Hàn bên dưới chip: 6 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:36

Gần đây tôi đã phải thiết kế một thiết bị sử dụng chip có tản nhiệt bên dưới thân chip. Bộ tản nhiệt này phải được kết nối cả điện và nhiệt với PCB.

Thông thường, các thiết bị này (xem hình) được hàn với PCB bằng kỹ thuật nung chảy lại, trong đó chất hàn được ép vào bảng, rô bốt đặt các con chip và một lò nướng đặc biệt sẽ làm nóng thiết bị cho đến khi chất hàn tan chảy. Các thiết bị khác có cùng vấn đề bao gồm chip trình điều khiển và đèn LED công suất cao. Ban đầu tôi đã thử sử dụng hợp chất tản nhiệt bạc nhưng mặc dù nó khá tốt về mặt nhiệt nhưng nó không tạo ra một kết nối điện đáng tin cậy, cct bị trục trặc với độ rung và khói ma thuật thoát ra… dẫn đến nhiều tiếng chửi thề và thất vọng. Sau một số thử nghiệm, tôi đã nghĩ ra phương pháp này để hàn bên dưới các loại thiết bị này để tạo mẫu tay mà không cần lò nung lại.

Bước 1: Chuẩn bị Thermal Vias

PCB của bạn phải có một khu vực đồng bên dưới tản nhiệt chip để kết nối điện và nhiệt.

Đầu tiên, hãy khoan các lỗ nhỏ (càng nhiều càng tốt) dưới vị trí của bộ tản nhiệt chip. Tiếp theo chọc qua dây đồng qua các lỗ (hình thứ hai). Cố gắng sử dụng dây dày như các lỗ sẽ cho phép. Bạn cần một sự phù hợp chặt chẽ. Tôi chỉ sử dụng dây dẫn từ một diode….chúng vừa phải….và làm bằng đồng (mạ thiếc). Lần thứ hai, tôi chọc các dây từ phía dưới vừa đủ để thò ra ngoài, nhưng không quá xa (ảnh thứ ba).

Bước 2: Hàn trên và dưới của nhiệt thông qua

Bây giờ hãy hàn phần trên và phần dưới của dây chọc qua….. cố gắng sử dụng càng ít càng tốt ở phía trên, nơi con chip sẽ được lắp đặt để thực hiện bước tiếp theo dễ dàng hơn.

Cắt các dây trên cùng càng gần PCB càng tốt mà không phá hủy bất kỳ đường ray nào. Mặc dù vậy, hãy để khoảng 2-3mm dây thò ra từ phía dưới…..bạn cần có khả năng kết nối nhiệt từ mỏ hàn với thứ gì đó khi đến thời điểm gắn chip.

Bước 3: Nộp lại mặt trên

Bây giờ đến phần tế nhị.

Cẩn thận tập càng nhiều càng tốt mà không làm trầy xước đường đi xung quanh. Hãy dành thời gian của bạn ở đây…. Nó rất khó và không thể vội vàng. Khi nó đến quá gần với tệp, hãy sử dụng một lưỡi dao cạo nhiều hơn nữa. Đồng và vật hàn phải mềm hợp lý. Trong hình đầu tiên, bạn sẽ có thể thấy các lõi của dây đồng được chọc qua bắt đầu xuất hiện.

Bước 4: Cuối cùng là giấy nhám PCB

Sử dụng giấy nhám ướt / khô dưới vòi nước, cẩn thận đánh giấy nhám phần hàn còn lại ra khỏi khu vực tản nhiệt bên dưới PCB cho đến khi nó là đồng trần và phẳng nhất có thể.

Đừng quá nặng nề với giấy nhám thô, nếu không bạn có thể (như tôi đã làm) mài mòn các đường ray xung quanh. Một lần nữa, hãy dành thời gian của bạn và hoàn thành với 2000 grit paper để có được một kết thúc tốt. Nhìn vào hình ảnh, mặc dù mờ nhưng bạn sẽ có thể nhìn thấy đồng trần với hai sên đồng nơi dây dẫn. Cũng cần lưu ý một vài vết xước trên một số đường nối…. Rất tiếc….. rất may là lớp sơn mài sẽ xử lý những vết xước nhỏ này. Sau đó, sử dụng một số bện hàn đã qua sử dụng để thiếc các rãnh ghim nơi chip sẽ kết nối…..nhưng hãy để khu vực tản nhiệt trần bằng đồng…. Bạn có thể cần loại bỏ phần thiếc thừa bằng bện hàn sạch. Điều quan trọng là phải có mọi thứ bằng phẳng.

Bước 5: Hurray, Dán hàn bước vào giai đoạn

Bây giờ, hãy lấy keo hàn và chấm một chút vào trung tâm của bộ tản nhiệt chip. Đừng sử dụng quá nhiều và để lại một khoảng trống xung quanh các cạnh. Nếu bạn bị dính một ít bên ngoài, hãy loại bỏ và thử lại.

Khi con chip được đặt trên PCB, miếng dán sẽ trào ra, điều này có thể dẫn đến việc rút ngắn các chân chip….. vì vậy chỉ sử dụng càng nhiều càng tốt. Tiếp theo, đặt con chip lên PCB và hàn các chân góc vào các rãnh được đóng hộp. Sử dụng đồng hồ vạn năng để đảm bảo rằng không có quần đùi. Hãy cẩn thận với chất hàn, nó rất độc hại vì vậy hãy rửa tay nếu bạn bị dính bất kỳ thứ gì vào người và lau sạch những mảnh bắn tung tóe. Ngoài ra, nó nên được bảo quản trong tủ lạnh khi không sử dụng. Khi lắp các chốt ở góc, hãy dựa vào đường ray đóng hộp….không thêm bất kỳ chất hàn nào nữa. Bạn chỉ cần giữ con chip vào vị trí. Bạn nên chơi một chút khi di chuyển chip một chút. Nếu bạn cho quá nhiều vào, hãy loại bỏ mọi thứ, làm sạch và thử lại.

Bước 6: Làm nóng từ bên dưới

Bây giờ lật ngược bảng và làm nóng các đoạn dây đồng thò ra từ bên dưới.

Quan sát mặt trên của bảng và lưu ý rằng sẽ có một chút khói khi chất hàn nóng chảy và chảy ra. Khi nguội, di chuyển con chip. Nó phải là đá rắn nếu hồ đã tan chảy và đông đặc. Nếu có bất kỳ trò chơi nào….thì hãy thử làm nóng lại, nếu không hãy xóa mọi thứ ra / làm sạch và thử lại. Cuối cùng hàn các chân còn lại và các chân đã được quấn trước đó và làm sạch bằng bện sạch, sau đó tẩy chất chảy và kiểm tra quần short. Xin chúc mừng, bạn đã gắn thành công một con chip với một bộ tản nhiệt bên dưới cả nhiệt và điện. Xin lỗi về những bức ảnh bị mờ, máy ảnh của tôi chỉ chụp macro. Kỹ thuật này sẽ hữu ích cho không chỉ các chip như trong hình, mà còn cho các đèn LED công suất cao và bất kỳ thành phần nào khác có nhu cầu tương tự về kết nối điện và nhiệt tốt với các bố trí PCB.