LIS302DLのはんだ付け
STマイクロエレクトロニクスのLIS302DLというICをはんだ付けしました。
LIS302DLというのは、３軸加速度センサーで、いわゆるMEMSというやつです。
このセンサーは超小型で、AD変換が内蔵されていて、I2CかSPIで制御できるのが特徴です。
基板を作って、いざはんだ付けしようとした時に気が付いたのですが、すべての端子がパッケージの裏側についているため、半田ごてでははんだ付けできないのです。
小さいのにBGAと同じで、はんだ付け困難なデバイスです。
基板のパターンを伝わってくる熱ではんだ付けできないかと試行錯誤してみましたが、やはりだめ。熱伝導では１個か２個くらいの端子しかはんだ付けできません。
それならと、ヒートガンを買ってきました。
基板と端子にはんだを薄く盛って、ピンセットで位置を合わせて基板に乗せて、ヒートガンで加熱。
基板にくっつくことはつくのですが、すぐに隣の端子とショートしてしまいます。
ヒートガンは熱い空気がでてくるので、気をつけないと部品が飛ばされてしまいます。
熱風が部品を吹き飛ばそうとするのを、はんだの表面張力で耐えなければなりません。
そこで、２回に分けてはんだ付けします。一度目はピンセットで抑えながら仮止め。
仮止めしたあとで再度加熱して、セルフアラインメント効果をつかって目的の位置に動かす。
一度、加熱しすぎて基板を焦がしてしまいました。
繰り返し挑戦すること３０回くらい。
あらかじめ盛るはんだの量を極力少なくして、はんだ付けしたところ、ショートせずになんとかついたようです。
これぞ、手リフロー。
この感覚は微妙すぎるので、文章では説明できません。
ついたことはついたのですが、全ての端子がちゃんとついているかが心配です。目では見えないので、通電してみないとわかりません。それより、MEMSデバイスを、何度も何度も加熱してつけたり外したりしているので、ちゃんとまだ動くかどうかがもっと心配です。
動かしてみた結果はまた今度紹介します。
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コメント
わたしも先日QFNパッケージの3軸加速度センサ（FreescaleのMMA7260Q）を手ハンダしました。基板設計の段階でハンダごて暖めやすいようにランドを大きめに作っておきました、ちゃんと接触の確認が取れないので不安でしたが、いちおうちゃんと動くようにつけられましたよ。
ヒートガンリワークは、ここが参考になりそうですよ。
http://www.sparkfun.com/commerce/present.php?p=SMD-HowTo-8
私も今回のQFNトライで、ヒートガンは欲しくなりました。:-)
それも、ついこういう高級なのが欲しくなるのが困りもの... (^^;
http://www.hakko.com/japan/products/hakko_851.html
重そうなヘアードライヤータイプを振り回す体力ないもんで...
投稿: ながやま | 2007.04.06 17:16
ながやまさん、コメントありがとうございます。
ヘアドライヤータイプのを使っています。千石の8000円くらいのです。
注意書きには「ヘアドライアとして使うな。人体動物に使うな」と書いてありますが、私は学生の時、サークルの部室でヒートガンで髪を梳かしていたそうです。あまり近づけすぎると焦げるので距離が微妙だったような・・
よくみるとヒートガンの消費電力は1kwで、ドライヤーと同じくらいですね。
さて、ICに通電して実験してみましたが、どうやら失敗だったようです。
このICにアクセスすると、SPIのデータ出力端子の電圧が上がって何かのデータを出てきそうな雰囲気なのですが、何を読み出してもすべて'1'です。
今回は、失敗を繰り返して何度も何度もチャレンジしたため、熱を加えすぎて壊してしまったようです。
IC自体はまだ何個か残っているので、指先の感覚が忘れていないうちに再度挑戦です。
投稿: なひたふ | 2007.04.10 01:42
基板をホットプレートで１３０度くらいまで加熱して基板から熱が逃げにくくしておいて
その上でヒートガン加熱やった方が失敗しにくいんではないでしょうか。
投稿: ぱう | 2007.04.12 06:55
自分で試したのではないのですけど、台所用のオーブンでできたという話を聞いたことがあります。
噂話だけで、具体的な話でなくて申し訳ございません…
投稿: のら猫 | 2007.04.12 19:38
私は先日千石に行った時に良いものを見つけて買ってきました。ドライヤータイプのヒートガンよりも安くて、紹介した高級品みたいに軽いものです。:-)
http://www.nakajimadoko.co.jp/syoukai60.html
これがホットブローのヘッドが標準装備で4000円弱でした。試しに8pinのICやらチップコンやらをあぶって外してみましたが、なかなかいい感じに外れましたよ。
逆にハンダ付けの方は未トライで〜す。
投稿: ながやま | 2007.04.13 03:31