典型模拟集成电路识图与应用快捷入门
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1.5 拆装集成电路的方法

集成电路由于引脚多、排列紧凑,拆装不小心常会使引脚断裂,烙铁焊的时间太长也会使集成电路损坏或性能变差。仅用电烙铁将集成电路从印制电路板上焊下来是不容易的,稍不小心就有可能将印制板上的铜箔带掉,给后来的工作带来困难,或损坏新的集成电路。

1.5.1 普通工具拆装方法

采用普通工具拆装集成电路通常有以下10种较简便的方法。

1. 金属编织线吸锡法

取一段可焊性良好的多股金属编织线,并浸上松香酒精溶液,贴在集成电路引脚上,其示意图如图1-22所示。然后使用不带污垢和锡滴的烙铁,将该引脚上的焊锡熔化,再旋动编织线,这样编织线就把该引脚上的焊锡吸下来了。若一次未能吸净,可将编织线已吸锡的一端用剪刀剪去后再吸。如此反复,直到所卸集成电路各引脚全部脱离印制电路板为止。只要把焊锡吸完,用尖镊子或“一”字螺丝刀轻轻一撬,集成电路即可取下。

图1-22 金属编织线吸锡拆卸集成电路引脚示意图

2. 吸锡器吸锡拆卸法

吸锡器一般有两种,一是本身无加热装置,靠电烙铁把焊锡熔化后,利用吸锡器产生的负压把熔化的焊锡从每个引脚吸走,其示意图如图1-23所示;二是具有烙铁头的自动吸锡器,这是一种常用的专业方法,使用工具为普通吸、焊两用电烙铁(价格一般为20~30元,功率在35W以上)。拆卸集成电路时只要将加热后的两用烙铁头放在要拆卸的集成电路引脚上,待焊点锡熔化后被吸入吸锡器内,全部引脚上的焊锡吸完后集成电路即可拿掉。

图1-23 用吸锡器吸锡拆卸集成电路方法示意图

(1)自制吸锡器

如果没有上述的吸锡器,也可自制一个简单的吸锡器。具体方法:

找一个旧血压计用的压气球(或其他皮囊),将其一端用胶带封死,将另一端插入一根玻璃滴管,插入处不能漏气。滴管的吸锡口不宜过大,直径最好在2~2.5mm之间。

(2)自制吸锡器的使用

使用时,左手先将压气球捏紧,以排出球内气体,再将吸锡口对准焊点,然后用烙铁熔化焊点上的焊锡,此时立即放松左手所捏紧的压气球,使已熔化的锡球连同空气一起迅速吸入,这样就可将锡吸干净。如一次吸不干净,可重复几次,直到吸干净为止。

另外,要注意滴管吸锡口的锥度不宜过小,否则焊锡容易堵住吸锡口。当吸锡管内存有一定数量的锡时,应将管子拔出,把其内部锡倒净后再吸,以免堵住吸锡口。

3. 粗铜丝成形加热法

根据集成电路引脚的排列形状,制作一件拆卸集成电路的小工具。如双列直插式集成电路,可用一根粗细适当的铜丝弯成“U”字形状,其示意图如图1-24所示。使“U”字铜丝正好位于集成电路两排引脚焊点的内侧或外侧,然后用烙铁在“U”形铜丝中间加热。当集成电路各引脚焊点由于铜丝受热而熔化时,就可从印制电路板的下面取下集成电路。

图1-24 用“U”形铜丝拆卸集成电路方法示意图

也可用厚2mm左右的红铜板,按所拆集成电路引脚排列尺寸弯成“U”形,并在刀口处锉光镀锡,使用方法同上。

4. 特制烙铁头熔焊

该方法虽然简单易行、效率高,但需要特制一个专用烙铁头,其形状刚好能同时接触到所拆集成电路的每一个引脚。不同数量引脚的集成电路要制成不同尺寸的烙铁头,电烙铁的功率要大些,一般采用大于50W内热式或100W外热式。这种方法尤其适用于同规格、批量大的集成电路拆卸工作,但也可以采用“Z”形烙铁头,一头插入外热式电烙铁,另一头的长度等于集成电路长度,这样可单边同时熔化。如果两边来回加热,另一手用镊子,即可夹出集成电路。

为了维修方便,可按常用集成电路引脚尺寸做一套大小不等的专用拆卸工具,供维修集成电路专用。

5. 医用空心针头法

找一只大小适当(指针尖内径空心尺寸能正好套在集成电路引脚上,其外径能插入引脚孔内)的医用针头,用小锉刀把原有尖端针口锉平,再把成型的平口外圆锉成斜坡状。使用时采用尖头烙铁将引脚焊锡熔化,此时把针头套住引脚,插入印制板孔内,其示意图如图1-25所示。然后边移开烙铁边旋转针头,使熔锡凝固,最后拔出针头。这样,该引脚就和印制板完全脱离。按照同样的方法,直至集成电路所有引脚与印制电路板完全脱开后,再用小起子或小锥子从正面轻轻撬起集成电路。

图1-25 医用空心针头拆卸集成电路方法示意图

6. 多股铜线吸锡拆卸法

这种方法就是利用多股铜芯塑胶线,去除塑胶外皮,使用多股铜芯丝(可利用短线头)。使用前先将多股铜芯丝浸入松香酒精溶液,待电烙铁烧热后将多股铜芯丝放到集成电路引脚上加热,这样,引脚上的焊锡就会被铜丝吸附,吸上焊锡的部分可剪去,重复进行几次就可将引脚上的焊锡全部吸走。

7. 电烙铁与毛刷配合拆卸法

该方法简单易行,只要有一把电烙铁和一把小毛刷即可。拆卸集成电路时,先加热电烙铁,待温度达到将引脚上的焊锡熔化时,趁机用毛刷扫掉熔化的焊锡,这样就可使集成电路的引脚与印制板脱离。每个引脚都这样处理后就可用小起子轻轻撬下集成电路了。

8. 添加焊锡熔化拆卸法

这种方法的实质是在待拆卸集成电路引脚上再增加一些焊锡,使每列引脚的焊点连起来,以利于传热,便于拆卸。

拆卸时,用电烙铁每加热一列引脚就用尖镊子或小“一”字螺丝刀撬一撬,两列引脚轮换加热,每加热一边就向外轻撬,两边来回动作,直至拔出集成电路。一般情况下,每列引脚加热两次即可拆下。

9. 焊锡熔化吹气法

首先找一根洁净的、喝饮料用的塑料吸管含在嘴里,然后用普通内热式电烙铁烫集成电路引脚与印制电路板上的焊点,当焊锡充分熔化后,用吸管的下部出口对准焊点猛吹,引脚上的焊锡就会在很短的时间内被清除干净。这时候,引脚就会与印制电路板脱离,集成电路就会很容易地拆下来。

吸管也可用圆珠笔芯或拉杆电视天线中最细的一节代替,但一定要消毒后使用。

10. 印制板垂直去锡拆卸法

印制板垂直去锡拆卸法有一定的技巧,拆卸时还要注意一些问题,具体方法介绍如下。

(1)操作方法

如果没有以上任何小工具,也可用下述印制板垂直放置去锡法拆卸集成电路。

① 焊接前,先将烙铁头部用锉刀锉成2~3mm左右的宽度,并保持其处于良好的吸锡状态。

② 将要拆集成电路所在的印制电路板的焊接面面向焊接者,并按垂直方向放置。

③ 将烙铁蘸取少许松香(切勿使用焊锡膏等腐蚀性大的污剂),迅速除去集成电路引脚焊点上的锡。

(2)注意问题

为了更好地除去焊锡,以下3点必须特别注意。

① 烙铁头部必须与印制板保持45º左右的倾角,以便焊点上的焊锡顺着前面斜坡流到烙铁上。

② 烙铁头必须要从焊点的上部逐步向下移动,使引脚焊点上的焊锡从上向下流到烙铁头上,或流离引脚焊点的印制线上。

③ 一般印制电路板焊点的孔径都比集成电路引脚的直径粗一些,一旦焊点上部的焊锡被烙铁吸走或流离后,集成电路引脚就会露出。此时要趁势轻轻地将集成电路引脚向孔上方推,焊点下部的焊锡吸走后,引脚便与焊点脱开。

采用与上述同样的方法,只要将集成电路所有引脚全部脱离印制电路板上的焊点后,就可很容易取下集成电路。

1.5.2 热风枪拆装集成电路的方法

现在很多电子产品都采用表面安装集成电路,对这类集成电路拆卸或安装通常采用热风枪。

1. 热风枪的使用

热风枪、热风焊台的喷嘴可按设定温度对集成电路吹出不同温度的热风,以完成拆卸或焊接。拆卸集成电路较容易,但焊接集成电路有一定技巧,故这里以焊接集成电路为主介绍热风枪使用方法。

热风枪的喷嘴气流出口设计在喷嘴的上方,口径大小可以调整,故不会对集成电路附近的元件造成热损伤。

正确使用热风枪通常要注意以下4个问题。

(1)锡球应完全熔化

表面安装集成电路在拆卸之前,所有引脚焊球均应完全熔化,如果有未完全熔化的焊球存在,起拔集成电路时较易损坏这些焊球连接的焊盘。

同样,在焊接表面安装集成电路时,如果有未完全熔化的焊球存在,就会造成焊接不良。

(2)操作间隙应合适

为了便于操作,热风枪喷嘴内部边缘与所焊集成电路之间的间隙不可太小,至少要保持1mm间隙。

(3)植锡网应合适

植锡网的孔径、孔径数、间距与排列均应与集成电路一致。孔径一般是焊盘直径的80%,且上边小、下边大,这样有利于焊锡在印制板上涂敷。

(4)防印制板变形

为防止印制板单面受热变形,可先对印制板反面预热,温度一般控制在150~160℃;一般尺寸不大的印制板,预热温度应控制在160℃以下。

2. 焊接温度的调节与掌握

热风焊对焊接的温度有一定的要求,必须熟练地掌握和合理地调节,否则会造成不良的后果。

(1)焊接参数

热风焊最佳焊接参数是焊接面温度、焊接时间和热风焊台的热风风量三者的最佳组合。对这三者的设定,通常应考虑印制板的层数(也就是厚度)、面积、内部导线的材料,集成电路的尺寸、焊锡膏的成分和锡的熔点、印制板上元器件的多少(这些元器件也全吸收热量)、集成电路焊接的最佳温度及可以承受的温度、最长焊接时间等。一般情况下,集成电路面积越大(多于350个焊球),焊接参数的设定越难。

(2)焊接温度区段

焊接中应注意掌握以下3个温度区段。

① 预热区:预热的目的有两个,一是防止印制板单面受热变形;二是加速焊锡熔化。对于面积较大的印制板,预热更重要。由于印制板本身的耐热性能有限,温度越高,加热时间应越短。普通印制板在150℃以下是安全的(时间不能太长)。常见的1.5mm厚小尺寸印制板,可将温度设定在150~160℃,时间在90s以内。

② 中温区:印制板底部预热温度可以和预热区相同或略高于预热温度,喷嘴温度要高于预热区温度、低于高温区温度,时间一般在60s左右。

③ 高温区:喷嘴的温度在本区内达到的峰值。温度应高于焊锡的熔点,但最好不超过200℃。

除了要正确选择各区的加热温度和时间外还应注意升温速度。一般在100℃以下时,升温速度最大不超过6℃/s,100℃以上最大的升温速度不超过3℃/s;在冷却区,最大的冷却速度不超过6℃/s。

对于陶瓷封装的集成电路与塑料封装的表面安装集成电路,在焊接时上述参数有一定的区别。前者焊球直径比后者的焊球直径应大15%左右。