Самодельная ик станция для пайки bga: Самодельная инфракрасная паяльная станция. Бюджетный ремонт ноутбука своими руками.

Самодельная инфракрасная паяльная станция | TehnoStation

Инфракрасная паяльная станция представляет самое современное устройство для пайки сложных элементов. Инфракрасное излучение, за счет концентрации пучка излучения инфракрасного спектра, позволяет избежать механических повреждений и перегрева компонентов.

Паяльная станция (я ее назвал IR101, первое, что пришло в голову) предназначена для пайки BGA чипов, сложных микросхем (имеющих большое количество выводов и большую площадь интеграции), а так же в труднодоступных местах, с использованием свинцового и безсвинцового припоя (температурный диапазон пайки от 170 до 400 град С). Станция имеет как ручной режим пайки, так и автоматический. В каждый режим можно вносить корректировки до пайки и в момент выполнения.

Из чего состоит.

Станция состоит из платформы, с передвижным штативом, двумя нагревателями (верхний и нижний), блока управления, температурного датчика и регулируемой системой крепления плат.

Верхний нагреватель керамический, мощностью 450W, размещен в дюралевом корпусе. Корпус с верхним нагревателем вентилируется кулером, который так же отводит вредные испарения флюса от места пайки. Положение верхнего нагревателя меняется по высоте колесиком, расположенным на подвижном штативе.

Нижний нагреватель галогенный, мощностью 150W, размещен в стальном корпусе и защищен алюминиевой сеткой.

Датчик температуры закреплен на профиле от зажима плат, состоит из термопары и цифрового блока, для расчета температуры.

Блок управления состоит из платы управления, блока питания электронной части устройства, твердотелого реле (для управления верхним нагревателем), электромагнитного реле (для управления нижним подогревателем), светодиодов (для индикации работы нагревателей),  защитного предохранителя (15А),  дисплея и кнопок управления.

Паяльная станция IR101 самодельная, за основу конструкции взят старый фотоувелечитель. С фотоувеличителя снято все лишнее, изготовлена верхняя крышка из пластика и алюминиевая пластина для крепления верхнего нагревателя. Установлен кулер 12В. Нижний подогреватель изготовлен из галогенного прожектора и корпуса от блока питания компьютера. Стекло прожектора снято, вместо него установлена металлическая сетка. Верхний подогреватель керамический, используется в современных паяльных станциях. Система держателя плат выполнена из алюминиевых профилей и стержней, собранные на заклепки и винты.

Фиксация подвижных частей осуществляется винтами, взятыми с фоувеличителя. Поверх планок наклеены полоски из термостойкого силикона. Зажимы изготовлены из крокодилов, обтянутых силиконовыми трубками. Блок управления работает на микроконтроллере Atmega 328P. Термодатчик состоит из термопары типа «К» и контроллера MAX6675, для преобразования данных с термопары в цифровое значение.

Как работает.

Станция имеет два режима работы: автоматический (точнее полуавтоматический) и ручной. Автоматический режим используется в большинстве случаев при пайке BGA чипов или планарных микросхем. Ручной чаще необходим для выполнения особых задач ( к примеру необходимо прогреть плату или конкретное место на плате с безсвинцовым припоем, для пайки элементов с помощью паяльника или термофена).

Главное меню

Автоматический режим.

Использует заранее настроенный профиль (можно записать 4 профиля), в котором задаются следующие параметры:

t1 (69-230 гр.С) – температура нижнего подогрева (температура прогрева платы перед пайкой). Необходим для уменьшения разности температур на поверхности платы, тем самым, исключая деформацию платы, при локальном нагреве верхнем нагревателем. Примечание: максимальное значение можно установить до 230гр. С, однако, прибор способен быстро и легко прогревать плату до 130гр, выше будет греть долго и может повредить плату в результате длительного нагрева.

T1 (1-20 мин) – время достижения температуры t1. За какое время нижний подогреватель выйдет на нужную температуру. Если выставлять больше, плата будет разогреваться плавно, что более предпочтительно. Слишком большое время нежелательно для некоторых деталей платы (например, электролитических конденсаторов).

t2 (170-400 гр.С) – температура верхнего подогрева (температура места пайки). Температура выбирается исходя из температуры плавления припоя, используемого на плате. Чаще подбирается практически, использую данные по режимам пайки конкретной платы, или опытным путем.

T2 (1-20 мин) – время выхода на температуру t2. За какое время верхний нагреватель нагреет место пайки. Большее время благоприятней для пайки, т.к. плавно и равномерно прогревает все контактные площадки. Слишком большое время может приводить к деградации паяемой детали, а так же деталей расположенных поблизости.

T3 (1-20 мин) – время остывания. За какое время плата остынет до 50гр С. Необходимо для более качественной пайки (исключает холодный спай), препятствует деформации платы.

Параметры устанавливаются в пункте «режим» (первый пункт главного меню). Кнопками «<», «>» устанавливается необходимое значение. Кнопка «Ввод» переходит к следующему значению. После установки всех параметров, программа предлагает сохранить настройки в один из 4 профилей. При нажатии кнопки «Назад», данные не сохраняются и программа возвращается в главное меню.

Запустить автоматический режим можно выбрав из главного меню пункт «Пуск».

После чего появится окно выбора профиля.

Выбрав профиль, нажимаем «Ввод», программа запускает режим пайки, который включает в себя 4 операции:

1) плавно прогревает плату снизу до нужной температуры,

2) плавно прогревает место пайки сверху до температуры пайки (нижний подогреватель продолжает работать),

3) переходит в режим пайки, в котором поддерживается необходимое время нужная температура, чтобы успеть выполнить операцию монтажа или демонтажа детали,

4) плавно остужает плату, использую только нижний подогреватель, для поддержания температуры.

В автоматическом режиме отображается на дисплее текущая операция, время с начала операции, фактическая температура. Два световых индикатора под дисплеем сигнализируют, о том, какой подогреватель работает в данный момент. Переход к следующей операции сопровождаются звуковым оповещением (если данная настройка включена в пункте «Настройки»).

Каждую операцию можно пропустить и перейти на следующую, не дожидаясь её окончания при помощи нажатия кнопки «Ввод» в течении 2 сек. При нажатии кнопки «Назад» в течении 2 сек, паяльная станция останавливает работу и переходит в главное меню.

Ручной режим.

Использует параметры, которые можно менять в реальном времени и содержит две операции (прогрев платы и прогрев места пайки). Перейти в него можно из главного меню режим «Ручная». После перехода на дисплее отобразиться текущая операция (нижний прогрев).

Кнопками «<», «>» можно установить необходимую температуру. Нажатие на кнопку «Ввод» переведет программу к следующей операции (верхний прогрев), оставляя нижний прогрев включенным, а нажатие «Назад» закончит пайку и выйдет в главное меню.

Во второй операции нажатие «Ввод» или «Назад» закончит пайку и выйдет в главное меню.

Настройки паяльной станции.

Для перехода к настройкам необходимо в главном меню выбрать пункт «Настройки».

Откроется меню настроек. Переход по пунктам осуществляется кнопками «<», «>». Изменение значений кнопкой «Ввод». Кнопка «Назад» сохраняет настройки и выходит в главное меню.

Теперь подробней о настройках:

«Гист» — устанавливает гитерезис. Отклонение от заданной температуры в градусах цельсия.

«Звук» — отключает/включает звуковые оповещения.

«Датчики» — устанавливает количество датчиков (данный прибор может брать значения с двух датчиков, устанавливаемых сверху и снизу платы).

«Пайка» — время операции пайки в автоматическом режиме (время поддержания постоянной температуры t2).

Заключение.

Вот и все, что касается работы прибора. Все настраиваемые значения позволяют работать как большинство современных профессиональных станций. Самое главное отличие, что контроль ведется без помощи компьютера. Посчитал это предпочтительней, так как станцию можно разместить где угодно и не зависеть от других устройств. Второй момент – в большинстве станций устанавливается не время набора температуры, а скорость ее роста. Абсолютно одно и тоже, но по мне удобней использовать именно время выхода на рабочую температуры (более понятней выйти на 200град за 5 мин, чем установить скорость набора 0,666 град/сек). В профессиональных станциях нижний подогреватель используется тоже керамический. Конечно он лучше, чем галогенный, но и дороже раз в 15 раз. А одной из главных целей создания устройства – сделать недорогое, выполняющее все необходимые задачи устройство. Так же в дорогих станциях установлены камеры, лазерные линейки, дополнительное освещение и т.д. Все это можно было без особых проблем и сюда добавить, но огромной пользы от них не будет, а цена поднимется значительно.

О том, как использовать данную станцию и опыт работы с ней можно ознакомиться в статье Работа на паяльной станции IR101.

Самодельная станция с полноценным керамическим нижним подогревателем IR101.02.

Если кого-то заинтересовала данная станция, могу недорого продать. По вопросам продажи и изготовления, пишите на почту ([email protected]) или оставляйте комментарий.

Инфракрасная паяльная станция своими руками

Рано или поздно перед радиомехаником, занимающимся ремонтом современной электронной техники встаёт вопрос покупки инфракрасной паяльной станции. Необходимость назрела в связи с тем что современные элементы массово “откидывают копыта” короче говоря, производители как и мелочевки так и больших интегральных схем отказываются от гибких выводов в пользу пятачков. Процесс этот идёт уже достаточно давно.

Такие корпуса микросхем называются BGA – Ball grid array, проще говоря – массив шариков. Такие микросхемы монтируются и демонтируются бесконтактным способом пайки.

Раньше, для не особо крупных микросхем можно было обходиться термовоздушной паяльной станцией. А вот крупные графические контроллеры  GPU термовоздушкой уже не снимешь и не посадишь. Разве что прогреть, но прогрев длительного результата не даёт.
В общем, ближе к теме.. Готовые профессиональные инфракрасные станции   имеют запредельные цены, а недорогие 1000 – 2000 зелёных недостаточный функционал, короче допиливать всё равно придётся. Лично по мне, инфракрасная паяльная станция – это тот инструмент, который можно собрать самому и под свои нужды. Да, не спорю, есть затраты по времени. Но если подойти к сборке ИК станции методично, то будет и необходимый результат и творческая удовлетворённость. Итак, я для себя наметил, что буду работать с платами размером 250х250 мм. Для пайки телевизионных Main и компьютерных видеоадаптеров, возможно планшетных ПК.

Итак, начал я с нечистого листа и дверцы от старой антресоли, прикрутив к этому будущему основанию 4 ножки от древней пишущей машинки. 

Основа при помощи приблизительных расчётов получилась 400х390 мм. Дальше необходимо было примерно рассчитать компоновку исходя из размеров нагревателей, ПИД-регуляторов. Таким нехитрым “фломастерным” способом я определил высоту своей будущей инфракрасной паяльной станции и угол скоса передней панели:

  

Далее уже берёмся за скелет. Тут всё просто – изгибаем алюминиевые уголки согласно конструкции нашей будущей паяльной станции, закрепляем, связываем. Идём в гараж и с головой закапываемся в корпуса от DVD и видиков. Хорошо делаю, что не выбрасываю – знаю, что пригодятся. Глядишь, дом из них построю:) Вон из пивных банок строят, из пробок и даже палочек от мороженого!

Короче говоря, на облицовку лучше не придумаешь, чем крышки от аппаратуры. Листовой металл стоит не дёшево.

 

 Бежим по магазинам в поисках антипригарного противня. Противень необходимо подобрать согласно размерам ИК-излучателей и их количеству. Я ходил по магазинам с небольшой рулеткой и измерял стороны дна и глубину. На вопросы продавцов типа – “Зачем вам пироги строго заданных размеров?” Отвечал, что неподходящие размеры пирога нарушают общую гармонию восприятия, что не соответствует моим моральным и этическим принципам.

 

Урааа! Первая посылочка, а в ней особо важные запчастюлины: ПИД-ы (страшное слово-то какое) Расшифровка тоже не простая: Пропорционально-Интегрально-Дифференциальный регулятор. В общем, разбираемся с их настройкой и работой.

 

Далее жестянка. Здесь как раз и пришлось попотеть с крышками от DVD-юков дабы всё получилось ровно и солидно, для себя делаем. После подгонки всех стенок необходимо вырезать нужные отверстия под ПИД-ы на передней, под кулер на задней стенке и в покраску – в гараж. В итоге – промежуточный вариант нашей ИК паяльной станции стал выглядеть таким образом:

 

После тестирования регулятора REX C-100 предназначенного для преднагрева (нижнего нагревателя) выяснилось, что он не совсем подходит для моей конструкции паяльной станции, потому как не рассчитан на работу с твердотельными реле, которыми он и должен управлять. Пришлось его доработать под свою концепцию.

 

Урааа! Пришла посылка из Китая. Теперь в ней уже было самое основное богатство для постройки нашей инфракрасной паяльной станции. А именно – это 3 нижних ИК излучателя 60х240 мм, верхний 80х80 мм. и пара твердотельных реле на 40А Можно было и на 25 ампер взять, но всегда стараюсь всё сделать с запасом, да и ценой они не сильно отличались..

 

Глаза боятся, а руки делают. Стараюсь не забывать эту старую истину, также как и про курицу, та что по зёрнышку…Что имеем в итоге – После установки излучателей в противень, установки твердотелок на радиатор, обдуваемый кулером и соединении всего, получилось уже что-то более-менее похожее на инфракрасную паяльную станцию.

 

Когда дело с преднагревом начало подходить к концу и были сделаны первые тесты на нагрев, удержание температуры и гистерезис, можно было смело приступать к верхнему инфракрасному излучателю. Работы с ним оказалось больше, чем я предполагал изначально. Было рассмотрено несколько конструктивных решений, но всё же более удачным на практике оказался последний вариант, который я и воплотил.

 

Сделать столик для удержания платы – очередная задача, требующая нагрева черепной коробки. Необходимо чтобы выполнялось несколько условий – равномерное удержание печатной платы, чтобы плата при нагреве не прогибалась. Кроме этого была возможность сдвигать влево-вправо уже зажатую плату. Зажим платы должен быть, как и крепкий, так и давать небольшую слабину, так как плата при нагреве расширяется. Ну и так же у столика должна быть возможность  закрепить платы разных размеров. Не до конца еще доделанный столик:                                            (нет прищепок для платы)

 

Вот и настало время тестов, отладок, подгонки термопрофилей под разные виды микросхем, и паяльных сплавов. За осень 2014 было восстановлено приличное количество компьютерных видеокарт и телевизионных Main-board

 

Не смотря на то, что паяльная станция кажется завершённой и прекрасно себя зарекомендовала, на самом деле не хватает еще нескольких важных вещей: Во-первых это лампа, ну или фонарик на гибкой ножке, Во-вторых обдув платы после пайки, в-третьих я хотел изначально сделать селектор для нижних нагревателей. .

Конечно же, я написал не всё что хотел, потому как, при сборке было много мелочей, проблем и тупиков. Но зато я записал на видео весь процесс конструирования и теперь это полноценный обучающий видеокурс:

 

 

 

Инфракрасная паяльная станция

DIY | Hackaday.io

Это моя станция оплавления, сделанная из металлолома. Он использует китайские точечные термопары типа K, операционный усилитель, оптотриаки/симисторы, дисплей 20×4 и клон Arduino nano Ch440G. Отопление осуществляется старым инфракрасным обогревателем для ванной комнаты и коротким галогенным прожектором мощностью 600 Вт внутри галогенного прожектора мощностью 100 Вт на подставке для настольной лампы.

Опции для верхнего нагревателя:
— Короткая галогенная лампа мощностью 600 Вт производства TESLA и PHILLIPS, я думаю,
— или Ebay керамический нагреватель.

Опции для подогревателя:
— Инфракрасный обогреватель для ванных комнат в жилом комплексе — имеет большую задержку между подачей питания
и нагрев работы, поэтому ПИД нуждается в тонкой настройке
— Система гриля для микроволновой печи
— вставка из железа или любого другого нагревательного элемента подходящей формы

Плата Arduino работает с двумя ПИД-регуляторами, медленным регулятором ВКЛ/ВЫКЛ для предварительного нагрева и фазорегулятором с прерыванием для верхнего нагревателя.

Я использую флюс AMTECH RMA-223.

Детали

Ремонт графических процессоров:

ATI:

4890

3870×2

5870

NVIDIA:

260

560

560TI

. не помню с проблемой GPU

Материнские платы отремонтированы (ши-то есть чипсет):

пока ничего

Материнские платы отремонтированы (сокет):

Пока ничего, у меня мало 1366 чтобы попробовать

reflow_bb.pdf Adobe Portable Document Format — 2,52 МБ — 07.11.2018 в 21:43	Предварительный просмотр	Скачать
reflow_bb. png Портативная сетевая графика (PNG) — 686,32 КБ — 07.11.2018 в 21:43	Предварительный просмотр	Скачать
reflow_bom. txt простой — 12,16 КБ — 07.11.2018 в 21:43		Скачать
mereni_ino.ino Программа Ардуино. Большой дымящийся глючный беспорядок, но он работает как есть. я нет — 6,57 КБ — 25. 03.2016 в 23:03		Скачать
оплавление.fzz Схема прототипа платы. Станок выполнен на перфорированной доске. фзз — 34,56 КБ — 25.03.2016 в 23:02		Скачать

• 1 × Ардуино нано Ch440G НЕ используйте Prolific или FTDI! Это не будет работать
• 1 × ЛМ358 Подойдет любой операционный усилитель, лучше работать от рельса к рельсу.
• 1 × МОС3020 Просто используйте это без обнаружения пересечения нуля
• 1 × Триак >8А >600В Любой симистор подойдет
• 1 × трансформатор 12В Подойдет любой, номинал >500 мА, двойная изоляция.

Посмотреть все 6 компонентов

• Тестовое видео

  Михаил Скрепский • 25.03.2016 в 23:45 • 0 комментариев

  Перекомпоновка некоторых слабых графических процессоров нижнего уровня.

  Один из первых тестов.

Посмотреть журнал проекта

• 1

  Шаг 1

  Единственная инструкция: Получите детали на свалке и на ebay и пройдите полный Macgyver.

Посмотреть все инструкции

Нравится этот проект?

Делиться Инфракрасная паяльная станция

DIY | Hackaday.

io

Это моя станция оплавления, сделанная из металлолома. Он использует китайские точечные термопары типа K, операционный усилитель, оптотриаки/симисторы, дисплей 20×4 и клон Arduino nano Ch440G. Отопление осуществляется старым инфракрасным обогревателем для ванной комнаты и коротким галогенным прожектором мощностью 600 Вт внутри галогенного прожектора мощностью 100 Вт на подставке для настольной лампы.

Опции для верхнего нагревателя:
— Короткая галогенная лампа мощностью 600 Вт производства TESLA и PHILLIPS, я думаю,
— или Ebay керамический нагреватель.

Опции для подогревателя:
— Инфракрасный обогреватель для ванных комнат в жилом комплексе — имеет большую задержку между подачей питания
и нагрев работы, поэтому ПИД нуждается в точной настройке
— Система гриля для микроволновой печи

— вставка из железа или любого другого нагревательного элемента подходящей формы

Плата Arduino работает с двумя ПИД-регуляторами, медленным регулятором ВКЛ/ВЫКЛ для предварительного нагрева и фазорегулятором с прерыванием для верхнего нагревателя.

Я использую флюс AMTECH RMA-223.

Детали

GPU отремонтировано:

ATI:

4890

3870×2

5870

NVIDIA:

260

560

560TI

Отремонтированные ноутбуки:

Dell D630 с NVS135 Multifail GPU

Some HP I нельзя помнить с GPU. , чипсет):

пока ничего

Материнские платы отремонтированы (сокет):

Пока ничего, у меня мало 1366 чтобы попробовать

reflow_bb.pdf Adobe Portable Document Format — 2,52 МБ — 07.11.2018 в 21:43	Предварительный просмотр	Скачать
reflow_bb. png Портативная сетевая графика (PNG) — 686,32 КБ — 07.11.2018 в 21:43	Предварительный просмотр	Скачать
reflow_bom. txt простой — 12,16 КБ — 07.11.2018 в 21:43		Скачать
mereni_ino.ino Программа Ардуино. Большой дымящийся глючный беспорядок, но он работает как есть. я нет — 6,57 КБ — 25. 03.2016 в 23:03		Скачать
оплавление.fzz Схема прототипа платы. Станок выполнен на перфорированной доске. фзз — 34,56 КБ — 25.03.2016 в 23:02		Скачать

• 1 × Ардуино нано Ch440G НЕ используйте Prolific или FTDI! Это не будет работать
• 1 × ЛМ358 Подойдет любой операционный усилитель, лучше работать от рельса к рельсу.
• 1 × МОС3020 Просто используйте это без обнаружения пересечения нуля
• 1 × Триак >8А >600В Любой симистор подойдет
• 1 × трансформатор 12В Подойдет любой, номинал >500 мА, двойная изоляция.

Посмотреть все 6 компонентов

• Тестовое видео

  Михаил Скрепский • 25.03.2016 в 23:45 • 0 комментариев

  Перекомпоновка некоторых слабых графических процессоров нижнего уровня.