Поверхневий монтаж трафарет і піч оплавлення в домашніх умовах

Коли починаєш шукати можливості зробити на продаж малу партію власних електронних пристроїв, то виявляєш, що це завдання можна вирішити, не встаючи з крісла. Наприклад, так працює сервіс Seeed, організуючий не тільки виробництво, але і продаж ваших пристроїв. Якщо ж ви не впевнені, чи буде попит, чи просто бажаєте заощадити, то оптимальним варіантом, на мій погляд, буде замовити друковані плати де-небудь в Китаї, а собі залишити монтаж поверхневих (SMD) компонентів в домашніх умовах. Я хочу розповісти, як можна істотно прискорити поверхневий монтаж за допомогою саморобних трафаретів і імпровізованій печі оплавлення.

Поверхневий монтаж трафарет і піч оплавлення в домашніх умовах
Трафарет (англ. Stencil) в контексті поверхневого монтажу - це тонка пластина з вирізаними під контактні площадки отворами. Він накладається на друковану плату і намазується паяльною пастою за допомогою шпателя. Далі трафарет забирається, а на контактних майданчиках залишається рівний шар паяльної пасти.Прімер використання трафарету з EEVblog [embedded content]

Відкривши корпус, я виявив, що всередині все дуже добре організовано, і підключитися до Тенам буде просто.

Поверхневий монтаж трафарет і піч оплавлення в домашніх умовах
Для управління ТЕНами я взяв найдешевші твердотільні реле (англ. Solid-state relay, SSR) з оптичною розв'язкою на 25А, по $ 3 за штуку.
Поверхневий монтаж трафарет і піч оплавлення в домашніх умовах
В якості контролера я вибрав ControLeo, купивши його за $ 60 разом з термопарою і доставкою з США. Девайс прийшов у вигляді набору, який ще треба було допаять, рассверлить, зібрати:
Поверхневий монтаж трафарет і піч оплавлення в домашніх умовах
Контролер має двухстрочний ЖК-екран, дві кнопки управління і чотири +5 виходу на реле. Програмний код відкритий і може бути залитий на пристрій за допомогою USB і Arduino IDE. Через кнопки управління реалізовано меню з можливістю налаштувати і протестувати виходи, а також почати процес оплавлення. Налаштування зберігаються в постійній пам'яті. Крім того, при їх зміні запускається навчальний режим, в якому контролер коригує час включення / вимикання реле для виконання вимог промислового стандарту оплавлення J-STD-20.Прімер роботи контролера [embedded content]

Відповідно до стандарту, швидкість нагріву печі оплавлення повинна бути не менше 1.25 ° C / сек. Перші тести показали, що звичайних потужностей грубки не вистачає, і швидкість нагріву всього 0.5 ° C / сек. Тоді я зробив кілька кроків по поліпшенню швидкості нагріву. Кожен крок додав приблизно 0.25 ° C / сек: Утеплив піч брусками базальтової вати, загорнутими в фольгу (щоб не дихати мікроскопічної базальтової пилом) Додав новий ТЕН на 800 Вт - виявляється, їх дуже легко купити на господарському ринку, тільки скажи розмір! Перевернув піч догори ногами (!), Оскільки великі втрати тепла йшли через щілину скляних дверей

Поверхневий монтаж трафарет і піч оплавлення в домашніх умовах
Таким чином, піч заробила. Після декількох експериментів я прийшов до висновку, що плати можна розміщувати прямо на додається до грубки металевій решітці, а термопару розташовувати над платою, зафіксувавши провід канцелярської прищіпкою. Тести показали, що зміна номіналів пасивних елементів - мінімальні. Загалом, піч готова - бери запікай!

Поверхневий монтаж трафарет і піч оплавлення в домашніх умовах