本文试图帮助设计者在没有表面安装设备的情况下制作第一个使用Cygnal TQFP和LQFP器件的样机系统。本应用笔记假定读者至少具有通孔焊接的基本乎工焊接技术。本文介绍如何拆除、清洗和更换一个具有0.5mm间距的48脚TQFP器件。 所有的工作都应在一个通风良好的环境完成。长时间暴露在焊锡烟雾和溶剂下是比较危险的。在使用溶剂时,不应有火花或火焰存在。 工具和材料 合适的工具和材料是做好焊接工作的关键。下表中列出Cyginal推荐的工具和材料。其它的工具和材料也能工作,因此用户可以自由选择替代品。强烈建议使用低温焊料。 所需的工具和材料 1.卷装导线(规格30)* 2.适于卷装导线的剥线钳* 3.焊台-温度可调,ESD保护。应支持温度值800oF ( 425 ℃。本例中使用Weller EC1201A型。烙铁尖要细,顶部的宽度不能大于1 mm。 4.焊料-10/18有机焊芯;0.02" (0.5 mm)直径。 5.焊剂-液体型,装在分配器中 6.吸锡带-C尺寸,0.075" (1 .9 mm) 7.放大镜一最小为4倍。本例中使用的是Donegan光学公司的头戴式OptiVISOR放大镜。 8. ESD垫板或桌而及ESD碗带两者都要接地。 9.尖头(不要平头)镊子 10.异内基酒精 11.小硬毛刷(尼龙或其它非金属材料),用于清洗电路板。将刷毛切到大约0.25" (6 mm) 可选件 1.板钳,用于固定印制板 2.牙锄(90度弯曲) 3.压缩十燥空气或氮,用于十燥电路板 4.光学检查立体显微镜30-40X
过程 下面介绍更换一个具有0.5 mm间距的48脚TQFP器件的过程。引线形状是标准的鸥翼形、符合JEDEC标准的QFP。本节分为二个部分: A.拆除器件 B.清洗电路板
C.焊接新器件#p#分页标题#e# 如果你正在往新电路板上焊接元器件,可跳过A部分直接进入B部分(清洗电路板)。 A.拆除器件 准备工作
首先将焊剂涂在所有的引脚上,这样可使清除焊锡更加容易。从QFP引线上吸掉尽可能多的焊锡。注意不要因长时间的焊锡加热而烧焦PCB板。
下一步,从规格30的卷装导线上剥掉大约3英寸的绝缘层。将导线在12英寸左右切断。
如图9所示,将导线从IC一边的引脚下面穿过。
将3英寸导线的那一端用焊锡固定在附近的一个过孔或元件上。固定点应位于一个类似图10所示的位置。 在引脚上施加少量的液体焊剂。
用镊子拽住导线的自由端(未固定的一端),使导线紧靠在器件上,如图11所示。
你现在需要加热焊锡并同时向QFP外侧拉动导线,拉导线时要有一个小的向上角度。从与你的镊了最近的引脚开始加热。当焊锡熔化时,轻轻地向QFP外侧拉动导线,同时向右逐脚移动焊铁。注意拉力不要过大。当焊锡熔化时再拉。不要在任何引脚上过分加热。加热第一个引脚所需的时间最长,当导线变热后,其它引脚上的焊锡会快速熔化。过分加热会损坏IC器件和PCB焊盘。从一个48脚的TQFP拆除12个引脚共需大约5秒钟。过热的迹象是:
当QFP的一边完成后,对QFP的其它二边重复同样的操作过程。对每一边进行操作前,要切断卷装导线上己变脏的部分或使用一段新导线。对每一边都要重新施加焊剂。 注意,在下面的图中不保留旧IC器件。为了加快拆除过程,施加的热量稍微多一些。其结果是塑壳的一部分被熔化,一部分欧翼引线折断。这些结果在下面的图中是可见的。如果你试图保留i1,在被拆除的IC}那末你必须在拆除期间非常小心地施加尽可能少的热量,使塑料QFP封装上的引脚保持完整无缺。这需要对加热量设置和加热时间进行一些试验。
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新PCB 如果在一个新PCB上安装器件,所需的清洗工作是最少的。在一个新PCB上,焊盘上应该没有焊锡。在开始安装之前,用异内基酒精(图33刷洗焊盘并将电路板进行十燥就足够了。 返工的PCB 下面一节介绍在完成前一节所述的QFP拆除工作后要进行的电路板清洗过程。器件拆除后,焊盘需要清洗。清洗焊盘的日的是使它们变得平坦,没有焊锡和焊剂。用吸锡带吸除焊锡,直到焊盘变平坦和暗淡为止。一个清洁的焊盘看起来应该是暗银色。
如果有焊盘从PCB上松动,使用牙锄或其它尖状物件重新调整该焊盘(图23和图24)。
C.焊接一个新QFP PCB上的焊盘应是清洁的并且上面没有任何焊锡。 用镊子或其它安全的方法小心地将新的QFP器件放到PCB上。要保证器件不是跌落下来的,因为引脚很容易损坏。 用一个小锄或类似的工具推动器件,使其与焊盘对齐,尽可能对得准确一些。要保证器件的放置方向是正确的(引脚1的方向)。
将焊台温度调到725oF (385℃)。将烙铁尖沾上少量的焊锡。用一个小锄或其它带尖的工具向下按住己对准位置的QFP,在两个对角位置的引脚上加少量的焊剂。仍然向下按住QFP,焊接两个对角位置上的引脚。此时不必担心加过量的焊锡或两个相邻引脚发生短路。日的是用焊锡将己对准位置的QFP固定住,使其不能移动。
在焊完对角后,重新检查QFP的位置对准情况。如有必要,进行调整或拆除并重新在PCB上对准位置。
现在你己准备好焊接所有的引脚。在烙铁尖上加上焊锡。将所有的引脚涂上焊剂使引脚保持湿润。 用烙铁尖接触每个QFP引脚的末端,直到看见焊锡流入引脚。贡复所有引脚。必要时向烙铁尖加上少量的焊锡。如果看到有焊锡搭接,你也不必担心,因为在下一步你将清除它。 在焊接时要保持烙铁尖与被焊引脚并行,防止因焊锡过量发生搭接。
图29.保持烙铁尖与被焊引脚并行#p#分页标题#e# 焊完所有的引脚后,用焊剂浸湿所有引脚以便于焊锡清洗。在需要的地方吸掉多余的焊锡以消除任何短路/搭接。
用4倍放大镜(或更高倍数)检查短路或边缘焊锡搭接。焊锡搭接应在每个器件引脚与PCB之间有一个平滑的熔化过渡。如有必要,重焊这些引脚。
检查完成后,该从电路板上清除焊剂。将硬毛刷浸入酒精,沿引脚方向擦拭。用力要适中,不要过分用力。要用足够的酒精在QFP引脚间仔细擦拭,直到焊剂消失为止。
用压缩十燥空气或氮十燥电路板。如果没有这样的设备,要让电路板在空气中十燥30分钟以上,使QFP下方的酒精能够挥发。QFP引脚应看起来明亮,没有残留的焊剂。
重新检查焊接质量。如有必要,重焊引脚。
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