwierigkeiten, wenn eine große Fläche mit guter Wärmeleitfähigkeit vorhanden ist. Schließlich reicht die Leistung des Lötkolbens möglicherweise einfach nicht aus, um den Ort zu heizen.
3. Auf Schutz vor Sauerstoff muss geachtet werden. Diese Aufgabe kann Kolophonium übernehmen, das einen Schutzfilm bildet.

Die häufigsten Fehler

Schauen wir uns nun die drei wichtigsten an Häufige Fehler, und auch wie man sie behebt:

1. Mit der Spitze der Lötkolbenspitze werden die Lötstellen berührt. In diesem Fall wird zu wenig Wärme zugeführt. Es ist notwendig, die Spitze so anzubringen, dass zwischen der Spitze und dem Lötpunkt a größte Fläche Kontakt. Dann ist die SMD-Installation von hoher Qualität.
2. Es wird zu wenig Lot verwendet und es werden erhebliche Zeitabstände eingehalten. Wenn der Prozess selbst beginnt, ist ein Teil des Flussmittels bereits verdampft. Lot erhält nicht Schutzschicht, als Ergebnis - ein Oxidfilm. Wie installiere ich SMDs richtig zu Hause? Dazu schwingen Profis an der Lötstelle gleichzeitig den Lötkolben und das Lot.
3. Zu frühes Entfernen der Spitze aus dem Lötbereich. Die Hitze sollte intensiv und schnell sein.

Sie können einen Kondensator für die SMD-Montage nehmen und ihn in die Hände bekommen.

Lose Drähte verlöten

Jetzt werden wir üben. Nehmen wir an, wir haben eine LED und einen Widerstand. Sie müssen ein Kabel daran anlöten. Der Einsatz von Montageplatten, Stiften oder Ähnlichem ist dabei nicht erforderlich Hilfselemente. Um dieses Ziel zu erreichen, müssen Sie die folgenden Vorgänge ausführen:

1. Entfernen Sie die Isolierung von den Enden des Kabels. Sie müssen sauber sein, da sie vor Feuchtigkeit und Sauerstoff geschützt wurden.
2. Wir verdrillen die einzelnen Adern des Kerns. Dies verhindert ein späteres Ausfransen.
3. Wir verzinnen die Enden der Drähte. Während dieses Vorgangs ist es notwendig, die erhitzte Spitze zusammen mit dem Lot (das gleichmäßig über die Oberfläche verteilt sein sollte) an den Draht heranzuführen.
4. Wir kürzen die Leitungen von Widerstand und LED. Dann müssen Sie sie verzinnen (unabhängig davon, ob die Teile alt oder neu sind).
5. Halten Sie die Leitungen parallel und tragen Sie eine kleine Menge Lot auf. Sobald die Lücken gleichmäßig gefüllt sind, müssen Sie den Lötkolben schnell entfernen. Bis das Lot vollständig ausgehärtet ist, muss das Teil nicht berührt werden. Geschieht dies dennoch, entstehen Mikrorisse, die sich negativ auf die mechanischen und elektrischen Eigenschaften der Verbindung auswirken.

Löten von Leiterplatten

In diesem Fall ist ein geringerer Kraftaufwand als im vorherigen Fall erforderlich, da hier die Platinenlöcher eine gute Rolle als Halterung für Teile spielen. Aber auch hier ist Erfahrung wichtig. Das Ergebnis der Arbeit von Anfängern ist oft, dass der Stromkreis wie ein einziger großer und durchgehender Leiter aussieht. Dies ist jedoch keine schwierige Aufgabe, sodass das Ergebnis nach ein wenig Training auf einem ordentlichen Niveau liegen wird.

Lassen Sie uns nun herausfinden, wie die SMD-Installation in diesem Fall erfolgt. Zunächst werden Lötkolbenspitze und Lot gleichzeitig zur Lötstelle gebracht. Außerdem müssen sich sowohl die bearbeiteten Pins als auch die Platine erwärmen. Es ist notwendig, die Spitze so lange zu halten, bis das Lot die gesamte Kontaktfläche gleichmäßig bedeckt. Anschließend kann es im Halbkreis um die behandelte Stelle gezogen werden. In diesem Fall sollte sich das Lot in die entgegengesetzte Richtung bewegen. Wir sorgen für eine gleichmäßige Verteilung über die gesamte Kontaktfläche. Anschließend das Lot entfernen. UND letzter Schritt- Dies ist ein schnelles Entfernen der Spitze von der Lötstelle. Wir warten, bis das Lot seine endgültige Form annimmt und aushärtet. So erfolgt in diesem Fall die SMD-Montage. Bei den ersten Versuchen wird es nicht so gut aussehen, aber mit der Zeit kann man lernen, es auf einem solchen Niveau zu machen, dass man es nicht mehr von der Werksversion unterscheiden kann.

Wir haben bereits die wichtigsten Funkkomponenten kennengelernt: Widerstände, Kondensatoren, Dioden, Transistoren, Mikroschaltungen usw. und auch untersucht, wie sie auf einer Leiterplatte montiert werden. Erinnern wir uns noch einmal an die Hauptschritte dieses Prozesses: Die Anschlüsse aller Komponenten werden durch die Löcher in der Leiterplatte geführt. Anschließend werden die Leitungen abgeschnitten und anschließend auf der Rückseite der Platine gelötet (siehe Abb. 1).
Dieser uns bereits bekannte Vorgang wird als DIP-Editierung bezeichnet. Diese Installation ist für Anfänger im Funkamateur sehr praktisch: Die Komponenten sind groß und können sogar mit einem großen „sowjetischen“ Lötkolben ohne Lupe oder Mikroskop gelötet werden. Aus diesem Grund beinhalten alle Master Kit-Bausätze für das Do-it-yourself-Löten die DIP-Montage.

Reis. 1. DIP-Installation

Die DIP-Installation hat jedoch ganz erhebliche Nachteile:

Große Funkkomponenten eignen sich nicht für den Bau moderner elektronischer Miniaturgeräte;
- Ausgangsfunkkomponenten sind teurer in der Herstellung;
- Eine Leiterplatte für die DIP-Montage ist auch teurer, da viele Löcher gebohrt werden müssen.
- Die DIP-Installation lässt sich nur schwer automatisieren: In den meisten Fällen müssen Installation und Löten von DIP-Teilen selbst in großen Elektronikfabriken manuell erfolgen. Es ist sehr teuer und zeitaufwändig.

Daher wird die DIP-Montage in der Produktion moderner Elektronik praktisch nicht mehr eingesetzt und durch das sogenannte SMD-Verfahren ersetzt, das heute der Standard ist. Daher sollte jeder Funkamateur zumindest eine allgemeine Vorstellung davon haben.

SMD-Montage

SMD-Bauteile (Chipbauteile) sind Bauelemente elektronische Schaltung, aufgebracht auf eine Leiterplatte mittels Oberflächenmontagetechnik – SMT-Technik (engl. Oberfläche montieren Technik). Das heißt, alle elektronischen Elemente, die auf diese Weise auf der Platine „fixiert“ werden, werden aufgerufen SMD Komponenten(Englisch) Oberfläche montiert Gerät). Der Prozess der Montage und des Lötens von Chipbauteilen wird korrekterweise als SMT-Prozess bezeichnet. „SMD-Installation“ zu sagen ist nicht ganz richtig, aber in Russland hat sich diese Version des Namens des technischen Prozesses durchgesetzt, also werden wir dasselbe sagen.

In Abb. 2. zeigt einen Ausschnitt der SMD-Montageplatine. Die gleiche Platine, die aus DIP-Elementen besteht, wird um ein Vielfaches größere Abmessungen haben.

Abb.2. SMD-Montage

Die SMD-Installation hat unbestreitbare Vorteile:

Funkkomponenten sind günstig in der Herstellung und können beliebig klein sein;
- Leiterplatten sind aufgrund des Verzichts auf Mehrfachbohrungen auch günstiger;
- Die Installation ist einfach zu automatisieren: Die Installation und das Löten der Komponenten erfolgt durch spezielle Roboter. Es gibt auch keinen technologischen Vorgang wie das Schneiden von Minen.

SMD-Widerstände

Es ist am logischsten, sich mit Chipkomponenten mit Widerständen als den einfachsten und am weitesten verbreiteten Funkkomponenten vertraut zu machen.
SMD-Widerstand auf seine Art physikalische Eigenschaftenähnelt der „üblichen“ Inferenzversion, die wir bereits untersucht haben. Alles von ihm physikalische Parameter(Widerstand, Genauigkeit, Kraft) sind genau gleich, nur der Körper ist anders. Die gleiche Regel gilt für alle anderen SMD-Bauteile.

Reis. 3. CHIP-Widerstände

Standardgrößen von SMD-Widerständen

Wir wissen bereits, dass Ausgangswiderstände je nach Leistung ein bestimmtes Raster an Standardgrößen haben: 0,125 W, 0,25 W, 0,5 W, 1 W usw.
Für Chip-Widerstände ist auch ein Standardraster mit Standardgrößen verfügbar. In diesem Fall wird die Standardgröße jedoch durch einen vierstelligen Code angegeben: 0402, 0603, 0805, 1206 usw.
Grundgrößen von Widerständen und deren technische Eigenschaften sind in Abb. 4 dargestellt.

Reis. 4 Grundgrößen und Parameter von Chipwiderständen

Kennzeichnung von SMD-Widerständen

Widerstände sind auf dem Gehäuse mit einem Code gekennzeichnet.
Wenn der Code drei- oder vierstellig ist, dann letzte Ziffer bedeutet die Anzahl der Nullen, In Abb. 5. Widerstand mit Code „223“ hat den folgenden Widerstand: 22 (und drei Nullen rechts) Ohm = 22000 Ohm = 22 kOhm. Der Widerstandscode „8202“ hat einen Widerstand von: 820 (und zwei Nullen rechts) Ohm = 82000 Ohm = 82 kOhm.
In einigen Fällen erfolgt die Kennzeichnung alphanumerisch. Beispielsweise hat ein Widerstand mit Code 4R7 einen Widerstandswert von 4,7 Ohm und ein Widerstand mit Code 0R22 einen Widerstandswert von 0,22 Ohm (hier ist der Buchstabe R das Trennzeichen).
Es gibt auch Nullwiderstandswiderstände oder Überbrückungswiderstände. Sie werden häufig als Sicherungen verwendet.
Natürlich müssen Sie sich das Codesystem nicht merken, sondern messen einfach den Widerstandswert des Widerstands mit einem Multimeter.

Reis. 5 Kennzeichnung von Chipwiderständen

Keramische SMD-Kondensatoren

Äußerlich sind SMD-Kondensatoren Widerständen sehr ähnlich (siehe Abb. 6). Es gibt nur ein Problem: Der Kapazitätscode ist nicht darauf vermerkt. Die einzige Möglichkeit, ihn zu bestimmen, besteht darin, ihn mit einem Multimeter zu messen, das über einen Kapazitätsmessmodus verfügt.
SMD-Kondensatoren sind auch in Standardgrößen erhältlich, meist ähnlich den Widerstandsgrößen (siehe oben).

Reis. 6. Keramische SMD-Kondensatoren

Elektrolytische SMS-Kondensatoren

Abb.7. Elektrolytische SMS-Kondensatoren

Diese Kondensatoren ähneln ihren herausgeführten Gegenstücken und die Markierungen auf ihnen sind normalerweise deutlich: Kapazität und Betriebsspannung. Ein Streifen auf der Kappe des Kondensators markiert seinen Minuspol.

SMD-Transistoren

Abb.8. SMD-Transistor

Transistoren sind klein, daher ist es unmöglich, ihren vollständigen Namen darauf zu schreiben. Beschränken sich auf die Codemarkierung und einige internationaler Standard keine Markierungen. Code 1E kann beispielsweise den Typ des Transistors BC847A oder möglicherweise einen anderen angeben. Dieser Umstand stört jedoch weder Hersteller noch normale Verbraucher von Elektronikgeräten. Schwierigkeiten können nur bei Reparaturen auftreten. Ohne die Dokumentation des Herstellers dieser Platine kann es manchmal sehr schwierig sein, den Typ des auf einer Leiterplatte installierten Transistors zu bestimmen.

SMD-Dioden und SMD-LEDs

Fotos einiger Dioden sind in der folgenden Abbildung dargestellt:

Abb.9. SMD-Dioden und SMD-LEDs

Die Polarität muss auf dem Diodenkörper in Form eines Streifens näher an einer der Kanten angegeben werden. Normalerweise ist der Kathodenanschluss mit einem Streifen gekennzeichnet.

Eine SMD-LED hat auch eine Polarität, die entweder durch einen Punkt in der Nähe eines der Pins oder auf andere Weise angezeigt wird (mehr dazu erfahren Sie in der Dokumentation des Komponentenherstellers).

Die Bestimmung des Typs einer SMD-Diode oder LED, wie im Fall eines Transistors, ist schwierig: Auf dem Diodenkörper ist ein nicht aussagekräftiger Code eingeprägt, und meistens sind auf dem LED-Körper bis auf die Polaritätsmarkierung überhaupt keine Markierungen vorhanden. Entwickler und Hersteller moderner Elektronik legen wenig Wert auf deren Wartbarkeit. Es wird davon ausgegangen, dass die Leiterplatte von einem Servicetechniker repariert wird, der über eine vollständige Dokumentation für ein bestimmtes Produkt verfügt. In einer solchen Dokumentation wird eindeutig beschrieben, wo auf der Leiterplatte eine bestimmte Komponente installiert ist.

Einbau und Löten von SMD-Bauteilen

Die SMD-Bestückung ist vor allem für die automatische Bestückung durch spezielle Industrieroboter optimiert. Aber Amateur Amateurfunkentwürfe lässt sich auch an Chipbauteilen durchführen: Bei ausreichender Sorgfalt und Aufmerksamkeit kann man reiskorngroße Teile mit dem gängigsten Lötkolben löten, man muss nur ein paar Feinheiten kennen.

Dies ist jedoch ein Thema für eine separate große Lektion, also mehr über Automatik und manuelle SMD-Installation wird gesondert besprochen.