Паять диоды как: Как паять светодиоды: важные моменты пайки

Содержание

Пайка светодиодов паяльником — LeDron.ru

Почему светодиоды соединяют с платой пайкой?


Пайка светодиодов паяльником используется в исключительно редких случаях:

  • при макетировании новых устройств во время проектных работ;

  • при индивидуальном или мелкосерийном производстве новых изделий;

  • при ремонте аппаратуры и устройств, в которой использованы светодиоды, например, лент.


Термин пайка означает способ неразборного соединения двух или более контактирующих деталей из металла или с металлизированной поверхностью. Осуществляют ее заполнением промежутка между деталями легкоплавким металлом, который называют припоем. Перед пайкой поверхность металла должна быть очищена от окислов, масла, грязи и т. п. Чистят механически щеткой, ножом, жалом паяльника. Ее дополняют химической чисткой флюсом для пайки светодиодов. Он может быть, например, раствором канифоли в спирте, в виде геля или пасты из флюса с микрошариками припоя и др.


В качестве припоев используются легкоплавкие, т. е. с невысокой температурой плавления сплавы олова, свинца, серебра, кадмия и др.


Если для удержания деталей прочности материала припоя недостаточно, то соединяемые поверхности облуживают тонким слоем припоя, механически соединяют и пропаивают. Провода скручивают, выводы в металлизированных отверстиях загибают, корпуса светодиодов и др. элементов приклеивают к плате.


При массовом изготовлении светодиодных устройств – лент, ламп, линеек, модулей и пр. используют механизированные и автоматизированные способы пайки – групповыми паяльниками, с помощью паяльной станции, окунанием в ванночку с припоем, волной расплавленного припоя, горячим воздухом и др.

Процедура пайки светодиодов


Процедуру пайки мощных светодиодов можно разделить на два этапа:

  • пайка самого корпуса светодиода к алюминиевой плате-радиатору;

  • пайка выводов светодиода к контактным площадкам.


Корпус паяют нанесением паяльной пасты для пайки светодиодов, например, Mechanic MCN-300, состоящей из шариков размером 45 – 25 мкм припоя (63 части олова, 37 – свинца) и флюс-пасты.


Перед пайкой светодиодов на алюминиевую плату в домашних условиях наносят пасту на место пайки и на дно корпуса светодиода и прижимают. Устанавливают плату на утюг с терморегулятором и постепенно нагревают до расплавления пасты. Греть можно строительным феном, или на газовой или электрической плите. Температура пайки светодиодов не должна быть более 200 – 215℃. Время пайки не более 3 – 5 сек. Двигать плату можно только после её остывания.


Второй этап – пайка выводных площадок на корпусе, планарных и торцевых выводов.


Так же паяют SMD и COB-светодиоды. Работают паяльником с тонким узким жалом. Помещают пасту в зазор между контактами и разогревают паяльником. Время и температура те же.


Совет. До первой пайки светодиодов на плату своими руками потренируйтесь на неисправных деталях и платах. Перегрев контактных площадок и печатных дорожек на исправных может привести к их отслоению. Потом придется ставить проволочные перемычки или даже выбросить плату.

Правильно паяем светодиоды

Скоро, возможно, могут появиться мастерские с вывеской «Паяем светодиоды» из-за возрастающего с каждым днем количества устройств с LED-подсветкой. На смену привычным лампочкам Ильича, освещавшим почти столетие путь к светлому будущему приходят светодиодные светильники. Название говорит само за себя: основным компонентом в устройствах является светодиод. Несмотря на прогресс и развитие различных технологий, монтаж светодиода в устройствах выполняется способом старой доброй пайки. Но пока эта ниша в бизнесе не имеет своих первопроходцев, можно попробовать освоить ремонт светодиодных устройств самостоятельно.

Схема устройства светодиодной ленты.

Классификация устройств

В быту приходится иметь дело в основном с тремя группами устройств, содержащих светодиоды и доступных ремонту в домашних условиях. Несмотря на общую методику проверки, замены или установки новых диодов, каждая из них имеет свои особенности при проверке исправности. Если не принимать во внимание различия, усилия и средства на ремонт могут оказаться потраченными впустую. Существуют различные устройства:

  • с автономным питанием;
  • с питанием от сети;
  • мотоциклы и другие транспортные средства.

Схема приспособления для пайки SMD светодиодов.

Устройства с автономным питанием. К этой группе можно отнести фонарики всевозможных конструкций, пульты управления, игрушки и все остальное с источником питания из батареек или аккумуляторов. Используемое напряжение мало и безопасно.

Устройства с питанием от сети. В эту группу можно включить в первую очередь светильники с питанием от розетки или через выключатели. Также сюда входят все устройства для зарядки мобильных, кухонные устройства, теле- и аудиоаппаратура и так далее. В них используется напряжение 220 В, при работе необходимо соблюдать меры предосторожности.

Автомобили, мотоциклы и другие транспортные средства. В основном используется напряжение 12 – 14,5 В, оно безопасно для жизни. На таком напряжении работают светодиоды большой мощности, диоды малой и средней групп следует подключать через ограничивающее сопротивление или стабилизатор тока. При неправильном подключении возможен выход светодиодов из строя.

Вернуться к оглавлению

Использование прибора для проверки

Схема распайки светодиодов.

Перед заменой светодиодов необходимо убедиться, что проблема именно в отказе светодиода, а не в другой части схемы. Проверку можно выполнить прибором при его наличии или самодельным устройством. Проверка прибором проводится в соответствии с инструкцией к прибору. Возможны два варианта проверки. В первом прибор устанавливается в режим измерения напряжения, щупы подключаются к светодиоду, подается питание и нажимается кнопка, при включении которой светодиод должен гореть. Если прибор покажет наличие напряжения, а свечения не будет, элемент нужно менять. Во втором варианте проверка выполняется методом измерения проводимости в прямом и обратном направлении.

Если прибор цифровой, переключатель устанавливается на режим проверки диодов, в режиме проверки сопротивлений прибор не реагирует на подключенный диод. Стрелочным прибором можно проверять в режиме измерения сопротивлений. Светодиод аналогичен диоду и проверяется так же. При отсутствии пробоя или обрыва прибор должен при подключении прямой полярности показать небольшое сопротивление, а при подключении обратной – намного больше. Если показания прибора при смене полярности одинаково малы или велики, светодиод неисправен. Свечение светодиодов при проверке прибором может возникать только на самых маломощных светодиодах.

Вернуться к оглавлению

Проверка самодельным устройством

Схема подключения диодов.

Проверку можно проводить самодельным устройством. Оптимальный вариант самоделки – использовать блок подсветки из обычной зажигалки. Для этого нужно аккуратно изъять его в комплекте из корпуса. Блок должен быть в рабочем состоянии. Метод проверки прост, вместо имеющегося на блоке элемента или совместно с ним нужно подключить нуждающийся в проверке диод и замкнуть контакты выключателя. Если родной светодиод горит, а проверяемый нет, необходимо повернуть последний и вставить ножки наоборот. То есть изменить полярность подключения. Светодиоды проводят ток в одном направлении. Опять замкнуть контакты. Если при втором варианте свечения не будет, можно выбрасывать. При проверке следует учитывать электрические параметры проверяемого светодиода. Блок предназначен для работы с компонентами из группы средней мощности, сила тока до 60 мА, напряжение 4-5 В. При проверке элементов из группы малой мощности необходимо последовательно со светодиодом подключать ограничивающее сопротивление.

Работу инфракрасных светодиодов (пульты дистанционного управления) можно проверить мобильным телефоном с камерой. В телефоне включается режим съемки, камера направляется на светодиод в пульте. Нажимается какая – либо кнопка, создающая сигнал для передачи. На экране цвет диода должен измениться, в противном случае он, возможно, неисправен.

При ремонте устройств с группой светодиодов (фонарики, светильники, автомобильные приборы освещения) следует обратить внимание на способ соединения светодиодов. Классические соединения – последовательное и параллельное. Возможны комбинации из групп, в которых несколько элементов соединены параллельно, а сами группы последовательно. При проверке большого количества светодиодов, расположенных на плате, желательно неисправные элементы отмечать фломастером или маркером.

Вернуться к оглавлению

Как правильно паять светодиоды

Схема подключения двух светодиодных лент в одному блоку питания.

Набор необходимых инструментов и материалов:

Паяльник с номинальной мощностью в 40 Вт, при неимении можно воспользоваться более мощным с применением насадок.

  1. Пинцет или небольшие утконосы, проволока медная диаметром 1 – 1,5 мм.
  2. Бокорезы или кусачки небольшого размера.
  3. Тиски или другое устройство для фиксации платы.
  4. Зубочистка или спички, можно просто деревянную палочку.
  5. Олово, канифоль, спирт, растворитель.
  6. Кислота паяльная или таблетка аспирина.
  7. Прибор или самодельное устройство для проверки.

Вначале, перед тем как паять диоды, необходимо разобрать устройство для максимально удобного доступа к месту пайки диодов. По возможности отделить плату со светодиодами от устройства. Очистить поверхность от пыли и другой грязи, возможных окислов, используя тампон или ткань, смоченную спиртом. Провести внешний осмотр и определить состояние запаянных контактов. Нередки случаи, когда контакты окисляются в местах пайки или происходит подлом соединения от механического воздействия на корпус диода в процессе эксплуатации.

Устройство светодиода.

При наличии этих признаков все равно необходимо проверить светодиод на исправность. В случае исправности светодиода поврежденный контакт прогреть паяльником до расплавления олова и дать остыть. Затем еще раз внимательно осмотреть место пайки и попробовать слегка пошевелить ножки светодиода. Возникшие трещины или свободный ход ножки свидетельствуют о плохом соединении. В этом случае диод следует выпаять полностью, удалить оксидную пленку с ножек, покрыть тонким слоем олова (облудить) и запаять обратно.

Для удаления пленки следует нанести паяльную кислоту на ножки в местах пайки и выждать 4 -5 минут. Более быстро можно провести очистку с помощью таблетки аспирина. Нужно положить контакты на таблетку и прогреть паяльником. Работа с паяльником не требует особой сообразительности: включить в розетку, подождать, пока нагреется до температуры плавления олова. Определить степень нагрева можно, периодически пробуя расплавить олово. Если паяльник новый, следует подождать, пока он обгорит (перестанет дымиться), и облудить жало. Прогревать места пайки следует, прикладывая к ним жало паяльника. Площадь соприкосновения должна быть как можно больше. Для того чтобы правильно паять светодиоды, мощность паяльника для компонентов малой и средней мощности должна быть не более 40 Вт.

Если в наличии паяльник большей мощности, можно намотать на жало медную проволоку с расплющенным концом и припаивать им. Неисправные светодиоды можно выпаивать без особых проблем, не опасаясь перегрева.

После удаления старых элементов отверстия нужно очистить от припоя.

Засоренное отверстие нагревается, и в него вставляется зубочистка. Палочку можно слегка проворачивать. На новых светодиодах при необходимости подгибаются выводы, элемент размещается в отверстиях. Чтобы не выпадал, с обратной стороны ножки можно согнуть и обрезать лишнее. Жалом паяльника нужно захватить небольшую порцию припоя и нанести на место соединения. Как только олово обтянет вывод и дорожку, убрать жало и подуть. Примерно вот так нужно паять светодиоды. Припой для пайки необходимо использовать с невысокой температурой плавления.

В продаже имеются специальные упаковки в виде карандаша. В них находится готовая к использованию смесь припоя с флюсом в виде проволоки. Кончик этой проволоки нужно приложить к месту пайки и нагревать. Риск перегреть диод при этом меньше. Исправные светодиоды следует оберегать от высокой температуры. Для этого можно использовать пинцет из медной проволоки, изготовленный самостоятельно. Выводы светодиода необходимо перехватить пинцетом выше места пайки и удерживать, пока не остынет припой. После замены всех элементов необходимо очистить места паек от канифоли тампоном или тканью, смоченной спиртом, удалить все лишнее олово. Внимательно осмотреть места паек на возможность сплавления близлежащих контактов и дорожек.

Руководство по подключению секвенсора SparkPunk — SparkFun Learn

Авторы:
Байрон Дж.

Избранное

Любимый

1

С такой печатной платой обычно проще всего собрать, если вы начнете с самых коротких компонентов и дойдете до самых высоких. Таким образом, вам не придется работать с большей частью более крупных компонентов.

Диоды

Кремниевые диоды — самые короткие компоненты, поэтому начнем с них. Найдите в комплекте кремниевые диоды — они имеют небольшой оранжевый корпус, похожий на стеклянную бусину, с черной полосой на одном конце.

Кремниевые диоды устанавливаются рядом в местах, отмеченных ниже. На самом деле не имеет значения, с какого из них вы начнете.

Эти диоды поляризованы. Стеклянный корпус имеет черную полосу на одном конце, которая совпадает с белой полосой на трафаретной печати печатной платы.

Совместите полосу на диоде с полосой на печатной плате

Диод устанавливается на верхнюю часть печатной платы, на сторону с шелкографией. Согните выводы так, чтобы они прошли через отверстия, и протолкните их, пока корпус не сядет на верхнюю часть печатной платы. Вы можете немного отогнуть ножки наружу, чтобы удерживать диод во время работы.

Переверните плату и припаяйте диод на место. Позаботьтесь о том, чтобы сделать хорошие паяные соединения, используя только нужное количество припоя. Припой должен равномерно течь между платой и выводом, образуя небольшой гладкий купол или конус. Если вы не уверены в своих скруглениях, обратитесь к схеме в нашем руководстве по пайке.

После пайки обрежьте лишние выводы возле скругления.

Установите другой диод рядом с ним. Опять же, он должен быть вставлен так, чтобы полоски на корпусе и на печатной плате были совмещены в направлении, противоположном первому диоду.

После того, как оба кремниевых диода установлены, давайте установим диоды Шоттки. (Хорошо, они немного больше, чем резисторы, но не настолько велики, чтобы мешать последующим шагам).

Диоды Шоттки представляют собой черные цилиндры с серой или белой полосой на одном конце. На доске их много — первые ближе к левому верхнему углу, а остальные расположены попарно по правому нижнему краю доски.

Как и кремниевые диоды, диоды Шоттки поляризованы. Совместите полосу на корпусе с полосой на печатной плате. Позаботьтесь о том, чтобы те, что расположены на нижнем краю доски, были правильно ориентированы — они чередуются по полярности, а каждая вторая противоположна своему соседу.

Впаяйте их и обрежьте лишние выводы.

Со всеми установленными диодами ваша печатная плата должна выглядеть так (щелкните изображение, чтобы увеличить):

Прежде чем продолжить, найдите время, чтобы убедиться, что полосы на всех диодах расположены правильно. Их будет сложнее исправить, когда все остальные компоненты будут установлены.

Намылить, Промыть, Повторить

Схема, которую мы установили здесь (вставка, пайка, обрезка), будет повторяться для каждого из других компонентов на печатной плате.

Пайка · Клавиатура Zen

Важно:

  1. При пайке компонентов SMD старайтесь сократить время контакта утюга с компонентом. В частности, для светодиодов и конденсаторов перегрев может привести к поломке компонента. При этом я уже спаял 5 таких плат, установив температуру утюга на 588 Кельвинов (вероятно, слишком высокую), и пока ничего не сломал.
  2. Для обеих половинок все компоненты SMD припаяны к верхней стороне платы. Для того, чтобы разъем TRRS работал, вы должны соединить контактные площадки на задней стороне обеих средних печатных плат в соответствии с направляющими линиями.

Средняя плата

Начнем со средней пластины. Это самый маленький с прямоугольными отверстиями в нем. Эта печатная плата будет содержать диоды, разъем pro micro, разъем trrs и, в конечном итоге, переключатели.

Диоды необходимо припаять к верхней стороне печатной платы, так же, как Pro Micro и TRRS Jack. На диодных площадках есть стандартная маркировка, следуйте инструкциям ниже. Маркировка диодов очень светлая, поэтому будьте осторожны, в каком направлении они идут. Вам, вероятно, понадобится фонарик или накладная лампа, чтобы увидеть это ясно.

Поток диодов для большинства переключателей должен быть «вниз»

Сначала нанесите немного припоя на половину контактных площадок. Вам не нужно так много, «пузырь» припоя должен быть меньше половины сферы. Если это выглядит больше, чем половина сферы, вы использовали слишком много. Посмотрите на изображение ниже, чтобы получить хорошее представление о том, сколько припоя должно быть там.

Затем, используя тот же метод, что и в видео выше, нагрейте припой и поместите диод с помощью пинцета. Вы можете надавить на диод пинцетом и подогреть припой, чтобы убедиться, что диод ровно прилегает к печатной плате. Затем припаяйте другую площадку, и все готово.

Про Микрос

Далее мы собираемся подключить Pro Micro. В отличие от других сплит-сборок (Lets_Split, Nyquist, Iris), разъем pro micro и TRRS крепятся к верхней части печатной платы. С левой стороны компоненты Pro Micro находятся «вверху» и находятся на одном уровне с основной печатной платой. С правой стороны компоненты находятся «внизу» и используются прокладки на штифтах. На печатной плате есть текст, напоминающий вам. Вы можете сначала припаять контакты к плате или микроконтроллеру, как вам больше нравится.

ВАЖНО: проверьте соответствие Pro Micro с крышкой, напечатанной на 3D-принтере, до и после пайки одного штифта из каждого ряда. Чтобы крышка хорошо защелкнулась, Pro Micro должен быть как можно ближе к краю платы. Черные Pro Micros могут быть немного длиннее обычных, если это так, отшлифуйте концы, пока они не подойдут по размеру

Совет: не используйте слишком много припоя, иначе нижняя пластина не подойдет. Нагрейте штифт паяльником и прикоснитесь проволокой припоя к основанию штифта.

С левой стороны, после того как все спаяно, можно разрезать пластиковую часть штыревых разъемов заподлицо кусачками на более мелкие части и удалить ее. Затем обрежьте штифты с обеих сторон, как показано ниже. Сохраните 2 обрезанных булавки.

Затем с помощью двух контактов соедините перемычки, как показано ниже, следуя линиям индикатора. Штифты используются для перемычки соединений. Цель этой части — установить проводку на разъем TRRS, чтобы VCC и GND правильно совпадали в кабеле. Вы можете использовать тот же метод пайки SMD. Это нужно сделать для обеих половинок. Если вы делаете только одну половину, вы можете пропустить это вместе с разъемом TRRS.

Наконец, припаяйте разъем TRRS 3,5 мм к той же стороне, что и Pro Micro.

Нижняя печатная плата используется для светодиодов RGB и конденсаторов. Используя тот же метод, что и диоды, припаяйте конденсаторы и светодиоды к печатной плате. Направление конденсатора не имеет значения, но угловая метка светодиода должна совпадать с той, что напечатана на плате. Все светодиоды ориентированы в одном направлении.

Тестирование

Сейчас самое время протестировать обе платы, прежде чем припаивать переключатели. Перейдите к перепрошивке и программированию платы. Вы можете проверить клавиши, перемыкая контакты пинцетом или скрепкой. Затем поместите нижнюю пластину под среднюю пластину и используйте разъем 3×1 для «перемычки» контактов, ближайших к разъему TRRS. Сделайте это, нажимая на разъем, пока он не коснется всех трех контактных площадок. Если индикаторы не мигают, вам нужно либо нажать клавишу, чтобы включить их, либо проверить свои контактные площадки для пайки на наличие светодиодов. Не переходите к следующему шагу, пока не убедитесь, что контакты переключателя и светодиоды работают. 

 Имейте в виду, что переключатель Caps Lock имеет длину всего 100 мс, очень коротко нажмите его, чтобы предотвратить задержку слоя NAV.
Используйте этот веб-сайт для проверки клавиатуры

Припаяйте контакты и переключатели 

 Если у вас есть дополнительная нижняя пластина, убедитесь, что более длинные ножки обращены вниз.

Установите штифты 3×1 в среднюю пластину. 42 контакта, вероятно, перебор, поэтому вам не нужно припаивать каждый контакт. Для 3 контактов, ближайших к разъему 3,5 мм, припаяйте все контакты. Затем обрежьте верхушки булавок.

Затем поместите переключатели в верхнюю панель в желаемом порядке.