В этой статье я коснусь вопросов пайки светодиодов smd, так как эти светодиоды сейчас получили большое распространение в осветительных led лампах, в подсветке LCD телевизоров и мониторов, светодиодной ленте и в другой электронной технике. Пайка смд светодиодов будет рассмотрена только в плане ремонта светодиодных устройств в домашних условиях и в условиях мастерской по ремонту электронной техники. Промышленная пайка светодиодов smd рассматриваться не будет.
Пайка сигнальных светодиодов smd типоразмера 0805, 1608, 2012, 2013, 3216.
Монтаж и пайка данных типов светодиодов smd осуществляется так же, как и обычных чип-компонентов 0805, 1206. Каких либо трудностей при пайке данных светодиодов не возникает. Пайка их осуществляется при помощи обычного паяльника или термопинцета. Не рекомендуется применять при пайке данных типов светодиодов фен, так как может быть поврежден пластмассовый корпус светодиода. Если необходимо произвести демонтаж светодиода, то используют термопинцет или пользуются двумя паяльниками.
Пайка свеодиодов без фена и нижнего подогрева на телевизорах LG.
Пайка осветительных светодиодов smd, например, типоразмера 2835, 5730 5630.
Как правило, осветительные светодиоды установлены на алюминиевой плате, а так же сами светодиоды имеют большую площадь контактных площадок и даже могут иметь дополнительные подложки для их охлаждения. В этом и заключаются основные трудности при пайке осветительных светодиодов. То есть тяжело прогреть алюминиевую плату, на которой установлены smd светодиоды и наличие под самим smd светодиодом дополнительной подложки. Поэтому, выполнить пайку этих мощных smd светодиодов обычным паяльником просто невозможно, поэтому применяются другие методы пайки, о которых скажу ниже.
Пайка светодиодов феном.
Методика пайки светодиодов феном достаточно простая. Алюминиевая плата закрепляется в каком-либо держателе, например, «третья рука» светодиодами вверх. Далее берется фен, температура паяльного фена выставляю 350 градусов, и плата греется снизу до расплавления припоя, после чего неисправный smd светодиод снимается с платы, а на его место устанавливается новый светодиод. Пайка смд светодиода закончена.
Более подробно по пайке светодиодов можно посмотреть в статье: «Пайка. Полезные советы». Так же в видео, к этой статье, есть пример пайки светодиодов феном.
Пайка светодиодов smd c применением стола для пайки светодиодов.
Применение стола для пайки светодиодов smd намного более удобно, чем пайка светодиодов феном. На фотографии показан стол для пайки светодиодов (его ещё называют его термостоликом), который я изготовил сам, можно сказать за один вечер.
Первым делом, на Aliexpress я приобрел сам нагреватель размерами 70×120 мм, мощностью 300 Вт. В комплект так же входят магнитные ножки. Питается нагреватель от сети напряжением 220 вольт.
Конструкция столика мне показалась не совсем удобной, поэтому я решил его доработать. Сам нагреватель установил на стойки от печатных плат, которые закрепил на основании из гетинакса. Между стойками и нагревателем проложил кольца из фторопласта. На основании термостолика установлен клеммник, к которому подключен сетевой шнур, а снизу у основания установлены ножки.
Паять смд светодиоды с помощью данного термостолика достаточно просто. Плата со светодиодами кладется на термостолик, затем включаю термостолик в сеть. После расплавления припоя я снимаю неисправный smd светодиод и ставлю на его места новый. Сразу после этого я снимаю плату и кладу её на медное основание, что бы плата остывала. Термостолик выключаю.
При использовании стола для пайки светодиодов по сравнению с пайкой светодиодов феном есть большие преимущества: возрастает качество проводимой работы и сокращается время самой работы по пайке светодиодов smd.
Применение столика для пайки светодиодов можно посмотреть в видео к данной статье.
Нагревательный элемент для изготовления термостолика можно купить на сервисе Aliexpress. Ссылка на столик для пайки светодиодов мощностью 300 Вт и ссылка на столики для пайки светодиодов разной мощности и разных размеров.
Некоторые нюансы пайки светодиодов smd при использовании фена и стола для пайки светодиов.
В процессе нагревания платы до расплавления припоя нужно аккуратно пинцетом «подталкивать» smd светодиод, что бы определить, расплавился под ним припой или нет. Нельзя проверять расплавился припой или нет, «дергая» пинцетом светодиод. Обычно это приводит к разрушению корпуса светодиода (если светодиод неисправен, то это неважно).
После снятия светодиода с платы перед установкой нового светодиода на контактные площадки, при необходимости, нужно нанести флюс, например, ЛТИ-120. Если необходимо добавить припой, то достаточно коснутся припоем разогретых контактных площадок платы. Припой сам расплавится и заполнит контактную плащадки. Рекомендуемый диаметр припоя не более 1 мм.
Далее, можно уже устанавливать новый smd светодиод. После установки светодиода его нужно пинцетом аккуратно «подтолкнуть», что бы он хорошо встал на свое место.
Вопросы и ответы по пайке светодиодов smd.
Какая температура пайки светодиодов?
Для пайки светодиодов smd нужно, что бы расплавился припой, температура плавления оловянно-свинцового припоя составляет 180-260 градусов Целься. Соответственно и нужна такая температура для пайки светодиодов.
При пайке феном температуру фена ставлю 350 градусов, что бы как можно быстрее нагреть алюминиевую плату, на которой установлены светодиоды, подлежащие пайке. Температуру пайки здесь можно регулировать приближая-удаляя паяльный фен от платы.
Какой флюс для пайки светодиодов лучше использовать?
Я использую флюс ЛТИ-120, наношу его на плату не кисточкой, а капаю из флакончика с пипеткой, так как плата горячая и кисточка может просто расплавится.
Какой припой для пайки светодиодов использовать?
Припой для пайки светодиодов это обычный оловянно-свинцовый припой, диаметром не более 1мм.
Так же рекомендую посмотреть статью «Пайка. Полезные советы». В этой статье даны полезные советы по пайке, которые пригодятся новичку и специалисту по паечным работам.
Паечное оборудование можно посмотреть на витрине товаров с Aliexpress, в разделе «Пайка».
Видео. Пайка светодиодов smd с помощью термостолика.
Посмотреть видео «Пайка светодиодов smd с помощью термостолика.» так же можно на видеохостинге RuTube (видео откроется в новом окне браузера).
Источник: engineerpavlov.ru
Как правильно следует паять светодиоды
В наше время самым распространенным видом освещения является светодиодное. Благодаря огромному количеству преимуществ, такие источники света заняли свое место практически в любой сфере человеческой деятельности.
Без них уже нельзя представить радиоэлектронную технику, современные игрушки и многие другие атрибуты современного общества. Особенно часто в качестве осветительных приборов сегодня используются светодиодные ленты. Поэтому очень важно знать, как паять диоды своими руками, чтобы самостоятельно чинить в быту вышедшие из строя радиоэлектрические детали или их правильно заменить.
Вспоминаем курс школьной физики
Для того чтобы паять светодиоды (например, типа SMD), необходимо знать, что обозначают некоторые знаки, нанесенные на схемы. А именно:
- «U». Это буквой на всех электрических схемах обозначают напряжение. Оно измеряется в В (вольтах);
- «I». Под этим обозначением кроется ток. Он измеряется в А (амперах);
- «R». Такая буква означает электрическое сопротивление элементов схемы. Этот показатель измеряется в Ом (омах).
Все перечисленные выше значения отражают закон Ома, который описывается следующей формулой:
Кроме этого необходимо понимать, что под буквой «Р» находится мощность, которая измеряется в Вт (ваттах). Мощность определяется по следующей формуле:
Расшифровку этих значений необходимо обязательно знать для того, чтобы правильно припаять светодиоды в любые схемы и платы.
Каким образом подключаются диоды
Прежде чем приступать к пайке светодиодов (например, типа SMD), необходимо знать, каким образом они подключаются к схеме или последовательно друг к другу (если речь идет о светодиодных лентах).
Обратите внимание! Светодиоды, чаще всего, подключатся в сеть с напряжением в 12 или 9 В. Но обычно приборы рассчитаны на уровень потребляемого тока в 0,02 А (20 мА).
Идеальным вариантом для светодиодов является подключение их через стабилизатор тока. При этом следует помнить, что такие стабилизаторы обойдутся несколько дороже, чем единичные светодиоды (например, типа SMD). Это нужно учитывать, при самостоятельной сборке радиоэлектрических приборов.
Для того чтобы запитать светодиоды желтого и красного свечения, зачастую необходимо напряжение в 2,0 В. В то же время для питания светодиодов синего, зеленого и белого цветов — 3,0 В.
Разобраться в этом вопросе поможет следующий пример:
- в наличии имеется батарея на 12 В, а также светодиоды на 0,02 А и 2,0 В;
- самым простым решением здесь будет подача напряжения в 2,0 В на каждый диод;
- при этом лишние 10 В необходимо будет погасить при помощи резистора. Его еще часто называют сопротивлением;
- используя закон Ома, вычисляем величину сопротивления (R = U/I). В результате получаем R = 10,0/0,02 = 500 Ом;
- также, чтобы уберечь сопротивление от лишнего тепла, необходимо провести расчеты его мощности. В результате получится Р = 10,0 * 0,02 А = 0,2 Вт.
Для большей надежности необходимо брать сопротивление немного большей емкости.
Обратите внимание! При увеличении мощности сопротивления естественным образом увеличатся его габаритные размеры.
Зная вышеприведенные аспекты, вы сможете правильно подключить светодиоды к батарее, используя для этого резистор. Главное здесь точно соблюдать полярность используемых деталей.
Что необходимо для работы
Многие любители радиоэлектроники, практикующие самостоятельную сборку различных приборов, интересуются возможностью самостоятельной пайки светодиодов (например, типа SMD) для схем. При наличии должных инструментов, а также знаний, самостоятельное создание таких схем вполне возможно.
Для такого вида работ вам понадобятся:
- тестер;
- калькулятор;
- медицинский пинцет (необязательно, но рекомендуется);
- паяльник.
Обратите внимание! При работе со светодиодами, особенно при их проверке, нужно следить за тем, чтобы не направлять луч, идущий от этих элементов, себе в глаза.
Как видим, набор инструментов здесь невелик и легко найдется в любом доме. С таким набором вы сможете правильно припаять диоды, как в схеме, так и последовательно в составе светодиодной ленты.
Строение диодных элементов и как их паять
Стандартный светодиод представляет собой стеклянную колбу с примерным диаметром в 5 мм, к которой прикреплен ножки-выводы.
Внешний вид диода
Короткая ножка представляет собой минусовый вывод, а длинная – плюсовой. Если их перепутать при пайке, то светодиод не загорится.
Процесс пайки таких элементов имеет следующий алгоритм:
- каждый диод размещаем в своем месте;
- места пайки следует обработать обычным оловом, флюсом;
- после этого прикладываем к ним на пару секунд паяльник;
- после этого остатки ножек можно просто откусить.
После того как вы припаяли все светодиоды к схеме, необходимо проверить дело рук своих. Для этого их следует подсоединить к питанию. Если все диоды светятся, это означает, что вы все сделали правильно.
Кроме этого есть светодиоды, которые для удобства работы с ними, выпускаются в виде специальных лент. Их можно нарезать и соединять друг с другом, что дает возможность использовать их для подсветки помещений, витрин и т.д.
Места для разрезания led ленты и пайки проводов
Резать такую ленту нужно только в соответствующих местах. Если разрезать в другом месте, то вы просто испортите изделие, повредив соединение светодиодов. Спаивать такие кусочки нужно с помощью специальных контактных площадок, которыми заканчиваются эти участки.
Обратите внимание! Паять светодиодные ленты можно при помощи паяльника с мощностью в 40 В.
В качестве флюса здесь стоит использовать специальный раствор, который имеет вид геля. Помните, что концы проводов в данной ситуации стоит хорошо залудить. Также моно использовать специальные приспособления для создания контактов между кусками светодиодной ленты – коннекторы. Но они стоят достаточно дорого, поэтому редко применяются.
Особенности пайки
После того, как мы освежили школьные знания и азы подключения светодиодных элементов, а также нашли все необходимые инструменты, можно приступать к непосредственной работе с деталями.
Светодиоды можно подключать последовательно. Здесь важно знать, как это следует делать правильно.
Обратите внимание! Для того чтобы последовательно припаять диоды, следует подбирать их с одинаковыми параметрами.
Получившиеся цепочки светодиодов можно использовать в самых различных приборах и назначениях. Наиболее часто с их помощью организуют различного рода подсветки (открытые или закрытые) помещений, а также транспортных средств. При установке таких цепочек следует помнить о том, что напряжение в электросети автомобиля будет выше, чем 12 В (14-14,5 В). Для сети питания машины не характерно постоянство напряжение. Чтобы подавить возможные помехи, нужны специальные стабилизаторы напряжения.
Самостоятельный сбор стабилизаторов напряжения возможен на основе микросхем КРЕН8А и К142ЕН8А для сети 9 В. Микросхемы КРЕН8Б и К142ЕН8Б подойдут для сети напряжения в 12 В.
Для припайки данного элемента подойдет малогабаритный паяльник. Его жало должно нагреваться до 260 градусов.
Обратите внимание! Длительность процесса пайки на каждую точку должна составлять 3-5 секунд.
Что сама пайка прошла правильно, необходимо знать следующие правила и рекомендации:
- при отсутствии даже минимального опыта пайки необходимо предварительно потренироваться. Иначе велик риск того, что светодиоды не будут работать или вообще испортятся. Для повышения своих навыков следует использовать провода с разным сечением;
- обязательно необходимо использовать стандартный оловянно-свинцовый припой, флюс для алюминия;
Флюс для алюминия
- провода, которые не были покрыты окислами, необходимо сразу же после оголения лудить. Для этого нужно взять небольшое количество припоя и разогреть его на жале паяльника. Затем касаемся им канифоли и проводим по оголенным участкам проводов. В результате таких манипуляций припой растечется тонкой пленкой;
- иногда лужение не допускается. Тогда провод следует положить на таблетку аспирина и нагреть паяльником. Нагревание длится 3-5 секунд.
Процесс пайки светодиодов
Зная эти правила, вы сможете правильно спаять светодиоды последовательно.
Другой вариант пайки
Кроме обычных светодиодов, существуют чипы, которые монтируются в светодиодные ленты. Наиболее часто встречаемыми на сегодняшний день являются светодиоды типа SMD.
Этот элемент электросхемы представляет собой безвыводной компонент. SMD не имеет традиционных проволочных выводов из меди. Поэтому такие элементы соединяются с помощью дорожек печатной платы. Для соединения SMD диода с платой также используется пайка. К ним необходимо припаять дорожки путей и контактные площадки.
Запаять такой компонент схемы несложно, поскольку для этого можно использовать маломощный тип паяльника на 10-12 Вт. Поэтому можно вполне удобно и быстро спаять каждый последовательно расположенные контакт в отдельности.
Бывают ситуации, когда необходимо выпаять SMD-компоненты для их замены или проверки. В такой ситуации, чтобы не допустить перегрева элемента, нужно прогревать все его выводы одновременно. Если такая потребность с SMD-компонентами случается часто, тогда имеет смысл приобрести специальный набор жал для паяльника.
Эти жала должны иметь два или три маленьких разветвленных окончания. С ними очень легко работать с SMD, так как риск их повреждения минимизируется даже в тогда, когда они приклеены к печатной плате.
Иногда невозможно использовать маломощный паяльник. Тогда, чтобы не повредить элемент во время пайки, к жалу мощного паяльника следует навить медный провод с диаметром в один миллиметр.
Навитый на жало провод
С такой самодельной насадкой будет достаточно легко обходиться и мощным паяльником при работе с SMD светодиодами.
Заключение
Руководствуясь описанными правилами и рекомендациями, припаять светодиоды различных типов можно достаточно быстро и качественно. Но для этого нужен опыт работы, необходимые знания и инструменты. Учитывая эти нюансы, можно собрать своими руками любой прибор, в составе которого имеются диоды.
Источник: 1posvetu.ru
Правила пайки светодиодов разного типа
Светодиоды присутствуют в электронных приборах, детских игрушках и бытовой технике, где сигнализируют работу определенной функции или исполняют декоративную роль.
Из мощных лампочек собирают источники света: прожектора, лампы, ленты для подсветки. В случае сгорания детали требуется пайка светодиодов, а во время монтажа освещения возникает проблема соединения кусков лент.
Разновидности деталей и способы их пайки
Обычный индикаторный светодиод для печатных плат состоит из стеклянной колбы с токоведущими ножками и напоминает маленькую лампочку.
Пайку осуществляют паяльником мощностью до 60 Вт с температурой нагрева жала 260 °C. Сначала провода или контакты платы лудят припоем с канифолью.
Аналогичное действие выполняют с токоведущими ножками светодиода. Когда все будет готово, с помощью флюса и олова осуществляют пайку. Время нагрева каждой точки не должно превышать 5 секунд.
SMD светодиоды, обычно применяемые для освещения, не имеют токоведущих ножек. Вместо них на корпусе детали расположены контактные площадки.
Пайка осуществляется паяльником мощностью 12 Вт с двойным разветвлением жала.
Как устроена светодиодная лента
Гибкая основа ленты служит печатной платой с токоведущими нитями для SMD светодиодов. На лицевой поверхности расположен диодный блок. Он сгруппирован по три элемента, включающие диод и ограничительный резистор.
Каждый блок отделяет разметка в виде рисунка ножниц. На этом месте светодиодная лента перерезается, если надо ее укоротить или повернуть при прокладке в другую сторону. Светодиодный блок имеет токоведущие контакты для припаивания проводов или установки соединительных коннекторов.
С тыльной стороны нанесен клеящий слой, закрытый защитной пленкой. Во время монтажа лента просто приклеивается к алюминиевому профилю или на любую чистую поверхность.
Работает лента от постоянного тока напряжением 12 или 24 вольта. Источником служит блок питания. Бывают ленты, рассчитанные на напряжение 36 и 48 вольт, но в быту они редко используются.
Для светодиодных лент применяют одноцветные и трехцветные SMD диоды. Самый распространенный – первый вариант с одним кристаллом. Диоды светятся белым, синим, красным или другим цветом.
Второй вариант – это лампочки с тремя кристаллами. Один RGB диод способен светиться, например, красным, синим и зеленым цветом. Переключение свечения осуществляется контроллером.
Продаются светодиодные ленты рулонами длиной по 5 м. На каждый 1 м может быть припаяно 30, 60 и более лампочек. Для защиты от влаги и механических повреждений производят изделия с силиконовым покрытием.
Правила соединения
Куски светодиодной ленты соединяют, соблюдая полярность. Изделие с одноцветными лампочками имеет 2 контакта. На RGB ленте присутствует 4 контакта. Провод используют сечением 0,75–0,8 мм в разноцветной изоляции, чтобы не спутать полюса.
Сращивание более 5 м не рекомендуется. Из-за падения напряжения дальние светодиоды будут светиться не на полную мощность.
Для пайки проводов используют паяльник мощностью 25–60 Вт. Максимальная температура нагрева жала – 300 °C. Потребуется флюс, тонкий припой и канифоль. Без паяльника соединение выполняют коннекторами.
Пайка проводов под углом
Когда светодиодная подсветка выполнена из нескольких параллельных полос, для их спаривания провода к каждому куску ленты лучше припаять под углом 90°. Причем минус и плюс фиксируют на контактах двух соседний диодных блоках.
На свечение диодов такое подключение не влияет, зато провода располагаются без накладки. У RGB ленты под углом припаивают 4 провода.
Пайка ленты покрытой силиконом
Защитное покрытие из силикона скрывает под собой токоведущие контакты. Чтобы к ним добраться выполняют зачистку острым ножом.
Если придется паять провода к ленте с защитой IP68, то после всей процедуры оголенный край заталкивают внутрь защитной оболочки. Пустоту заливают жидким силиконом на глубину 10 мм и ставят заглушку, продев сквозь технические отверстия токоведущие жилы.
Когда коннекторы нужны
Чтобы быстро соединить ленту с проводами или два куска между собой без пайки используют коннекторы. Соединительные элементы подбирают соответствующей ширины. Самый распространенный размер – 8 и 10 мм. Количество контактов в коннекторе и на светодиодной ленте должно соответствовать.
Коннекторы делятся на три вида:
- прямые элементы для сращивания двух кусков лент;
- для соединения двух кусков под углом 90°;
- для соединения проводами, чтобы получить произвольный угол.
По типу подключения коннекторы бывают:
- прижимные;
- с защелкой;
- прокалывающие.
Потребность в коннекторе возникает при отсутствии паяльника или для временного соединения.
Недостатки соединительных коннекторов
Коннектор удобен для быстрого соединения и не требует дополнительной изоляции. Однако в точке соединения токоведущих контактов уменьшается сечение. Во время длительной работы происходит нагрев.
Контакты подгорают, ухудшая проводимость тока. От нагрева страдают светодиоды, расположенные рядом с коннектором. Детали выходят из строя или снижается яркость свечения.
Отсутствие пайки сопровождается окислением контактов. Медь от воздействия кислорода зеленеет. Ток слабее проходит через контакты. Диоды начинают притухать, мигать, а со временем перестают гореть.
Соединение внахлест без проводов
Чтобы правильно соединить два куска внахлест, концы светодиодной ленты отрезают впритык к токоведущим контактам. С тыльной стороны одного куска счищают клеящий слой. Контакты смазывают флюсом, лудят оловом до появления серебристой пленки.
Два куска ленты стыкуют внахлест, соблюдая полярность. Контакты прогревают паяльником не более 5 секунд. За это время олово создаст прочное соединение.
Порядок работ
При соединении коннектором подбирают элемент, соответствующий по ширине светодиодной ленты и количеству контактов. Если есть силиконовое покрытие, его удаляют острым ножом.
Открывают крышечку коннектора, вставляют один конец ленты так, чтобы контакты совпали с токоведущими площадками. Крышечку прочно сжимают пальцами до легкого щелчка. Аналогичную процедуру повторяют со вторым концом ленты.
Чтобы на парных контактах припаять провода к светодиодным лентам выполняют следующие действия:
- конец провода зачищают от изоляции длиной 5 мм;
- оголенные медные жилы сгибают под углом 90 °C;
- с помощью флюса и припоя лудят токоведущие парные контакты, а также оголенные концы медных жил;
- луженый конец жилы прикладывают к токоведущему контакту и быстрым прикосновением паяльника наплавляют на соединение олово;
- аналогично надо припаивать ко второму контакту провод.
У RGB ленты 4 контакта расположены близко друг к другу. Провода разумно припаять по два штуки на соседних модулях, чтобы не получилось замыкание.
Полярность диодов
Когда требуется самостоятельно спаять схему на печатной плате, надо определить полярность светодиодов, иначе они не будут светить. Находят плюс и минус тремя способами.
Зрительное определение. На корпусе мощных SMD светодиодов стоят обозначения «–» и «+» или цветная маркировка. Индикаторные диоды в виде лампочки определяют по токоведущим ножкам.
У новой детали минус длиннее плюса. А если посмотреть через прозрачную колбу на кристалл, то минусовая ножка будет отходить от его низа – подставки.
Определение свечением при подключении к аккумулятору. Для простого эксперимента светодиод соединяют последовательно с резистором сопротивлением от 680 Ом.
Вторую токоведущую ножку диода и выход сопротивления подключают к аккумулятору 12 вольт. Зная плюс и минус батареи, определяют полярность светодиода, когда появится свечение.
Измерение мультиметром. Тестер переводят в режим измерения сопротивления и щупами касаются концов токоведущих ножек.
Если плюсовой провод красного цвета правильно попал на плюс диода, а черный провод на минус, мультиметр покажет сопротивление примерно 1,7 кОм. При неправильной полярности на тестере ничего не отобразится.
Из всех вариантов самым безопасным считается определение полярности мультиметром.
Ошибки при пайке
Допущенные ошибки пайки и соединения приведут к миганию светодиодов, а также выходу лампочек из строя. Плохое соединение получится, если ставить коннектор на токоведущие контакты ленты, подвергавшиеся перед этим пайке. Проблема связана с разной толщиной наплавления олова.
Пайка паяльником, перегретым до температуры выше 300 °C, сжигает внутри ленты токоведущие нити. Не допускается вместо флюса использование кислоты. Агрессивный раствор аналогично разъедает контакты.
Большинство дешевых китайских лент имеют контакты из сомнительных сплавов. Даже при соблюдении правил пайки результат будет отрицательным. От подобных изделий лучше отказаться.
Источник: svaring.com