TehnoStation

Пришло время испытать инфракрасную паяльную станцию. Признаюсь, до этого не было подобного опыта и все знания почерпнуты из форумов и видеороликов. Поэтому перед первым использованием станции еще раз все внимательно изучил.

Что нам понадобиться:

1. Паяльная станция IR101.01
   
2. Флюс паяльный высокотемпературный (использовал китайский RMA-223). Флюс низкого качества, но зато дешевый и для первого эксперимента подойдет. Кстати, показал себя вполне достойно, температуру выдержал и не потемнел почти. Необходимо из китайского тюбика перелить в шприц, с обрезанной иглой (так намного удобней).
   
3. Пинцет
   
4. Вакуумная присоска для снятия чипов китайская. Можно обойтись двумя тонкими пинцетами.
   
5. Алюминиевый скотч. Для защиты элементов, находящихся поблизости места пайки. Желательно, но не обязательно. Я вспомнил о нем когда уже запустил станцию, пришлось останавливать, клеить и запускать заново.
   
6. Подопытная плата (в моем случае видеокарта MSI GTX 660Ti)
   

Для испытания была приобретена неисправная видеокарта MSI GTX 660Ti. Было установлено, что на данной карте вышел из строя ГПУ. С карты снята система охлаждения, а с чипа ГПУ удалены остатки термопасты. Для удаления термопасты использовал смесь для смывки флюса (изопропиловый спирт + нефрас в соотношение 1:1).

Устанавливаем плату на станцию. Для этого подвигаем регулируемые рейки таким образом, чтобы они не были по концам платы (иначе плата может немного прогнуться при нагреве), но располагались в нескольких сантиметрах от места пайки. Ставим плату, чтобы чип располагался строго посередине верхнего нагревателя. Закрепляем при помощи крокодилов плату на подвижных рейках. Оклеиваем алюминиевым скотчем детали, которые необходимо защитить от нагрева (можно и лучше делать перед закреплением платы в приспособлении).

Устанавливаем термодатчик. Термодатчик необходимо установить как можно ближе к месту пайки. При этом датчик должен касаться платы, но не чипа. Закрепить датчик можно с помощью одного из крокодилов, которые держат плату, или другим удобным способом. На место контакта кончика термопары и платы нужно капнуть немножко флюса для лучшей термосвязи.

Устанавливаем необходимый режим пайки. Тут все неоднозначно и для каждого случая, платы, припоя свой режим. В моем случае я выставил температуру подогрева платы 125 гр С, время подогрева платы 10 мин, температура верхнего нагревателя 260 гр С (как позже выяснилось это немного больше чем нужно), время прогрева чипа и места пайки 4 мин, время пайки 5 сек, время остывания 10 мин.

Запускаем. После того как все подготовлено к пайке и настроен режим, необходимо опустить верхний нагреватель на расстояние 2-2,5 см от чипа. Расстояние нагревателя до чипа взято из чужого опыта, можно попробовать и другое, но нужно иметь ввиду следующее: близкое расположение нагревателя может испортить чип или плату, а большое расстояние может потребовать большего времени прогрева контактных площадок под чипом, что нежелательно для чипа.

Запускаем станцию и ждем пока закончится операция «прогрев платы», об этом будет сигнализировать динамик и индикация на дисплее.

После того как началась операция «прогрев чипа», можно нанести по краям чипа немножко флюса, который на горячей плате затечет под чип. Флюс при выпаивании не обязателен, но желательно. После того как чип прогреется и программа перейдет на операцию «пайка», нужно пинцетами или вакуумной присоской аккуратно снять чип и положить его на термостойкую поверхность (температура чипа высокая, я использовал силиконовый коврик). Будьте внимательны, когда снимаете чип, расплавленные шарики припоя могут упасть на плату и замкнуть контакты других элементов. Для удобства демонтажа чипа можно поднять верхний нагреватель.

После того как прозвучит сигнал и закончится операция «пайка», начнется этап плавного остывания.

В момент плавного остывания, пока плата еще горячая, можно с помощью оплетки для снятия припоя, очисть контактные площадки (если производитель платы использовал безсвинцовый припой, то на холодной плате будет сложней его убрать). Тоже самое можно проделать и для чипа, пока тот не остыл.

Внимание: На всех этапах пайки контролируем наличие флюса на кончике термопары (при необходимости добавляем).

Окончание. После того как плата и чип остыли, убираем с их поверхности остатки флюса при помощи спирто-нефрасовой смеси. Поднимаем верхний нагреватель, отводим термопару в сторону и вынимаем плату. На этом операция выпаивания BGA чипа окончена.

Выводы: Для первого раза, не имея опыта, станция показала себя очень хорошо. Теперь расскажу, в чем были мои ошибки. Первая ошибка была допущена по причине отсутствия опыта. Я выставил температуру пайки 260 гр. С, но поставил малое время набора – 2 мин, при этом еще и нижний нагреватель был установлен на 100 гр С. Разумеется чип не прогрелся полностью, т.е. на некоторых контактных площадках припой не расплавился, и я не смог его снять. Вторую ошибку допустил, когда нанес флюс на холодную карту. Он когда нагрелся, растекся по всей плате. Третья ошибка была совершена когда я дернул неаккуратно чип и шары от него разлетелись по всей плате.

В целом, я доволен результатом. Если бы не спешил и был более внимателен (не считая первой ошибки, которая от отсутствия опыта), то все прошло бы идеально. Монтаж чипа и накатка шаров («реболлинг») описана в статье Реболлинг и монтаж GPU.