2020-01-07

Lutowanie SMD, czyli precyzja i minimalizm.

Czym jest lutowanie SMD? Jest to lutowanie powierzchniowe, czyli elementy lutowane nie przechodzą na drugą stronę płytki, tylko umiejscowione są na jednej stronie. Lutowanie SMD zdobyły praktycznie cały przemysł elektroniczny ze względu na małe rozmiary elementów, możliwość usprawnienia. Całego procesu przez lutowanie maszynowe oraz niską cenę komponentów w technologii SMD. Dla osób, które używają tej technologii w domowym zaciszu zaletą, to może być brak ciągłego obracania płytki, czy też potrzeby wiercenia w płytkach.

Niezbędnik SMD

Jeśli chodzi o lutowanie SMD, to potrzebujemy troszkę większy zestaw narzędzi i artykułów do lutowania. Oczywiście niezbędna będzie lutownica. A najlepiej stacja lutownicza z regulacją temperatury (o stacjach rozpisywałem się w poradniku na temat lutowania przewlekanego), przyda nam się też cyna (tutaj polecam spoiwa o mniejszej średnicy, na przykład 0,56 mm). A razie nieudanego lutu plecionka lub odsysacz. Jednym z ważniejszych elementów do lutowania powierzchniowego jest topnik. Służy on do chemicznego oczyszczania elementów, które będziemy lutować. Topniki produkowane kilka lat temu po dłuższym czasie powodowały korozję płytek, jednak większość produktów, które możemy kupić. Je dzisiaj jest oznaczone jako no clean, dzięki czemu płytek nie musimy już czyścić. Najpopularniejszymi topnikami są topniki w formie żelu, oraz topnik w formie płynu i to właśnie nimi się dzisiaj zajmiemy. Oprócz podanych wcześniej topników istnieją także odtleniacze w formie sprayu, czy też pasty, niektórzy wykonują topniki. To sami roztapiając, kalafonie w rozpuszczalniku nitro, jednak ceny gotowych topników. Tej w formie płynnej są moim zdaniem na tyle atrakcyjne, że nie warto bawić się w tworzenie ich samodzielnie.

Do dzieła!

Zacznijmy od rozgrzania lutownicy do około 350 stopni Celsjusza, taka temperatura pozwoli nam na sprawne lutowanie, z małą możliwością uszkodzenia podzespołów, które będziemy spajać. Jako że ćwiczymy, nie ma potrzeby korzystać ze sprawnych podzespołów. I my do naszych celów użyjemy zestawu z uszkodzonym modułem GSM NEOWAY. Ze względu na jego niską cenę oraz sporą ilość złącz do lutowania. Pierwszym elementem, który przylutujemy, jest sam moduł GSM, układamy go tak. Tak, aby pady na płytce pokrywały się ze złączami tak jak na zdjęciu poniżej:

Teraz jeden z pinów musimy przylutować, aby moduł był w miarę sztywno zamocowany do płytki, duże elementy, takie jak transformatory często warto przykleić do płytki.

Gdy przylutowaliśmy jeden pad, możemy chwycić za topnik. Użyjemy teraz topnika płynnego, który nakładamy delikatnie pędzelkiem na piny, nie musimy nakładać go na każdy pad osobno, wystarczy jeden sprawny ruch ręką. Gdy nałożyliśmy już topnik na pady, możemy przejść do samego lutowania. O ile w lutowaniu elementów przewlekanych cynę roztapialiśmy na elemencie lutowanym, to tutaj robimy na odwrót, ponieważ spoiwo roztapiamy na grocie. Przydatny może być grot typu mini fala, ale i bez niego można sprawnie lutować SMD. Gdy nałożymy na grot trochę, cyny przykładamy grot, do drugiego pada. To i wykonujemy w miarę szybki, zdecydowany ruch. Jeśli cyny nie starczyło na pokrycie wszystkich pinów, a topnik z nich wyparował, nakładamy go jeszcze raz i lutujemy. Gdy zlutowane zostaną wszystkie pady, możemy im się przyjrzeć, w moim przypadku pierwsze luty wyglądały tak:

Gdy poprawiłem luty, które źle wyglądały, płytka prezentowała się następująco:

Tego typu moduły lutuje się trochę trudniej, niż na przykład mikrokontrolery, ze względu na duże pady lutownicze, przez co luty wyglądają mało estetycznie. Jeśli moduł jest zespojony z płytką, możemy przylutować gniazdo kart SIM. Jeśli podobnie jak w przypadku modułu GSM układamy element na padach i lutujemy jeden z nich. Tym razem do lutowania użyjemy topnika w żelu, oczywiście. Jeśli mamy pod ręką tylko jeden rodzaj odtleniacza, to wystarczy, tutaj skorzystałem z dwóch rodzajów, aby zobrazować oba warianty. Gdy przylutujemy już jeden pad, pokrywamy resztę topnikiem w żelu tak jak na zdjęciu poniżej.

Topnika nie oszczędzamy, lepiej, że będzie go za dużo, niż za mało, tak czy tak wyparuje. Po nałożeniu topnika pady lutujemy tak jak w przypadku modułu GSM, po całym zabiegu slot SIM powinien wyglądać tak:

Ostatnim elementem, który przylutujemy, będzie kondensator, tutaj działamy podobnie jak w przypadku reszty elementów, cynujemy jeden z pinów tak jak na zdjęciu poniżej.

Gdy ocynowaliśmy pin, przykładamy kondensator do niego i podgrzewamy cynę. To tak, aby elementy się połączyły, gdy to zrobimy, możemy zlutować drugi pad.

W ten sposób nauczyliśmy się jak lutować elementy lutowane powierzchniowo. Jak widać, nie jest to bardzo trudna metoda i warto ją znać, a tym bardziej stosować! Produkty użyte w poradniku:

Polecane