| | Паяльно-ремонтная станция "Магистр"Электронные устройства с каждым годом становятся все меньше и легче, а функциональность их при этом продолжает возрастать. Пользователи этому могут только порадоваться, а вот специалисты по ремонту таких изделий вынуждены менять сложившиеся привычки и осваивать новые технологии и инструменты — ведь применяемая в новых изделиях элементная база требует иных подходов к ремонту и старым добрым паяльником микросхему в BGA-корпусе уже не поменяешь. Количество выводов у многих BGA-микросхем исчисляется сотнями (а у некоторых и тысячами) и располагаются они не по периметру корпуса, как раньше, а плотной матрицей занимают всю нижнюю поверхность, превратившись из медных штырьков или полосок в крошечные капельки припоя. Для замены таких микросхем на платах компьютеров, игровых консолей или мобильных телефонов приходится греть весь корпус микросхемы до температуры плавления припоя, причем сам припой, избавленный производителями от вредного свинца, стал значительно более тугоплавким, что требует строгого контроля температуры пайки и исключения перегревов, дабы избежать теплового повреждения устанавливаемой микросхемы. Печатная плата при такой пайке тоже испытывает значительные температурные напряжения и может приобрести нежелательные изгибы, для исключения которых необходим предварительный подогрев всей платы до некоторой температуры, безопасной для остальных элементов платы, и максимально снижающий температурные перепады.
Станция „Магистр-Ц20-ИКМ» с нижним ИК излучателем
Решить такое количество задач одновременно позволяет новый тип оборудования — паяльно-ремонтные станции, которые используют бесконтактный нагрев ИК излучением или потоком горячего воздуха. Именитые производители предлагают серьезные инструменты с высокой степенью автоматизации процессов и наличием множества дополнительных функций, но такие рабочие места по карману далеко не каждому сервисному центру, не говоря уже об отдельных ремонтниках. Некоторые ремонтники сами изготавливают паяльные станции, используя бытовые обогреватели, строительные фены и другие доступные устройства, проявляя при этом чудеса изобретательности, но это требует определенных знаний и навыков и не всегда дает желаемый результат, так что наиболее разумным видится применение паяльных станций заводского изготовления, тем более, что в последние годы на рынке появились паяльно-ремонтные станции, которые при относительно невысокой цене (60…80 т.р.) позволяют выполнять все операции, необходимые при ремонте современной электроники.
Одной из таких станций является „Магистр-Ц20-ИКМ». Станция имеет ИК излучатель для нагрева паяемого элемента размерами 60х60 мм, чего вполне достаточно для самых больших BGA-микросхем.
Для более мелких элементов пятно нагрева может быть уменьшено встроенными металлическими шторками до размера 20х20 мм. Излучатель закреплен на вертикальном штативе, который позволяет фиксировать его в двух положениях: верхнем и нижнем. Вверхнем положении излучатель располагается над платой на высоте около 150 мм, освобождая доступ к элементам платы для всех необходимых операций, в нижнем положении производится нагрев паяемого элемента. Расстояние от излучателя до платы в нижнем положении плавно регулируется.
Станция „Магистр-Ц20-ИКМ-А» с нижним термостолом
Для крепления ремонтируемой платы и ее подогрева во время пайки служит блок нижнего подогрева станции. Блок нижнего подогрева имеет нагревающую поверхность размерами 300ґ300мм и обеспечивает возможность работы с материнскими платами компьютеров и ноутбуков. Станция имеет два варианта блока нижнего подогрева: ИК излучатели или алюминиевый термостол.
Вариант с ИК подогревом обеспечивает более высокую скорость нагрева, но может иметь некоторую неравномерность нагрева по площади платы. Алюминиевый термостол разогревается несколько медленнее, но обеспечивает повышенную равномерность нижнего подогрева, что может быть важно для ремонта некоторых видов плат ноутбуков.
Для крепления ремонтируемой платы на ИК варианте нижнего подогрева применяются рейки с узлами прижима, принцип действия и различные варианты использования показаны на рисунке. Для исключения прогиба средней части больших плат имеется дополнительная планка с перемещаемыми по ней дополнительными упорами.
Cтанция с алюминиевым термостолом комплектуется фторопластовыми стойками высотой 10 мм с фиксаторами, которые могут быть закреплены как в отверстиях ремонтируемой платы, так и за ее края, после чего плата с этими „ножками» размещается прямо на поверхности термостола.
Блок управления станцией
Температура пайки может быть задана от 100 до 300°С, что позволяет паять как свинцовыми, так и бессвинцовыми припоями. Контроль температуры в зоне пайки осуществляется с помощью внешней термопары, которая выполнена из нержавеющих трубок диаметром 6мм в основании и 1мм в измерительной части. Основание термопары крепится к блоку нижнего подогрева с любой стороны платы, тонкая измерительная трубка легко гнется, позволяя придать термодатчику форму, наиболее удобную для размещения измерительного спая термопары рядом с паяемым элементом. В нагревательный блок нижнего подогрева встроена дополнительная термопара, позволяющая задавать термопрофиль по температуре нижнего нагревателя. Для снятия с платы отпаянных элементов в составе станции имеется ручной вакуумный пинцет с мощным насосом.
Все узлы станции подключены к блоку управления. Блок управления — это специализированный микроконтроллер, который управляет работой всех частей станции. Блок управления работает по предварительно подготовленным заданиям — термопрофилям, в памяти блока может храниться до 250 таких термопрофилей. Термопрофиль состоит из шагов (от одного до пятнадцати), каждый из которых задает один из этапов пайки. Каждый шаг термопрофиля определяет режимы работы верхнего и нижнего нагревателей, температуру, которые необходимо достичь на этом этапе, время, в течение которого эта температура будет поддерживаться, включен или выключен блок вентиляторов и нужен ли звуковой сигнал по окончании шага. Для блока нижнего подогрева можно задавать термопрофиль как по температуре платы, так и по температуре нагревателя. Любому нагревателю можно задать фиксированный уровень мощности от нуля до полной мощности или выбрать режим дежурного подогрева. На блоке управления имеются дисплей и клавиатура, с помощью которых пользователь может управлять всеми функциями станции: создавать и корректировать термопрофили, выполнять пайку и т.д. Кроме того, блок управления имеет интерфейс RS-232 (DB9), посредством которого он может быть подключен к компьютеру, что позволяет сделать работу со станцией значительно удобнее, так как запустив на компьютере специальную программу, пользователь получает привычный компьютерный интерфейс, возможность наблюдать на большом экране графики температур пайки, сохранять их в виде отчетов, хранить любое количество термопрофилей в файлах на компьютере. Для подключения могут быть использованы как кабели RS-232, так и преобразователи интерфейса (переходники) RS-232/USB. Номер используемого COM-порта указывается в меню программы, которая сохраняет настройки и при последующих запусках программы используется запомненное значение.
После запуска программы MagIR на экран выводится ее окно
В правой части экрана находится панель состояния станции, которая показывает наличие связи ПК со станцией, текущие показания термодатчиков платы и нижнего нагревателя, а также текущие мощности блоков верхнего и нижнего нагрева. В нижней части экрана расположен список термопрофилей, хранящихся в блоке управления станции. Основную часть окна программы занимает графический планшет и таблица шагов текущего термопрофиля.
Программа имеет несколько рабочих режимов: регистратор, редактор термопрофилей и управление пайкой.
В режиме регистратора программа не вмешивается в управление станцией, а просто отслеживает и регистрирует текущие процессы, отображая их в окне программы. Это позволяет провести пайку в штатном режиме и получить отчет о выполненной работе.
Режим редактора термопрофилей предоставляет комфортные условия для создания, удаления и редактирования термопрофилей, причем редактироваться могут как термопрофили из хранилища станции, так и термопрофили из файлов, хранящихся в ПК. Редактируемый термопрофиль может быть сохранен в любое из указанных мест.
Режим управления пайкой позволяет выполнять пайку по термопрофилям непосредственно из программы MagIR. Рабочий термопрофиль выбирается из списка хранящихся в станции, либо из файла на ПК, после чего его запускают на выполнение нажатием кнопки в окне программы. В процессе пайки на графическом планшете строятся графики нагрева по данным термодатчиков платы и нижнего нагревателя, а выбранный термопрофиль отображается линиями заданных температур.
Полученные графики температур могут быть сохранены в виде отчета в файл на ПК. Этот файл может в дальнейшем быть загружен программой MagIR для просмотра на графическом планшете. Кроме того, формат этого файла (.csv) поддерживается программами работы с электронными таблицами, например Microsoft Excel, и может быть открыт в них. | |
