Как правильно паять SMD светодиоды

Как паять светодиоды: разновидности, порядок действий и способы соединений

В качестве основного рабочего элемента систем освещения долгое время использовались лампы. Они пережили много этапов конструкционного и функционального развития, но сегодня переживают кризис, обусловленный жесткой конкуренцией с диодными кристаллами. Современные LED-светильники получили широкое распространение благодаря эксплуатационным качествам, которые, впрочем, имеют и негативные стороны применения.

В процессе ремонта такого устройства пользователь может столкнуться с проблемой обновления вышедших из строя кристаллов. Вопрос о том, как паять светодиод, логично возникает, если один из кристаллов перегорел. Об этом будет свидетельствовать наличие черной точки на желтой поверхности элемента.

И если в условиях заводской компоновки операция восстановления производится механизированным способом в поточном режиме, то в быту придется организовывать условия для ручной пайки.

Какие бывают виды светодиодов?

В большинстве случаев рядовые пользователи светотехнических устройств имеют дело с выводными светодиодами и более развитой конструкцией на базе SMD-кристаллов. Первые вводятся в цепь с помощью двух проводников и чаще всего служат как средство индикации различной аппаратуры – например, в автомобиле они выполняют задачи светового сигнализатора, работая от источника на 12 В.

Непосредственно в системах освещения и подсветки чаще применяются SMD-диоды в безвыводных корпусах. Ввиду принципиально другой электротехнической компоновки на плате сложности скорее вызовет именно этот прибор освещения.

Как паять SMD-светодиоды? Крепление осуществляется не через специальные отверстия как в случае с теми же выводными устройствами, а непосредственно на поверхность накладкой. Для этого предусмотрены специальные контактные площадки, которые необходимо запаивать поочередно, выдерживая корректность размещения диодов на плате.

С одной стороны, такой подход упрощает технологию монтажа кристаллов, но с другой – требует большего внимания от исполнителя, так как приходится иметь дело с элементами миниатюрных размеров, компактно размещаемых на небольшом пространстве.

В рамках подготовительного процесса должно быть решено несколько задач. из них заключается в зачистке рабочей поверхности и, при необходимости, демонтаже сгоревшего диода. Старые элементы лучше всего убираются маломощными паяльниками на 25 Вт после облуживания кончика до необходимых размеров, что позволит удобно произвести термический срез. Далее особое внимание уделяется поверхности.

Лаки и всевозможные технические покрытия должны быть также устранены механическим способом – например, зачищены строительным ножом. Теперь другой вопрос – как паять светодиоды на алюминиевые платы? На этот случай будет не лишним подготовить особый флюс для конкретного металла или же использовать универсальный оловянно-свинцовый припой. Что касается выбора паяльника, то в высокой мощности потребности не будет.

Можно отдавать предпочтение компактным моделям с нагревом до 250 °C.

Техника соединения под углом

Нередко при создании сложных систем подсветки из нескольких параллельных линий провода подключаются на разных участках. Для удобства выполнения такого соединения применяется угловая пайка с 90-градусным наклоном. Плюс и минус фиксируются на контактных площадках двух диодных соседний. Что еще важно, такой способ позволяет легко соединять RGB-ленты, используя при этом четыре провода.

Угловой стык никак не влияет на качество подсветки, но позволяет реализовывать самые разные конфигурации сращивания светодиодных лент. Проблемы может доставить лишь наличие специальной оболочки у лент с классом защиты выше IP68. Например, как правильно паять светодиоды с заливкой силиконом или компаундом? В этом случае усложняется процедура первичной зачистки.

Как минимум необходимо будет формировать технические отверстия в покрытии для токоведущих жил. По ним в дальнейшем и реализуется пайка.

Среди преимуществ светодиодных устройств одно из главных мест занимает их оптимизированность, что проявляется и в минимальных требованиях к расходным материалам при монтаже. Тем не менее иногда себя оправдывает и включение коннекторов в электротехнические схемы.

Как паять светодиоды с такими элементами? Пайка в данном случае выступает вспомогательным средством обеспечения надежного соединения между проводами, а коннекторы формируют своего рода армирующий внутренний каркас. Оптимальный размер коннектора по ширине составляет 8-10 мм.

На первом этапе необходимо создать конструкционное соединение, выполнив нужное количество контактов на плате, а затем приступать непосредственно к пайке.

При этом надо учитывать, что соединение с коннектором не всегда дает преимущество с точки зрения будущей эксплуатации светодиода. Во-первых, места подключения с такой арматурой в большей степени склонны к подгоранию, а также способствуют быстрому нагреву излучателя.

Во-вторых, возможно ухудшение свечения, что выражается в понижении яркости.

Как паять светодиоды на плату с коннектором, чтобы исключить подобные негативные эффекты? Желательно отказаться от медных проводников, а саму пайку выполнять сплошным способом, что исключит риск образования участков окисления.

Техника соединения внахлест

Метод, который вовсе не предусматривает использование вспомогательных проводников. Такую технику рекомендуется применять в отношении ленточных светильников и других диодных устройств, кристаллы которых размещаются компактно на небольшой плате.

Например, как паять СМД-светодиоды паяльником внахлест? Для начала концы светодиодных линий обрезаются так, чтобы контакты находились впритык друг к другу. Токоведущие жилы смазываются флюсом, после чего можно применить и оловянное лужение до момента образования серебристого покрытия.

Затем выполняется накладка одного куска с проводной частью на другой отрезок при строгом соблюдении полярности. Достаточно непродолжительного мягкого прогрева, чтобы сформировалось прочное соединение.

Порядок выполнения пайки

Какой бы способ соединения не был выбран, общая технология пайки предполагает выполнение универсального набора действий, в числе которых следующие:

• Припоем или флюсом выполняется лужение токоведущих контактов, которые планируется соединять.
• Окончания токоведущих жил, которые уже подверглись лужению, прикладываются к месту соединения на плате или другому проводнику.
• Теперь главная операция – соединение. Как паять светодиоды вручную? Достаточно направить жало паяльника на целевую область соединения и продержать его от 3 до 5 сек. В результате быстрого прогрева образуется надежный стык.
• После пайки стыковочный узел желательно несколько часов удерживать в изолированном виде без каких-либо сторонних воздействий.

Особенности пайки феном

Пайка данным способом обычно рассматривается как альтернативный метод относительно классической пайки. Ее выбирают по разным причинам, главной из которых можно назвать возможность отвода тепла от кристалла с минимизацией рисков его термического повреждения. Но данный способ подходит только для конструкций с поверхностным соединением на плате.

К примеру, как паять СМД-светодиоды феном? Процесс нагрева организуется с обратной стороны платы. Задача исполнителя сводится к обеспечению достаточного прогрева участка соединения, чтобы припой с лицевой стороны обрел состояние, позволяющее надежно зафиксировать диод.

Теоретически это действие можно реализовать утюгом и маломощной газовой горелкой, но для сохранения структуры и самой платы все же безопаснее применять специальный термофен.

Ошибки при пайке

Даже если внешне созданное соединение кажется правильным, устройство может некорректно работать, если были допущены технологические ошибки. Большинство нарушений связано с неправильным распределением припоя или расплава, из-за чего образуются типичные дефекты наподобие непровара.

Как паять светодиоды, чтобы избежать такого результата? И припой, и расплав уже в ходе термического воздействия необходимо строго контролировать. Должна выдерживаться равномерность слоев соединяющего покрытия.

Для выявления таких нарушений в структуре на этапе неразрушающего контроля выполняется сканирование тепловизором.

Заключение

Пайка кристаллов LED-светильника является нетрудоемкой операцией, которая под силу любому домашнему мастеру. Однако существует масса технологических тонкостей и деталей, игнорирование которых может свести к нулю даже усилия старательного мастера. Учитывать необходимо не только условия выполнения пайки как таковой, но и саму конфигурацию соединения.

Например, как паять СМД-светодиоды с групповым расположением кристаллов? Для успешного выполнения такой операции еще на базовом уровне потребуется определение электрической схемы монтажа диодов на плате.

Необходимо выполнить расчет цепи и только после этого приступать к поэлементному соединению кристаллов в соответствии с планируемой конфигурацией прибора освещения.

Источник: https://FB.ru/article/469530/kak-payat-svetodiodyi-raznovidnosti-poryadok-deystviy-i-sposobyi-soedineniy

Разновидности и устройство светодиодных лент в 2020 году

В статье вы узнаете о том, какие бывают разновидности светодиодных лент и какого их строение.

Виды

Для удобного использования, такие светильники выпускают в гибких лентах, средней длиной в 5 метров. Но при желании, посредством наращивания, такой размер можно спокойно увеличивать.

В зависимости от предназначения, светодиодная лента может быть:

1. Одноцветной – красной, синей, желтой, зеленой или просто белой.
2. Многоцветной – тут цветовая палитра шире, причем все лампочки могут гореть одновременно.

Разноцветные LED-ленты

Последние изделия требуют специального пульта, который сможет регулировать свечение.

Также, LED-ленты имеют и другую классификацию:

По типу светодиода – SMD 3028 и SMD 5050.

По плотности расположения лампочек на ленте – 30, 60, 120, 240 светодиодов на 1 погонный метр.

По мощности – от 7,2 Вт до 28,8 Вт на 1 погонный метр.

По цвету.

По степени влагостойкости – P 20, IP 65 и IP 68.

В зависимости от того, где именно будет использоваться такой светильник, и стоит подбирать характеристику ленты.

Устройство

На момент 2020 года есть широкое разнообразие устройств светодиодных лент. Но суть у них одна и та же – на липкой ленте располагаются светодиоды, которые соединены между собой токонесущими дорожками. Чтобы такой светильник работал, его оснащают еще диодами и транзисторами.

устройство ленты

Приобрести такую ленту можно рулоном в 5 метров, а далее ее разрезают на заготовки необходимой длины. НО! Тут стоит учитывать тот момент, что каждый такой отрезок имеет свои границы. Обычно, производители отмечают пунктиром место резки.

Таким образом, вместо 5 метров на руках может получиться много кусочков длиной по 5 см, где на каждом отрезке будет присутствовать по 3 светодиода и 1 ограничивающий транзистор. Обратная сторона оснащается двухсторонним скотчем, что значительно упрощает монтаж. По необходимости, можно выбирать модели, где светодиоды располагаются не в 1 ряд, а сразу в 4. Это напрямую будет влиять на интенсивность освещения.

Каждая лента имеет свою маркировку, где указаны параметры ширины и высоты. Например, SMD3028 – 3,0 – ширина, 2,8 – высота.

Для контроля освещения, в процессе монтажа, ленту подключают к блоку питания, а если используется RGB-изделие, то тут понадобиться и контролер. Данное устройство обеспечивает не только включение и выключение, но и помогает регулировать цвет ламп и их интенсивность.

Источник: https://slarkenergy.ru/osveshhenie/svetilniki/led-lenty-vidy.html

Пайка smd деталей без фена

Все понимают, как можно с помощью обычного паяльника ЭПСН, мощностью 40 ватт, и мультиметра, самостоятельно ремонтировать различную электронную технику, с выводными деталями. Но такие детали сейчас встречаются, в основном только в блоках питания различной техники, и тому подобных силовых платах, где протекают значительные токи, и присутствует высокое напряжение, а все платы управления, сейчас идут на SMD элементной базе.

На плате SMD радиодетали

Так как же быть, если мы не умеем демонтировать и впаивать обратно SMD радиодетали, ведь тогда минимум 70% от возможных ремонтов техники, мы уже самостоятельно не сможем выполнить Кто нибудь, не очень глубоко знакомый с темой монтажа и демонтажа, возможно скажет, для этого необходимы паяльная станция и паяльный фен, различные насадки и жала к ним, безотмывочный флюс, типа RMA-223, и тому подобное, чего в мастерской домашнего мастера обычно не бывает.

Паяльная станция

У меня есть дома в наличии, паяльная станция и фен, насадки и жала, флюсы, и припой с флюсом различных диаметров. Но как быть, если тебе вдруг потребуется починить технику, на выезде на заказ, или в гостях у знакомых? А разбирать, и привозить дефектную плату домой, или в мастерскую, где есть в наличии соответствующее паяльное оборудование, неудобно, по тем или иным причинам? Оказывается выход есть, и довольно простой. Что нам для этого потребуется?

Что нужно для хорошей пайки

• 1. Паяльник ЭПСН 25 ватт, с жалом заточенным в иголку, для монтажа новой микросхемы.

• 2. Паяльник ЭПСН 40-65 ватт с жалом заточенным под острый конус, для демонтажа микросхемы, с применением сплава Розе или Вуда. Паяльник, мощностью 40-65 ватт, должен быть включен обязательно через Диммер, устройство для регулирования мощности паяльника. Можно такой как на фото ниже, очень удобно.

• 3. Сплав Розе или Вуда. Откусываем кусочек припоя бокорезами от капельки, и кладем прямо на контакты микросхемы с обоих сторон, в случае если она у нас, например в корпусе Soic-8.

• 4. Демонтажная оплетка. Требуется для того, чтобы удалить остатки припоя с контактов на плате, а также на самой микросхеме, после демонтажа.

• 5. Флюс СКФ (спиртоканифольный флюс, растолченная в порошок, растворенная в 97% спирте, канифоль), либо RMA-223, или подобные флюсы, желательно на основе канифоли.

• 6. Удалитель остатков флюса Flux Off, или 646 растворитель, и маленькая кисточка, с щетиной средней жесткости, которой пользуются обычно в школе, для закрашивания на уроках рисования.

• 7. Трубчатый припой с флюсом, диаметром 0.5 мм, (желательно, но не обязательно такого диаметра).

• 8. Пинцет, желательно загнутый, Г — образной формы.

Распайка планарных деталей

Итак, как происходит сам процесс? Кое-что почитайте тут. Мы откусываем маленькие кусочки припоя (сплава) Розе или Вуда. Наносим наш флюс, обильно, на все контакты микросхемы.

Кладем по капельке припоя Розе, с обоих сторон микросхемы, там где расположены контакты. Включаем паяльник, и выставляем с помощью диммера, мощность ориентировочно ватт 30-35, больше не рекомендую, есть риск перегреть микросхему при демонтаже.

Проводим жалом нагревшегося паяльника, вдоль всех ножек микросхемы, с обоих сторон.

Демонтаж с помощью сплава Розе

Контакты микросхемы у нас при этом замкнутся, но это не страшно, после того как демонтируем микросхему, мы легко с помощью демонтажной оплетки, уберем излишки припоя с контактов на плате, и с контактов на микросхеме.

Итак, мы взялись за нашу микросхему пинцетом, по краям, там где отсутствуют ножки.

Обычно длина микросхемы, там где мы придерживаем ее пинцетом, позволяет одновременно водить жалом паяльника, между кончиками пинцета, попеременно с двух сторон микросхемы, там где расположены контакты, и слегка тянуть ее вверх пинцетом.

За счет того что при расплавлении сплава Розе или Вуда, которые имеют очень низкую температуру плавления, (порядка 100 градусов), относительно бессвинцового припоя, и даже обычного ПОС-61, и смещаясь с припоем на контактах, он тем самым снижает общую температуру плавления припоя.

Демонтаж микросхем с помощью оплетки

И таким образом микросхема у нас демонтируется, без опасного для нее перегрева. На плате у нас образуются остатки припоя, сплава Розе и бессвинцового, в виде слипшихся контактов. Для приведения платы в нормальный вид мы берем демонтажную оплетку, если флюс жидкий, можно даже обмакнуть ее кончик в нее, и кладем на образовавшиеся на плате “сопли” из припоя. Затем прогреваем сверху, придавив жалом паяльника, и проводим оплеткой вдоль контактов.

Выпаивание радиодеталей с оплеткой

Таким образом весь припой с контактов впитывается в оплетку, переходит на нее, и контакты на плате оказываются очищенными полностью от припоя.

Затем эту же процедуру, нужно проделать со всеми контактами микросхемы, если мы собираемся запаивать микросхему в другую плату, или в эту же, например после прошивания с помощью программатора, если это микросхема Flash памяти, содержащая прошивку BIOS материнской платы, или монитора, или какой либо другой техники.

Эту процедуру, нужно выполнить, чтобы очистить контакты микросхемы от излишков припоя. После этого наносим флюс заново, кладем микросхему на плату, располагаем ее так, чтобы контакты на плате строго соответствовали контактам микросхемы, и еще оставалось немного места на контактах на плате, по краям ножек.

С какой целью мы оставляем это место? Чтобы можно было слегка коснувшись контактов, жалом паяльника, припаять их к плате. Затем мы берем паяльник ЭПСН 25 ватт, или подобный маломощный, и касаемся двух ножек микросхемы расположенных по диагонали.

Припаивание SMD радиодеталей паяльником

В итоге микросхема у нас оказывается “прихвачена”, и уже не сдвинется с места, так как расплавившийся припой на контактных площадках, будет держать микросхему. Затем мы берем припой диаметром 0.5 мм, с флюсом внутри, подносим его к каждому контакту микросхемы, и касаемся одновременно кончиком жала паяльника, припоя, и каждого контакта микросхемы.

Использовать припой большего диаметра, не рекомендую, есть риск навесить “соплю”. Таким образом, у нас на каждом контакте “осаждается” припой. Повторяем эту процедуру со всеми контактами, и микросхема впаяна на место. При наличии опыта, все эти процедуры реально выполнить за 15-20 минут, а то и за меньшее время.

Нам останется только смыть с платы остатки флюса, растворителем 646, или отмывочным  средством Flux Off, и плата готова к тестам, после просушивания, а это происходит очень быстро, так как вещества применяемые для смывания, очень летучие. 646 растворитель, в частности, сделан на основе ацетона.

Надписи, шелкография на плате, и паяльная маска, при этом не смываются и не растворяются.

Единственное, демонтировать таким образом микросхему в корпусе Soic-16 и более многовыводную, будет проблематично, из-за сложностей с одновременным прогреванием, большого количества ножек. Всем удачной пайки, и поменьше перегретых микросхем! Специально для Радиосхем — AKV.

   Форум

   Обсудить статью Пайка smd деталей без фена

Источник: https://radioskot.ru/publ/konstruktiv/pajka_smd_detalej_bez_fena/13-1-0-1155

Пайка СМД компонентов паяльником

Иногда случается так, что необходимо срочно припаять SMD-элемент, но под рукой нет специальных инструментов. Только обычный паяльник, припой и канифоль. В этом случае, припаять миниатюрный SMD-элемент сложно, но можно, если знать определенные особенности такой пайки.

Я использую некоторые навыки, описание которых нигде не встречал, поэтому решил ими поделиться (в конце заметки — см. видео процесса). Корпус SMD — 0805.

Заставить жало не дрожать — невозможно

Ни один человек не способен сделать так, чтобы инструмент (любой — не только паяльник) не подрагивал в руках. Когда-то давно я читал про мастеров, рисующих миниатюрные картины или росписи. Там была описана технология, которой они пользуются в работе. Суть ее в том, что необходимо согласовывать движения кисти с ударами сердца. От ударов сердца собственно и происходит неизбежное подрагивание рук.

Не нужно бороться с дрожью — это бесполезно. Нужно научиться под нее подстраиваться.

Методика «птичий клюв»

Когда птица строит гнездо, то вставляя очередную ветку, она делает короткие и множественные движения клювом. Даже если нужно подправить уже вставленную в гнездо веточку, каждое действие птица производит совершая несколько мелких и точных движений. По правде говоря эти движения не всегда точны, но в сумме все же дают нужный результат.

ошибка многих новичков в том, что они при пайке пытаются сделать длинное и непрерывное движение. Это бесполезно. Секрет в том, что необходимо делать короткие движения (в идеале они согласовываются с ударами сердца, но специально концентрироваться на этом не нужно, — со временем это должно получится само собой).

Пайка SMD элемента в три этапа

трудность пайки SMD-элементов обычным паяльником — в том, чтобы удержать деталь пинцетом.

Т.е. в самом начале пайки главное внимание должно быть сконцентрировано на усилие руки, держащей пинцет. Здесь немаловажно также выбрать правильный угол обзора, чтобы четко видеть насколько ровно деталь легла на свое место.

При этом не помешает знать один маленький секрет.
В самом начале деталь достаточно лишь слегка «прихватить«. Не нужно пытаться сразу припаять ее с первой стороны! Хорошая пайка требует переноса внимания на сам процесс пайки — концентрация внимания на пинцете теряется

Таким образом вначале только прихватываем деталь с одного конца.
Прихватив деталь — избавляемся от пинцета, и припаиваем вторую сторону детали. И только потом возвращаемся к окончательной пайке первой стороны.

Не стоит забывать, что площадки под элемент на плате должны быть ровные. Если там был припой — нужно аккуратно удалить его излишки перед пайкой, иначе деталь после пайки останется «перекошенной».

Итак, когда деталь прихвачена, то сдвинуть ее уже невозможно (если только не перегревать или не прикладывать ощутимо больших усилий). Это позволяет отвлечься от ее удержания, и сконцентрироваться на пайке с другого конца, после чего вернуться к первому.
Таким образом, пайка происходит в три этапа:

1. «Прихватывание» детали
2. Пайка противоположного «прихваченному» конца
3. Возврат к пайке «прихваченного» конца

Ниже — видеоролик, который я записал, когда дорабатывал видео и аудио выход для старой видеодвойки FUNAI
(см. статью FUNAI tvr 1400a mk7 — как сделать видеовыход).

Все используемые инструменты — простые и грубые, включая самодельную кисточку из лески (которой я промываю место пайки спиртом). Канифоль — обычная, «камешком». Паяльник — 25 ватт.
КСТАТИ! Самый лучший паяльник для «нежных» деталей тот, на котором канифоль «дымит», но не успевает перекипеть полностью на жале в течение примерно 7 секунд. Если канифоль выкипает в течение 2-3 секунд, то жало паяльника имеет слишком высокую температуру и может повредить SMD-элемент.

Пайка произведена не идеально, но я и хотел, чтобы была запечатлена самая обычная приемлемая пайка, пусть даже с некоторыми незначительными помарками (задевание соседней площадки, капание излишка канифоли), чему поспособствовала камера, из за которой пришлось держать инструменты почти на вытянутых руках. Тем не менее эта пайка — нормальная и суть методики здесь была продемонстрирована.
Рекомендую развернуть видео на весь экран и установить качество «Full HD» в настройках видеоролика.

Источник: https://rem-serv.com/payka-smd-komponentov-payalnikom/