(NB) Giáo trình Điện tử nâng cao cung cấp cho người học những kiến thức như: Đọc, đo, kiểm tra linh kiện SMD; mạch điện tử nâng cao; kỹ thuật hàn IC; chế tạo mạch in phức tạp. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung giáo trình phần 2 dưới đây.
Bài Kỹ thuật hàn ic Mã bài: MĐ 29-3 Giới thiệu Một mối hàn đạt yêu cầu kỹ thuật tiếp xúc tốt điện,bền cơ, nhỏ gọn kích thước, trịn láng mặt hình thức Các mối hàn phải thao tác kỹ thuật mỹ thuật Để đạt yêu cầu mặt kỹ thuật ta phải tuân thủ quy trình như: cách sử dụng mỏ hàn, quy trình hàn, Mục tiêu: Hàn đạt tiêu chuẩn kỹ thuật Tháo mối hàn an toàn cho mạch điện linh kiện Làm mối hàn đạt tiêu chuẩn kỹ thuật Rèn luyện tính tỷ mỉ, xác, an tồn vệ sinh công nghiệp 3.1 Giới thiệu dụng cụ hàn tháo hàn 3.1.1 Mỏ hàn vi mạch Hình 2.1: Mỏ hàn vi mạch Hình 2.2: Máy khị 171 Cấu tạo máy khị: từ phận có quan hệ hữu : Bộ sinh nhiệt: có nhiệm vụ tạo sức nóng phù hợp để làm chảy thiếc giúp tách gắn linh kiện main máy an tồn Nếu có sinh nhiệt hoạt động nhanh chóng bị hỏng Bộ sinh gió: có nhiệm vụ cung cấp áp lực thích hợp để đẩy nhiệt vào gầm linh kiện để thời gian lấy linh kiện ngắn thuận lợi Nếu kết hợp tốt nhiệt gió đảm bảo cho việc gỡ hàn linh kiện an toàn cho linh kiện mạch in giảm thiểu tối đa cố giá thành sửa chữa máy Giữa nhiệt gió mối quan hệ nghịch hữu cơ: Nếu số nhiệt, gió tăng nhiệt giảm, ngược lại gió giảm nhiệt tăng Để giảm thời gian IC giữ nhiệt, người thợ dùng hỗn hợp nhựa thông lỏng chất xúc tác vừa làm mối hàn vừa đẩy nhiệt “cộng hưởng” nhanh vào chì Như muốn khị thành cơng IC ta phải có đủ thứ : Gió, nhiệt, nhựa thơng lỏng Việc chỉnh nhiệt gió tuỳ thuộc vào thể tích IC ( ý đến diện tích bề mặt) thơng thường linh kiên có diện tích bề mặt rộng đưa nhiệt vào sâu khó khăn-nhiệt nhiều dễ chết IC; gió nhiều đưa nhiệt sâu phải bắt IC ngậm nhiệt lâu Nếu nhiều gió làm “rung” linh kiện, chân linh kiện bị lệch định vị, chí cịn làm “bay” linh kiện… Đường kính đầu khị định lượng nhiệt gió Tùy thuộc kích cỡ linh kiện lớn hay nhỏ mà ta chọn đường kính đầu khị cho thích hợp, tránh to nhỏ: Nếu lượng nhiệt gió, đầu khị có đường kính nhỏ đẩy nhiệt sâu hơn, tập trung nhiệt gọn hơn, đỡ tản nhiệt đầu to, lượng nhiệt hơn, thời gian khò lâu Còn đầu to cho lượng nhiệt lớn lực đẩy nhiệt nhẹ hơn, đặc biệt nhiệt bị tản làm ảnh hưởng sang linh kiện lận cận nhiều 3.2 Phương pháp hàn tháo hàn Mục tiêu: + Biết cách tháo tái tạo chân IC + Hàn kỹ thuật 3.2.1 Kỹ thuật tháo hàn Giai đoạn cố không để nhiệt ảnh hưởng nhiều đến IC, giữ IC không bị chết Do tạo tâm lý căng thẳng dẫn đến sai lầm sợ khị lâu; sợ 172 tăng nhiệt dẫn đến chì bị chưa bị chảy làm đứt chân IC mạch in Để tránh cố đáng tiếc trên, ta phải đưa quy ước sau đây: Phải giữ toàn vẹn chân IC mạch in cách phải định đủ mức nhiệt gió, khị phải đủ cảm nhận chì chảy hết Gầm IC phải thơng thống, muốn phải vệ sinh xung quanh tạo “hành lang” cho nhựa thông thuận lợi chảy vào Nhựa thông lỏng phải ngấm sâu vào gầm IC , muốn dung dịch nhựa thơng phải đủ “lỗng”- Đây nguy thường gặp nhiều kỹ thuật viên kinh nghiệm Khi khò lấy linh kiện thường phạm phải sai lầm để nhiệt thẩm thấu qua thân IC xuống main Nếu chờ để chì chảy linh kiện IC phải chịu nhiệt lâu làm chúng biến tính trước ta gắp Để khắc phục nhược điểm này, ta làm sau: Dùng nhựa thông lỏng quét vừa đủ quanh IC , nhớ không quét lên bề mặt làm loang sang linh kiện lân cận chỉnh gió đủ mạnh đưa nhựa thông nhiệt vào gầm IC- Chú ý phải khò vát nghiêng xung quanh IC để dung dịch nhựa thông dẫn nhiệt sâu vào Khi cảm nhận chì nóng già chuyển “mỏ” khị thẳng góc 90◦ lên trên, khị trịn quanh IC trước (thường “lõi” nằm giữa), thu dần vòng khò cho nhiệt tản bề mặt chúng để tác dụng lên mối chì nằm trung tâm IC nhựa thông sôi đùn IC trồi lên , dùng “nỉa” nhấc linh kiện Kỹ đặc biệt quan trọng IC thường bị hỏng “già” nhiệt vùng trung tâm giai đoạn khò lấy Tất nhiên “non” nhiệt chì chưa chảy hết - nhấc IC kéo mạch in lên Các bước thực sau Bạn bật máy hàn lên, với máy hàn loại 952 -A hình 2.2 Nhiệt độ vịtrí 50% vịng xoay (nhiệt độ triết áp HEATER) Chỉnh gió vịtrí 30% vịng xoay (gió triết áp AIR) Với máy hàn bạn chỉnh thửmức nhiệt sau: Để đầu khò cách tờ giấy trắng 3cm, đưa đầu khò lướt qua tờ giấy thấy tờgiấy xám 173 Hình 2.3: Máy hàn 952-A Trải khăn mặt lên mặt bàn đặt vỉ máy lên, dùng giá đỡ giữ cố định vỉ máy Bôi chút mỡ hàn lên lưng IC Để đầu mỏ hàn khò cách lưng IC khoảng đến 3cm thổi gió lưng IC - Thời gian khị từ 40 đến 50 giây bạn nhấc IC ra, không nên tháo nhanh hay chậm - Trước tháo bạn cần nhớ chiều gắn IC để thay không bị lắp ngược 174 ● Sau tháo IC ngoài, bạn dùng mỏ hàn kim gạt cho thiếc thừa ởchân IC vỉ máy, sau dùng nước rửa mạch in rửa 3.2.2 Kỹ thuật hàn Trước tiên làm vệ sinh thật mối chân main, quét vừa đủ lớp nhựa thơng mỏng lên Xin nhắc lại: Nhựa thông vừa đủ tạo lớp màng mỏng mặt main Nếu nhiều , nhựa thông sôi “đội” linh kiện lên làm sai định vị Chỉnh nhiệt gió vừa đủ → khị ủ nhiệt vị trí gắn IC Sau ta chỉnh gió yếu (để sức gió khơng đủ lực làm sai định vị) Nếu điều kiên cho phép, lật bụng IC khò ủ nhiệt tiếp vào vị trí vừa làm chân cho nóng già→ đặt IC vị trí (nếu ta dùng dùi giữ định vị) quay dần mỏ khị từ cạnh ngồi vào mặt linh kiện Nên nhớ tất chất bán dẫn chịu nhiệt độ khuyến cáo (tối đa cho phép) thời gian ngắn (có tài liệu nói để nhiệt cao nhiệt độ khuyến cáo 10 % tuổi thọ thơng số linh kiện giảm 30%) Chính cho dù nhiệt độ chưa tới hạn làm biến chất bán dẫn ta khò nhiều lần khò lâu linh kiện bị chết Trong trường hợp bất khả kháng (do lệch định vị, nhầm chiều chân…) ta nên khò lấy chúng trước chúng kịp nguội Tóm lại dùng máy khị ta phải lưu ý: Nhiệt độ làm chảy chì phụ thuộc vào thể tích linh kiện, linh kiện rộng dày nhiệt độ khị lớn-nhưng lớn q làm chết linh kiện Gió phương tiện đẩy nhiệt tác động vào chân linh kiện bên gầm, để tạo thuận lợi cho chúng dễ đưa sâu, ta phải tạo cho xung quanh chúng thơng thống linh kiện có diện tích lớn Gió lớn đưa nhiệt vào sâu làm giảm nhiệt độ, dễ làm linh kiện lân cận bị ảnh hưởng Do phải rèn luyện cách điều phối nhiệt-gió cho hài hồ 175 Nhựa thơng vừa chất làm vừa chất xúc tác giúp nhiệt “cộng hưởng” thẩm thấu sâu vào gầm linh kiện, nên có lọ nhựa thơng với tỷ lệ loăng khác Khi lấy linh kiện th́ phải quét nhiều gắn linh kiện, tránh cho linh kiện bị “đội” nhựa thông sôi đùn lên, IC nên dùng loại pha lỗng để chung dễ thẩm thấu sâu Các bước thực a Cách tháo tái tạo chân IC Bạn thay IC mới, thay IC cũ tháo từ máy khác - Nếu IC mới, ta mua chân IC tạo sẵn - Nếu IC cũ, ta cần phải tạo lại chân cho IC Cách tạo lại chân cho IC cũ: + Trong nhiều trường hợp ta phải hàn lại IC cũ vào máy khi: - Tháo IC hàn lại trường hợp IC bong mối hàn - Thay thử IC từ máy khác sang trước định thay IC - Tháo IC khỏi vỉ mạch để cô lập máy bị chập nguồn V.BAT v v => Trong trường hợp ta cần tạo lại chân cho IC + Để tạo chân ta cần chuẩn bị làm chân sau: - Tìm với chân IC bạn làm - Gạt thiếc IC cũ, sau rửa 176 - Đặt IC vào vị trí IC sắt Ta đặt IC cho chân IC vào vị trí lỗ sắt, đặt IC lên sắt, bạn nên bôi chút mỡ để tạo độ dính - Khi đặt chuẩn bạn dùng băng dính để dán cố định IC lại 177 - Cho thiếc nước (ở thể dẻo, không lỏng không khô) vào bề mặt sắt miết mạnh tay thiếc lọt vào tất lỗ sắt, sau gạt hết thiếc cịn dư bề mặt sắt - Chỉnh lại nhiệt độ cho mỏ hàn thấp lúc tháo IC (để khoảng 35% mức điều chỉnh) - Khò vào chân IC sắt thiếc nóng chảy chuyển mầu sáng óng ánh - Đợi sau phút cho IC nguội gỡ IC khỏi sắt - Kiểm tra lại, tất cảcác chân IC phải có thiếc 178 b Cách hàn IC vào máy - Sau làm chân IC vỉ máy, bạn láng lượt thiếc mỏng vào chân IC mạch in, ý láng thiếc, sau rửa nước rửa mạch bơi chút mỡ để tạo độ dính Đặt IC vào vịtrí, ý đặt chiều - Chỉnh IC dựa vào đánh dấu hai góc hình - Chỉnh nhiệt độmáy hàn 50% (như lúc tháo ra) - Khò lưng IC, sau khoảng 30 giây dùng Panh ấn nhẹ lưng IC để tất mối hàn tiếp xúc 3.2.3 Các điểm cần lưu ý Trước thao tác phải suy luận xem nhiệt điểm khò tác động tới vùng linh kiện để che chắn chúng lại, linh kiện nhựa nhỏ Các linh kiện dễ bị nhiệt làm chết biến tính theo thứ tự : Tụ điện, tụ chiều; điốt; IC; bóng bán dẫn; điện trở… Đây vấn đề rộng đòi hỏi kỹ thuật viên phải ln rèn luyện kỹ năng, tích lũy 179 kinh nghiệm - Bởi nhiệt kẻ thù nguy hiểm phần cứng, để chúng tiếp cận với nhiệt độ lớn việc “vạn bất đắc dĩ”, kỹ điều luyện tốt ! 3.3 Phương pháp xử lý vi mạch in sau hàn Mục tiêu: + Biết kỹ thuật xử lý mạch in sau hàn + Biết khắc phục lỗi sau hàn sai 3.1 Các yêu cầu mạch, linh kiện sau hàn vi mạch + Yêu cầu mạch in: Sơn phủ hay lấp phủ bảo vệ dùng lớp vật chất không dẫn điện để che phủ phần linh kiện PCB để bảo vệ mạch điện tử chống lại tác động ô nhiễm, muối (từ nước biển), độ ẩm khơng khí, nấm, bụi ăn mịn mơi trường khắc nghiệt hay khắc nghiệt gây Sơn phủ hay lấp phủ thường dùng cho mạch điện tử trời nơi mà nhiệt độ độ ẩm phổ biến Lớp bảo vệ ngăn chặn thiết hại va đập từ vận chuyển, lắp đặt giảm thiểu ứng suất nhiệt lực tác động Nó giúp kéo dài tuổi thọ sản phẩm Đồng thời giúp gia tăng độ bền điện môi dây dẫn cho phép thiết kế mạch nhỏ gọn giúp chống lại tác động mài mòn loại dung mơi + Qui trình sơn/lấp phủ bảo vệ Trước sơn/lấp phủ bảo vệ PCB, PCB phải làm khử ẩm vòng Khử ẩm thực lị sấy liên tục khoảng nhiệt độ từ 88oC đến 98oC Phương pháp sơn/lấp phủ bảo vệ bao gồm phun sơn, dùng chổi quét sơn nhúng chìm Với paraxylene dùng 180 Mã bắt đầu chữ “M” Mã bắt đầu chữ “N” 223 Mã bắt đầu chữ “O” Mã bắt đầu chữ “P” 224 Mã bắt đầu chữ “Q” Mã bắt đầu chữ “R” 225 Mã bắt đầu chữ “S” Mã bắt đầu chữ “T” 226 Mã bắt đầu chữ “U” Mã bắt đầu chữ “V” 227 Mã bắt đầu chữ “W” Mã bắt đầu chữ “X” 228 Mã bắt đầu chữ “Y” 229 Mã bắt đầu chữ “Z” 230 Các kiểu ký hiệu mã SMD 231 SƠ ĐỒ VÍ DỤ 232 GIẢI THÍCH THÊM MỘT SỐ THÔNG TIN LINH KIỆN SMD Hãng sản xuất ( lot number ) Elm (ELM technology corporation ) Quy luật 1: (sử dụng cho ODO dị tìm điện áp ) Ký hiệu 1: A đến Z (ngoại trừ I,O,X ) Ký hiệu 2: đến Quy luật 2: : (sử dụng cho ODO dị tìm điện áp ) Ký hiệu 1: đến Ký hiệu 2: A đến Z (ngoại trừ I,O,X ) Tor( Torex Semiconductor LTD) 01-09, 0A-0Z, 11 -9Z, A1-A9, AA –AZ, B1 – BZ ( loại trừ G,I,J,O,Q,W ) Năm sản xuất Hãng sản xuất Anw ( Anwel Semiconductor Corp ) Dấu chấm mã sản phẩm : số lô sản xuất 233 Dấu chấm năm sản xuất 234 Hãng sản xuất : Ape (Advanced Power Electronics Corp ) Hãng sản xuất Axl (AXElite Technology Co , Ltd) Mã Năm Mã Tuần 2007 A…Z 1…26 2008 a…z 27…52 2009 A 2010 B 2011 C 2012 235 Hãng sản xuất: Inf (Inineon Technologies AG) Hãng sản xuất : Kec (Korea Electronics Co Ltd ) 236 Hãng sản xuất : Nxp (NXP semiconductors ) Mã năm để bốn đoạn thẳng bên tay trái Số cuối năm Mã tháng bốn đoạn thẳng bên tay phải Số cuối tháng 237 ... thiếc hàn lỗ 181 Dư thừa thiếc hàn Thiếu thiếc hàn Thiếc đóng băng Chập chân, bắt cầu, ngắn 1 82 Không hàn Bi thiếc hà Yêu cầu đánh giá Biết cách hàn tháo linh kiện Xử lý vi mạch sau hàn Khắc... Phước Vân - Nhà xuất Giáo dục) Kĩ thuật điện tử - Đỗ xuân Thụ NXB Giáo dục, Hà Nội, 20 05 (Đỗ xuân Thụ - NXB Giáo dục) Sổ tay tra cứu tranzito Nhật Bản (Nguyễn Kim Giao, Lê Xuân Thế) - Sách tra... dịch KS Đoàn Thanh Huệ - nhà xuất Thống kê) Giáo trình linh kiện điện tử ứng dụng (TS Nguyễn Viết Nguyên - Nhà xuất Giáo dục) Kỹ thuật mạch điện tử (Phạm Xuân Khánh, Bồ Quốc Bảo, Nguyễn Viết Tuyến,