Lodding under chips: 6 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:25

Jeg måtte nylig designe en enhet som brukte en brikke med en kjøleribbe under brikken på brikken. Denne kjøleribben måtte være både elektrisk og termisk koblet til kretskortet.

Vanligvis er disse enhetene (se bildet) loddet til PCB ved hjelp av tilbakespylingsteknikker, der loddemasse blir stensillert til brettet, roboter plasserer flisene og en spesiell ovn varmer enheten til loddemassen smelter. Andre enheter med samme problem inkluderer driverbrikker og LED -er med høy effekt. Jeg prøvde opprinnelig å bruke sølvvarmeavlederforbindelse, men selv om det var ganske bra termisk, gjorde det ikke en pålitelig elektrisk tilkobling, CCT fungerte feil med vibrasjoner og den magiske røyken slapp unna … noe som førte til mye banning og frustrasjon. Etter litt eksperimentering fant jeg ut denne metoden for å lodde under slike enheter for håndprototyper uten å trenge en refow -ovn.

Trinn 1: Forbered Thermal Vias

Kretskortet ditt bør ha et kobberområde under brikkets kjøleribbe for elektrisk og termisk tilkobling.

Bor først små hull (så mange som kan passe) under der flisens kjøleribbe går. Neste stikk gjennom kobbertråd gjennom hullene (andre bilde). Prøv å bruke wire så tykk som hullene tillater det. Du trenger en tett passform. Jeg brukte nettopp ledningene fra en diode….de var akkurat….og laget av kobber (belagt med tinn). Andre gang ville jeg stikke ledningene fra bunnen akkurat nok til å stikke ut, men ikke for langt (tredje bilde).

Trinn 2: Lodde toppen og bunnen av den termiske Via

Lodd nå toppen og bunnen av de ledede ledningene …. prøv å bruke så lite som mulig på toppen, der brikken blir installert for å gjøre det neste trinnet lettere.

Trim de øverste ledningene så nær PCB som mulig uten å ødelegge sporverk. La imidlertid 2-3 mm ledning stikke ut fra bunnen … men du må kunne koble varmen fra loddejernet til noe når det er på tide å feste brikken.

Trinn 3: Fil tilbake på oversiden

Nå kommer den delikate delen.

Arkiver så mye som mulig forsiktig uten å skrape omkringliggende spor. Ta deg god tid her …. det er veldig vanskelig og kan ikke forhastes. Når det blir for nær filen, bruk et skalpellblad for å skrape bort enda mer. Kobberet og loddetinnet skal være rimelig mykt. På det første bildet skulle du kunne se kjernene til kobbertrådene som ble stukket igjennom og dukket opp.

Trinn 4: Slip til slutt PCB

Bruk vått/tørt sandpapir under en kran, og sandpapir forsiktig det gjenværende loddetinnet fra PCB -underslangen til det er kobber og så flatt som mulig.

Ikke vær for aggressiv med grovt sandpapir, ellers kan du (som jeg gjorde) slipe bort omkringliggende spor. Ta deg god tid igjen, og avslutt med 2000 kornpapir for å få en god finish. Se på bildet, selv om det er uskarpt, bør du kunne se bart kobber med to kobbersnegler der ledningene er. Legg også merke til et par riper på noen forbindelsesspor….ops… forhåpentligvis vil tinningen ta seg av disse små riper. Etter dette kan du bruke litt brukt loddeflette til å tinne pinneskinnene der brikken vil koble seg….. men la varmeavlederområdet stå rent kobber…. Du må kanskje fjerne overflødig tinning med ren loddeflette. Det er viktig å ha alt flatt.

Trinn 5: Hurra, loddepastaen går inn på scenen

Nå får du loddemassen og dupper litt i midten av flisens kjøleribbe. Ikke bruk for mye og la det være et hull rundt kantene. Hvis du får litt på utsiden, fjerner du og prøver igjen.

Når brikken er plassert på kretskortet, vil limen sprute ut, noe som kan ende opp med å kutte ut chipspinnene … så bare bruk så mye som nødvendig. Plasser deretter brikken på kretskortet, og fest loddetinnene til de fortinnede sporene. Bruk et multimeter for å kontrollere at det ikke er shorts. Vær forsiktig med loddemasse, det er giftig, så vask hendene hvis du får noe på deg selv og rengjør sprut. Den bør også oppbevares i kjøleskapet når den ikke er i bruk. Når du klistrer på hjørnepinnene, må du stole på fortinnet belte …. ikke legg til mer loddetinn. Du trenger bare å holde brikken på plass. Du bør spille litt når du flytter brikken litt. Hvis du legger i for mye, fjern alt, rengjør og prøv igjen.

Trinn 6: Varme nedenfra

Snu brettet og varm opp de stikkende kobbertrådene underfra.

Se på oversiden av brettet og legg merke til at det skal være litt røyk når loddemassen smelter og flyter. Når den er avkjølt, skyver du brikken. Den skal være steinfast hvis pastaen har smeltet og størknet. Hvis det er noe spill …. prøv deretter å varme opp igjen, eller fjern alt/rengjør og prøv igjen. Til slutt lodder du de resterende pinnene og de tidligere klistrede pinnene og rydder opp med en ren flette, deretter flussfjerner og tester for shorts. Gratulerer! Du har lykkes med å feste en chip med en kjøleribbe under både termisk og elektrisk. Beklager de uskarpe bildene, kameraet mitt gjør bare makro. Denne teknikken bør være nyttig for ikke bare sjetonger som vist på bildene, men også lysdioder med høy effekt og andre komponenter med et lignende behov for en god elektrisk og termisk tilkobling til PCB -oppsett.