Dimensionamiento de componentes SMD para kits de aficionados

Más componentes solo están disponibles en paquetes SMD. Para el montaje de aficionados, las opciones son comprar tableros de arranque o SMD de soldadura.

Dado que los componentes generalmente se empaquetan en un par de tipos de paquetes SMD, estoy tratando de reunir un conjunto de pautas para elegir paquetes que sean compatibles con las habilidades y herramientas de los aficionados. Consideraría las herramientas de nivel aficionado para el ensamblaje SMD como: soldador en el rango de $ 50- $ 100 (nuevo), para una ampliación de una visera de $ 40 (como la B & L) y pinzas.

Para los kits que hago ahora utilizo las siguientes pautas:

• Pasivos 0805 o mayores
• Paso de plomo mínimo para SOIC o QFP - 0.5 mm
• Sin QFN, LGA o BGA
• Paquete preferido para puertas, BJT, FET --- SOT23
• Diodos SOD123 (o más grande)

Estoy interesado en recomendaciones sobre selección de componentes, requisitos mínimos de herramientas y problemas de ensamblaje. También serían útiles los cambios específicos de herramientas (como el tamaño de la punta de soldadura) que le permitieron realizar el ensamblaje SMD con sus herramientas existentes.

Gracias.

0603 no es tan malo para soldar a mano (aunque no haré 0402 o más pequeño).

SOT23 es probablemente una buena guía (también para diodos, no solo transistores); Hay algunos SOT323 que son más pequeños que son un dolor.

Evitaría ciertas partes del SOT23-6 porque puede ser muy difícil determinar en qué dirección debe ir el paquete. (Para algunos paquetes MOSFET duales no importa). Teníamos uno donde había un ligero bisel a lo largo de un borde. Grrr.

También evitaría SOD123 debido a la naturaleza hacia atrás, si es posible. SMA / SMB / SMC no son un gran problema.

¡Y evite esos diodos cilíndricos (LL-34 / MELF) como la peste! ellos saldrán del tablero.

Recomendaría usar una herramienta de retrabajo SMD para proyectos pequeños y un horno de reflujo (puede hacer uno desde un horno tostador) para tableros más grandes.

Reflow tiene sentido porque tiene muchos menos problemas con los puentes de soldadura y en realidad es más difícil destruir los componentes. Los componentes tienden a ponerse en posición, por lo que la colocación de componentes más pequeños se vuelve menos crítica (que con la soldadura manual). 0805 y 0603 son muy fáciles.

Para el reflujo, tiene sentido si tiene una herramienta para depositar cantidades precisas de soldadura. Usar una jeringa a mano y realmente es una mala idea. Cuanto más pequeño es el componente, más crítico es.

En cuanto a mis habilidades, agregar un punto de datos. Usando un soldador de $ 40 y mucho fundente (tengo un 'bolígrafo' con el tipo de líquido adentro), y la trenza desoldadora ocasional.

Fácil: 0805 pasivos, IC de paso de 0.7 mm

Es factible si tiene cuidado, pero arruinó un par: 0603, circuitos integrados de paso de 0,5 mm

Aún no he probado más pequeños que esos, creo que ese es mi límite.

acerca de los paquetes
Lo que quiere y no quiere es una preferencia personal, y no puedo decir mucho al respecto. Sin embargo, solo un pensamiento. Con el tiempo, tendrá más confianza y tal vez encuentre algunos buenos trucos para trabajar con paquetes que siempre consideró imposibles. Los equipos como un horno de reflujo también abren oportunidades, como los "paquetes de fondo" (QFN, DFN e incluso BGA). Esto es igual de bueno, porque a los fabricantes les importan un bledo los aficionados al bricolaje, y el mercado quiere paquetes cada vez más pequeños, sin pistas para empezar.

Publiqué lo siguiente en comentarios a otra respuesta, pero creo que podría ser lo suficientemente interesante como para ser una respuesta.

pinzas
Las pinzas incorrectas pueden ser muy frustrantes. Las puntas redondeadas definitivamente están fuera. Las buenas pinzas deben abrirse y cerrarse (*), y no permitir ningún movimiento en la dirección perpendicular. Uso pinzas Erem 102ACA , y nunca me decepcionaron.

La forma de la punta hace posible trabajar con 0402s. Las puntas también son muy delgadas, por lo que le permiten colocar componentes muy juntos.

almacenamiento de componentes
Puede almacenar sus condensadores SMD MLCC (¡sin marcar!) en cajas compartimentadas, pero la Ley de Conservación de la Miseria dice que accidentalmente dejará caer esa parte que acaba de recoger en uno de los otros compartimentos. MLCC sin marcar, ¡genial!
Estas cajas de Licefa son una solución.

Contienen 60 ampollas (también hay una caja con 130) de 1 cm x 1 cm x 2 cm de alto. Si necesita una parte, puede sacar la ampolla, para que las diferentes partes no se mezclen. Una ampolla puede contener docenas de pasivos. Los encuentro útiles para paquetes hasta SOT-23.
Un punto menor es que no son antiestáticos.

(*) Sí, obviamente. No recuerdo lo que estaba a punto de escribir sobre abrir o cerrar cuando publiqué esto ;-)

Si el área de PCB no es un problema, preferiría 1206, pero 0805 es factible. No me gustan los tamaños más pequeños, son difíciles de agarrar y sostener con mis pinzas. Las resistencias 1206 tienen un valor impreso en la parte superior, ¿tienen 0805 valores?

Los diodos SOD323 a veces son factibles. Son buenos para esos diodos simbólicos que a veces necesitas como 1N4148.

DFN, QFN, power-pad SOP y LGA (y tal vez BGA) se pueden hacer usando un truco que me mostró un amigo, siempre que todas las partes estén a un lado del tablero.

1. Estañe todas las almohadillas que están debajo de los componentes.
2. Coloque el tablero en una sartén.
3. Inunda las huellas con fundente.
4. Coloque los componentes en las almohadillas, alineándolos cuidadosamente.
5. Calienta la sartén a 400 F aproximadamente (temperatura de reflujo). Es posible que desee obtener un termómetro de superficie para realizar un seguimiento.
6. Cuando la soldadura refluya, asegúrese rápidamente de que todas las piezas estén alineadas con el lugar donde deben estar. Si algo está apagado, vuelva a alinear o quite la pieza rápidamente. (Mi amigo no me dijo dónde poner una parte eliminada.> _ <)
7. Retire el conjunto de la sartén y apague el fuego.
8. Ensamble el resto de las piezas con un soldador de manera normal.

Probablemente hay algunas cosas que se pueden hacer mejor, pero ese es el plan básico. Lo usó con una clase "capstone" de ITT (básicamente, un laboratorio senior) que estaba enseñando, porque los controladores de motor necesarios y los chips convertidores de conmutación solo estaban disponibles en DFN.

Otra cosa para recordar acerca de las piezas DFN y QFN es que están singuladas (cortadas del marco y molde del cable) después de que los cables están chapados. Esto significa que los extremos de los cables, si se exponen a los lados del paquete, se pueden oxidar, exponer el cobre y no refluir la soldadura (es decir, formar un filete). Esto es perfectamente normal; solo se espera que la superficie inferior se humedezca con la soldadura.

Recomiendo tener una herramienta de aire caliente (tengo una de gas barata) si necesita, por ejemplo, desoldar componentes más grandes. Puede calentar un componente o área grande sin tocarlo con bastante facilidad. Por otro lado, siempre hay más esfuerzo / riesgo para evitar quemar cualquier cosa adyacente.

Para mí, el elemento clave es la herramienta de soldadura. Una plancha con un buen control de la temperatura es esencial una buena selección de puntas. Si puede, asegúrese de que la plancha tenga una opción de punta de mini onda.

Con una buena plancha, un buen juego de pinzas y lupa, podría trabajar fácilmente con los componentes 0603, SOT23, paso fino (hasta 0,5 mm de paso).

También se deben incluir mechas de soldadura de diferente ancho.

Apoyé @Steve recomendado de un horno de reflujo barato. Ahorra muchísimo tiempo.

Pasivos 0805 o mayores

OMI Menos importante que el tamaño del paquete es la cantidad de espacio que lo rodea. Dada la opción, preferiría tener un 0603 con mucho espacio alrededor que 0805 partes apretadas una al lado de la otra.

También sugeriría un generoso tamaño de almohadilla. Es mucho más fácil soldar a mano si la almohadilla va más allá del final del componente.

Paso de plomo mínimo para SOIC o QFP - 0.5 mm

Esto es IMO llegando al punto donde es demasiado pequeño para soldar razonablemente pin por pin. Las técnicas de arrastre de gotas o inundación y mecha pueden funcionar, pero requieren un poco de práctica.

A veces puede que no tenga otra opción, pero si hay disponible un tono más grande, sugeriría elegirlo.

También sugeriría alargar las almohadillas para que sobresalgan más allá del chip que las almohadillas comerciales. Esto hará que las almohadillas sean más robustas y facilitará el calentamiento de la almohadilla y la pata al mismo tiempo con una plancha.