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焊接LQFP48 和 LQFP64 封装的芯片的记录

记录第一次焊接LQFP48 和 LQFP64 包装芯片的过程

动机

想测一下STC8系列芯片,因为同型号的管脚功能基本相同,可以大包装cover小封装,而DIP40包装现在基本买不到,买起来太贵了,打算买LQFP自焊封装.

芯片实物

到货两片 STC8A8K64S4A12 LQFP64,两片 STC8H3K64S4 LQFP48. 图中看起来很大。其实大边长是10mm,小的边长是6mm,管脚间距是0.5mm,若手中有 STM32F103C8T6 可以对比一下,STM32F103C8T6 就是 LQFP48 封装的.

第一次焊接

焊接前做了很多功课,在网上看了很多教程和视频,对各大师流畅的拖焊技术赞不绝口.

实际测试没那么容易.

准备的工具

调温电烙铁、助焊剂(中性)、吸锡线

助焊剂二,,这是一种酸性焊剂存的焊剂会导电,遭受长记性

步骤

第一步是对齐固定管脚,这没问题

然后学习视频,先在四面管脚堆一些锡,没问题.

到了关键一步,拖出这么多焊锡就没那么容易了。. 我用的是窄刀头。对于堆积在管脚上的锡,无论你如何划伤和擦拭,它都会留在那里,根本不会跑到你的烙铁头上. 这里的一个问题是烙铁头的吃锡能力,视频中没有提到。需要好的助焊剂来清洗烙铁头。->上助焊剂->上锡,让烙铁头的工作面均匀覆盖一层锡,与焊盘形成的缝隙可以吸收熔化的锡. 而且你的烙铁头平面要足够大才能吸锡锡。在这种情况下,一样弯曲尖头效果不好. 大部分视频都是用马蹄形烙铁头演示的,因为马蹄形不仅面大,中间凹,吸锡能力最强.

我的问题是没有好的助焊剂,只有松香,一小瓶金鸡助焊膏,一盒中性固体焊油.

松香是固体,在高温下长时间加热容易碳化,不易清洗,所以不敢使用; 金鸡焊剂通常可以使用,锡能力仅次于松香,但应为酸性,焊接,会从金属交换离子导致电路; 中性固体焊接油,该油只是油,用于均匀导热,避免芯片局部热温度过高,焊接能力几乎为0.

几次清洗烙铁头后,试图抹去管脚上堆积的锡,可以去除一些锡,但管脚之间仍有大量锡无法去除. 我别无选择,只能用吸锡线。事实上,吸锡线并不那么容易使用。首先,这并不意味着烙铁头可以通过按压锡来吸收锡。这取决于不同的情况。有时根本不吃锡. 首先要有助焊剂,然后温度足够高,因为隔了吸锡线,温度不高,锡不能熔化.

我在这里犯了两个错误。第一个错误是我用了金鸡助焊膏。锡被吸起来了,但留下了很大的隐患。我们来谈谈. 二是吸锡线应沿管脚方向移动。我垂直于管脚方向擦拭,导致边缘管脚弯曲.

中间花了很多时间,最后清理了锡,管脚之间没有短路(用万用表测量,这是另一个坑,下面会说). 那个掰弯的管脚和相邻的管脚粘在了一起,所以最后是用尖头的烙铁一边加热一边掰回来了. 后来用热风焊拆开的时候,发现下面管脚的焊盘都松了。.

检查每根管脚之间没有短路后,开始焊接排针,最后根据STC8A的手册,在VCC和GND103瓷片电容之间增加了103.

然后是机器测试. 测试过程相当曲折. 对STC89,STC12,STC15系列还是很熟悉的,上电后识别刷写很快,很少出错。但是这个测试发现很有可能识别不出来。. 多次尝试,只断开VCC不够,可能要VCC GND一起断,同时连,STC-ISP才能识别. 感觉有问题. 刷写程序测试也很费力,尝试了十几次才成功写一次。.

后来发现了问题,就是在STC-ISP启动Check MCU或者Download的时候,USB2TTL的TX灯和RX灯都亮了,而且RX正常情况下,灯亮度还是比较大的。这个时候应该有TX,不应该有RX. 后来断电查了下这些管脚间的阻值,发现TX和RX阻值只有560R. 这种通过断裂是无法测量的,所以以前没有发现. 怀疑之前焊接留下的油或焊渣,试着用纸擦拭,用切纸刀清理管脚间隙,清理电阻值会变回12KR此时,连接更容易成功,但阻值很快就会恢复到原来的560R. 进一步测量,P5.5和GND之间的阻值甚至只有100R,其他几个电阻也明显偏小. 开始怀疑是助焊油. 只能拆卸、清洗、重新焊接。. 只是希望芯片本身不会被折腾和破坏.

第二次焊接

先用热风枪吹掉芯片. 在操作此芯片之前,应添加焊油,以避免局部过热. 用纸和切纸刀清理芯片管脚之间残留的金鸡助焊膏。这种助焊膏颜色很深。清洗后,测量以下管脚VCC,GND,RX,TX之间的阻值,都在0.5MR以上说明芯片本身还是不错的.

清理焊盘需要很多时间. 用吸锡线把焊盘拖了一遍,基本没有脏东西。为了安全起见,它是空的PCB测量了板脚之间的阻值,发现几个管脚之间有阻值!MR以上就算了,还有几个KR,几十KR然后用针挑刀划纸擦. 纸擦也是一个坑。经过几次发现,纸擦拭后,电阻值变小。猜测原因是当纸摩擦焊盘时,焊盘上的锡会带出一些粉末。这些粉末分散在焊盘之间,增加了导电性. 后来不敢用纸了. 用中性焊油和烙铁带再次带走可能的锡粉. 此外,103的电容器被拆除,直接导致VCC P5.5 GND三脚之间的电阻值异常,拆卸电容器后正常,但单独测量电容器没有问题,没有找到具体原因. 除了处理后,还有一两个8MR左右阻值,其他都是0R了.

先试试这个LQFP64的焊回去. 这次焊接吸取了以前的教训,焊接相对成功. 这是焊接芯片

焊接其他三个芯片和上排针会容易得多. 焊接本身不需要太多时间,十分钟内,主要是焊接后多次测量验证费时.

总结

焊接LQFP封装芯片的经验教训

  1. 必须使用中性焊剂。如果使用错误的焊剂,只能报废或返工.
  2. 烙铁可以用刀头,不用尖头
  3. 烙铁温度设置在290-310度之间,不宜过高. 只要温度控制在310度以内,芯片出现问题的概率就很小.
  4. 焊盘首先点燃焊接油。焊接油的作用是增加芯片片和焊接板之间的粘度,因为芯片很轻,如果不焊接油,即使对齐也很容易由各种小倾斜引起错位.
  5. 当管脚对齐时,观察管脚是否对齐,需要旋转焊盘观察,确保四面管脚在中间,仅仅观察一面是不够的,不同角度的光线容易产生错觉.
  6. 对角固定,用刀口带一点锡,慢慢靠近边缘的管脚。因为有焊油,烙铁移动后可以清楚地看到加热。. 手不能参与固定. 必须做好对齐固定,这是以后所有操作的基础
  7. 固定后,用烙铁给四面管脚上锡。这里要注意:
    1. 锡的方向是刀口与芯片边缘平行,垂直于管脚,并逐渐靠近焊盘的管脚边缘,使刀口上的锡分散到多个管脚上. 撤退时,从内到外拖动。如果管脚已经吃了锡,你可以看到带出来的锡条.
    2. 锡给的越少越好。每一点锡都会在未来特别费力地去除。最好在一开始就控制它
    3. 刀口只给锡管脚边缘,这种包装,管脚根部是管脚间隙最小的地方,这里的锡连接更难清理,所以注意管脚边缘的锡控制
    4. 如果个别管脚不吃锡(其实从来没有遇到过这种情况),刀口可以从管脚内侧稍微擦一下.
  8. 对未吃上锡的脚, 重复上面的操作
  9. 前后两步都存在大量重复的工作, 注意勤加焊油, 避免局部过热
  10. 上一步完成后大部分管脚其实都已经OK, 要处理的是产生堆锡的脚, 这时候主要通过两个方式
    1. 吸锡线. 剪掉前面的部分. 用新产生的断面去贴近管脚, 再用烙铁加热. 如果不怎么吸锡, 可以加助焊剂, 或者在烙铁上加一点焊锡丝并化开到吸锡线上, 这样能加快烙铁通过吸锡线传热, 并且已经有锡的吸锡线更容易吸走底下的锡. 吸锡线的移动方向最好是顺着管脚, 避免把管脚带弯.
    2. 烙铁头. 如果管脚间还存在大量的锡, 建议先用吸锡线. 烙铁头用在仅剩少量的锡但是管脚间还存在连锡的情况. 这时候先在管脚上添焊油, 把烙铁头清理干净(直接用吸锡线擦烙铁头)后上助焊剂, 如果没有好的助焊剂, 可以直接用焊锡, 烙铁头挂上一点焊锡后, 在吸锡线上擦一下, 这时候烙铁头的活性还是很强的, 贴在管脚上往外抹, 靠熔化的焊锡的张力会自己收缩到管脚上, 断开连锡. 这里要注意的两点: 一个是焊油, 必须要有焊油, 二是烙铁头的活性, 不吸锡的烙铁头起不到收缩的作用.

检查焊接结果

  1. 不能简单地通过万用表通断档判断是否连锡, 要看阻值.
  2. 检查相邻管脚之间的阻值即可. 正常情况下, 焊接好后各管脚相邻管脚之间的阻值不为0R, 但是也都是很大的阻值, 都是以MR为单位的
    1. 如果为0R, 要考虑是否虚焊, 点在管脚上测一下, 或者可能是二极管类线路, 交换表笔测一下
    2. 除了电源VCC, P5.5和GND这三个阻值稍小(可以调换表笔检查, 阻值不一样). 除此以外, 如果有出现1KR以内的阻值, 都要检查具体原因

关于STC8A, STC8H芯片

其实不需要外接电容, 什么元件都不需要, 芯片自己就是最简电路, 直接连USB2TTL的5V, RX, TX, GND就能识别, 下载和运行.

标签: 贴片电容焊接温度

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