למה חשוב להשתמש בפלאקס איכותי, ולא לסמוך על footprints מוכנות/מומלצות: שני לקחים חשובים מפרויקט עתיר הלחמות שהשלמתי לאחרונה.

כשהפלאקס טוב, (כמעט) הכול טוב

לפני שהגעתי לשלב ההלחמות, עליו אספר מיד, הניסיון היחיד שלי עם פלאקס נטו (כלומר לא זה שמובנה בתוך הבדיל) היה "עט" של חברת Kester, שמהבדיל שלה אני מרוצה מאוד. העט אמנם היה זול ומאיביי, אבל חשבתי שבכל זאת מדובר בחברה מוכרת, אז מה כבר יכול להיות. השתמשתי בו פה ושם, וקשה לומר שהתלהבתי ממנו במיוחד. חוץ מזה שהפלאקס היה נוזלי מדי, ההשפעה שלו פשוט לא הייתה מספיק מרשימה כדי להשאיר אותו באופן קבוע על שולחן העבודה.

לפרויקט הנוכחי בחרתי, בין השאר, בג'וקים בתצורת 24SSOP. לקנה מידה, הנה ג'וק כזה ליד מיקרו-בקר במארז 8-DIP הנוח:

האמת היא שהתצורה הזו לא מפחידה כמו שהיא נראית, ואפילו אני – שהידיים שלי לא יציבות מי-יודע-מה – הצלחתי להלחים ג'וקים דומים בעבר. אלא שהפעם משהו היה שונה. לא יודע מה קרה, אבל העבודה הידרדרה מהר מאוד למשהו מהגיהינום. ניסיתי ראשים שונים של מלחמים, טמפרטורות שונות, סרטי נחושת ומשאבה ידנית להסרת בדיל, כמובן כמויות של פלאקס מהעט… כלום לא הצליח להיפטר מגשרי הבדיל הזעירים שנוצרו כל פעם בין רגלי הג'וק. רק אחרי המון זמן ומאמצים הצלחתי לעשות זאת. התוצאה הסופית נראתה טוב אבל אני הייתי מותש לגמרי, וידעתי שבמסגרת הפרויקט הנוכחי אצטרך להלחים עוד עשרים כאלה. אין מצב.

ג'וק במארז 24SSOP מולחם ל-PCB

ורק אז נזכרתי בפלאקס אחר שקניתי פעם, בעקבות המלצות בפורומים שונים: SMD291 של חברת ChipQuik. ייעדתי אותו לפרויקט שבסוף לא יצא לפועל, והוא נשכח במגירה. הפלאקס הזה מגיע במזרק, והוא סמיך וקצת דביק כך שאפשר "למרוח" אותו כמעט בדיוק איפה שצריך, בניגוד להרטבה הכללית של העט מאיביי. השתמשתי בו עם הג'וק הבא בתור לפי ההנחיות המצורפות, ובשלושה-ארבעה "וישים" של המלחם + אחד לתיקון זעיר, זה יצא מושלם כמו ממכונה. זה היה פשוט מדהים, כמעט כמו שרואים בסרטוני הדרכה.

בדיעבד הסתבר שהיה לי מזל של מתחילים. בכמה מהג'וקים הבאים נוצרו בכל זאת גשרים, ונדרשה קצת יותר עבודה כדי להבין איך מלחימים אותם כמו שצריך. אף על פי כן, ה-SMD291 קיצר מאוד את התהליכים, והזמן שהוא חסך לי שווה הרבה יותר מהעלות שלו (במיוחד בהתחשב בזה שהשתמשתי בינתיים רק בחלק קטן מהפלאקס שבמזרק).

הכמעט

ואז הגיעה המכה. מתוך אחד-עשר הכרטיסים שיצרתי (אחד לבדיקות וניסויים, עשרה ללקוח), אולי שלושה עבדו על הפעם הראשונה. ה-PCB שתכננתי היה בסדר גמור, הרכיבים שבחרתי היו מצוינים למשימה ונקנו מאתרים מקצועיים – אז מה קרה?

כשהתחלתי לדבג את התקלות האלה, הבנתי מהר מאוד שהסיבה היא כמעט תמיד אותה סיבה: מגע לא טוב בין רגל של ג'וק, או של רכיב אחר, לבין הפד שעל ה-PCB. כשעיצבתי את ה-PCB השתמשתי ב-footprints מוכנות מראש לרוב הרכיבים (ה-footprint היא "טביעת הרגל" של הרכיב על ה-PCB, כלומר נקודות המגע ביניהם [פדים], קווי המתאר המצוירים וכו'). לשאר הרכיבים יצרתי את ה-footprints בעצמי על סמך ההמלצות ב-datasheets. המשותף לכל אלה הוא שהן מיועדות להלחמה אוטומטית, בתנור (reflow), ולא להלחמה ידנית!

ב-reflow, משחת ההלחמה נמצאת מראש בין ה-PCB לבין רגלי הרכיב, ונצמדת לשני הצדדים באופן שווה בזמן החימום. בהלחמה ידנית, לעומת זאת, המלחם בא מלמעלה. אם הפדים ב-footprint קטנים מדי, הוא לא מצליח לגעת בהם אלא רק ברגל של הרכיב, ואז הבדיל "נדבק" כמו שצריך רק אליה, אפילו אם למראית עין הכול תקין. כבר בזמן העבודה הרגשתי את הקושי הזה להגיע לכמה מהפדים, והקדשתי תשומת לב למקומות הבעייתיים – ובכל זאת במבחן התוצאה הסתבר שזה לא הספיק.

בסופו של דבר כל הנקודות הבעייתיות אותרו ותוקנו, ואני למדתי לקח חשוב: בפרויקטים להלחמה ידנית, אם יש רכיבים עדינים או ייחודיים, שווה להשקיע את הזמן וליצור לבד footprints עם פדים גדולים/ארוכים יותר מהמקובל, כדי שהמלחם יוכל להגיע גם אליהם בקלות. פה ושם אפשר למצוא דברים כאלה מוכנים מראש (בתוכנת KiCAD שאיתה אני עובד, למשל, יש footprints מותאמות להלחמה ידנית של נגדים ולדים SMD), אבל זה ממש לא הסטנדרט.