Электронные устройства с каждым годом становятся все меньше и легче, а функциональность их при этом продолжает возрастать. Пользователи этому могут только порадоваться, а вот специалисты по ремонту таких изделий вынуждены менять сложившиеся привычки и осваивать новые технологии и инструменты - ведь применяемая в новых изделиях элементная база требует иных подходов к ремонту и старым добрым паяльником микросхему в BGA-корпусе уже не поменяешь. Количество выводов у многих BGA-микросхем исчисляется сотнями (а у некоторых и тысячами) и располагаются они не по периметру корпуса, как раньше, а плотной матрицей занимают всю нижнюю поверхность, превратившись из медных штырьков или полосок в крошечные капельки припоя. Для замены таких микросхем на платах компьютеров, игровых консолей или мобильных телефонов приходится греть весь корпус микросхемы до температуры плавления припоя, причем сам припой, избавленный производителями от вредного свинца, стал значительно более тугоплавким, что требует строгого контроля температуры пайки и исключения перегревов, чтобы избежать теплового повреждения устанавливаемой микросхемы. Печатная плата при пайке вследствие локального нагрева также может быть подвержена короблению (изгибанию), для исключения которого необходим предварительный подогрев всей платы до некоторой температуры, безопасной для остальных элементов платы и максимально снижающий температурные перепады.
Одновременно решить такое количество задач позволяют паяльно-ремонтные станции, которые используют бесконтактный нагрев ИК излучением или потоком горячего воздуха. Именитые производители предлагают серьезные инструменты с высокой степенью автоматизации процессов и множеством дополнительных функций, но такие рабочие места по карману далеко не каждому сервисному центру, не говоря уже об отдельных ремонтниках. Некоторые ремонтники сами изготавливают паяльные станции, используя бытовые обогреватели, строительные фены и другие доступные устройства, проявляя при этом чудеса изобретательности, но это требует определенных знаний и навыков и не всегда дает желаемый результат. Так что наиболее разумным видится применение паяльных станций заводского изготовления, тем более, что в последние годы на рынке появились паяльно-ремонтные станции, которые при относительно невысокой цене позволяют выполнять все операции, необходимые при ремонте современной электроники.
Станция "Магистр-Ц20-ИКМ" имеет ИК излучатель для нагрева элементов во время пайки. Размер излучателя станции составляет 60х60 мм, чего вполне достаточно для самых больших микросхем в корпусе BGA.
Рис. 1. Станция Магистр-Ц20-ИКМ с нижним ИК излучателем
Рис. 2. Станция Магистр-Ц20-ИКМ-А с нижним термостолом
Для более мелких элементов область нагрева может быть уменьшена встроенными металлическими шторками до размера 20x20 мм. Излучатель закреплен на вертикальном штативе, который позволяет фиксировать его в двух положениях: верхнем и нижнем. В верхнем положении излучатель располагается над платой на высоте около 150 мм, освобождая доступ к элементам платы для всех необходимых операций. В нижнем положении производится нагрев паяемого элемента, расстояние от излучателя до платы в нижнем положении плавно регулируется.
Рис. 3. Внешний вид блока управления станцией
Для крепления ремонтируемой платы и ее подогрева во время пайки служит блок нижнего подогрева станции. Блок нижнего подогрева имеет нагревающую поверхность размером 300х300 мм и обеспечивает возможность работы с материнскими платами ПК. Паяльно-ремонтная станция МАГИСТР может иметь два варианта блока нижнего подогрева: на основе ИК излучателей или алюминиевого термостола.
Вариант с ИК подогревом обеспечивает более высокую скорость нагрева, но имеет некоторую неравномерность нагрева по всей площади платы. Алюминиевый термостол разогревается несколько медленнее, но обеспечивает повышенную равномерность нижнего подогрева, что может послужить решающим обстоятельством при работе с габаритными печатными платами.
Для крепления ремонтируемой платы на ИК варианте нижнего подогрева применяются рейки с узлами прижима и поддержки. Для исключения прогиба средней части больших плат имеется дополнительная планка с перемещаемыми по ней дополнительными упорами.
Станция с нижним термостолом комплектуется фторопластовыми стойками высотой 10 мм с фиксаторами, которые могут быть закреплены как в отверстиях ремонтируемой платы, так и за ее края, после чего плата с этими "ножками" размещается непосредственно на поверхности термостола.
Температура пайки может быть задана в диапазоне 100...300°С, что позволяет производить пайку свинцовыми и бессвинцовыми припоями. Контроль температуры в зоне пайки обеспечивается внешней гибкой термопарой. Основание термопары крепится к блоку нижнего подогрева с любой стороны платы, тонкая измерительная трубка легко гнется, позволяя придать термодатчику форму, удобную для размещения измерительного спая термопары рядом с паяемым элементом. В нагревательный блок нижнего подогрева встроена дополнительная термопара, позволяющая задавать термопрофиль по температуре нижнего нагревателя. Для снятия с платы выпаянных элементов в составе станции имеется ручной вакуумный пинцет с мощным насосом.
Все узлы станции подключены к блоку управления (специализированному контроллеру), который управляет работой всех частей станции. Работа блока управления обеспечивается по предварительно подготовленным заданиям - термопрофилям, в памяти блока может храниться до 250 таких термопрофилей. Термопрофиль состоит из шагов (от одного до пятнадцати), каждый из которых задает один из этапов пайки. В свою очередь, каждый шаг термопрофиля определяет режимы работы верхнего и нижнего нагревателей, температуру, которую необходимо достичь на этом этапе, время, в течение которого эта температура будет поддерживаться, включен или выключен блок вентиляторов и нужен ли звуковой сигнал по окончании шага. Для блока нижнего подогрева можно задавать термопрофиль как по температуре платы, так и по температуре нагревателя. Любому нагревателю можно задать фиксированный уровень мощности от нуля до полной мощности или выбрать режим дежурного подогрева. На блоке управления имеются дисплей и клавиатура, с помощью которых пользователь может управлять всеми функциями станции: создавать и корректировать термопрофили, выполнять пайку и т.д. Кроме того, блок управления имеет интерфейс RS-232, посредством которого он может быть подключен к ПК, что позволяет сделать работу со станцией значительно удобнее, так как запустив на ПК специальную программу, пользователь получает привычный компьютерный интерфейс, позволяющий наблюдать на большом экране графики температуры пайки, сохранять их в виде отчетов, хранить любое количество термопрофилей в файлах на ПК.
Рис. 4. Окно управляющей программы паяльно-ремонтной станции на экране ПК
Многие сервисные центры используют паяльно-ремонтные станции МАГИСТР, по достоинству оценивая соотношение цены и качества и отмечая их основное достоинство - на них можно с успехом работать.
Источник: Ремонт и сервис