Saldatura SMD: Una guida passo dopo passo

La saldatura SMD si riferisce al processo di saldatura di componenti elettronici a montaggio superficiale su circuiti stampati. Poiché i dispositivi elettronici e i PCB sono diventati progressivamente più piccoli, l'utilizzo di Componenti SMD è salito alle stelle nella progettazione dei circuiti. Le dimensioni ridotte dei componenti SMD consentono una densità dei componenti molto maggiore sui circuiti stampati e consentono la miniaturizzazione dell'elettronica moderna. però, il loro ingombro ridotto crea anche alcune sfide uniche per l'assemblaggio e la saldatura. In questa guida, esamineremo gli strumenti chiave & gradi o inferiore a, the step-by-step process for properly soldering SMD components and master SMD soldering rework.

Essenziale Strumenti di saldatura SMD & materiale

La saldatura dei dispositivi a montaggio superficiale richiede alcuni strumenti specializzati per gestire componenti di piccole dimensioni e realizzare giunti di saldatura di precisione. Ecco alcuni degli elementi essenziali di cui avrai bisogno:

Saldatore – Un saldatore a punta fine nella gamma di potenza 15-30 W è ideale per lavori SMD. È possibile utilizzare punte piccole fino a 0,5 mm. Le funzionalità di controllo della temperatura aiutano a evitare il surriscaldamento.

Hot Air Soldering Gun – Use hot air to melt solder or solder paste, equipped with different gun tips.

Flux – Usually rosin solution or flux paste. Pen-type or needle-type applicators allow for better control of the amount used.

Cleaning Agent – PCB cleaner or isopropyl alcohol, usually combined with a brush or cotton swabs, is used to remove residual flux.

Solder Paste– Solder paste consists of a mixture of powdered solder alloy and flux cream. Consente di applicare con precisione la saldatura ai pad SMD prima del posizionamento dei componenti.

Microscopio – Uno stereomicroscopio o lenti d'ingrandimento sono indispensabili per ispezionare piccoli giunti di saldatura e il posizionamento dei componenti. Tipico è un microscopio con ingrandimento da 20x a 40x.

Pinzette – Le pinzette a punta fine consentono la manipolazione e il posizionamento precisi di componenti SMD di piccole dimensioni 0201 o 01005 taglie (0.25mm x 0,125 mm). Sono preferibili le pinzette antistatiche.

Hands Helping Hands – Gli strumenti Helping Hands con lenti di ingrandimento consentono il posizionamento a mani libere dei PCB al microscopio durante la saldatura.

Stencil – Stencil PCB sono sottili lamine di metallo tagliate al laser con uno schema di aperture che corrisponde al layout del pad di saldatura del PCB. Per applicare la pasta saldante, lo stencil è allineato al PCB e la pasta viene proiettata sui pad attraverso le aperture dello stencil. L'utilizzo di uno stencil consente un'applicazione precisa ed efficiente della pasta saldante prima del posizionamento del componente SMD.

Maschere: le maschere aiutano a posizionare le schede con un'angolazione che migliora la visibilità e l'accesso ai giunti di saldatura sotto i componenti durante la saldatura manuale.

Ventosa per saldatura/Strumenti dissaldanti: strumenti di aspirazione specializzati vengono utilizzati per rimuovere o rilavorare giunti di saldatura e componenti dissaldanti per lavori di riparazione.

How to Do SMD Soldering: A Professional Step-by-step Guide

Preparare il PCB pulendolo accuratamente per rimuovere eventuali detriti o ossidazioni che potrebbero essere presenti. You can then start SMD soldering with a soldering iron or a hot air soldering gun.

Saldatura SMD with Soldering Iron

Passo 1: Applicazione del flusso

Use a flux pen to evenly cover all SMD pads with flux. For leadless ceramic ICs, pre-tin pads with solder (work quickly at a moderate temperature to avoid over-melting).

Passo 2: Posizionamento dei componenti

Use anti-static tweezers to precisely place the chip on the PCB pastiglie. Check thoroughly to ensure that each terminal is aligned with its respective pad.

Passo 3: Corner Tack Soldering

Put a little solder on the soldering iron tip to solder the diagonal corners of the chip and hold it in place. Recheck alignment before the next step.

Passo 4: Flux Reapplication

Use the flux pen again to apply a fresh layer of flux over the pins and pads, ensuring smooth solder flow and preventing oxidation.

Passo 5: Drag Soldering with a Mini WAve Tip

Use a mini wave tip to drag soldering, which has a solder reservoir at its head. Firstly load the reservoir with molten solder. Gently touch the outer ends of the pins and QFP pads with the tip. Slightly lift the tip by about 0.5 mm to allow molten solder to flow from the reservoir into the pad and pin area, forming a solder joint. In questo passaggio, pay attention to the hand gestures. The axis of the soldering iron tip should form an angle of 30°to 45°with the edge to be soldered. Do not drag soldering too fast, and control it to drag through one soldering point in about 1 secondo.

Passo 6: Ispezione finale & Pulizia

Once soldering, thoroughly inspect each solder joint under a microscope to check for any shorts or poor soldering that require rework. For short circuits, apply flux and re-drag (max 2 attempts per area). If the soldering is not done properly once, wait until it cools down before soldering again. (≤3 reworks total). While there are no defects, perform a clean process.

Saldatura SMD con Hot UNir Soldering Gun

Passo 1: Pre-Soldering Inspection

Inspect the PCB pads for adequate solder bumps. If the solder amount is insufficient, apply a small amount of solder on the pads with a soldering iron. If there is no solder bump, deposit solder paste on the pads using the PCB stencil.

Passo 2: Applicazione del flusso

Apply flux to both the component pins and the pads to improve adequate wetting during the reflow process.

Passo 3: Posizionamento dei componenti

Use tweezers to position the SMD component accurately on the PCB pads. Make sure the leads are properly aligned with the pads.

Passo 4: Preriscaldamento

Before soldering, use the hot air gun to gently preheat the area around the component. This prevents thermal shock and ensures even heating.

Passo 5: riflusso Processo di saldatura

Apply hot air to the component evenly till the solder melts and reflows. For small SMD components, surface tension will help the component auto-align into the correct position. When working with QFP components, pay attention to pin alignment during heating. It’s recommended to solder one row of pins first, verify for alignment, and then solder the other rows.

Passo 6: Ispezione finale & Pulizia

Una volta completata la saldatura, inspect for any potential defects. Clean the circuit board with isopropyl alcohol and a brush or cotton swabs to eliminate any residual flux.

Suggerimenti da seguire durante il processo di saldatura

• Utilizzare la temperatura effettiva del saldatore più bassa per evitare di danneggiare i componenti sensibili.
• Mantenere pulita la punta di saldatura tra i giunti per garantire un trasferimento di calore ottimale al giunto.
• Apply just enough solder to form a proper fillet on each joint. Insufficient or excess solder can lead to unreliable connections.
• Osservare il flusso e la bagnatura della saldatura e, se necessario, riapplicare il flusso o i cuscinetti pre-stagnati.
• Evitare di toccare o urtare il PCB finché tutti i giunti di saldatura non si sono raffreddati e induriti.
• Visually inspect underneath components like BGAs and QFNs if possible.
• Prendere ESD prevention steps like grounding wrist straps and mats.
• Lavora sistematicamente dal centro verso l'esterno o dai componenti più piccoli a quelli più grandi.
• Mantieni i pad freschi evitando il calore prolungato in un punto per evitare che si sollevino o danneggino il PCB.

How to Do SMD Soldering Rework?

La rilavorazione della saldatura dei dispositivi a montaggio superficiale è un processo delicato ma un'abilità essenziale per Riparazione PCB e modifica. Mentre bisogna fare molta attenzione, è possibile dissaldare e sostituire con successo i componenti SMD senza causare danni alla scheda. We will then introduce how to do SMD soldering rework using a hot air soldering gun and a soldering iron.

Desoldering with a Soldering ioron

Apply flux on the component pins and select an appropriate soldering iron tip with 200-400℃ temperature. Heat the pins to melt the solder and remove the components with tweezers. The operation is slightly different for various types of components. The following are the specific details.

Two-Terminal SMD Components – Begin by applying solder to one end and heating it using the soldering iron. While the solder is melting, quickly heat the other end. When both ends are molten, use tweezers to remove the component. You can use two soldering irons to heat both ends at the same time.

Doppio pacchetto in linea (TUFFO) circuiti integrati – Apply flux to the pins, then pile solder along one row. Move the soldering iron along the row of pins to melt the solder. Insert tweezers between the IC and pads on the molten side and lift to separate the pins. Remove excess solder with a soldering iron or solder wick. Repeat the operation for the other side to remove the component thoroughly.

Pacchetto Quad Flat (QFP) circuiti integrati – Apply flux to the pins and solder wick. Place the solder wick over the row of pins and heat with a soldering iron. Insert a thin non-wettable steel shim between the pins and the pads to lift them. Repeat for all sides until the chip is off.

Desoldering with un Hot Air Gun

Apply flux on the component pins and hold the components with tweezers. Preheat the components around with a hot air gun, then blow on the components. Do not stay in one place and move the hot air gun head quickly to heat each pin. When the pin solder is melted, remove the components with tweezers. Finalmente, clean the pads for re-soldering.

What you should keep in mind:

-Perform the overall pre-heating, usually for 30 secondi.

-Choose the gun tip according to the shape of the component, using a tubular gun tip in general.

-Keep the gun tip perpendicular to the circuit board as much as possible and about 10 mm away from it.

-Generalmente, set the wind speed to 1-3 levels and heat to 5 levels.

Pensieri finali

All'inizio la saldatura SMD può sembrare scoraggiante a causa del lavoro con componenti e giunti ridicolmente piccoli. Ma con un po' di pratica, gli strumenti giusti, e seguendo una tecnica solida, puoi saldare con successo componenti di quasi tutte le dimensioni. Con i componenti a montaggio superficiale che diventano sempre più piccoli e le schede sempre più fitte, apprendere le competenze di saldatura SMD sta diventando un must per tutti i principianti di PCB e gli hobbisti di elettronica.