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[另类] 业余条件下如何批量焊接贴片元件

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发表于 2021-12-25 03:30:08 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 kaixi_ants 于 2021-12-25 04:11 编辑


作为业余玩家,一直用洞洞板做一些简单的电路。最近做个触摸开关要安装到86开关里面,集成度要求高,只好尽量用贴片元件了。如今JLC等能提供免费打样,制板这个对我来说难度最大的步骤变得异常简单了,但贴片元件的焊接还是比较麻烦,特别是贴片IC的脚,手工焊较难。经过多次实践,终于搞定了手工制作钢网焊接贴片电路板,效果虽比不上机器,但比烙铁焊的好多了,而且比较快。
特分享经验给有需要的朋友。

大致步骤为:
1准备工具材料->2打印钢网模板->3手工制钢网->4手工涂锡浆->5手工摆元件->6热焊接->7测试->8批量制作->9清理。

步骤1,准备工具材料
材料:
PCB图(力创EDA免费易上手。在合适位置加几个M2.5的通孔,用于后面的固定;贴片元件放在顶层,插件元件放在底层,业余条件不好点红胶回流焊只能单面贴元件);
电路板(JLC免费打样来的);
贴片元件;
锡浆(10几块50克注射器装那种易保存,我放冰箱保鲜层几年了还在用。如焊LED注意选熔点低的);
铝易拉罐皮(厚度<=0.5mm的金属片,太厚不行易堵不好涂锡浆);
双面胶(薄胶的那种);
硬纸板、废电路板(避免打孔破坏桌面)

工具:
简易PTC热焊台(10元左右);
大剪刀(能剪铝的,小剪刀不好用,我买的这个10几块钱);
小平锉(摊平铝片和打磨毛刺,可以10几块买一套,这里只用平锉);
手电钻(能用就行,有台钻更好);
细钻头0.6\0.9\1.2\1.5\2.5(几毛一个,每样多买几个,0.6的使用不当易断);
M2.5螺纹的铜柱若干个(用于固定钢网和电路板,几毛一个);
镊子(摆放元件);
PCB条或塑料条(涂抹锡浆);
都是业余条件下比较容易获得且便宜的材料和工具。

步骤2,打印钢网模板
将PCB图中的“顶层丝印层、顶层锡膏层、边框层、通孔”导出为黑白PDF文件,
屏幕截图 2021-12-24 150805.png
PDF按1:1打印到白纸上,大致剪掉多余的部分,钢网模板就有了。
IMG_20211217_201726.jpg


步骤3,手工制钢网
3.1 用剪刀剪一块比电路板稍大的铝皮,用平锉在平面上摊平(x方向多摊几次,y方向再摊,再x再y,几个来回就平了)
IMG_20211217_201821.jpg
3.2 双面胶把钢网模板贴到铝片上,胶贴密点
IMG_20211217_201835.jpg
IMG_20211217_202016.jpg
3.3 用剪刀减去多余的部分。
IMG_20211217_202042.jpg
IMG_20211217_202500.jpg

3.4 将铝片用双面胶粘到硬纸板上,便于打孔。硬纸板反面用双面胶再贴块平的废电路板,避免打孔伤桌子。
IMG_20211217_203024.jpg

3.5 将电路板和钢网模板对齐,一定要仔细对齐,用2.5钻打钢网固定孔,这个孔对的准后面涂抹锡浆就不容易偏移。
IMG_20211217_203750.jpg
IMG_20211217_204234.jpg
IMG_20211217_204303.jpg

3.6 用最细的0.6钻打定位孔,因为钻头细,不容易打偏。要注意,细钻头固定的位置不要伸出太长,容易断
IMG_20211217_205757.jpg
IMG_20211217_210408.jpg

3.7 用0.9、1.2、1.5的钻扩孔。ic类比较密的脚,用0.9钻扩。
二极管、硅桥等大元件,扩到1.5,其它1.2就行
IMG_20211217_212249.jpg

3.8 去除双面胶,用平锉打磨打磨,将孔的毛刺打掉,如孔变小了用钻再扩扩,最后用锉摊平,钢网就做好了
IMG_20211217_212523.jpg
IMG_20211217_213011.jpg
3.9 将钢网和电路板用铜柱固定在一起,检查钢网是否OK,有问题就再用钻和挫修一修。
手工做的钢网难免有误差,但就算有两个孔连通了或者孔偏了1-2mm问题也不算太大,因为锡浆的表面张力会使焊锡自动扩散到焊盘,只要锡浆不过量,就不会连锡(但偏移大了会冒锡球,影响焊接质量),就怕涂的锡浆不均匀或者太少。
IMG_20211217_213731.jpg
IMG_20211217_215041.jpg


步骤4手工涂锡浆
用一个pcb条或者塑料条来涂抹锡浆,头部宽度5-10mm左右.
IMG_20211217_221901.jpg

先挤1-2滴锡浆到钢网空白处,观察粘度,粘度要均匀,不均匀就搅一搅。
太稠就加1丁点稀释剂搅一搅,太稀效果也不好,要放置几小时变稠了再涂。
IMG_20211217_222412.jpg

把锡浆都摊到孔里,孔外的锡浆抹平避免浪费。
IMG_20211217_223214.jpg

解除固定,涂抹好的效果。
IMG_20211217_223356.jpg

步骤5,手工摆贴片元件
提前准备好所有贴片元件,不要用一个取一个,太费劲。
准备的贴片按贴的方向放好,避免贴的时候放错方向。
IMG_20211217_221802.jpg

用镊子夹着元件放到带锡浆的焊盘上,IC、二极管等有方向的元件一定注意别放反了。
元件位置有1-2mm的偏移不影响焊接效果(锡浆的表面张力作用)
IMG_20211217_224236.jpg

步骤6,热焊接

先预热热焊台,温度平稳后把放好元件的电路板放上去就行了。
IMG_20211217_224313.jpg

放置个10几秒,等锡浆不怎么冒烟了就焊好了。
电路板如果较大,就先加热一部分再加热另外一部分。
最后用镊子取走电路板,平放散热。
IMG_20211217_224720.jpg

温度降低后检查焊接效果,我这个是完全OK的。
如果有明显虚焊的,就用烙铁补补。特别要注意圆柱型二极管,锡浆少了容易虚焊或不牢。
IMG_20211217_225301.jpg


步骤7、测试
第一块电路板要测试一下,避免虚焊或者有其它问题。
手工焊接插件元件,上电测试电路是否OK。
不OK就仔细检查找出问题点,补焊或者修一修钢网。


步骤8、批量制作
如需焊接多块电路板,重复步骤4->重复步骤5->重复步骤6。

步骤9、清理
锡浆密封好放回冰箱。
钢网上的锡浆用纸巾擦干净,避免锡浆干了,影响以后使用。

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