Как припаять светодиод к подложке

Как правильно паять светодиоды SMD

Монтаж компонентов электронных схем выполняется разными способами. Одним из наиболее распространенных вариантов является пайка, обеспечивающая надежный контакт и прочное крепление деталей к печатной плате.

Она не представляет большой сложности и доступна даже начинающим радиолюбителям. Пайка светодиодов SMD отличается особенностями и правилами. Они призваны сохранить элементы и защитить их от перегрева. Несоблюдение требований приводит к потере светильников, поэтому полезно будет рассмотреть вопрос подробнее.

Основные принципы пайки и распространенные ошибки

Процесс пайки SMD светодиодов состоит в нанесении тонкого слоя припоя (легкоплавкого оловянно-свинцового сплава с различными добавками) одновременно на контакты присоединяемой детали и токоведущих дорожек печатной платы. Используются физические процессы:

• смачивание металлов расплавом;
• капиллярное пропитывание мелких зазоров между контактами, обеспечивающее соединение как в механическом, так и в электрическом отношении.

Для того, чтобы паять диоды SMD, необходимо использовать специальный паяльник с малой мощностью и ограничивать время контакта ЛЕД прибора с горячим рабочим органом. Специалисты рекомендуют не превышать 3-5 секунд. Распространенной ошибкой является использование паяльников с тонким жалом. Это снижает эффективность теплопередачи и не позволяет качественно нагреть контакты и дорожки печатной платы.

Опытные люди рекомендуют пользоваться нормальным жалом, сточенным под углом. Большая масса обеспечит быстрый прогрев площадок и расплав припоя, исключая перегрев светодиода. Жидкий припой под действием эффектов смачивания и капиллярного впитывания затекает в мельчайшие зазоры между ножками элемента и дорожкой печатной платы, после чего горячий паяльник убирают в сторону. Припой застывает и создает монолитный участок прочного соединения деталей.

Вторая ошибка, приводящая к выходу светодиода из строя — перегрев. Чрезмерно долгое прикосновение паяльника к ножкам ЛЕД элемента приводит к повышению температуры излучающего кристалла. Если постоянно не контролировать длительность прикосновения жала к детали, избежать чрезмерного нагрева не удастся.

Пайка в заводских условиях

В заводских условиях используются другие технологии пайки, позволяющие одновременно спаять несколько плат. Специальный робот устанавливает необходимые элементы на основание, на рабочую сторону которого методом шелкографии нанесена паяльная паста. Она содержит припой и флюс, при нагреве они переходят в другую фазу и выполняют свои задачи. Флюс обезжиривает контакты и обеспечивает смачивание, а припой под действием капиллярного эффекта затекает в зазоры соединений и обеспечивает прочное соединение SMD элементов.

Процесс происходит в специальной печи, где плата выдерживается определенное время. Длительность контакта и режим нагрева подбираются таким образом, чтобы не вредить SMD светодиодам. Процедура происходит достаточно быстро и обеспечивает пайку элементов в промышленных объемах.

Важно! Повторить такую технологию в домашних условиях не получится, поскольку необходимо обладать полным комплектом оборудования и материалов. Поэтому для любителей важно освоить процесс ручной пайки SMD светодиодов с использованием обычных инструментов и материалов.

Необходимые материалы и инструменты

Для пайки SMD светодиодов потребуются:

• паяльник, обладающий нужными параметрами;
• бокорезы, пинцет, ножницы;
• монтажная игла или тонкое шило;
• припой и флюс. Подойдет обычная канифоль или специальный жидкий состав, представляющий собой спиртовой раствор. Часто используют таблетку аспирина;
• тонкая кисточка для нанесения жидкого флюса;
• лупа на регулируемой подставке (кронштейне), которой пользуются ювелиры;
• паяльный фен (компонент паяльной станции).

Обойтись без флюса не удастся, так как расплавленный припой без него не смачивает контакты и не оседает на металле. Спиртовый раствор канифоли специалисты не рекомендуют, так как он малоэффективен и оставляет несмываемый белый налет.

Выбор паяльника является важным этапом подготовки. Оптимальный вариант — паяльная станция с функцией регулировки температуры. Однако, подойдет и обычный низковольтный экземпляр с напряжением питания от 12 до 36 В и мощностью 20-30 Вт. Работать со стандартным устройством на 220 В не рекомендуется, так как их жало слишком сильно нагревается. От этого флюс испаряется быстрее, чем надо, не выполняя свою задачу в нужных пределах. Максимальная температура нагрева — 260°.

Большое значение имеет тип наконечника жала. Обычный конусный — не лучший вариант, оптимальным выбором будет т.н. микроволна. Это срезанный примерно под 45° пруток с небольшим углублением, сделанном в осевом направлении. Оно наполняется жидким припоем и позволяет эффективнее наносить материал на площадки SMD светодиода и платы. При необходимости микроволна действует как отсос излишков припоя, что позволяет избежать капель и потеков.

Оптимальный тип припоя — тонкая проволочка с канифолью внутри. Этот вид позволяет успешно паять светодиоды практически любым паяльником.

Как паять SMD компоненты

Монтаж ЛЕД элементов технологически значительно отличается от подключения лампы. Пайка SMD светодиодов требует некоторого опыта и навыков. Если их нет, рекомендуется сначала потренироваться на каких-нибудь ненужных кусочках провода. Это поможет овладеть искусством пайки и позволит сохранить светодиоды в рабочем состоянии. Перед началом работы следует осмотреть поверхность платы. Если она покрыта лаком или слоем силикона, следует освободить от них токоведущие дорожки, к которым будут припаяны светодиоды.

Специфика монтажа SMD светодиодов заключается в отсутствии обычных длинных выводов. Элементы устанавливаются на плату и припаиваются к дорожкам, для чего по бокам корпусов ЛЕД приборов имеются маленькие площадки. Работа требует аккуратности и внимания. Важно помнить об опасности нагрева, максимально сокращая время прикосновения паяльника к SMD деталям. Если нет соответствующего инструмента, на жало обычного паяльника наматывают медный провод толщиной около 1 мм. Один конец этой обмотки служит жалом, температура нагрева которого значительно ниже, чем у основного элемента. Рассмотрим порядок действий детальнее:

Порядок работ

Процесс пайки состоит из следующих операций:

• удаление перегоревшего светодиода (если это необходимо);
• зачистка токопроводящих дорожек, нанесение флюса на место пайки;
• установка нового ЛЕД элемента на место;
• пайка контактов;
• очистка места пайки от остатков флюса.

Необходимо постоянно помнить о времени прогрева контактов, максимально сокращая его до приемлемых значений. Готовая пайка должна быть аккуратной, ровной, без наплывов или потеков припоя. Излишки материала можно собирать кусочком плетеного экрана, нагревая припой и прикасаясь к нему пучком проводков.

Как паять при помощи фена

Пайка с помощью фена чем-то напоминает промышленный способ монтажа SMD светодиодов, только вместо печи с нужной температурой используется специальный фен. Процесс производится поэтапно:

• на поверхность платы наносим специальную термопасту. Не следует полностью покрывать ей основание, достаточно нанести материал только на контактные площадки;
• устанавливаем светодиод с помощью пинцета;
• направляем поток горячего воздуха и припаиваем плату к ЛЕД элементу. Для защиты от перегрева рекомендуется прикрыть его металлическим предметом.

При подаче горячего воздуха паста расплавляется, образуя слой флюса и жидкого припоя. Флюс быстро испаряется, оставляя прочную спайку.

Фен удобно использовать для демонтажных работ. Если требуется выпаять сразу много светодиодов (например, для замены перегоревших элементов на линейной подсветке), фен позволит быстро нагреть плату и легко отсоединить даже наклеенные детали.

Пайка ленты покрытой силиконом

Силиконовая защита наносится для исключения контактов ленты с влагой. Для пайки необходимо удалить слой покрытия. Для этого ленту надрезают острым ножом и аккуратно снимают защиту. После этого тщательно зачищают и обезжиривают токоведущие дорожки, наносят флюс и припаивают светодиоды. По окончании работы необходимо вновь нанести на очищенный участок слой прозрачного силикона. Можно использовать обычный сантехнический состав, который застывает около суток (в зависимости от толщины слоя).

Основные выводы

Пайка светодиодов SMD не представляет большой сложности, но требует аккуратности и осторожности. Следует помнить об опасности перегрева элементов, результатом которого будет их выход из строя. Необходимо обеспечить соблюдение условий:

• использовать маломощный паяльник с температурой нагрева не выше 260°;
• применять качественный флюс (специалисты рекомендуют специальный состав для пайки алюминия);
• ограничивать время контакта светодиодов с жалом паяльника.

Помимо этого, надо помнить о соблюдении полярности, следить за состоянием токоведущих дорожек. Свои варианты пайки SMD светодиодов излагайте в комментариях.

Как правильно паять светодиоды: что важно знать, распространенные ошибки

Сегодня светодиоды признаны обычными пользователями, радиолюбителями и промышленными предприятиями самыми экологичными, компактными и энергоэффективными источниками света. Маломощные диоды используют для подсветки мониторов, мобильных телефонов и в различных игрушках, а мощные светодиоды применяются в цеховых прожекторах и праздничной люминесценции зданий, в рекламном бизнесе. Но непривычный источник света имеет ряд особенностей обслуживания в отличие от энергосберегающих аналогов (ЭСЛ) и ламп накаливания. Не так просто, например, паять светодиоды. Этому вопросу посвящена статья.

Строение диодных элементов

Главное отличие от других ламп в том, что светодиоды имеют плюсовой и минусовой контакт (анод и катод). При пайке диода в цепи важно это учитывать.

Также нужно понимать, что бывают DIP и SMD светодиоды.

Плюсовой контакт в DIP определяется достаточно просто. Стоит внимательно взглянуть внутрь колбы. Плюсовой вывод – анод – меньше минусового. На рисунке плюс – слева.

Есть и второй способ – посмотрите на длину ножки. У положительного вывода она длиннее.

Третий способ – мультиметром. Черная клемма прибора – минусовая, красная – плюсовая. Ставим на прозвон:

Последний способ подходит для обоих типов.

Это, пожалуй, главное, что стоит знать о строении светодиода. Если интересна теория, рекомендуем посмотреть видео:

Особенности пайки

Сложностей в пайке светодиодов DIP типа обычно не возникает. Зная простые правила пайки, ошибиться сложно:

Пайка светодиодов – это в принципе несложно. Небольшие проблемы, как правильно припаять диод, появляются при работе с SMD типом. Дело в том, что эти диоды не имеют токоведущих ножек, вместо них – площадки контактов. И, как правило, SMD паяются в платы или в лентах.

Что необходимо для работы

Для самостоятельной пайки приготовьте необходимый минимум:

• Паяльник не более 60 ВТ или термовоздушный паяльный фен.
• Канифоль или специальная паста для пайки (подробней в главе «выбор пасты для пайки).
• Оловянно-свинцовый припой.

Опытные радиолюбители советуют использовать для SMD типа паяльники с жалом, заточенным под угол. Так, площадка пайки быстро прогреется, припой расплавится, а диод не испортится от перегрева.

Пайка smd светодиодов

Всего два основных вида пайки. Посмотрите данное видео, чтобы определиться с окончательным набором инструментов:

Дополнительно могут понадобиться:

• Регулируемая подставка.
• Пинцет.
• Ножницы.
• Бокорезы.
• Кисточка для флюса.

Температура пайки

Если вы неопытный в пайке, тем более светодиодов, то рекомендуем пользоваться все-таки феном. Шанс перегреть диод резко понижается. Кроме этого паяльник можно подобрать не тот. Максимальная температура нагрева жала должна быть 300 °C.

Конечно, можно купить паяльник с регулируемой температурой. Но это дополнительная трата денег. Впрочем, радиолюбителей со стажем нередко встречаются такие модели паяльника.

Для закрепления материала советуем посмотреть еще одну видео-инструкцию, уже конкретно по пайке феном:

Как выпаять светодиод из ленты

Другая сложность при пайке SMD типа – это замена старого элемента на новый в светодиодной ленте. Решается простым способом:

1. Перед тем как отпаять диоды, закрепите ленту, чтобы не попасть паяльником на токопроводящие дорожки.
2. Осторожно плавьте олово вокруг контактов и просовывайте под диод лезвие. Приподнимаем сначала с одной стороны, потом с другой, пока диод не будет свободен.

Как выпаять светодиод из LED-лампочки

Вместо лампочек накаливания или энергосберегающих ламп в патрон светодиод не вставишь, нужен как бы посредник. Им является корпус лампы, в котором на плате расположены сразу несколько кристаллов.

Для удобства рекомендуется плотно намотать медную проволоку на жало, сечением не больше 4 мм.

Пинцетом или иголкой отодвигаем кристалл вниз, параллельно контактам.

Как припаять резистор к светодиоду

Если в вашей схеме не предусмотрено ограничение тока так называемым драйвером, то можно по-старинке воспользоваться резисторами.

Подключать напрямую в сеть светодиоды нельзя, так как кроме повышенного тока, он еще и переменный. Резистор и драйвер преобразуют ток в постоянный.

Каждому светодиоду в идеале нужен отдельный резистор. Это если диодов немного. Если их, например, сотня, как в некоторых гирляндах, или пусть даже пару десятков, придется приобрести драйвер.

Если сталкиваетесь с понятиями «резистор» и «драйвер» впервые, мы подобрали наглядные инструкции:

Резистор нужно подключать в схеме после питания и до светодиода. Паяется он просто. В главе «Особенности пайки» мы оставили видео, как паять любой контакт (см.выше). Никаких особенностей здесь нет. Единственное, в чем можно сомневаться – это выбор флюса, то есть вещества, которое очищает поверхность контакта от оксидной и/или жировой пленки. Как вариант – специальная паста.

Выбор пасты для пайки

Качество любого флюса выражается в том, что при пайке он не выгорает, только едва испаряется, а продукты его разложения легко удаляются растворителем. Лучший флюс – специальные пасты. Мы выбрали топовые наименования, исходя из опыта знакомых мастеров:

• Interflux 2005 и 8300
• Kingbo RMA-218
• Amtech RMA-223
• Флюс-гель Rexant BGA и SMD

На всякий случай держите в уме старые, «дедовские» способы найти флюс и в глухой деревне. Это таблетка аспирина, фруктовый сок, оливковое масло, нашатырь с глицерином, канифоль со спиртом. Наиболее очевидный для сельской местности — смола сосны или ели. Нужно растопить смолу на слабом огне, а потом разлить по спичечным коробкам.

Ошибки при пайке

1. Загрязнение жала паяльника. После каждой пайки советуем очищать – элементарно тряпочкой или губкой.
2. Перегрев места пайки. Когда припой растекся, сразу убирайте паяльник, не нужно ждать, пока провод или деталь не перегреются.
3. Мало флюса. Если его недостаточно или он некачественный, то спайка может быть недостаточно плотной, слабой.

В заключение

Как можно было убедиться, работа со светодиодами несколько сложней, чем с лампами накаливания. Однако эти сложности нивелируются качеством света. Радиолюбители в последние десять лет придумали на основе осветительных диодов десятки самоделок, которые не уступают заводским аналогам.

Если вас заинтересовала статья, пишите комментарии и делитесь информацией в социальных сетях.

Светлый угол — светодиоды

. форум о светодиодах и свете

• Список форумов‹СВЕТОДИОДЫ — практическое применение‹Питание и подключение светодиодов
• Изменить размер шрифта
• Для печати

• FAQ
• Регистрация
• Вход

Скупой платит дважды или пайка светиков к подложке

Re: Скупой платит дважды или пайка светиков к подложке

GreyJester » 30 июл 2012, 22:50

Возможно дело и в жадности…
Но у меня есть следующие причины, по которым я делаю это сам:
1) Я купил не на «этом сайте»
2) Доверяю только себе (не известно как его припаяли)
3) Интерес самому сделать
Так что не переживайте товарищ!
Что касается фена, у меня есть паяльная станция, да и не место с моей точки зрения ему в этой работе.
Далее если руки не из того места, даже при условия если имеется доступ к термосталу, то огромная доля вероятности что всё запорет!
Естественно не в коем случаи нельзя опускать паяльную пасту и везение человека.
Как вариант можно было всё сделать через теплопроводящую пасту, но…

Ну а про галошу, так я всё время ей платы мою… но тут как говориться не думал не гадал, но Вы не переживайте линза можно сказать не пострадала, если не знать, то и не заметно – главное что основная середина линзы абсолютно не повредилось!

Re: Скупой платит дважды или пайка светиков к подложке

kayot » 31 июл 2012, 13:16

все что сделал человек-можно починить
даже самого человека

Re: Скупой платит дважды или пайка светиков к подложке

GreyJester » 10 сен 2012, 00:18

Re: Скупой платит дважды или пайка светиков к подложке

Виталик104 » 09 окт 2012, 22:34

Re: Скупой платит дважды или пайка светиков к подложке

ignis » 16 окт 2012, 23:18

Re: Скупой платит дважды или пайка светиков к подложке

ignis » 02 ноя 2012, 23:21

Что скажете? похоже на правду?

Re: Скупой платит дважды или пайка светиков к подложке

Invisible_Light » 03 ноя 2012, 00:39

Re: Скупой платит дважды или пайка светиков к подложке

Proizvoditel » 03 ноя 2012, 00:42

Re: Скупой платит дважды или пайка светиков к подложке

tag » 03 ноя 2012, 03:28

Re: Скупой платит дважды или пайка светиков к подложке

kayot » 05 ноя 2012, 03:11

все что сделал человек-можно починить
даже самого человека

Re: Скупой платит дважды или пайка светиков к подложке

Roman » 05 ноя 2012, 10:42

ignis писал(а): соорудил видео по пайке, комментарии приветствуются
/youtube.com/watch?v=RLYtryohd-A&

Что скажете? похоже на правду?

Re: Скупой платит дважды или пайка светиков к подложке

vadimka » 05 ноя 2012, 12:52

Re: Скупой платит дважды или пайка светиков к подложке

skal » 05 ноя 2012, 13:08

Re: Скупой платит дважды или пайка светиков к подложке

vadimka » 05 ноя 2012, 13:13

Re: Скупой платит дважды или пайка светиков к подложке

skal » 05 ноя 2012, 13:44

Что тут сказать, аргументировано же )))). Вот взяли вы светодиод (Вы его просушили? Знаете зачем это делать?) Платы аналогично, но не критично для светодиодной тематики (1 слой, дорожки толстенные).
Жахнули 300 градусов, вода при нагревании что делает? Правильно, резко вскипает (расширяется) и разрушает компонент (кристалл, корпус, подложку, линзу), на первый взгляд и не заметите, а со временем возникнут проблемы.
Ой проволочка отпала от кристалла или линза, наверное брак подсунули в магазине или производитель накосячил да?

Как припаять светодиод к подложке

Гостей: 11

• Печать
• 01 Mar 2015
• Nikky
• Жидкокристаллические телевизоры
• 80615 Прочтений
• 5 Комментариев

Как выпаять SMD светодиод со светодиодной линейки
( Небольшая статья от пользователя karp0507, для сайта Reflektor.kz )

Опишу способ , как можно аккуратно выпаивать светодиоды , с некоторых светодиодных линеек LED телевизоров, в домашних условиях . Под домашними условиями подразумевается отсутствие специальных инструментов, например, таких как термопинцет или паяльная станция. Все что нам понадобиться это половинка лезвия для бритья, один паяльник с тонким жалом, аккуратность и много, много терпения. Главное при этой процедуре выпаивания не торопиться и все делать не спеша.

Конфигурация контактных выводов в таких светодиодах имеет одну особенность – под светодиодом расположена теплоотводящая подложка, припаянная снизу к печатному проводнику, именно она слегка затрудняет процесс демонтажа светодиода. На фотографии ниже, показан светодиод с обратной стороны, где можно хорошо видеть эту подложку. Если смотреть сверху, то теплоотводящая подложка расположена ровно под светоизлучающим кристаллом, то есть в центре светодиода.

В первую очередь, перед тем как вы начнете работать паяльником и лезвием, желательно хорошенько закрепить светодиодную линейку любым удобным для вас способом. Можно, например, зафиксировать ее на столе с помощью скотча, главное чтобы она не двигалась во время работы и обе руки были свободны. Если в то время когда вы будете выпаивать светодиод, линейка будет двигаться, то вероятность повреждения дорожек, как впрочем, и самого светодиода, гарантированна. Все внимание должно быть сосредоточенно на самом процессе, а не на том, как при этом еще и удерживать ее.

Фиксируем светодиодную линейку

Итак, зафиксировали линейку со светодиодами, далее дадим паяльнику хорошенько разогреться и приготовим половинку лезвия. Можно использовать и полностью все лезвие, но чем меньше оно будет, тем удобнее будет работать. После того, как паяльник прогреется, начинаем плавить олово на выводах светодиода (можно начать с любого вывода), продвигая потихоньку лезвие между выводом и печатной площадкой. Жало паяльника должно быть чистым, без следов от прошлой работы. Как только лезвие полностью пройдет место пайки, дадим олову слегка остыть и не спеша, вытащим его обратно, далеко продвигать лезвие под светодиод не надо. Лезвие нужно держать строго ровно, не приподнимая его и не опуская вниз. Также во время продвижения лезвия, рекомендуется слегка прижать светодиод сверху, на случай если вдруг лезвие случайно приподнимется или опуститься – светодиод уже не оторвется и дорожки не повредятся. Проделываем то же самое со всеми выводами светодиода.

Следующий и завершающий шаг – освобождаем место пайки к теплоотводящей подложке. Прижимая светодиод сверху, аккуратно просовываем лезвие к центру, после чего нагреваем его как можно ближе к светодиоду, при этом стараемся не касаться жалом корпуса, и практически срезаем олово. Можно обойтись и без нагревания, потихоньку проталкивая лезвие просто срезать олово. Убираем светодиод и смотрим на результат – получилось аккуратно и без повреждений светодиода и дорожек. Для убедительности, прозваниваем все дорожки на линейке тестером, проверяем светодиод.

Светодиод выпаян

Проверяем дорожки тестером

Если приспособиться, то на демонтаж светодиода уходит примерно 3 – 5 минут. И в завершение хотелось бы сказать, даже если вы случайно и повредите дорожку, ничего страшного в этом нет, зная топологию рисунка проводящих дорожек, вы можете восстановить ее с помощью тонкого провода. Лучше конечно делать все, не спеша и аккуратно, тогда и мудрить ничего не придется, и светодиоды будут работоспособные.

Топология рисунка токопроводящих дорожек светодиодной линейки

На этом все, думаю при желании, можно сделать все без повреждений, используя домашние подручные средства. Собственно статья возникла из вопроса на форуме, на который я сам и ответил. Там же можно поделиться другими способами, или задать вопросы по этому.