Преднагреватели плат и сепараторы для LCD дисплеев смартфонов

Преднагреватели плат и сепараторы для дисплеев относят к вспомогательному паяльному оборудованию профессионального уровня, поскольку они решают специфические задачи, которыми занимаются сервисные центры и небольшие производства. Из-за этого ассортимент такой продукции представлен меньшим количеством моделей, чем, например, термовоздушные или контактные паяльные станции. Эти два типа паяльных станций также объединяет нижний нагрев и они могут иметь термостол в роли нагревательной площадки. В некоторых интернет-магазинах их даже не разделяют, называя преднагревателями.

Преднагреватели плат: предназначение

В процессе пайки SMD и BGA компонентов методом поверхностного монтажа (термовоздушной паяльной станцией или инфракрасной лампой) возникают два нюанса: большая разница температур между платой и соединяемым элементом перед нанесением припоя и резкое остывание паяных соединений после оплавления. Большинство радиолюбителей игнорируют предварительный нагрев и прогрев после пайки. Однако такие процессы способствуют повышению качества пайки при проектировании, производстве, ремонте или переделке печатных плат и позволяют избежать деформации, расслоению и подгоранию платы. Причём внутреннее разрушение подложки платы может быть невидимым при первоначальном испытании спаянной схемы, но оно повлияет на ускоренный выход из строя.

Ещё одним преимуществом предварительного нагрева платы является возможность применения более низкой температуры пайки.

Возникновение дефектов печатной платы обусловлено слишком быстрым нагревом в зоне пайки, из-за чего происходит неравномерное расширение разнородных материалов. Например, печатная плата при комнатной температуре 21°С подвергается локализированному воздействию тепла 371°С от жала паяльника или автоматического оловоотсоса, наконечников термопинцета, либо же от струи горячего воздуха термофена. После этого на плате и ее компонентах происходит немедленное изменение дельты температуры до 332°С.

Для подогрева плат используются специальные преднагреватели. Они нагревают печатную плату снизу, благодаря чему минимизируется разница температур на самой плате и в зоне пайки.

Разновидности преднагревателей

Существуют два типа преднагревателей, отличающихся способом нагрева. Также это оборудование можно разделить по форме выпуска.

В зависимости от типа нагрева, различают инфракрасные и конвекционные (термовоздушные) преднагреватели, термостолы.

Инфракрасные преднагреватели плат нагревают плату при помощи излучения инфракрасного спектра, которые создаются кварцевым нагревательным элементом. Именно такие нагреватели обладают наилучшей эффективностью.

Преднагреватели инфракрасного типа выпускаются как с рейками для фиксации платы, так и без них. В случае отсутствия салазок их можно купить отдельно. Разница будет состоять лишь в том, что штатные держатели встроены в платформу преднагревателя. Это довольно распространённый тип преднагревателей.

Преимуществом инфракрасных преднагревателей плат являются направленный нагрев и отсутствие шума (в сравнении с термовоздушными преднагревателями).

Конвекционные (термовоздушные) преднагреватели плат подогревают печатную плату струёй горячего воздуха, напор которого, как правило, не регулируется. Бывают двух видов: принудительной и естественной конвекции. Принудительный обдув реализуется с помощью вентилятора, а естественный – за счёт восходящего воздушного потока. Конвекция обеспечивает прямой доступ теплого воздуха во все уголки и щели сборки печатной платы. Причём большинство моделей способны подавать не только горячий, но и холодный воздух.

Модели конвекционных преднагревателей могут оснащаться термостолом или держателями для платы. При этом существуют модели, у которых над зоной прогрева нет никаких приспособлений для размещения или фиксации платы.

В отдельный вид преднагревателей можно выделить термостолы. Они имеют платформы или плиты, в которые встроен нагреватель. Используются для распайки LED светодиодов.

Кроме типа нагрева, нижние преднагреватели могут отличаться компоновкой, поскольку они выпускаются как в виде самостоятельных машин, так и в виде комбинированных паяльных станций, имеющих в своём составе основные инструменты для пайки (один или несколько) — инфракрасную лампу (верхний нагреватель), термофен, паяльник.

Характеристики преднагревателей плат

К характеристикам относят размеры области нагрева или максимальный размер печатной платы (для моделей с рейками-держателями), температуру нагрева, мощность. Также преднагреватели могут иметь дополнительные функции.

У конвекционных (термовоздушных) преднагревателей указывают площадь или диаметр обдува — если у них нет термостола. У термовоздушных моделей с термостолом в характеристиках пишут его размер. Инфракрасные преднагреватели с салазками для фиксации платы характеризуются размерами печатной платы, которую можно закрепить, или размерами зоны нагрева. Преимущественно, их габариты представлены такими вариантами: 30х30 мм, 110х110 мм, 120х120 мм, 130х130 мм, 248х140 мм, 280х270 мм.

Диапазон температур нагрева у разных преднагревателей может существенно различаться. У наиболее распространённых моделей он следующий: 38-232°С, 60-150°С, 100-350°С, 100-400°С, 50-200°С, 120-250°С.

Мощность также различается. У компактного преднагревателя она всего лишь 60 Вт, тогда как у «полноразмерного» в наличии может быть 400-600 Вт. А у «крупноразмерных» и комбинированных паяльных станций со встроенным нижним нагревателем она может превышать 1000 Вт.

Перечень дополнительных функций может включать возможность программирования температурных профилей, синхронизацию с другими паяльными инструментами и подключение к компьютеру.

Сепараторы для дисплеев: предназначение и принцип работы

В нынешнее время сложно представить человека без смартфона. Однако это устройство, в отличие от первых массовых мобильных телефонов — довольно хрупкая вещь, которая в процессе повседневной эксплуатации может повредиться. Падение смартфонов — распространённое явление. Особенно это критично для экранов, которые страдают в первую очередь. И не только от падений, но и от царапин острыми предметами, а также ударов. При этом бывают случаи, когда трещины появились на верхнем стекле, а остальная часть экрана с тачскрином (сенсорной панелью), матрицей, источником света и подложкой остались целыми. В таком случае, сервисные мастерские предлагают заменить дисплейный модуль целиком. Однако цена дисплея может достигать половины стоимости смартфона. И это без учёта стоимости ремонтных работ по разборке и сборке мобильного устройства. Поэтому такой ремонт по стоимости может оказаться равноценным покупке нового гаджета. Но если у телефона LCD дисплей, можно попробовать обойтись одной заменой верхнего стекла. Хотя такая возможность доступна не для всех моделей с IPS матрицами (только для экранов с воздушной прослойкой между стеклом и сенсорной панелью). А у AMOLED дисплеев матрица настолько хрупкая, что даже при возможности ремонта, заменить стекло проблематично.

Защитное стекло присоединяется к дисплею с помощью термоклея. Поэтому для разборки дисплейного модуля потребуется его нагреть. Для это и разработаны сепараторы для дисплеев. Кроме смартфонов с LCD матрицами, их можно использовать для замены стекла на планшетах.

Такое оборудование состоит из двух основных частей — блока управления и термостола (нагревательной плиты), приподнятой над корпусом устройства. У портативных моделей вместо термостола — платформа-основа. Нагрев осуществляется при помощи ТЭНа и регулируется цифровым или аналоговым термостатом с термодатчиком.

Технология расклейки экрана следующая: дисплейный модуль кладётся на нагревательный стол или платформу. Далее выставляется температура и включается нагрев. При прогревании между стеклом и тачскрином размягчается клей, в результате чего элементы дисплейного модуля можно разделить. Это можно сделать, протянув струну между стеклом и сенсорной панелью (у некоторых моделей это производится автоматически). А после отделения тачскрина, его нужно очистить от остатков клея. Для этого обычно применяют специальные спреи-смывки или растворители.

Разновидности сепараторов для LCD дисплеев

Существует два вида сепараторов для дисплеев, которые определятся способом закрепления дисплейного модуля. К другим критериям классификации можно отнести индикацию температуры и метод разделения тачскрина, а также конструкцией.

В зависимости от способа удержания дисплейного модуля на нагревательной плите различают механические и вакуумные сепараторы.

У механических экран удерживается на термостоле с помощью четырёх фиксаторов-струбцин с резиновыми ножками. Они прижимают дисплейный модуль сверху. Поднятие и опускание фиксаторов производится рычагом.

Вакуумные осуществляют прижим разряжением, создаваемым насосом. Для всасывания воздуха, термостолы таких сепараторов имеют отверстия в центре нагревательной плиты. В зависимости от расположения насоса, вакуумные сепараторы могут иметь встроенный или внешний компрессор.

К различиям также можно отнести индикацию температуры. Она может присутствовать или отсутствовать на сепараторе. Разумеется, более удобным будет наличие отображения заданной температуры нагрева. Поэтому большинство сепараторов всё же оснащены дисплеем.

Отделение стекла от тачскрина производится проведением тонкой струны по всей внутренней поверхности между ними. Это действие может осуществляться вручную либо полуавтоматически. При ручном разделении струну необходимо протягивать рукой. Однако необходимо, чтоб она была расположена правильно. Также имеет значение равномерность протягивания. Из-за этого более удобным является полуавтоматическое разделение. Оно позволяет точно позиционировать струну относительно дисплейного модуля, а также автоматически её протягивает. Преимуществом разделения таким способом является максимальное сохранение поляризационной плёнки. Однако применение полуавтоматических сепараторов оправдано лишь в случае частых ремонтов дисплеев.

По конструкции можно выделить сепараторы для дисплеев и комбинированные устройства, которые дополнительно могут оснащаться ламинатором и съёмником рамок дисплеев. Причём на одном сепараторе съёмников рамок может быть один или два.

Характеристики сепараторов для дисплеев

Характеристиками сепараторов являются размер нагревательного стола, температура нагрева, мощность.

Размер термостола влияет на диагональ дисплея смартфона или планшета, которые можно расклеить. Наиболее распространёнными являются размеры 170х100 мм, 190х110 мм и 200х110 мм (подходят для дисплеев с диагональю до 7"), 250х175 мм и 250х190 мм (подходят для дисплеев с диагональю до 11").

Диапазон температуры нагрева у разных моделей существенно различается. Например, он может составлять 60-120°С, 0-200°С, 0-350°С, 0-400°С.

Мощность сепараторов также разная. Например, есть модели на 250, 400, 430 и 800 Вт.