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Composants de soudure 0201. Nerveux, veuillez vous éloigner des écrans

Bonjour, Habr!



Je souhaite partager l'expérience des panneaux de soudure. Je vais également aborder l'installation de très petits composants de taille 0201.

Contexte


J'avais auparavant un article sur un sujet similaire, «Installation manuelle de cartes complexes sur les composants 0402, 0603, QFN, LQFP et THT» . J'ai brièvement montré comment vous pouvez souder des cartes assez complexes, avec un grand nombre de composants, à l'aide d'une pince à épiler et d'un sèche-cheveux. Jusqu'à récemment, je n'avais jamais développé de carte avec un 0201 passif, mais tout se passe pour la première fois.

Tailles


Pour commencer, déterminons les tailles des composants passifs. Nous ne parlerons que des résistances et des condensateurs, car ils sont généralement les plus présents sur les cartes et il est plus difficile de les installer manuellement.

Dans mes projets, j'ai de plus en plus commencé à passer au 0402, car cela permet une disposition plus dense et laisse de l'espace sur les couches supérieures pour les polygones et les conducteurs.


Fig. 1. Résistances 0603, 0402 et 0201.

J'ai photographié trois bandes (Fig. 1.) avec différents types de résistances afin de pouvoir les comparer visuellement.

Dimensions métriques des résistances Yageo:

  • 0603 - 1,6x0,8 mm;
  • 0402 - 1,0 x 0,5 mm;
  • 0201 - 0,6x0,3 mm.

Comme vous pouvez le voir, les différences sont importantes.

Outils


Pendant plus de dix ans à développer des cartes et à souder mes schémas, j'ai commencé à prêter plus d'attention aux outils. Ils ne doivent pas nécessairement être nombreux, mais ils doivent être «adaptés». Je n'ai pas posté de photos, qui sont intéressées, vous pouvez google. Les informations ne sont pas données à des fins publicitaires, mais pour comprendre quel outil vous pouvez utiliser.

Pince à épiler. Pendant les trois premières années, j'ai utilisé des pincettes ProsKit 1pk-101t. J'ai ensuite installé les composants 1206, 0805 et 0603. Après cela, pendant cinq ans, j'ai utilisé «VETUS ESD-10», en les installant également des composants 0402. Il est légèrement plus doux que le premier et de même taille. Au cours des dernières années, j'ai eu deux goothelp gt-11ESD identiques. Il s'agit d'un spécimen étroit, allongé et doux qui n'est élevé que de 8 mm (il figure sur la photo de couverture de l'article). Seulement pour eux j'ai pu capturer normalement 0201. En plus de cet ensemble de pincettes (je les ai toutes gardées), j'utilise «goot TS-13», large, pour capturer de gros composants (microcircuit, inductance, etc.). Il y avait divers intermédiaires, mais ils ne méritent pas l'attention.

J'ai une station de soudage depuis sept ans maintenant, je ne me souviens même plus de ce que c'était avant. Lukey 852D +.

Pâte à souder "SolderPlus 7020199 62NCLR-A". Flux "FluxPlus 7019074 6-412-A". Je les mélange environ 1: 1 et applique le mélange résultant sur les tampons des composants avec une seringue.

Disposition des composants sur la carte


Avec l'outil trié. Maintenant un peu sur Altium et comment cela nous aidera dans l'arrangement. J'utilise ma bibliothèque de composants et j'ai parlé en partie des champs nécessaires dans mon autre article, «Développement d'un module sur iMX8. Caractéristiques du transfert de trace. " . Ainsi, si tous les champs nécessaires pour les composants sont présents, la tâche est simplifiée. Cliquez avec le bouton droit sur le composant et sélectionnez l'élément de menu Rechercher des objets similaires.


Fig.2. Rechercher des composants sur la carte

Dans la fenêtre qui apparaît, définissez les filtres par calque, valeur faciale et encombrement. Cliquez sur OK et vérifiez que tous les composants nécessaires sont mis en surbrillance. Maintenant, nous connaissons leur emplacement sur le tableau. Il est important de basculer vers la couche sérigraphique (les boutons + et - du clavier) pour voir les étiquettes des composants, ce sera encore plus facile.


Fig.3. Composants sélectionnés

Après cela, vous pouvez commencer à organiser les composants. Je mets généralement le côté en premier (si la carte est double face), sur lequel il y a de gros connecteurs. Après avoir soudé tout le côté, vous pouvez retourner la planche et ne pas avoir peur que les composants bougent lorsque le deuxième côté est scellé (vous pouvez utiliser des poignées pour les planches). Au début, j'ai réglé le 0201 passif et le 0402, puis le 0603 et l'inductance. Après cela, vous pouvez mettre QFN et tout le reste.


Fig.4. Composants d'étanchéité (a)


Fig.5. Scellement des composants (b) Une

fois tous les composants disposés, je les soude avec un sèche-cheveux à la fois, en les alignant en parallèle.

J'installe BGA après que tout le reste est déjà soudé et que la carte est éliminée du flux. Lavage dans un bain à ultrasons avec de l'alcool ou un liquide de lavage.


Fig.6. Installé 0603, 0402 et 0201

Sur la carte, on peut voir que la densité d'installation est faible. Si vous essayez, vous pourriez adapter 0402 au lieu de 0201, mais à certains endroits sur la planche, cela serait difficile et, très probablement, au détriment de la trace. Il s'agit, pour ainsi dire, d'un test du stylo, afin de comprendre à quel point il est laborieux et s'il vaut la peine d'utiliser de telles tailles dans des projets à l'avenir.

Conclusion


Je ne dirai pas que cette méthode est la plus simple. Le soudage manuel n'est pertinent que sur les prototypes, lorsqu'il s'agit de production en série. Plusieurs fois, nous avons soudé les maquettes sur le site de production et une fois confronté au fait que les mauvaises valeurs des résistances 0402 ont été soudées (elles ne sont pas marquées). Ils ont recherché le problème pendant plusieurs jours, car il y avait plus de 2000 composants sur la carte et les dysfonctionnements du produit n'étaient pas réguliers. Dans ce cas, vous commencez par rechercher un problème dans les circuits et le traçage et vous ne pensez pas que le problème est complètement différent. La probabilité d'une erreur lors du soudage manuel (de cette manière) est minimale, car un groupe de composants est installé immédiatement et même si je fais une erreur en définissant une valeur, l'erreur sera trouvée lorsque j'en mettrai une autre. Je dirai plus, il n'y a jamais eu d'erreurs dans l'alignement avec la soudure manuelle.La production déboguée à l'usine, bien sûr, ne fera pas d'erreurs, mais lors de la soudure d'un prototype, il est très important de savoir que tous les composants sont en place, sinon vous pouvez passer beaucoup plus de temps à rechercher un problème inexistant.

Si vous avez besoin de plus de nuances - demandez!

Merci et a bientot!

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