IR-Löten. Infrarot-Lötstationen für BGA-Gehäuse (23). Thermoelement und Steuerung

Mit dem Aufkommen der Mikroprozessortechnologie wurde es notwendig, sich bei Reparaturen mit dem Nachlöten von BGA-Mikroschaltungen zu befassen, was mit herkömmlichen Methoden entweder äußerst schwierig oder, häufiger, unmöglich ist. Selbst ein Haartrockner hilft nicht immer bei der Bewältigung der Aufgabe. Aus diesem Grund wird es sinnvoll sein, eine Infrarot-Lötstation mit eigenen Händen herzustellen die beste Alternative und manchmal die einzig relevante Lösung.

IR-Lötstation

BGA-Chips (Ball Grid Array) sind in fast jedem modernen „intelligenten“ Gerät vorhanden: Telefone, Computer, Fernseher, Drucker. Während des Betriebs können sie ausfallen, was den Austausch des fehlerhaften Teils durch ein neues erforderlich macht. Die Durchführung eines solchen Eingriffs ohne spezielle Ausrüstung ist jedoch eine äußerst schwierige Aufgabe.

Das Problem besteht darin, dass die Hersteller immer neue Methoden zur Montage elektronischer Teile erfinden. Und ein normaler Lötkolben oder ein Haartrockner können dieses Problem nicht immer lösen. Schließlich tragen Kontaktkugeln zu einer hohen Wärmeübertragung auf die Platine bei und können daher nicht schmelzen.

Wenn Sie versuchen, die Temperatur auf das zum Schmelzen erforderliche Niveau zu erhöhen, besteht die Gefahr einer Überhitzung des Mikroschaltkreises, was zu einem Ausfall führen kann. Durch Überhitzung kann eine Beschädigung benachbarter Teile nicht ausgeschlossen werden. Vor allem, wenn ihre Körper aus schmelzbaren Materialien bestehen.

Eine Infrarotstation kann eine hervorragende Lösung sein. Damit können Sie auch große GPU-Controller ersetzen. Und da Computer, Laptops, Motherboards, Videoadapter und andere komplexe Geräte weit verbreitet sind, werden solche Reparaturarbeiten häufig durchgeführt. Und wenn es früher möglich war, große Mikroschaltungen durch Heißluftstationen zu ersetzen, ist dies jetzt, wo Hersteller berührungslose Lötmethoden verwenden, die einzige Möglichkeit optimale Lösung ist eine IR-Station, die den Austausch jedes Mikroprozessorteils effizient bewältigen kann.

Funktionsprinzip

Die Hauptprobleme beim Nachlöten von Mikroschaltungen und Steuerungen sind entweder eine Unterhitzung des Kontaktmaterials auf die Schmelztemperatur oder eine Überhitzung des ausgetauschten Teils und dessen Ausfall.

So entstand die Idee, die Platine selbst auf eine Temperatur von 100–150 Grad Celsius zu erhitzen. Anschließend die Teile verlöten. Dadurch können Sie den Wärmefluss zur Leiterplatte qualitativ reduzieren, wodurch die „oberen“ Temperaturen gesenkt werden können. Dies bedeutet, dass das Teil selbst weniger anfällig für Überhitzung ist.

Sie können es auch mit einer Heißluftpistole erhitzen, besser ist jedoch die Verwendung eines Infrarot-Lötkolbens. Schließlich ermöglicht Ihnen die IR-Station, dies kontrolliert zu tun, d. h. die Temperaturen „unten“ und „oben“ zu überwachen und aufrechtzuerhalten oder das empfohlene thermische Lötprofil zu verwenden.

Design-Merkmale

Jede IR-Lötstation besteht aus drei Hauptteilen. Alles sieht ganz einfach aus, obwohl jeder von ihnen ein unabhängiger komplexer Mechanismus ist, kombiniert mit allgemeine Installation. Also, Jede Station beinhaltet:

Je nach Modell und Hersteller können sich die IR-Lötkolben nur unterscheiden technische Eigenschaften. Einige erleichtern die Arbeit, andere hingegen verlangen vom Benutzer dies zusätzliche Aufmerksamkeit und Arbeitskosten.

Dies wirkt sich auch auf die Kosten der Ausrüstung aus. Daher müssen Sie bei der Auswahl einer Station nicht nur auf den Preis, sondern auch auf die technischen Daten achten, um nicht zu viel für unnötige Funktionalität zu bezahlen.

DIY-Herstellung

Für Branchen oder Einzelpersonen, die an der Reparatur komplexer elektronischer Geräte beteiligt sind, ist es durchaus möglich, eine werkseitig hergestellte IR-Lötstation für die Arbeit zu erwerben. Aber für Laien oder diejenigen, die eine solche Installation gelegentlich benötigen, können Sie sie auch selbst erstellen. Und dafür spricht zunächst einmal der Preis. Sogar in China hergestellte Geräte kosten ab 1.000 Dollar. Hochwertige Modelle europäischer Marken kosten ab 2.000 Dollar. Nicht jeder kann sich ein so teures Vergnügen leisten.

Bezüglich der selbstgebauten Infrarot-Lötstation sieht alles deutlich optimistischer aus. Nach durchschnittlichen Berechnungen kostet ein solches Analogon eines IR-Lötkolbens etwa 80 US-Dollar, was unvergleichlich günstiger erscheint als die Preise von Fabrikgeräten.

Jede Person, die an der Reparatur komplexer Geräte beteiligt ist, verfügt über ausreichende Kenntnisse, um selbst eine IR-Station zu erfinden und zu bauen. Aus diesem Grund können der elektronische Teil, das Aussehen und einige Funktionen abweichen. Und hier Das Grunddesign bleibt bei jedem Modell gleich. Deshalb gibt es kein einzelnes ideales Schema, das als einziges angeführt werden kann die richtige Entscheidung. Aber um das eigentliche Prinzip der Herstellung eines IR-Lötkolbens zu verstehen, reicht jedes Modell aus. Und je nach persönlichem Wissen und Vorlieben können Sie bestimmte Teile entfernen oder hinzufügen.

Erste Wahl

Bei dieser Option wird ein Zweikanal-Controller verwendet.

1. Der erste Kanal wird für einen Pt 100-Platin-Thermistor oder ein herkömmliches Thermoelement verwendet.
2. Der zweite Kanal wird ausschließlich vom Thermoelement verwendet. Die Reglerkanäle können im automatischen oder manuellen Modus arbeiten.

Die Temperatur kann zwischen 10 und 255 Grad Celsius gehalten werden. Thermoelemente oder ein Sensor und ein Thermoelement steuern diese Parameter automatisch durch Rückmeldung. Im manuellen Modus wird die Leistung jedes Kanals von 0 bis 99 Prozent angepasst.

Controller-Speicher enthält 14 verschiedene thermische Profile für die Arbeit mit BGA-Chips. Sieben davon sind für bleihaltige Legierungen und die anderen sieben für bleifreies Lot.

Bei schwachen Heizungen kann es sein, dass die obere nicht mit dem thermischen Profil mithalten kann. In diesem Fall unterbricht der Controller die Ausführung und wartet, bis die erforderliche Temperatur erreicht ist.

Der Controller führt außerdem sehr praktisch ein thermisches Profil basierend auf der Vorheiztemperatur der gesamten Platine durch. Wenn es aus irgendeinem Grund nicht möglich war, den Chip zu entfernen, können Sie ihn bei einer höheren Temperatur neu starten.

Das im Diagramm dargestellte Leistungsteil verfügt über einen Transistorschalter für die Oberheizung und einen Siebenspeicherschalter für die Unterheizung. Obwohl es akzeptabel ist, zwei Transistoren oder Triacs zu verwenden. Der mit einer roten gestrichelten Linie markierte Bereich darf nicht erfasst werden, wenn der Einsatz von zwei Thermoelementen berechnet wird.

Um die Wärme von den Tasten abzuleiten, können Sie bei jedem Gerät einen Kühler mit aktiver Kühlung verwenden. Hauptsache, es passt zum Design des modellierten Geräts. Die Bodenheizung besteht aus neun Halogenlampen mit einer Leistung von 1500 W 220–240 V R7S 254 mm. Sie sollten drei Teile von drei Lampen erhalten, die in Reihe geschaltet sind. Für 220 Volt ist es besser, Hochtemperatur-Silikondrähte zu verwenden.

Der Körper ist aus Fiberglas zusammengesetzt oder einem anderen ähnlichen Material und ist mit Aluminiumecken verstärkt. Sie müssen auch eine Vakuumpumpe kaufen. Für mehr Ästhetik Aussehen Auf der Unterseite können Sie IR-Glas verwenden. Hier gibt es jedoch mehrere negative Aspekte: Das Aufheizen und Abkühlen erfolgt zu langsam und die gesamte Struktur wird im Betrieb zu heiß. Das Vorhandensein von Glas macht das Gerät zwar nicht nur attraktiver, sondern auch praktischer, da die Platinen direkt darauf platziert werden können.

Der Ständer besteht aus einem Aluminiumkanal für Ständer. Eine Vakuumpinzette und ein Schlauch dafür, ein Thermoelement und Ständer werden vorbereitet. Es wird empfohlen, die Oberheizung aus ELSTEIN SHTS/100 800W herzustellen. Wenn alle Teile fertig sind, müssen sie in den Koffer gelegt werden und Sie können mit der Konfiguration fortfahren.

Heizungen werden in einem Abstand von 5–6 Zentimetern von den Brettern installiert. Beträgt der Temperaturabfall mehr als drei Grad, lohnt es sich, die Leistung der Oberheizung zu reduzieren.

Zweite Lösung

Als zweite Option können wir ein Design vorschlagen, das sich nur in den internen Komponenten unterscheidet. Und zuerst sollten Sie alles vorbereiten Benötigte Komponenten:

Die Hauptsache ist, sich sofort für die Art des Falles zu entscheiden. Natürlich hängt viel von der Verfügbarkeit des geeigneten Materials ab. Deshalb sollten Sie damit beginnen, wenn es darum geht, die Komponenten darin zu platzieren.

Jetzt müssen Sie eine Halogenheizung nehmen. Eventuell lässt sich ein altes Exemplar finden, da es zerlegt und Reflektoren sowie Halogenlampen entfernt werden müssen. Eine Demontage der Lampen selbst ist nicht erforderlich. Nun muss alles in das vorbereitete Gehäuse untergebracht werden. Es werden nur 4 parallel geschaltete Lampen à 450 Watt verwendet. Es ist vorzuziehen, die gleichen Drähte zu verwenden, mit denen sie bereits verbunden waren. Wenn Sie sie aus irgendeinem Grund nicht verwenden können, müssen Sie zusätzliche hitzebeständige kaufen.

Sie müssen sofort über das Gebühreneinbehaltungssystem nachdenken. Es ist schwierig, hier konkrete Empfehlungen zu geben. Schließlich kommt es auf den Körper an. Schön wäre es aber, Aluminiumprofile zu verwenden, in die Schrauben und Muttern nicht starr eingesteckt sind, um sie später zum Klemmen von Leiterplatten nutzen zu können und sich gleichzeitig an unterschiedliche Platinengrößen anpassen zu können. Es ist besser, Thermoelemente, die den eingestellten Temperaturkreislauf in der unteren Heizung steuern, in den Brauseschlauch zu verlegen. Dies sorgt für Mobilität und Komfort während des Betriebs und der Installation.

Die Rolle der oberen Heizung wird Keramik mit einer Leistung von 450 Watt durchführen. Dieses kann als Ersatzteil für IR-Stationen erworben werden. Auch hier ist auf das Gehäuse zu achten, denn es sorgt für eine korrekte und qualitativ hochwertige Erwärmung. Es kann aus dünnem Eisenblech hergestellt und je nach Form und Größe des Heizgeräts nach Bedarf gebogen werden.

Jetzt müssen Sie über die Montage der Oberheizung nachdenken. Denn es muss beweglich sein und sich nicht nur nach oben oder unten, sondern auch in verschiedenen Winkeln bewegen. Der Stand von Tischlampe. Sie können es auf jede bequeme Weise sichern.

Es ist Zeit, den Controller in Angriff zu nehmen. Es wird auch ein separates Gehäuse benötigt. Wenn es ein passendes Fertigprodukt gibt, können Sie es verwenden. Andernfalls müssen Sie es selbst herstellen, alles aus demselben dünnen Metall. Da Halbleiterrelais eine Kühlung benötigen, lohnt es sich, für sie einen Kühler und einen Lüfter zu installieren.

Als automatische Einstellungen nicht im Regler vorhanden ist, müssen die Werte von P, I und D manuell eingegeben werden. Es gibt vier Profile, für jedes können Sie die Anzahl der Stufen, die Temperaturanstiegsgeschwindigkeit, die Wartezeit und Stufe, den unteren Schwellenwert, die Zieltemperatur und die Werte für die obere und untere Heizung separat einstellen.

Beim Reballing und Löten von BGA-Mikroschaltungen wird die Verwendung von Infrarot-Lötstationen empfohlen. Sie zeichnen sich durch selektive thermische Effekte aus: Zuerst werden die Metallelemente des Mikroschaltkreises erhitzt und erst dann die nichtmetallischen. Dieser Prozess steht in direktem Zusammenhang mit der Wellenlänge (entspricht ca. 2–8 Mikrometer) und vermeidet mechanische Beschädigungen der Komponenten, da durch die Konzentration der Infrarotstrahlung am gewünschten Punkt eine gleichmäßige Erwärmung gewährleistet und eine Überhitzung verhindert wird. Eine moderne IR-Lötstation, die heute nicht mehr besonders schwer zu kaufen ist, hilft Ihnen, auch den schwierigsten Fall des Lötens von Leiterplatten zu meistern.

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Viele Funkamateure finden für verschiedene Mikroschaltungen und Komponenten nicht das richtige Werkzeug. Lötstation Heimwerken ist für solche Handwerker eine der besten Möglichkeiten, alle Probleme zu lösen.

Sie müssen nicht mehr aus einer Vielzahl unvollkommener Fabrikgeräte auswählen, sondern müssen nur noch die passenden Komponenten finden, ein wenig Zeit aufwenden und mit Ihren eigenen Händen das perfekte Gerät herstellen, das alle Anforderungen erfüllt.

Der moderne Markt bietet Funkamateuren eine Vielzahl unterschiedlicher Typen mit unterschiedlichen Konfigurationen.

In den meisten Fällen werden Lötstationen unterteilt in:

1. Kontaktstationen.
2. Digitale und analoge Geräte.
3. Induktionsgeräte.
4. Kontaktlose Geräte.
5. Abbaustationen.

Die erste Stationsoption ist ein Lötkolben, der an ein Temperiergerät angeschlossen ist.

Elektrischer Schaltplan einer Lötstation.

Kontaktlötgeräte werden unterteilt in:

• Geräte zum Arbeiten mit bleihaltigen Loten;
• Geräte zum Arbeiten mit bleifreien Loten.

Sie ermöglichen das Schmelzen von bleifreiem Lot und verfügen über leistungsstarke Heizelemente. Diese Wahl des Lötkolbens ist auf den hohen Schmelzpunkt von bleifreiem Lot zurückzuführen. Aufgrund des Vorhandenseins eines Temperaturreglers sind solche Geräte natürlich für die Arbeit mit bleihaltigem Lot geeignet.

Analoge Lötgeräte regeln die Temperatur der Spitze über einen Temperatursensor. Sobald die Spitze überhitzt, wird der Strom abgeschaltet. Wenn der Kern abkühlt, wird der Lötkolben wieder mit Strom versorgt und das Aufheizen beginnt.

Digitale Geräte steuern die Temperatur des Lötkolbens mithilfe eines speziellen PID-Reglers, der wiederum einem einzigartigen, im Mikrocontroller eingebetteten Programm folgt.

Eine Besonderheit von Induktionsgeräten ist die Erwärmung des Lötkolbenkerns mittels einer Impulsspule. Im Betrieb entstehen hochfrequente Schwingungen, die in der ferromagnetischen Beschichtung der Geräte Wirbelströme bilden.

Die Erwärmung stoppt, da der Ferromagnet den Curie-Punkt erreicht. Danach ändern sich die Eigenschaften des Metalls und die Wirkung der Einwirkung hoher Frequenzen hört auf.

Berührungslose Lötmaschinen werden unterteilt in:

• Infrarot;
• heiße Luft;
• kombiniert.

Die Lötstation besteht aus einem Heizelement in Form eines Quarz- oder Keramikstrahlers.

Infrarot-Lötstationen haben im Vergleich zu Heißluft-Lötstationen folgende handfeste Vorteile:

• Sie müssen nicht nach Düsen für einen Lötkolben suchen.
• gut geeignet für die Arbeit mit allen Arten von Mikroschaltungen;
• keine thermische Verformung der Leiterplatten durch gleichmäßige Erwärmung;
• Funkkomponenten werden nicht durch Luft von der Platine weggeblasen;
• gleichmäßige Erwärmung der Lötstelle.

Es ist wichtig zu beachten, dass Infrarot-Lötgeräte professionelle Geräte sind und von normalen Funkamateuren selten verwendet werden.

Abhängigkeit der Temperatur von der Lötzeit.

In den meisten Fällen bestehen Infrarotgeräte aus:

• obere Keramik- oder Quarzheizung;
• Bodenheizung;
• Tische zum Abstützen von Leiterplatten;
• Mikrocontroller, der die Station steuert;
• Thermoelemente zur Überwachung der aktuellen Temperaturen.

Zur Montage von Funkkomponenten werden Heißluftlötstationen eingesetzt. In den meisten Fällen eignen sich Heißluftstationen zum Löten von Bauteilen in SMD-Gehäusen. Solche Teile haben Miniaturgrößen und lassen sich gut verlöten, indem ihnen heiße Luft aus einer Heißluftpistole zugeführt wird.

Kombigeräte kombinieren in der Regel mehrere Arten von Lötgeräten, beispielsweise eine Heißluftpistole und einen Lötkolben.

Demontagestationen sind mit einem Kompressor ausgestattet, der Luft ansaugt. Solche Geräte eignen sich ideal zum Entfernen von überschüssigem Lot oder zur Demontage unnötige Komponenten auf der Leiterplatte.

Alle mehr oder weniger ordentlichen Komponentenstationen in verschiedenen Gebäuden verfügen über folgende Zusatzausstattung:

• Hintergrundbeleuchtungslampen;
• Rauchabzüge oder Hauben;
• Pistolen zum Zerlegen und Absaugen von überschüssigem Lot;
• Vakuumpinzetten;
• Infrarotstrahler zur Erwärmung der gesamten Leiterplatte;
• Heißluftpistole zum Erhitzen eines bestimmten Bereichs;
• Thermopinzette.

DIY-Lötstation

Die funktionalste und bequemste Station ist die Infrarotstation.

Bevor Sie mit Ihren eigenen Händen eine Infrarot-Lötstation bauen, sollten Sie folgende Artikel kaufen:

• Halogenheizung mit vier 2KW-Infrarotlampen;
• obere Infrarotheizung für die Lötstation in Form eines 450-W-Keramik-Infrarotkopfes;
• Aluminiumecken zur Bildung eines Strukturrahmens;
• Duschschlauch;
• Stahldraht;
• Bein von jeder Tischlampe;
• programmierbarer Mikrocomputer, zum Beispiel Arduino;
• mehrere Halbleiterrelais;
• zwei Thermoelemente zur Kontrolle der aktuellen Temperatur;
• 5-Volt-Stromversorgung;
• kleiner Bildschirm;
• 5-Volt-Summer;
• Befestigungselemente;
• ggf. einen Lötfön.

Als Oberstrahler können Quarz- oder Keramikstrahler verwendet werden.

Mit eigenen Händen eine Lötstation bauen.

Die Vorteile von Keramikstrahlern werden vorgestellt:

• unsichtbares Strahlungsspektrum, das die Augen des Funkamateurs nicht schädigt;
• mehr für eine lange Zeit störungsfreier Betrieb;
• sehr weit verbreitet.

Quarz-IR-Heizungen haben wiederum folgende Vorteile:

• größere Temperaturgleichmäßigkeit in der Heizzone;
• Niedrigere Kosten.

Im Folgenden werden die Schritte zum Aufbau einer IR-Lötstation dargestellt:

1. Installation unterer Heizelemente für die Arbeit mit BGA-Elementen.
   Am meisten einfache Methode Um vier Halogenlampen zu erhalten, müssen Sie diese aus einer alten Heizung ausbauen. Nachdem das Problem mit den Lampen gelöst ist, sollten Sie sich über die Art des Gehäuses Gedanken machen.
2. Zusammenbau der Struktur des Löttisches und Durchdenken des Systems zur Halterung der Platinen auf der unteren Heizung.
   Zur Installation des PCB-Montagesystems müssen sechs Aluminium-Strangpressteile geschnitten und mit perforierten Bandmuttern am Gehäuse befestigt werden. Das resultierende Befestigungssystem ermöglicht eine Bewegung Leiterplatte und an die Bedürfnisse des Funkamateurs anpassen.
3. Installation von Elementen der oberen Heizung und der Lötpistole.
   Eine 450 – 500 W starke Keramikheizung kann in einem chinesischen Online-Shop erworben werden. Um die Oberheizung zu installieren, müssen Sie ein Blech nehmen und es auf die Größe der Heizung biegen. Danach sollte der obere Heizkörper des selbstgebauten IR zusammen mit dem Haartrockner auf den Fuß einer alten Lampe gestellt und an die Stromversorgung angeschlossen werden.
4. Programmierung und Anschluss eines Mikrocomputers.
   Der wichtigste Schritt beim Erstellen Ihres eigenen Infrarot-Lötgeräts umfasst: Erstellen eines Gehäuses für den Mikrocontroller mit Überlegungen zum Platz für andere Komponenten und Tasten. Das Gehäuse muss zusammen mit dem Controller folgende Elemente enthalten: zwei Halbleiterrelais, ein Display, ein Netzteil, Tasten und Anschlussklemmen.

Die meisten Funkamateure bevorzugen die Verwendung alter Systemeinheiten als Gehäusebasis und Aluminiumecken zur Befestigung aller Hauptelemente der unteren Heizung. Beim Anschluss von Lampen empfiehlt es sich, die Standardverkabelung einer zerlegten Halogenheizung zu verwenden.

Nach Abschluss des Montagevorgangs der Station sollten Sie mit der direkten Einrichtung des Mikrocontrollers fortfahren. Funkamateure, die ihre eigene Infrarot-Lötstation bauten, mussten oft einen Arduino ATmega2560-Mikrocomputer verwenden.

Software, die speziell für Geräte geschrieben wurde, die auf basieren dieser Typ Controller finden Sie im Internet.

Planen

Schematische Darstellung eines Infrarot-Lötkolbens.

Ein typischer Lötstationsschaltkreis umfasst:

• Thermoelement-Verstärkerblock;
• Mikrocontroller mit Bildschirm;
• Tastatur;
• ein akustischer Alarm, beispielsweise ein Computerlautsprecher;
• Batterien und Stützelemente für die Lötpistole;
• Zeichnungen von Nulldetektorelementen;
• Leistungsteilelemente;
• Stromversorgung für alle Geräte.

In den meisten Fällen wird das Stationsdiagramm durch die folgenden Mikrokomponenten dargestellt:

• Optokoppler;
• Mosfet;
• Triac;
• mehrere Stabilisatoren;
• Potentiometer;
• Trimmwiderstand;
• Widerstand;
• LEDs;
• Resonator;
• mehrere Resonatoren im SMD-Gehäuse;
• Kondensatoren;
• Schalter.

Die genauen Kennzeichnungen der Teile variieren je nach Bedarf und vorgesehenen Betriebsbedingungen.

Verfahren

Der Aufbau einer Infrarot-Lötstation hängt weitgehend von den Vorlieben des Meisters ab.

Eine typische Version des Geräts auf dem Arduino-Mikrocontroller, die für die meisten Funkamateure geeignet ist, wird in der folgenden Reihenfolge zusammengebaut:

• Auswahl notwendiger Elemente;
• Vorbereiten von Funkkomponenten und Heizgeräten für Installationsarbeiten;
• Montage des Lötstationskörpers;
• Einbau von unteren Vorheizern zur gleichmäßigen Erwärmung massiver Leiterplatten;
• Installation der Steuerplatine des Lötkombinats und deren Befestigung mit vorbereiteten Befestigungselementen;
• Einbau einer Oberheizung und einer Löt-Heißluftpistole;
• Installation von Thermoelementhalterungen;
• Programmieren des Mikrocontrollers für bestimmte Lötbedingungen;
• Überprüfung aller Elemente, einschließlich Halogenlampen der unteren Heizung, Infrarotstrahler und Lötpistole.

Design der Lötstation.

Nach dem vollständigen Zusammenbau der Infrarotstation sollten Sie alle Elemente auf Funktionsfähigkeit prüfen.

Besonderes Augenmerk sollte auf die Überprüfung der korrekten Funktion von Thermoelementen gelegt werden, da dieses System über keine Kompensation verfügt.

Das bedeutet, dass das Thermoelement bei einer Änderung der Lufttemperatur im Raum beginnt, die Temperatur mit einem erheblichen Fehler zu messen.

Wichtig ist auch die Überprüfung des Keramikheizkopfes. Sollte es zu einer Überhitzung des Infrarotstrahlers kommen, muss für Luftzirkulation oder Kühlung durch einen zusätzlichen Strahler gesorgt werden.

Einstellungen

Das Einstellen der Betriebsarten einer IR-Lötstation besteht im Wesentlichen aus:

• Einstellen akzeptabler Betriebsmodi für Lötpistolen;
• Überprüfung der Betriebsarten des unteren Heizelements;
• Einstellen der Betriebstemperaturen des oberen Quarzemitters;
• Installation spezieller Tasten zum schnellen Ändern der Heizparameter;
• Mikrocontroller-Programmierung.

Merkmale des Lötstationsgeräts.

Mit fortschreitender Lötarbeit kann es notwendig werden, die Temperaturen und Bedingungen zu ändern.

Solche Aktionen können über mit dem Mikrocomputer verbundene Tasten ausgeführt werden:

• Die +-Taste sollte so konfiguriert sein, dass die Temperatur eines gekauften oder selbstgebauten Quarzstrahlers in Schritten von 5 bis 10 Grad erhöht wird.
• Tasten – sollte auch die Temperatur in kleinen Schritten senken.

Es werden die Grundeinstellungen des Mikrocomputers vorgestellt:

• Anpassen der P-, I- und D-Werte;
• Anpassen von Profilen, die den Schritt der Änderung bestimmter Parameter festlegen;
• Einstellung kritische Temperaturen, bei dem die Station abgeschaltet wird.

Einige Designer stellen die Oberheizung aus einem Haartrockner her. Dieser Ansatz eignet sich nur zum Löten kleiner Elemente in SMD-Gehäusen.

Selbstgebaute IR-Lötstationen eignen sich perfekt für kleine Reparaturen zu Hause oder in privaten Werkstätten. Aufgrund des relativ einfachen Designs und der breiten Funktionalität erfreuen sich Infrarotstationen einer unglaublichen Nachfrage.

Stromkreis eines Lötkolbens.

1. Korrekte Konfiguration der Mikrocontroller-Parameter.
   Wenn falsche Parameter in den Computer eingegeben werden, kann es sein, dass die Lötmaschine die Bauteile nicht richtig verlötet und die Leiterplattenmaske beschädigt wird.
2. Bei Lötarbeiten Schutzausrüstung tragen.
   Ein Quarzstrahler erzeugt im Gegensatz zu einem Keramikstrahler im Betrieb Strahlung mit einer für das Auge sichtbaren Wellenlänge. Wenn das Gerät einen Quarz-Infrarotstrahler verwendet, wird daher empfohlen, eine spezielle Schutzbrille zu tragen, um den Bediener vor Sehschäden zu schützen.
3. Elektrisch Schaltplan Stationen sollten nur zuverlässige Elemente enthalten.
   Darüber hinaus müssen alle bei der Montage verwendeten Kondensatoren und Widerstände mit einem geringen Spielraum ausgewählt werden.
4. Der Controller für die IR-Lötstation kann aus gängigen Arduino-Modellen ausgewählt werden.
   Falls gewünscht, kann der Controller aus einem unbekannten Mikrocomputer hergestellt werden. In diesem Fall muss der Master jedoch unabhängig entwickelt werden Software zum Betrieb der Lötstation.
5. Beim Zusammenbau der Station sollten Sie einen Anschluss zum Anschluss eines Lötkolbens vorsehen.
   Manchmal ist es bequemer, die Platinenkomponenten punktuell mit einem normalen Lötkolben oder einem Gerät mit Heißluftpistole anstelle einer Lötspitze zu löten. Eine ähnliche Lösung kann durch die Entwicklung eines zusätzlichen Thermoelements zur Steuerung der Temperatur des Lötkolbens umgesetzt werden.
6. Beim Löten mit aktiven Flussmitteln und Loten mit hohem Bleigehalt muss auf eine Luftzirkulation geachtet werden.
   Eine gute Haube oder ein guter Ventilator erleichtert das Atmen des Bedieners erheblich und verhindert, dass er die Dämpfe schädlicher Metalle einatmet.

Abschluss

IR-Lötstationen sind eine davon beste Installationen in verschiedenen Gehäuseausführungen. Sie können eine Lötstation mit Infrarot-Heizelementen auch zu Hause bauen.

In der Regel bevorzugen Heimwerker bei Bodenheizungen den Einsatz leistungsstarker Halogenlampen. Grundlegende Pinbelegungen von Anschlüssen, Mikroschaltungsparameter, Mikrocontroller-Modelle, Anweisungen zur Herstellung einer Lötpistole aus einem Haushalts-Haartrockner und andere Informationen sind im Internet verfügbar.

Die Infrarot-Lötstation ist das modernste Gerät zum Löten komplexer Elemente. Infrarotstrahlung vermeidet aufgrund der Konzentration des Infrarotspektrum-Strahlungsstrahls mechanische Beschädigungen und Überhitzung von Komponenten.

Die Lötstation (ich nannte sie IR101, das erste, was mir in den Sinn kam) ist zum Löten von BGA-Chips, komplexen Mikroschaltungen (mit einer großen Anzahl von Pins und einer großen Integrationsfläche) sowie an schwer zugänglichen Stellen konzipiert , unter Verwendung von bleihaltigem und bleifreiem Lot (Löttemperaturbereich von 170 bis 400 Grad C). Die Station verfügt sowohl über manuelle als auch automatische Lötmodi. Sie können jeden Modus vor dem Löten und während des Lötens anpassen.

Woraus besteht es?

Die Station besteht aus einer Plattform mit einem mobilen Stativ, zwei Heizungen (oben und unten), einer Steuereinheit, einem Temperatursensor und einem verstellbaren Board-Befestigungssystem.

Die obere Keramikheizung mit einer Leistung von 450 W ist in einem Aluminiumgehäuse untergebracht. Das Gehäuse mit Oberheizung wird mit einem Kühler belüftet, der auch schädliche Flussmitteldämpfe aus dem Lötbereich entfernt. Die Position der Oberheizung lässt sich in der Höhe mit einem Rad verändern, das sich auf einem beweglichen Stativ befindet.

Die untere Halogenheizung mit einer Leistung von 150 W befindet sich im Inneren Stahlgehäuse und durch Aluminiumgitter geschützt.

Der Temperatursensor wird von der Plattenklemme aus am Profil befestigt und besteht aus einem Thermoelement digitaler Block, um die Temperatur zu berechnen.

Die Steuereinheit besteht aus einer Steuerplatine, einer Stromversorgung für den elektronischen Teil des Geräts, einem Halbleiterrelais (zur Steuerung der oberen Heizung), einem elektromagnetischen Relais (zur Steuerung der unteren Heizung) und LEDs (zur Betriebsanzeige). der Heizgeräte), eine Schutzsicherung (15A), ein Display und Bedientasten.

Die Lötstation IR101 ist selbstgebaut, das Design ist einem alten Fotovergrößerer nachempfunden. Am Fotovergrößerer wurde alles Unnötige entfernt, die obere Abdeckung aus Kunststoff gefertigt und eine Aluminiumplatte zur Befestigung der oberen Heizung angefertigt. Ein 12V-Kühler ist verbaut. Die Bodenheizung besteht aus einem Halogenstrahler und einem Gehäuse aus einem Computer-Netzteil. Das Strahlerglas wurde entfernt und an seiner Stelle ein Metallgitter angebracht. Die obere Heizung besteht aus Keramik und wird in modernen Lötstationen verwendet. Das Plattenhaltersystem besteht aus Aluminiumprofilen und -stangen, die mit Nieten und Schrauben zusammengefügt werden.

Die beweglichen Teile werden mit Schrauben befestigt, die vom Vergrößerungsgerät stammen. Auf die Lamellen sind Streifen aus hitzebeständigem Silikon geklebt. Die Clips bestehen aus Krokodilklemmen, die mit Silikonschläuchen überzogen sind. Die Steuereinheit arbeitet mit einem Atmega 328P-Mikrocontroller. Der Temperatursensor besteht aus einem K-Typ-Thermoelement und einem MAX6675-Controller, um die Daten vom Thermoelement in einen digitalen Wert umzuwandeln.

Wie funktioniert es.

Die Station verfügt über zwei Betriebsarten: automatisch (genauer halbautomatisch) und manuell. Beim Löten von BGA-Chips oder Planar-Chips wird in den meisten Fällen der Automatikmodus verwendet. Für die Ausführung spezieller Aufgaben ist häufig eine manuelle Bearbeitung erforderlich (z. B. ist es erforderlich, eine Platine oder eine bestimmte Stelle auf der Platine mit bleifreiem Lot zu erwärmen oder Elemente mit einem Lötkolben oder einer Heißluftpistole zu löten).

Hauptmenü

Automatikmodus .

Verwendet ein vorkonfiguriertes Profil (4 Profile können aufgezeichnet werden), in dem folgende Parameter eingestellt sind:

t1 (69–230 °C)– Unterhitzetemperatur (Temperatur zum Aufwärmen der Platine vor dem Löten). Notwendig, um den Temperaturunterschied auf der Oberfläche der Platte zu verringern und so die Verformung der Platte während der lokalen Erwärmung durch die obere Heizung zu verhindern. Notiz: Maximalwert einstellbar bis 230g. Allerdings ist das Gerät in der Lage, die Platine schnell und einfach auf 130 Grad aufzuwärmen, darüber dauert das Aufheizen sehr lange und kann durch längeres Erhitzen die Platine beschädigen.

T1 (1-20 Min.)– Zeit bis zum Erreichen der Temperatur t1. Wie lange dauert es, bis die Unterheizung die gewünschte Temperatur erreicht? Wenn Sie den Wert höher einstellen, erwärmt sich das Board gleichmäßig, was vorteilhafter ist. Für einige Teile der Platine (z. B. Elektrolytkondensatoren) ist eine übermäßige Zeit unerwünscht.

t2 (170-400 gr.C)– Temperatur der Oberheizung (Temperatur des Lötbereichs). Die Temperatur wird basierend auf der Schmelztemperatur des auf der Platine verwendeten Lots ausgewählt. Häufiger erfolgt die Auswahl praktisch anhand von Daten zu den Lötmodi einer bestimmten Platine oder experimentell.

T2 (1-20 Min.)– Zeit bis zum Erreichen der Temperatur t2. Wie lange dauert es, bis die Oberheizung den Lötbereich erwärmt? Für das Löten ist eine längere Zeit günstiger, weil erwärmt sanft und gleichmäßig alle Kontaktflächen. Zu viel Zeit kann zur Verschlechterung des gelöteten Teils sowie der in der Nähe befindlichen Teile führen.

T3 (1-20 Min.)- Kühlzeit. Wie lange dauert es, bis die Platine auf 50 °C abgekühlt ist? Notwendig für besseres Löten (eliminiert Kaltstellen), verhindert Platinenverformung.

Die Parameter werden im Punkt „Modus“ (erster Punkt des Hauptmenüs) eingestellt. Verwendung der "<», «>» Der gewünschte Wert ist eingestellt. Mit der Enter-Taste gelangen Sie zum nächsten Wert. Nachdem alle Parameter eingestellt wurden, bietet das Programm an, die Einstellungen in einem von 4 Profilen zu speichern. Wenn Sie die Schaltfläche „Zurück“ drücken, werden die Daten nicht gespeichert und das Programm kehrt zum Hauptmenü zurück.

Sie können den Automatikmodus starten, indem Sie im Hauptmenü „Start“ auswählen.

Danach erscheint das Profilauswahlfenster.

Nachdem Sie ein Profil ausgewählt haben, drücken Sie „Enter“, das Programm startet den Lötmodus, der 4 Vorgänge umfasst:

1) erwärmt die Platine sanft von unten auf die gewünschte Temperatur,

2) erwärmt den Lötbereich sanft von oben auf die Löttemperatur (die untere Heizung arbeitet weiter),

3) wechselt in den Lötmodus, in dem die erforderliche Temperatur für die erforderliche Zeit aufrechterhalten wird, um Zeit zu haben, den Montage- oder Demontagevorgang des Teils abzuschließen,

4) kühlt die Platine sanft ab, wobei nur die untere Heizung zur Aufrechterhaltung der Temperatur verwendet wird.

Im Automatikmodus zeigt das Display den aktuellen Betrieb, die Zeit seit Beginn des Betriebs und die aktuelle Temperatur an. Zwei Leuchtanzeigen unter dem Display zeigen an, in welchem ​​Zustand die Heizung in Betrieb ist dieser Moment. Der Übergang zum nächsten Vorgang wird von einer akustischen Benachrichtigung begleitet (falls diese Einstellung im Punkt „Einstellungen“ aktiviert).

Sie können jeden Vorgang überspringen und mit dem nächsten fortfahren, ohne auf dessen Abschluss warten zu müssen, indem Sie die „Enter“-Taste 2 Sekunden lang drücken. Wenn Sie die „Zurück“-Taste für 2 Sekunden drücken, stoppt die Lötstation den Betrieb und wechselt in das Hauptmenü.

Manueller Modus.

Es verwendet Parameter, die in Echtzeit geändert werden können, und umfasst zwei Vorgänge (Aufwärmen der Platine und Aufwärmen des Lötbereichs). Sie können es über das Hauptmenü im Modus „Manuell“ aufrufen. Nach dem Übergang zeigt das Display den aktuellen Betrieb (Unterhitze) an.

Verwendung der "<», «>» Sie können die gewünschte Temperatur einstellen. Durch Drücken der „Enter“-Taste wechselt das Programm zum nächsten Vorgang (Oberheizung), die Unterheizung bleibt eingeschaltet, und durch Drücken der „Zurück“-Taste wird der Lötvorgang beendet und zum Hauptmenü zurückgekehrt.

Im zweiten Vorgang wird durch Drücken von „Enter“ oder „Back“ der Lötvorgang beendet und zum Hauptmenü zurückgekehrt.

Einstellungen der Lötstation.

Um zu den Einstellungen zu gelangen, wählen Sie im Hauptmenü „Einstellungen“.

Das Einstellungsmenü wird geöffnet. Mit den Schaltflächen „ können Sie durch die Elemente navigieren.<», «>" Werte ändern mit der „Enter“-Taste. Mit der Schaltfläche „Zurück“ werden die Einstellungen gespeichert und zum Hauptmenü zurückgekehrt.

Nun weitere Details zu den Einstellungen:

„Gist“ – legt die Hysterese fest. Abweichung von der eingestellten Temperatur in Grad Celsius.

„Ton“ – aktiviert/deaktiviert akustische Benachrichtigungen.

„Sensoren“ – legt die Anzahl der Sensoren fest (dieses Gerät kann Werte von zwei Sensoren übernehmen, die oben und unten auf der Platine installiert sind).

„Löten“ ist die Zeit des Lötvorgangs im Automatikmodus (Zeit zur Aufrechterhaltung einer konstanten Temperatur t2).

Abschluss.

Das ist alles über die Bedienung des Geräts. Alle einstellbaren Werte ermöglichen Ihnen ein Arbeiten wie die meisten modernen Profi-Stationen. Der wichtigste Unterschied besteht darin, dass die Steuerung ohne die Hilfe eines Computers erfolgt. Dies hielt ich für vorzuziehen, da die Station überall aufgestellt werden kann und nicht auf andere Geräte angewiesen ist. Der zweite Punkt ist, dass in den meisten Stationen nicht der Zeitpunkt des Temperaturanstiegs eingestellt wird, sondern die Wachstumsrate. Absolut das Gleiche, aber für mich ist es bequemer, die Ausstiegszeit zu nutzen Betriebstemperatur(Es ist verständlicher, in 5 Minuten 200 Grad zu erreichen, als die Steiggeschwindigkeit auf 0,666 Grad/Sek. einzustellen.) Bei professionellen Stationen besteht die Bodenheizung ebenfalls aus Keramik. Natürlich ist es besser als Halogen, aber es ist auch 15-mal teurer. Und eines der Hauptziele bei der Entwicklung eines Geräts besteht darin, ein kostengünstiges Gerät herzustellen, das alle erforderlichen Aufgaben erfüllt. Außerdem sind teure Stationen mit Kameras, Laserlinien, zusätzlicher Beleuchtung usw. ausgestattet. All dies könnte hier problemlos hinzugefügt werden, aber es wird keinen großen Nutzen daraus bringen und der Preis wird deutlich steigen.

Wie Sie diese Station nutzen und welche Erfahrungen Sie damit machen, erfahren Sie im Artikel.

Selbstgebaute Station mit vollwertiger Keramik-Bodenheizung.

Wenn jemand Interesse an dieser Station hat, kann ich sie günstig verkaufen. Bei Fragen zu Vertrieb und Herstellung senden Sie bitte eine E-Mail an ( [email protected]) oder hinterlassen Sie einen Kommentar.

Aufmerksamkeit! Dieser Artikel dient nur zu Informationszwecken und wird nicht zur Montage empfohlen! Wir laden es dort herunter aktualisierte Versionen Firmware für die Station der ersten Version.

Bei der Reparatur von Motherboards im Zusammenhang mit dem Austausch von BGA-Komponenten können Sie auf eine Infrarot-Lötstation nicht verzichten! Chinesische Stationen glänzen nicht mit Qualität und hochwertige IR-Lötstationen sind nicht billig. Die Lösung besteht darin, eine Lötstation selbst zu montieren. Die Kosten für die Komponenten zur Montage der Station betragen nicht mehr als 10.000 Rubel. Trotz ihrer Billigkeit hat sich die selbstgebaute IR-Station bei der Reparatur von Mainboards zuverlässig bewährt. Der Controller gewährleistet die präzise Einhaltung des thermischen Profils, was beim Austausch von BGA-Komponenten ein wichtiger Faktor ist.

Beschreibung des Designs

Die Station besteht aus einem Regelregler, einer Unterheizung und einer Oberheizung.

Der Controller ist zweikanalig. An den ersten Kanal können Sie ein Thermoelement oder einen Platin-Thermistor anschließen. An den zweiten Kanal ist lediglich ein Thermoelement angeschlossen. 2 Kanäle verfügen über automatische und manuelle Betriebsarten. Der automatische Betriebsmodus sorgt dafür, dass die Temperatur durchgehend bei 10–255 Grad gehalten wird Rückmeldung B. aus Thermoelementen oder einem Platin-Thermistor (im ersten Kanal). Im manuellen Modus kann die Leistung in jedem Kanal im Bereich von 0-99 % eingestellt werden. Der Speicher des Controllers enthält 14 thermische Profile für das BGA-Löten. 7 für bleihaltiges Lot und 7 für bleifreies Lot. Die thermischen Profile sind unten aufgeführt. Bei Bedarf können sie geändert werden (die Quelle befindet sich im Archiv).

Für bleifreies Lot beträgt die maximale Temperatur des thermischen Profils: - 8 thermisches Profil - 225 °C, 9 – 230 °C, 10 – 235 °C, 11 – 240 °C, 12 – 245 °C, 13 – 250 °C, 14 – 255 °C Ö

Wenn die obere Heizung keine Zeit hat, sich gemäß dem thermischen Profil aufzuwärmen, pausiert die Steuerung und wartet, bis die gewünschte Temperatur erreicht ist. Dies geschah, um die Steuerung an schwache Heizungen anzupassen, deren Aufwärmzeit lange dauert und die mit dem thermischen Profil nicht mithalten können.

Der Controller kann auch als Temperaturregler verwendet werden, beispielsweise beim Trocknen oder Backen einer Lötmaske (in einem Ofen, in dem ein Thermoelement platziert ist) oder in anderen Fällen, in denen eine präzise Temperaturhaltung erforderlich ist.

Schaltplan des Controllers

Unten finden Sie Fotos des Controllers. Die Stromversorgung erfolgte über einen Laptop, der auf 12 Volt umgerüstet wurde. Wird als Buchse für Thermoelemente verwendet USB-Buchse mit an der Frontplatte angelöteten Leiterplattenstücken, siehe Foto. Die Kühlung ist aktiv, ich habe einen Thermoschlauch von der Laptopkühlung verwendet. Ich habe mit einem Fön eine Kupferplatte an das Wärmerohr gelötet, auf der die Kühlelemente montiert werden. Sie können die CPU-Kühlung von verwenden Systemeinheit, aber dann werden die Abmessungen des Geräts zunehmen.

Die Unterheizung besteht aus einer Halogenheizung mit 3 Lampen mit einer Gesamtleistung von 1,2 kW. Der Sockel mit Reflektor und Schutzgitter wird vom Heizgerät entfernt. Das Gehäuse für die Unterheizung habe ich aus gebogenem Blech (verzinkter Steg) gefertigt, das ich mit einer Metallschere ausgeschnitten habe. Dem Design wurde auch eine Aluminiumschwelle (Verbindung) hinzugefügt, um die Installation eines Aluminiumkanals darauf zu erleichtern. Das Motherboard wird auf dem Kanal durch die Racks installiert. An den Regler kann eine Unterheizung angeschlossen werden. Ich habe es anders gemacht, um mich nicht mit dem zweiten Thermoelement herumzuärgern – ich habe einen 600-W-Dimmer in die Unterheizung eingebaut, nur habe ich einen größeren Heizkörper am Triac installiert. Die 1,2-kW-Anpassung meistert er perfekt. Ich erinnere mich an die ungefähre Position des Dimmers, bei der die gewünschte Temperatur stabil ist Hauptplatine. Für kleine Platinen (zum Beispiel Grafikkarten) können Sie Wäscheklammern verwenden, die an die DIN-Schiene geschraubt werden. Beispiel auf dem Foto.

Leider ist es unmöglich, aus improvisierten Materialien eine hochwertige Oberheizung herzustellen. Ich habe Experimente mit Halogenlampen, Quarzröhren mit Spiralen und auch mit einer IR-Lampe durchgeführt. Am besten bewährt hat sich jedoch der Keramikheizer aus der ELSTEIN SHTS-Serie (vergoldet). Ähnliche Heizgeräte werden in teuren IR-Stationen verwendet. Ich habe ELSTEIN SHTS/100 800W und ELSTEIN SHTS/4 300W verwendet. Die Heizungen heizen sehr gut und haben praktisch kein Licht. Das IR-Spektrum eignet sich sehr gut zum Austausch von BGA-Komponenten. Ich empfehle keine Heizungen aus China, auch wenn sie ELSTEIN ähneln.

Wärmestrahler ELSTEIN SHTS/100 800W. Heizkörpergröße 96x96 mm. Der Abstand zwischen Heizung und Platine beträgt 5 cm.

Kreis El1 Durchmesser 4 cm (Temperaturunterschied 5 Grad von der Mitte zum Rand des Kreises).

Kreis El2 Durchmesser 5 cm (Temperaturunterschied 10 Grad von der Mitte zum Rand des Kreises).

Kreis El3 Durchmesser 6 cm (Temperaturunterschied 15 Grad von der Mitte zum Rand des Kreises).

Wärmepunkt des Heizgeräts ELSTEIN SHTS/4 300W. Heizkörpergröße 60x60 mm. Der Abstand zwischen der Heizung und der Platine beträgt 5 cm.

Kreis El1 Durchmesser 2,5 cm (Temperaturunterschied 5 Grad von der Mitte zum Rand des Kreises). Geeignet für die meisten Chips.

Kreis El2 Durchmesser 3 cm (Temperaturunterschied 10 Grad von der Mitte zum Rand des Kreises).

Kreis El3 Durchmesser 4,5 cm (Temperaturunterschied 15 Grad von der Mitte zum Rand des Kreises).

Wie Sie sehen, eignen sich beide Heizungen zum Austausch von BGA-Komponenten. Aber ELSTEIN SHTS/100 800W hat einen Vorteil gegenüber der zweiten Heizung. Dies ist ein viel größerer, gleichmäßiger Wärmepunkt. Ein Kreis mit einem Durchmesser von 4 cm und einem Temperaturunterschied von nicht mehr als 5 °C. Fast der gleiche Indikator wie Thermopro mit einem 3D-Reflektor (der einen gleichmäßigen quadratischen Wärmefleck von 4 x 4 cm mit einem Temperaturunterschied von nicht mehr als 5 °C aufweist)

Unten finden Sie Fotos vom Design der Oberheizung und des Rahmens, die ich aus dem Baumarktmaterial angefertigt habe. Das Design erwies sich als gelungen, es ist in Höhe und Länge verstellbar, die Heizung dreht sich um die eigene Achse und lässt sich einfach an jedem Teil der Platine installieren.

Das Thermoelement ist auf einem Stativ befestigt. Es ist einfach, es auf jeden beliebigen Bereich der Tafel zu richten. Das Design ist auf dem Foto. Ich habe eine flexible Metallhülle einer USB-Taschenlampe aus einem Geschäft verwendet, in dem alles zum gleichen Preis erhältlich ist. In die Metallhülse ohne äußere Isolierung habe ich mit Draht ein Thermoelement eingeführt.

Controller-Einrichtung

Um den Kanal des oberen Thermoelements einzustellen, stellen Sie R3 auf die mittlere Position. Wir platzieren das Thermoelement des Reglers und das Thermoelement des Referenzthermometers auf einer beheizten Oberfläche (z. B. einer Halogenlampe, bei der beide Thermoelemente miteinander verbunden sind und Wärmeleitpaste darauf aufgetragen wird) und kalibrieren die Messwerte des maximalen Temperaturwerts von 250 Grad mit Widerstand R6. Dann lassen wir die Lampe auf Raumtemperatur abkühlen und kalibrieren den unteren Temperaturwert mit dem Widerstand R3. Dieses Verfahren müssen mehrmals wiederholt werden, bis die unteren und maximalen Temperaturwerte mit den tatsächlichen Werten übereinstimmen. Wir wiederholen den gleichen Vorgang mit dem unteren Thermoelementkanal unter Verwendung der Widerstände R11 bzw. R14. Der erste Kanal wird auf ähnliche Weise kalibriert, wenn ein Platin-Thermistor mit den Widerständen R21 bzw. R27 verwendet wird. Wenn Sie keinen Platin-Thermistor verwenden möchten, können Sie den Operationsverstärker U2 mit der gesamten Verkabelung vom Stromkreis ausschließen und Pin 11 des Mikrocontrollers an +5 V anschließen.

Im Video wird die Steuerung des Controllers und das Ändern von Parametern sowie der Aus- und Einbau des Chips gezeigt. Die obere Heizung installiere ich in einer Höhe von 5-6 cm über der Plattenoberfläche. Wenn zum Zeitpunkt der Ausführung des Wärmeprofils die Temperatur um mehr als 3 Grad vom eingestellten Wert abweicht, reduzieren wir die Leistung der oberen Heizung. Ein Abfall um ein paar Grad am Ende des Temperaturprofils (nach dem Ausschalten der oberen Heizung) ist nicht schlimm. Dies beeinflusst die Trägheit von Keramik. Deshalb wähle ich das gewünschte Wärmeprofil 5 Grad weniger als ich brauche. Bei dieser unteren Erwärmung ist die Temperatur oberhalb der Heizzone und in der Schattenzone leicht unterschiedlich (der Unterschied beträgt etwa 10-15 Grad). Daher ist es ratsam, die Platine so auf der unteren Heizung zu installieren, dass sich der Chip über der Heizzone befindet (dies ist jedoch nicht kritisch). Bevor Sie den Chip mit einer Sonde entfernen, müssen Sie sicherstellen (durch leichtes Drücken auf jede Ecke des Chips), dass die Kugeln unter dem Chip schweben. Bei der Installation verwenden wir nur hochwertige Flussmittel, sonst kann die falsche Wahl des Flussmittels alles ruinieren. Außerdem wird bei der Installation eines BGA-Chips empfohlen, den Kristall mit einem Rechteck aus Aluminiumfolie abzudecken, dessen Seitengröße etwa der Hälfte der BGA-Seite entspricht, um die Temperatur in der Mitte zu reduzieren, die immer höher ist als die Temperatur in der Nähe des Thermoelements (siehe Foto oben der Wärmepunkte der ELSTEIN IR-Heizungen).

Der externe Lüfter ist per Software nicht aktiviert, obwohl dies im Diagramm angegeben ist. Zukünftig ist geplant, Änderungen am Quellcode vorzunehmen und einen externen Lüfter zu verwenden.

Nachfolgend können Sie ein Archiv mit einer Leiterplatte im LAY-Format herunterladen, Quellcode, Firmware

Liste der Radioelemente