Обзор профессиональной паяльной станции DINGHUA DH-A2E

Время чтения: 17 минут

Эксперт — Сергей Пустовой

Технический консультант, специалист по электромонтажным, ремонтным и наладочным работам, кандидат наук

Паяльные станции применяются большинством профессионалов, осуществляющих свою деятельность в области ремонта электроники. Они эффективны при выполнении ремонтных работ с такими устройствами как: радиоэлектронная аппаратура, мобильные телефоны, КПК, компьютеры, ноутбуки, портативные электронные устройства, сетевое оборудование, а также другая электроника.

Профессиональная паяльная станция Dinghua DH-A2E предназначена для работы с большинством электронных компонентов, а в первую очередь с BGA, PGA, POP, SOP, SOJ, QFN, QFP, BQFP, PLCC, TQFP, TSOP, PLCC, SCP микрочипами. Для пайки могут использоваться бессвинцовые, а также свинец содержащие припои.

Станция хоть имеет классическую конструкцию, однако компания обновила ее дизайн. Теперь она выпускается в приятных для глаз бело-красных цветах. Станция состоит из основания с установленными на нем нагревателями, системой удержания платы, верхнего термонагревателя, а также монитора.

Конструкция станции неразборная, она предусматривает отсоединение только таких элементов как: сменные насадки для термовоздушных нагревателей, 14-дюймовый монитор, а также держатели платы.

В основание станции размещены: программируемый логический контроллер (ПЛК), блоки автоматики, компрессор вакуумного пинцета, блоки питания автоматикой, нижний нагреватель, а также инфракрасный (ИК) преднагреватель.

Общие характеристики

Габариты:

• длина – 600 мм;
• ширина – 700 мм;
• высота – 850 мм.

Общий вес: 70 килограмм.
Тип нагревателей:

• основные – конвективные;
• преднагреватель – инфракрасный.

Общая мощность 4900 Вт, в том числе:

• верхний нагрев: 1200 Вт;
• нижний нагрев: 1200 Вт;
• преднагреватель: 2400 Вт.

Размер размещаемых плат: от 10 х 10 до 450 х 500 мм.
Допустимый размер микрочипов: от 2 х 2 до 80 х 80 мм.

Станция поставляется в прочном деревянном контейнере, защищающем ее об повреждения на этапе транспортировки, а также погрузочно-разгрузочных работах. Она упакована в стретч-пленку, а мелкие элементы поставляются в пластиковом кейсе. 14-дюймовый монитор поставляется в индивидуальной коробке.

Включение и защита

Включение и выключение станции осуществляется автоматическим выключателем на 32 ампера. Для обеспечения большей безопасности оператора он совмещённым с устройством защитного отключения (УЗО). Автомат установлен с левой стороны основания. Здесь же расположена клемма для подключения заземляющего проводника (GND).

Передняя панель

Расположение органов управления на передней панели станции классическое. В ее центре размещен сенсорный 7-дюймовый экран. Слева от него находится джойстик ручного управления зумом камеры (ZOOM IN / ZOOM OUT), а также перемещением верхнего нагревателя (UP / DROP). Справа от сенсорного экрана располагаются кнопка пуска (START), кнопка экстренной остановки (EMERGENCY STOP), а также разъем подключения внешнего термодатчика (TEMP SENSOR).

В передней части станции, ниже сенсорного экрана, располагается USB-интерфейс. Он используется для обновления программного обеспечения (ПО), а также передачи и последующего анализа данных, передаваемых на компьютер.

Боковая панель

Боковая панель размещена в правой верхней части станции. На нее вынесены дополнительные органы управления, такие как:

• регулятор скорости воздушного потока верхнего нагревателя (TOP AIR FLOW ADJUST);
• регуляторы яркости верхнего и нижнего изображений камеры (TOP LIGHT ADJUST / DOWN LIGHT ADJUST);
• кнопка включения лазера (LASER POINTER);
• кнопка включения подсветки (HEADLAMP).

Аксессуары и принадлежности

Аксессуары, комплектующие, а также прочие принадлежности поставляются в удобном пластиковом кейсе. В нем размещено следующее:

Нижний преднагреватель

Предварительный нагрев платы очень важен при выполнении большинства ремонтных операций. Его использование в пайке позволяет:

• избежать образования микротрещин в печатной плате, а также в местах паяного соединения;
• облегчить демонтаж микрочипов с использованием свинцовых припоев;
• снизить температуру оплавления припоя;
• выполнить активацию, а также дегазацию флюса.

В этой модели используются кварцевые, трубчатые, карбоновые нагреватели. К их преимуществам можно отнести:

• быстрый разогрев до рабочей температуры (до 30 - 60 сек.);
• быстрое остывание после выключения (до 15 сек. на 50%);
• высокая погонная мощность;
• большой срок службы (до 100 тыс. часов);
• интенсивное инфракрасное излучение в длинноволновой, безопасной для глаз, области длин волн.

К недостаткам кварцевых нагревателей можно отнести:

• высокая рабочая температура (до 550 - 1100оС);
• хрупкость кварцевой трубки;
• высокая стоимость (по сравнению с керамическими нагревателями).

Сверху над нагревательными элементами размещено термостойкое стекло. Оно выполняет такие функции как:

• защиту стеклянных трубок от их повреждения при падении предметов;
• защиту оператора от случайного соприкосновения с нагретой трубкой;
• равномерное распределение тепла.

В корпусе станции размещено четыре электронагревателя суммарной мощностью 2400 Вт. Для снижения нагрузки на электрические цепи их питание разделено на две группы. За включение электронагревателей отвечают два тумблера (FRONT HEATER / AFTER HEATER) размещенных над рабочей панелью.

Нижний термовоздушный нагреватель

Этот термонагреватель на этапе пайки осуществляет локальный нагрев с нижней стороны платы. Он прогревает плату в месте установки микросхемы, а также контактные площадки на противоположной стороне платы. Выходной патрубок воздуховода закрыт металлической сеткой, предотвращающей повреждение нагревателя, а также вентилятора из-за попадания посторонних предметов. Сверху на выходной патрубок устанавливается сменная насадка подходящего диаметра, снабженная магнитным креплением.

Для улучшения концентрации воздушного потока термонагреватель имеет механизм корректировки высоты. Для это используется регулировочный винт (BOTTOM HEATER HEIGHT ADJUST) размещенный на правой стороне станции.

Верхний термовоздушный нагреватель

Верхний конвективный термонагреватель имеет такую же мощность, как и нижний – 1200 Вт. Он предназначен для прогрева микрочипа, а также его контактных площадок на этапах пайки и демонтажа. Внутри массивного корпуса размещены: электронагреватель, вентилятор, компрессор, а также концевой выключатель, совмещенный с вакуумным пинцетом.

На выход воздушного канала устанавливается сменная насадка подходящего размера, имеющая магнитное крепление. Её подвижность позволяет, в соответствии с положением микрочипа на печатной плате, сориентировать воздушный поток.

Охлаждение платы

После пайки необходимо выполнить охлаждение платы и термостекла. Для этого используется тангенциальный вентилятор, расположенный слева от подогревателя платы. Его конструкция позволяет создавать поток воздуха большой ширины, что актуально при работе с платами большой площади.

Главное преимущество профессиональных ИК паяльных станций — это наличие максимально автоматизированной системы позиционирования, установки, а также снятия микрочипа.
В общем виде она состоит из таких элементов, как:

• система захвата и позиционирования микрочипа;
• система удержания и позиционирования платы;
• лазер, монитор и камера для высокоточного позиционирования.

Система захвата и позиционирования микрочипа

Для автоматического захвата, переноса, а также размещения микрочипа в станции установлен вакуумный пинцет. Он размещен в воздушном канале верхнего нагревателя и механически связан с концевым выключателем. Для удержания чипов различных размеров на вакуумный пинцет предварительно устанавливается специальная насадка подходящего размера.

Управление работой воздушного пинцета осуществляется в автоматическом режиме. При соприкосновении пинцета с микросхемой срабатывает концевой выключатель, подающий сигнал о необходимости включения компрессора.

Система позиционирования также включает в себя микрометрический винт. Он используется для поворота удерживаемого вакуумным пинцетом электронного компонента.

Система удержания и позиционирования платы

Конструкция удерживающей системы состоит из подвижных кареток, на которые устанавливаются универсальные держатели. Они фиксируются специальными винтами в удобном для использования положении.

Система удержания позволяет размещать платы размером до 500 х 450 мм. А их фиксация возможна двумя способами:

• в упор держателя, с помощью паза;
• на штырях через монтажные отверстия на плате.

Подвижные каретки позволяют свободно перемешать плату над рабочей поверхностью станции. А для точного позиционирования используются микрометрические винты продольного, а также поперечного перемещения. Они позволяют скорректировать положение платы с точностью до 0,01 мм.

Лазер, монитор и камера

Станция снабжена лазерным целеуказателем, размещенным под боковой панелью управления. Он предназначен для первичного позиционирования платы. После того как плата зафиксирована в держателях, необходимо скорректировать её положение так, чтобы лазерная метка указывала на место установки микросхемы.

Вторым вспомогательным приспособлением, позволяющим более точно скорректировать положение платы и чипа, является видеокамера. В Dinghua DH-A2E используется камера Panasonic с CCD (ПЗС) матрицей. Станция имеет функцию автоматического выдвижения камеры и включение монитора.

На видеокамеру через систему зеркал поступает изображение контактных площадок, расположенных на поверхности платы, а также на основании чипа. Принимаемые изображения объединяются, увеличиваются и передаются на экран монитора. Оператору остается только совместить изображения, используя микрометрические винты.

Монитор, используемый в станции, это один из немногих съемных элементов. Он имеет два зажима фиксирующих его с удобным наклоном и поворотом. От камеры, по HDMI кабелю, на него передается видеосигнал. Помимо этого, монитор имеет несколько дополнительных входов, таких как: VGA, RCA, коаксиальный, аудиовходы и USB-интерфейс. Их можно использовать для подключения других камер или иного оборудования.

Станция предназначена для выполнения в автоматическом режиме таких операций как: пайка, демонтаж и монтаж различных электронных компонентов. Выбор режима работы, температурного профиля, а также другие настройки осуществляются при помощи сенсорного экрана. Здесь же отображается динамика нагрева, текущие показания температурных датчиков и выбранный режим работы.

Функционал станции позволяет хранить и редактировать до 50 тысяч термопрофилей. В каждом из них можно настроить по 8 секций контроля температуры для верхней и нижней температурных зон.

Контроль процесса нагрева осуществляется независимыми ПИД-алгоритмами с точностью в ±1 градус.

Также возможно управление установкой в ручном режиме. При активации этого режима пуск, остановка установки, перемещение верхнего нагревателя, а также другие операции выполняются при помощи сенсорного экрана или органов управления, расположенных на передней и боковой панелях.

Автоматический подбор чипа

Дополнительная функция, отличающая модель DH-А2Е от DH-А2, это автоматический подбор и выкладка микросхемы вакуумным пинцетом. Для реализации этой функции рядом с выдвижной камерой закреплен столик. Перед выполнением операции пайки автоматика самостоятельно захватывает микрочип пинцетом, а также подводит камеру под него для корректировки положения. При выполнении демонтажа извлеченная микросхема также автоматически выкладывается на эту площадку.

Дополнительная подсветка

Для дополнительного освещения рабочей зоны предусмотрена гибкая светодиодная подсветка. Её подвижность, а также большая длина позволяет разместить светильник в любом удобном положении.

Надежность

Компания Dinghua более 10 лет производит профессиональное паяльное оборудование. Качество выпускаемой продукции, а также репутация являются основной политикой компании. Поэтому для всего выпускаемого оборудования применяются электронные детали только проверенных и известных брендов. Это такие как: блоки питания MEAN WELL, электромеханические реле Omron, ПЛК Mitsubishi, видеокамера Panasonic и другие. Строгий контроль качества предъявляется не только к процессу производства станции, но и к квалификации каждого сотрудника компании.