Блог компьютерщика
Все, чем занимаюсь на работе: компьютеры, автоматизация, контроллеры, программирование и т.д.
суббота, 17 сентября 2016 г.
Паяльная станция в работе айтишника
Станция бескомпрессорная, поток воздуха из фена нагнетается встроенным в него вентилятором. Перед покупкой станции я неизбежно пару недель провел в исследовании вопроса, какая схема лучше- с компрессором(852D+) или без него(852D+FAN). В итоге понял, что это бессмысленный холивар и подойдет любая схема. Выбрал без компрессора, потому что так хочу.
Нужна ли паяльная станция айтишнику?
Сферическому айтишнику в вакууме, паять действительно не надо. Айтишник должен клацать по клавишам, пинговать сеть и все такое. А паять должны специально обученные электронщики. Как в анекдоте:
-Сколько нужно сисадминов, что бы вкрутить лампочку?
-Нисколько, это аппаратная проблема.
На практике же обычному компьютерщику при обслуживании большого парка техники часто бывает проще и выгоднее самому осуществлять мелкий и простой ремонт, в том числе и методом пайки. Но обычного паяльника часто недостаточно и нужен паяльный фен, который входит в состав только паяльной станции.
Например у нас на работе сейчас около 80 рабочих компьютеров плюс сопутствующее оборудование. Плюс левые работы. Отдельного компьютерного электронщика у нас нет.
Иногда техника ломается и требует починки. Простенький ремонт вроде перепайки конденсаторов или разъемов мне проще сделать самому, чем отдавать куда-то на сторону. И фирме хорошо- экономия, и мне хорошо- какой-никакой, а творческий и профессиональный рост.
За год паяльная станция окупилась, хотя включаю я ее не так часто, по два-три раза в неделю.
Акцентирую внимание, что за сложные проблемы я не берусь, мои познания в электронике весьма невелики. И это прекрасно- многие неисправности в компьютерном железе можно устранить, обладая лишь поверхностными знаниями вроде принципов работы конденсаторов, резисторов, транзисторов и диодов.
Поэтому да, паяльная станция айтишнику нужна.
Вот для каких случаев можно применять паяльную станцию.
1. Перепайка конденсаторов на материнской плате
Вздувшиеся конденсаторы на материнских платах, в мониторах, видеокартах, блоках питания, маршрутизаторах и т.д., вплоть до современных телевизоров.
Вздувшиеся конденсаторы нужно заменить на новые и все будет ок. Но многие этого не знают и хорошие вещи выкидывают на свалку. Грешат этим даже некоторые невежественные компьютерщики.
Обычный бытовой 40-ваттный паяльник для выпайки вздувшихся конденсаторов из материнских плат не подойдет, т.к. там применяется тугоплавкий припой. Нужен либо мощный паяльник с жалом в мизинец, либо паяльный фен. Я предпочитаю фен- им выпаивать конденсаторы одно удовольствие.
2. Перепайка разъемов
Вторая по распространенности неисправность- поломанные/раздолбанные разъемы на материнских платах, видеокартах, ноутбуках, планшетах, смарфонах и тд.
На материнских платах мне доводилось перепаивать разъемы VGA, USB, LAN, Audio. Это уже сложнее, чем перепайка конденсаторов- там всего два контакта, а на разъемах их целая куча впритык друг к другу.
Даже у банального разъема VGA целых 17 контактов. Как такой разъем отпаять паяльником, я не знаю. Да и знать не хочу- феном отпаивается на раз.
Конечно, какой-нибудь опытный электронщик может сказать, что паяльником тоже можно выпаять, если знать как. Но лично мне некогда ради этого проходить 33 ступени радиомонтажного Шаолиня, проще паяльную станцию купить.
В планшетах и смартфонах перепайка разъемов, несмотря на их крошечные размеры, даже проще, чем на материнских платах — они там все для поверхностного монтажа. А значит нормально работать с ними можно только феном.
Как мне сказал один знакомый ремонтник с радиорынка, сейчас перепайка разъемов USB на смарфонах- золотое дно. Набив руку, он это делает за пару минут, а стоит работа 120 грн. Кстати, у него компрессорная паяльная станция 852D+.
3. Прогрев чипсетов
Иногда на материнской плате перестает работать чипсет. Перепаивать на новый нерентабельно- стоимость микросхемы и работы(на специальных станциях, ценой от 2000$) больше в 3-5 раза, чем цена самой материнской платы.
Но порой помогает прогрев чипсета, который осуществляется обычным паяльным феном.
То есть, прогреваешь феном на неработающей материнке микросхемы мостов(чипсеты) и вуаля- материнская плата снова работает.
Тоже самое с чипсетами видеокарт. Вот например:
Сам я пока ничего не прогревал. Как-то все не брался, хотя необходимость давно назрела.
4. Всякая сопутствующая мелочь
Ну и так, встречаются работы со всякой мелкой дребеденью на платах: перепайка SMD элементов типа транзисторов, микросхем питания и т.д.
Для работы компьютерщика паяльная станция будет весьма полезна. Что бы успешно ей пользоваться для решения популярных в нашей среде проблем, не нужно ни много ума, ни больших знаний в электронике. И даже особых навыков не нужно- стандартный криворукий сисадмин вполне справится с процессом после просмотра пары роликов на ютубе.
4 комментария:
Подобная паяльная станция — просто необходимая вещь в хозяйстве любого электронщика, компутерщика и просто не рукожопа :-). Есть ещё вот такая, тоже один из лучших вариантов по соотношению цена/качество — Люкей-702.
https://my-chip.info/obzor-payalnoj-stancii-lukey-702/
Тут управление, кроме скорости дутья, полностью конпками.
Но есть нюанс у Люкеев, в частности — у этих встречалось.
Трубка паяльника, на которую насаживается жало и внутри которой находится нагреватель — нередко оказывается длиннее, чем нужно! В результате площадь теплового контакта нагреватель-жало оказывается заметно меньше, чем хотелось бы. А так как тепловая ёмкость жала невелика — последствия понятны. Жало остывает при пайке, нагреватель молотит на полную, пытаясь его греть — но греет заметной частью тепловыделения попросту воздух в комнате. Выход — укоротить трубку шлифовальным кругом на нужную длину, это несколько миллиметров минимум было.
Эффект будет налицо, подросшее удобство юзания паяла почувствуется сразу.
И я бы всё-таки рекомендовал станцию с диафрагменным насосом — когда он внутри самой станции, она характерно бурчит при работе :-). Просто ресурс таких станций считается повыше, особенно когда она юзается как фен с утра до вечера.
Ещё посоветую обзавестись мелкоскопом, на али можно заказать недорогие приличные простые модели 20х и 40х специально для поверхностных работ, ценник около 50$ примерно.
Ещё рекомендую именно такой флюс, как в ссылке моей про Люкей-702 или в твоей про прогрев проца видяхи.
http://www.gsm71.ru/_sh/11/1165.jpg ценник у нас везде около 1100р и выше.
http://www.payalniki.ru/product/436-fljus-efd-nc-d500-6-412-a-flux-plus-bezotmyvochnyj/ Дозатор за 3000р — это сильно!
Я в шприц 5 кубиков выдавил порцию с пару кубов, а иголку обкусил, оставив 7мм — и получися прекрасный да удобный дозатор за 3р :-). Иголка при обкусывании плющится, булавкой или швейной иголкой или второй от шприца кончик из плющенного делается обратно с дырочкой.
Для пайкой единичной мелочи SMD и микрух — просто рулез! Расход нормализуется — мажешь не всё вокруг, а гплощадку где надо :-).
Флюс дорогой, но он того стоит. Ещё интересная особенность — он после кипения и остывания становится заметно гуще, несколько полимеризуется и сам уже придержит деталюшку в случае BGA-микрухи, как в ролике.
Да, забыл добавить — всё подделывается, и такие дорогие фирменные флюсы — тоже!
Читал где-то объёмистую статью про это, печалит и настораживает. Ещё есть похожий флюс ТТ, он сильно дешевле. Да вот одно большое «НО!».
http://we.easyelectronics.ru/blog/warning_guano/134.html
Такими статьями инет пестрит, отзывы диаметрально противоположные, откуда делается вывод — есть гавно, а есть нормальный. Какой в продали — чёрт его знает!
Вдогонку — если есть уже нормальная паяльная станция без фена, то фен недорого можно заказать отдельно, например — ANSAI 858D.
Удобная и компактная машинка, юзал. В комплекте идут ковыряльные крючки и пинцеты из фольги, последние немного огорчают — но для придержать SMD под феном подходят.
Я подумывал купить такой или почти такой фен. Потом все же взял Lukey 852D+FAN, гулять так гулять.
Источник
ИК паяльная станция своими руками
Внимание! Данная статья предназначена только для ознакомительных целей, и к сборке не рекомендуется! Есть модернизированная версия данной паяльной станции. Там же скачиваем обновленные версии прошивок для станции первой версии.
При ремонте материнских плат связанных с заменой BGA компонентов не обойтись без инфракрасной паяльной станции! Китайские станции качеством не блещут, а качественные ИК паяльные станции стоят не дешево. Выход — собрать самому паяльную станцию. Стоимость компонентов для сборки станции не превышает 10 тысяч рублей. Не смотря на дешевизну — самодельная ИК станция надежно себя зарекомендовала в ремонте материнских плат. Контроллер обеспечивает точное соблюдение термопрофиля, что является важным фактором во время замены BGA компонентов.
Описание конструкции
Станция состоит из контроллера управления, нижнего подогрева, верхнего нагревателя.
Контроллер двухканальный. К первому каналу можно подключить термопару или платиновый терморезистор. Ко второму каналу подключается только термопара. 2 канала имеют автоматический и ручной режим работы. Автоматический режим работы обеспечивает поддержание температуры 10-255 градусов через обратную связь с термопар или платинового терморезистора (в первом канале). В ручном режиме мощность в каждом канале можно регулировать в диапазоне 0-99%. В памяти контроллера заложено 14 термопрофилей для пайки BGA. 7 для свинецсодержащего припоя и 7 для безсвинцового припоя. Термопрофили указаны ниже. При желании их можно изменить (исходник в архиве).
Для свинецсодержащего припоя максимальная температура термопрофиля: — 1 термопрофиль — 190C о , 2 — 195C о , 3 — 200C о , 4 — 205C о , 5 — 210C о , 6 — 215C о , 7 — 220C о
Для безсвинцового припоя максимальная температура термопрофиля: — 8 термопрофиль — 225C о , 9 — 230C о , 10 — 235C о , 11 — 240C о , 12 — 245C о , 13 — 250C о , 14 — 255C о
Если верхний нагреватель, не успевает прогревать согласно термопрофилю, то контроллер становится на паузу и ждет пока не будет достигнута нужная температура. Это сделано для того, чтобы адаптировать контроллер для слабых нагревателей, которые прогревают долго и не успевают за термопрофилем.
Контроллер так же можно использовать в качестве регулятора температуры, например, во время сушки или запекания паяльной маски (в духовке, в которую помещена термопара), или прочих случаях, где требуется точное поддержание температуры.
Принципиальная схема контроллера
Далее приведены фото контроллера. Блок питания использовал от ноутбука, которое переделал на напряжение 12 Вольт. В качестве гнезда для термопар использовал usb гнездо с кусочками текстолита, которое припаяно к передней панели, смотрим фото. Охлаждение активное, я использовал термотрубку от охлаждения ноутбука. К термотрубке феном припаял медную пластину, на которую будут установлены элементы для охлаждения. Можно использовать охлаждение процессора от системного блока, но тогда габариты устройства увеличатся.
Нижний подогрев изготовлен из галогенового обогревателя на 3 лампы общей мощностью 1,2 кВт. Из обогревателя демонтируется основание со светоотражателем и защитной сеткой. Корпус для нижнего подогрева я изготовил из изогнутой листовой жести(конька оцинкованного), который вырезал ножницами по металлу. Так же в конструкцию добавлен порог алюминиевый(стык), для удобства установки на него швеллера алюминиевого. На швеллер через стойки устанавливается материнская плата. Нижний подогрев можно подключить к контроллеру. Я поступил другим способом чтобы не заморачиваться с второй термопарой, — в нижний подогрев встроил диммер на 600 Вт, только на симистор установил радиатор побольше. С регулировкой 1,2 кВт он прекрасно справляется. Примерное положение диммера я запомнил, при котором стабильно держится требуемая температура на материнской плате. Для небольших плат (например видеокарт) можно использовать канцелярские прищепки, прикрученные к DIN рейке. Пример на фото.
Качественный верхний нагреватель из подручных средств, к сожалению невозможно изготовить. Я проводил эксперименты с галогеновыми лампами, кварцевыми трубками со спиралями, так же экспериментировал с ИК лампой. Но лучше всего себя зарекомендовал керамический нагреватель фирмы ELSTEIN серии SHTS (с позолотой). Подобные нагреватели используются в дорогих ИК станциях. Я использовал ELSTEIN SHTS/100 800W и ELSTEIN SHTS/4 300W. Нагреватели греют очень хорошо, и практически не светят. Спектр ИК излучения очень подходит для замены BGA компонентов. Нагреватели из Китая не рекомендую, хоть внешне они и похожи на ELSTEIN.
Тепловое пятно нагревателя ELSTEIN SHTS/100 800W. Размер нагревателя 96х96 мм. Расстояние между нагревателем и платой 5см.
Круг El1 диаметр 4 см (перепад температуры 5 градусов от центра до края окружности).
Круг El2 диаметр 5 см (перепад температуры 10 градусов от центра до края окружности).
Круг El3 диаметр 6 см (перепад температуры 15 градусов от центра до края окружности).
Тепловое пятно нагревателя ELSTEIN SHTS/4 300W. Размер нагревателя 60х60 мм. Расстояние между нагревателем и платой 5см.
Круг El1 диаметр 2,5 см (перепад температуры 5 градусов от центра до края окружности). Подходит для большинства чипов.
Круг El2 диаметр 3 см (перепад температуры 10 градусов от центра до края окружности).
Круг El3 диаметр 4,5 см (перепад температуры 15 градусов от центра до края окружности).
Как видим оба нагревателя подходят для замены BGA компонентов. Но ELSTEIN SHTS/100 800W имеет преимущество перед вторым нагревателем. Это гораздо большее равномерное тепловое пятно. Круг диаметром 4 см у которого перепад температуры не более 5C о . Практически показатель как у Термопро с 3D отражателем (у которого однородное квадратное тепловое пятно 4х4см с перепадом температуры не более 5C о )
Ниже приведены фото конструкции верхнего нагревателя и станины, которую изготовил из того что было в строительном магазине. Конструкция получилась удачной, регулируется по высоте и длине, нагреватель крутится вокруг своей оси, его легко установить над любым участком платы.
Термопара крепится к штативу. Ее легко навести на любой участок платы. Конструкция на фото. Гибкий металлический рукав я использовал от USB фонарика из магазина, где все по одной цене. В металлический рукав я вставил термопару без внешней изоляции при помощи проволоки.
Настройка контроллера
Для настройки канала верхней термопары R3 устанавливаем в среднее положение. Помещаем термопару контроллера и термопару образцового термометра на нагретую поверхность (например галогеновую лампу, где обе термопары соединены вместе и на них нанесена термопаста), и калибруем резистором R6 показания максимального значения температуры 250 градусов. Потом даем лампе остыть до комнатной температуры и калибруем резистором R3 нижнее показание температуры. Данную процедуру нужно повторить несколько раз, пока не будет совпадать нижнее и максимальное значение температур с реальными показателями. Такую же процедуру повторяем с каналом нижней термопары при помощи резисторов R11 и R14 соответственно. Аналогично калибруется первый канал при использовании платинового терморезистора резисторами R21 и R27 соответственно. Если не планируется использовать платиновый терморезистор, то ОУ U2 можно из схемы исключить со всей обвязкой, а 11 вывод микроконтроллера подключить на +5В.
Рекомендации
Управление контроллером и изменение параметров, а так же процесс съема и установки чипа показан на видео. Верхний нагреватель я устанавливаю на высоте 5-6 см от поверхности платы. Если в момент исполнения термопрофиля происходит выбег температуры от заданного значения больше чем на 3 градуса — понижаем мощность верхнего нагревателя. Выбег на несколько градусов в конце термопрофиля(после отключения верхнего нагревателя) не страшен. Это сказывается инерционность керамики. Поэтому я выбираю нужный термопрофиль на 5 градусов меньше, чем мне надо. На данном нижнем подогреве температура немного отличается над зоной нагревателя, и в теневой зоне (разница около 10-15 градусов). Поэтому плату на нижний нагреватель желательно установить так, чтобы чип находился над зоной нагревателя (но это не критично). Перед съемом чипа при помощи зонда нужно убедиться(аккуратным нажатием на каждый угол чипа) что шары под чипом поплыли. При монтаже используем только качественный флюс, иначе неправильный выбор флюса может все испортить. Так же при монтаже чипа BGA рекомендуется накрыть кристалл прямоугольником из алюминиевой фольги с размером стороны равной примерно ½ от стороны BGA, чтобы снизить температуру в центре, которая всегда выше, чем температура около термопары (смотрим выше фото тепловых пятен ИК нагревателей ELSTEIN).
Внешний вентилятор программно не задействован, хотя на схеме он и указан. В дальнейшем планируется в исходник внести изменения и задействовать внешний вентилятор.
Ниже вы можете скачать архив с печатной платой в формате LAY, исходным кодом, прошивкой
Источник