Dimensionnement des composants CMS pour les kits d'amateur

D'autres composants ne sont disponibles que dans les packages SMD. Pour l'assemblage amateur, les options sont d'acheter des cartes de dérivation ou de souder SMD.

Étant donné que les composants sont généralement emballés dans quelques types de packages SMD, j'essaie de rassembler un ensemble de directives pour choisir des packages compatibles avec les compétences et les outils des amateurs. Je considérerais les outils de niveau amateur pour l'assemblage CMS comme - un fer à souder dans la gamme de 50 $ à 100 $ (nouveau), pour le grossissement d'une visière de 40 $ (comme le B&L) et des pincettes.

Pour les kits que je fais maintenant, j'utilise les directives suivantes -

• Passifs 0805 ou plus
• Pas de plomb minimum pour SOIC ou QFP - 0,5 mm
• Pas de QFN, LGA ou BGA
• Paquet préféré pour portes, BJT, FET --- SOT23
• Diodes SOD123 (ou supérieures)

Je suis intéressé par des recommandations sur la sélection des composants, les exigences d'outils minimales et les problèmes d'assemblage. Des changements d'outils spécifiques (comme la taille des pointes de soudure) qui vous ont permis de faire un assemblage SMD avec vos outils existants seraient également utiles.

Merci.

0603 n'est pas trop mal pour souder à la main (je ne ferai pas 0402 ou plus petit cependant).

SOT23 est probablement une bonne directive (pour les diodes aussi, pas seulement pour les transistors); il y a des SOT323 plus petits qui sont douloureux.

J'éviterais certaines pièces SOT23-6 car il peut être très difficile de déterminer dans quelle direction le paquet est censé aller. (Pour certains packages MOSFET doubles, cela n'a pas d'importance.) Nous en avions un où il y avait un léger biseau le long d'un bord. Grrr.

J'éviterais également SOD123 en raison de la nature en arrière, si possible. SMA / SMB / SMC ne posent pas autant de problèmes.

Et évitez ces diodes cylindriques (LL-34 / MELF) comme la peste! ils rouleront hors du tableau.

Je recommanderais d'utiliser un outil de retouche SMD pour les petits projets et un four de refusion (vous pouvez en faire un à partir d'un four grille-pain) pour les plus grandes planches.

La refusion est logique car vous avez beaucoup moins de problèmes avec les ponts de soudure et il est en fait plus difficile de détruire les composants. Les composants ont tendance à se mettre en place, de sorte que le placement de composants plus petits devient moins critique (qu'avec la soudure à la main). 0805 et 0603 sont un jeu d'enfant.

Pour la refusion, il est logique que vous ayez un outil pour déposer des quantités précises de soudure. Utiliser une seringue à la main et vraiment une mauvaise idée. Plus le composant est petit, plus il est critique.

En ce qui concerne mes compétences, ajouter un point de données. À l'aide d'un fer à souder de 40 $, et beaucoup de flux (j'ai un «stylo» avec le type liquide à l'intérieur), et la tresse de dessoudage occasionnelle.

Facile: 0805 passifs, CI à pas de 0,7 mm

Faisable si prudent, mais en a ruiné quelques-uns: 0603, CI à pas de 0,5 mm

Je n'ai pas encore essayé plus petit que ceux-là, je pense que c'est à peu près ma limite.

à propos des packages
Ce que vous voulez et ne voulez pas est vraiment une préférence personnelle, et je ne peux pas en dire grand-chose. Une seule pensée cependant. Avec le temps, vous deviendrez plus confiant et trouverez peut-être de bonnes astuces pour travailler avec des packages que vous avez toujours considérés comme impossibles. Des équipements comme un four de refusion offrent également des opportunités, comme pour les «emballages inférieurs» (QFN, DFN et peut-être même BGA). C'est tout aussi bien, car les fabricants ne se soucient pas de nous les bricoleurs, et le marché veut des emballages toujours plus petits, pas de pistes pour commencer.

J'ai posté ce qui suit dans les commentaires à une autre réponse, mais je pense que cela pourrait être assez intéressant pour être une réponse.

pincettes
Les mauvaises pincettes peuvent être très frustrantes. Les conseils arrondis sont définitivement sortis. De bonnes pinces doivent s'ouvrir et se fermer (*), et ne permettre aucun mouvement dans la direction perpendiculaire. J'utilise Erem 102ACA pincettes, et ils m'a jamais laissé tomber.

La forme de la pointe permet de travailler avec les 0402. Les pointes sont également très fines, ce qui vous permet de placer les composants très près les uns des autres.

stockage des composants
Vous pouvez stocker vos condensateurs SMD MLCC (non marqués!) dans des boîtes compartimentées, mais la loi de conservation de la misère dit que vous allez accidentellement laisser tomber la partie que vous venez de choisir dans l'un des autres compartiments. MLCC non marqué, super!
Ces boîtes Licefa sont une solution.

Ils contiennent 60 ampoules (il y a aussi une boîte avec 130) de 1 cm x 1 cm x 2 cm de haut. Si vous avez besoin d'une pièce, vous pouvez retirer la fiole, afin que les différentes pièces ne se mélangent pas. Un flacon peut contenir des dizaines de passifs. Je les trouve utiles pour les paquets jusqu'à SOT-23.
Un point mineur est qu'ils ne sont pas antistatiques.

(*) Oui, évidemment. Je ne me souviens pas de ce que j'allais écrire sur l'ouverture ou la fermeture quand j'ai posté ceci ;-)

Si la zone PCB n'est pas un problème, je préfère 1206, mais 0805 est faisable. Je n'aime pas les petites tailles, elles sont difficiles à saisir et à tenir avec mes pincettes. Les résistances 1206 ont une valeur imprimée en haut, les 0805 ont-elles une valeur?

Les diodes SOD323 sont parfois réalisables. Ils sont bons pour les diodes à jeton dont vous avez parfois besoin comme 1N4148.

DFN, QFN, power-pad SOP et LGA (et peut-être BGA) peuvent être effectués en utilisant une astuce qu'un de mes amis m'a montrée, tant que toutes les pièces sont d'un côté de la carte.

1. Étamez tous les tampons sous les composants.
2. Placer la planche dans une poêle.
3. Inonder les empreintes de pas avec du flux.
4. Placez les composants sur les coussinets, en les alignant soigneusement.
5. Chauffer la poêle à 400 F environ (température de refusion). Vous voudrez peut-être obtenir un thermomètre de surface pour garder une trace.
6. Lorsque la soudure refusionne, assurez-vous rapidement que toutes les pièces s'alignent là où elles doivent être. Si quelque chose ne va pas, réalignez ou retirez rapidement la pièce. (Mon ami ne m'a pas dit où mettre une pièce retirée.> _ <)
7. Retirez l'assemblage de la poêle et coupez le feu.
8. Assemblez le reste des pièces avec un fer à souder comme d'habitude.

Il y a probablement quelques choses qui peuvent être améliorées, mais c'est le plan de base. Il a utilisé cela avec une classe "capstone" ITT (essentiellement, un laboratoire senior) qu'il enseignait, parce que les contrôleurs de moteur nécessaires et les puces de convertisseur de commutation n'étaient disponibles qu'en DFN.

Une autre chose à retenir sur les pièces DFN et QFN est qu'elles sont isolées (coupées du cadre de plomb et du moule) après le plaquage des fils. Cela signifie que les extrémités des fils, si elles sont exposées sur les côtés de l'emballage, peuvent être du cuivre oxydé et exposé et ne pas refusionner la soudure (c'est-à-dire former un filet). C'est parfaitement normal; seule la surface inférieure devrait mouiller jusqu'à la soudure.

Je recommanderais d'avoir un outil à air chaud (j'ai un outil à gaz bon marché) si vous avez besoin, par exemple, de dessouder des composants plus gros. Vous pouvez chauffer un grand composant ou une grande zone sans le toucher assez facilement. D'un autre côté, il y a toujours plus d'efforts / de risques à éviter de brûler des éléments adjacents.

Pour moi, l'élément clé est l'outil de soudage. Un fer à repasser avec un bon contrôle de la température une bonne sélection de pointes est indispensable. Si vous le pouvez, assurez-vous que le fer a une option de pointe mini-ondes.

Avec un bon fer à repasser, un bon jeu de pinces et une loupe, je pourrais facilement travailler les composants 0603, SOT23, à pas fin (jusqu'à 0,5 mm).

Des mèches de soudure de largeur différente doivent également être incluses.

J'ai appuyé @Steve recommandé d'un four de refusion pas cher. Cela fait gagner énormément de temps.

Passifs 0805 ou plus

IMO Moins important que la taille du paquet est la quantité d'espace qui l'entoure. Étant donné le choix, je préfère avoir un 0603 avec beaucoup d'espace autour de lui que des pièces 0805 entassées les unes à côté des autres.

Je suggérerais également un dimensionnement généreux des coussinets. Il est beaucoup plus facile de souder à la main si le tampon dépasse la fin du composant.

Pas de plomb minimum pour SOIC ou QFP - 0,5 mm

C'est l'OMI qui arrive au point où elle est trop petite pour souder raisonnablement broche par broche. Les techniques de traînée de blob ou d'inondation et de mèche peuvent fonctionner mais nécessitent un peu de pratique.

Parfois, vous n'avez pas le choix, mais si un emplacement plus grand est disponible, je vous suggère de le choisir.

Je suggérerais également d'allonger les coussinets afin qu'ils dépassent plus loin que les tampons commerciaux. Cela rendra les coussinets plus robustes et facilitera le chauffage du coussin et de la jambe en même temps avec un fer à repasser.