Оборудование для ремонта современной микроэлектронной техники
Ремонт современной микроэлектронной техники требует высокой квалификации специалиста и наличия ряда качественных приспособлений, инструментов и приборов, без которых невозможно проводить диагностику и устранение неисправностей.
В мастерской должны иметься качественные паяльник и термофен для работы с SMD-компонентами, лабораторный блок питания, осциллограф, микроскоп, мультиметр, например:
- паяльник быстрого нагрева Quicko T12-952 на 75 ватт со сменными жалами и встроенным блоком питания, рабочие температуры от 200 до 480 градусов по Цельсию (50 USD):
- термофен с быстрым нагревом QUICK 857DW+ мощностью 580W (65 USD):
- двухканальный осциллограф с генератором сигналов и мультиметр Hantek 2D42 (bandwidth – 40 Mhz, 130 USD) или D72 (до 70 МГц, 170 USD):
- микроскоп Andonstar AD208S с 8,5 дюймовым ЖК-дисплеем (для удобства работы нужно доработать штатив), увеличение 5X-1200X:
При работе с BGA-компонентами серьезных результатов невозможно достичь без наличия хорошей инфракрасной паяльной станции с управляемой плавной регулировкой температуры нижнего и верхнего нагревателей.
Паяльные станции хорошего качества стоят приличных денег, но, при наличии времени и желания, используя компоненты с Aliexpress, можно самому сделать паяльный комплекс с хорошими характеристиками.
Рассмотрим подробнее, какими характеристиками должна обладать паяльная станция, которая может использоваться для ремонта видеокарт, материнских плат и других радиоэлектронных устройств.
Какие опции должен иметь хороший инфракрасный паяльный комплекс?
Качественный паяльный комплекс должен обеспечивать возможность выполнять высокоточные сервисные работы по обслуживанию и ремонту электронной техники с BGA-компонентами.
Площадь нижнего нагревателя должна соответствовать размеру печатной платы, чтобы обеспечивать равномерный контролируемый нагрев без ее тепловой деформации.
Кроме того, он должен быть максимально надежным и легко модернизируемым. Для обеспечения максимально корректного температурного режима при реболлинге/монтаже BGA-чипов паяльный комплекс должен быть программно управляемым.
Термопрофиль, использующийся при работе с безсвинцовыми припоями:
Термопрофиль для работы с свинцовосодержащими припоями:
Наращивание возможностей паяльного комплекса возможно путем подключения дополнительных узлов, добавления различных вспомогательных устройств, стоек, дополнительного освещения, покупки новых трафаретов и т.д.
В качестве преднагревателя можно использовать относительно недорогое изделие с интересно звучащим названием PUHUI T8280 (стоит чуть больше 100USD на Али) c двумя инфракрасными излучателями, обеспечивающими нагрев суммарной мощностью 1,5 кВт на площади 280X270мм с максимальной температурой 450 градусов по Цельсию):
В перспективе PUHUI T8280 можно модернизировать, установив более удобный держатель плат и переделав очень громкую систему охлаждения, поменять штатный серверный вентилятор San Ace 40 Sanyo Denki (размеры: 40х40×28 мм, 12 V, 0.68 m³/min, шум 44dBA) на более тихий (места в корпусе для этого достаточно), а также добавив еще одну термопару с индикатором для контроля температуры ближе к подогреваемой плате. Некоторые мастера осуществляют переделку PUHUI T8280 путем установки контроллера REX-C100 и замены термопары на более качественную, например, TP-01.
Наличие верхнего нагревателя позволяет осуществлять качественную замену чипов и их реболлинг.
Как самому сделать верхний нагреватель паяльной станции?
Узел верхнего нагревателя можно взять готовый с Aliexpress, либо сделать самодельный сделав из подходящих материалов кожух для керамического нагревателя.
Готовый верхний нагреватель с Aliexpress с керамическим нагревателем на 450 ватт (40-50 USD):
В качестве крепления верхнего нагревателя можно использовать переделанный фотоувеличитель, детали от стойки для дрели, либо регулируемый настольный держатель с Алиэкспресс/Banggood (или снятый с лампы):
Самодельный верхний нагреватель с 450-ваттным керамическим нагревателем:
Крепление верхнего нагревателя с использованием держателя от лампы:
Управление нагревом BGA Rework Station можно обеспечить с помощью следующих компонентов (можно купить на Алиэкспресс в наборе за 60-70 долларов):
- цифровой пропорционально интегрально дифференциальный регулятор (PID-контроллер) температуры REX-C100:
- терморегулятор Altec PC410 с RS232 коммуникационным модулем, позволяет обеспечить управление режимом работы паяльной станции:
- твердотельное реле (SSR) на 40A:
- термопара (датчик температуры, K-Probe) на 0-400 градусов для контроля текущей температуры:
- радиатор для реле:
Кроме того, желательно сделать/приобрести:
- удобный термостойкий штатив с регулировкой положения верхнего нагревателя по горизонтали и вертикали;
- вакуумный пинцет;
- лампы подсветки;
- дымоуловители/вытяжки;
- приспособления для демонтажа/всасывания излишков припоя;
- вакуумные пинцеты;
- термопинцет.
При сборке самодельного узла верхнего нагрева также можно использовать следующие вспомогательные элементы:
- алюминиевый профиль/уголки для сборки каркаса;
- трафареты для ограничения теплового излучения от верхнего нагревателя;
- металлическая гофротруба/шланг для душа для защиты проводов;
- штатив от настольной лампы (или готовый с Алиэкспресс).
Схемы подключения модулями управления нагревателей паяльной станции
Для управления преднагревателем можно использовать связку PID-контроллера REX-C100 с твердотельным реле SSR-40 и термодатчиком.
Схема соединений PID-контроллера REX-C100, реле SSR-40 с радиатором (Heatsink), нагревательного элемента (Heat Source) и термопары (Thermocouple):
Изображение, иллюстрирующее соединение REX-C100 с реле SSR-40 и термодатчиком:
Схема подключения нагрузки к программируемому терморегулятору Altec PC410 через SSR-реле:
Подключение Altec PC410 к компьютеру:
Для управления PC410 с компьютера можно использовать разные программы, в том числе с сайтов производителей станций, использующих этот контроллер, например:
- LY_IR6000_software;
- BGA Mods Rework Software;
- PSOFT Rework Station Controller.