SMD-пайка в майстерні — якість, огляд і ціна роботи

Заміна конденсатора займає хвилину, якщо знаєш, який саме, і годину, якщо його спочатку треба знайти серед сотні таких самих на платі з коротким замиканням. Клієнт бачить деталь за кілька гривень і не розуміє, звідки сума в рахунку. Власник майстерні з ремонту бачить інше: плата повернулася через місяць, і незрозуміло, хто винен — пайка, деталь чи сам пристрій. Обидві проблеми про одне: як оцінити якість SMD-монтажу і як перетворити її на чесну ціну в квитанції.

Як виглядає хороша пайка

Добре паяне з'єднання під збільшенням видно одразу. Припій змочує і контактну площадку, і вивід компонента, утворюючи плавну увігнуту галтель — схил від виводу до площадки без різкої межі. Припою рівно стільки, щоб закрити з'єднання: не крапля-кулька зверху і не тонка плівка. Компонент стоїть рівно, по центру площадок, без перекосу.

Одне застереження, яке рятує від хибних висновків: безсвинцевий припій після охолодження зазвичай матовіший і зернистіший за олов'яно-свинцевий. Матова поверхня безсвинцевої пайки сама по собі не дефект — дивляться на форму галтелі й змочування, а не на блиск.

Типові дефекти, які треба впізнавати з першого погляду

Холодна пайка. Припій не прогрівся до кінця або з'єднання зрушили під час охолодження. Поверхня грудкувата, форма опукла, на межі з виводом видно кільце або тріщину. Такий контакт може працювати на столі й пропадати від нагріву чи вібрації — найнеприємніший вид повернень.
Незмочування. Припій лежить кулькою поруч із площадкою або на виводі й не розтікається. Причини — окиснена площадка, замало флюсу, недостатній нагрів.
Перемички. Припій замкнув сусідні виводи. Типово для мікросхем із дрібним кроком. Інколи перемичка тонка, як волосина, і видно її лише під кутом.
«Надгробок». Дрібний чип-компонент — резистор чи конденсатор — піднявся на одному торці й стоїть вертикально. Один кінець розплавився і «потягнув» раніше за другий: нерівномірний нагрів або різна кількість припою на площадках.
Зсув. Компонент з'їхав із площадок — від потоку гарячого повітря або від нерівномірного прогріву.
Кульки припою довкола місця пайки — дрібні сфери, які згодом можуть перекотитися й замкнути щось уже в клієнта.

BGA і QFN: дефекти, яких не видно

У корпусів із виводами під дном — BGA і QFN — головні з'єднання сховані. У QFN збоку видно край виводів, але центральна теплова площадка під корпусом не видна зовсім, а саме через неї мікросхема віддає тепло: непропай там означає перегрів у роботі. У BGA видно хіба що крайній ряд кульок, і то під кутом.

На виробництві такі з'єднання перевіряють рентгеном. У звичайній майстерні рентгена немає, тому якість оцінюють непрямо: рівна посадка корпусу без перекосу, однаковий зазор по периметру, жодних кульок припою, що вилізли з-під краю, і головне — робота пристрою під навантаженням і після прогріву, а не лише «увімкнувся». Звідси проста чесність перед клієнтом: на BGA гарантувати можна роботу, яку ви перевірили, а не «ідеальну пайку», якої ніхто не бачив.

Ще одна особливість: у багатьох телефонах процесор і пам'ять залиті компаундом. Демонтаж такої мікросхеми довший і ризикованіший — це прямо впливає і на ціну, і на те, що ви обіцяєте.

Мікроскоп: дивитися, а не просто мати

Стереомікроскоп у SMD-монтажі — не розкіш, а інструмент контролю. Кілька звичок, які відрізняють огляд від формальності:

Дивитися до і після. Перед роботою — оглянути зону: сліди попереднього ремонту, сколи, піднята маска, корозія. Записати це. Після роботи — та сама зона, плюс сусіди.
Нахиляти плату. Перемички між виводами й тріщини на галтелях часто видно лише під кутом і при боковому світлі; прямо зверху вони ховаються у відблисках.
Обходити по периметру. У мікросхеми з виводами з чотирьох боків — кожну сторону по черзі, а не «глянув у середину».
Дивитися ширше за місце пайки. Гаряче повітря зачіпає все довкола — сусідні компоненти перевіряють так само уважно, як основний.

Мікроскоп — один із перших пунктів у списку обладнання; як порахувати, коли він окупиться, — у статті Обладнання майстерні: що купувати першим і коли воно окупається.

Флюс і відмивання

Без флюсу якісної пайки не буває: він знімає оксиди й допомагає припою розтектися. Але залишки флюсу — окрема тема. Флюси, які не потребують відмивання, розраховані на те, що після повного прогріву залишок неактивний. У ремонті ж флюсу часто кладуть більше, ніж прогрівають, і непрогрітий залишок під корпусом може лишатися активним. Активні залишки з часом дають корозію і струми витоку.

Практичне правило: після роботи зону відмивають — ізопропіловим спиртом або спеціальною рідиною, щіткою, з просушуванням. Особливо під дрібними компонентами і в чутливих колах, де навіть тонка плівка впливає на роботу. Липка пляма флюсу на платі, яку повертають клієнту, — перше, що побачить інший майстер, якщо пристрій колись потрапить до нього.

Перегрів: що страждає поруч

Більшість історій «пайка зіпсувала плату» — це не сама пайка, а перегрів. Що буває:

пластикові роз'єми й кнопки поруч плавляться або деформуються;
сусідні дрібні компоненти зсуваються або злітають від потоку повітря;
сусідні мікросхеми й конденсатори отримують теплове навантаження, яке проявиться не одразу;
плата темніє, шарується, площадки відшаровуються від основи;
без підігріву знизу велику плату веде, і корпус BGA сідає з перекосом.

Окремо — волога. Пластикові корпуси мікросхем вбирають вологу з повітря, і при швидкому нагріві пара може пошкодити корпус зсередини. Тому чутливі до вологи компоненти, а також плати після залиття, перед серйозним нагрівом просушують.

Захист простий і нудний: екранування сусідів термостійкою стрічкою чи фольгою, нижній підігрів, найменші температура й час, з якими робота виходить, і огляд після.

Як оцінювати роботу інженера

Якість пайки видно не на столі, а через місяць — у повторних зверненнях. Тому оцінювати персонал сервісного центру лише за тим, скільки зроблено, мало; потрібна й друга половина — скільки з цього повернулося.

Повторні звернення з тією самою скаргою протягом гарантійного строку — головна цифра. Одне повернення нічого не означає; стабільна частка повернень в одного інженера на схожих роботах — означає.
Повернення через пайку рахують окремо від повернень через браковану деталь — інакше людина відповідатиме за постачальника.
Тип роботи. Той, кому дістаються BGA, матиме більше повернень, ніж той, хто міняє роз'єми живлення. Порівнюють схожі роботи, а не всіх в одному рейтингу.
Вибірковий огляд. Час від часу подивитися під мікроскопом чужу роботу до видачі — не як перевірку, а як звичайну практику. Це вчить швидше за будь-які розмови.

Переробка по власній гарантії зазвичай робиться без нового нарахування — і це варто домовитися заздалегідь. Як вписати таке правило в схему оплати, розібрано в статті Як рахувати зарплату майстрам: оклад, відсоток чи змішана схема.

Скільки брати: з чого складається ціна

Ціна SMD-роботи — це не ціна деталі з націнкою. Її складають чотири речі.

Час × ставка. Порахуйте, скільки коштує година вашої майстерні з ремонту: оренда, зарплата, обладнання, податки, поділені на години, які реально продаються. І рахуйте весь час: розбирання, пошук несправності, підготовку, пайку, огляд, відмивання, перевірку, збирання.
Складність корпусу. Двовивідний чип, мікросхема з виводами по периметру, QFN із тепловою площадкою, BGA, BGA під компаундом — різні роботи за часом і за навичкою. Їм місце окремими позиціями прайсу.
Ризик. Чим більше нагріву і чим дорожча плата, тим вища ймовірність, що щось піде не так. Ризик або закладається в ціну, або чесно ділиться з клієнтом через умову в квитанції — але не ігнорується.
Витратні матеріали. Флюс, припій, обплітка, кульки й трафарети для перекатки, рідина для відмивання, термострічка. Кожна дрібниця копійчана, але за місяць це помітна сума, яка має бути в ціні роботи, а не з вашої кишені.

Чому ціна «за деталь» вводить в оману

Прайс «заміна конденсатора — стільки-то» звучить зрозуміло, але бреше в обидва боки. Конденсатор біля роз'єму міняється за п'ять хвилин; той самий конденсатор, який спочатку треба знайти на платі з коротким замиканням, — це година пошуку. А заміна дорогої мікросхеми з ціною «деталь плюс націнка» робить роботу то непідйомно дорогою, то майже безкоштовною — залежно від того, скільки коштує сам чип, а не від того, скільки праці вкладено.

Чесніше розділяти: робота окремо, деталі окремо. Робота — за прайсом за складністю, з окремою позицією на діагностику й пошук несправності. Деталь — за своєю ціною. Тоді клієнт бачить, за що платить, а ви бачите, скільки заробили саме на роботі, а не на перепродажі деталей.

Що писати в квитанції і кошторисі

Стан плати на прийманні: сліди попереднього ремонту, залиття, корозія, відсутні компоненти. Якщо плату вже хтось паяв, це має бути записано до того, як ви до неї доторкнулися.
Робота і деталь — окремими рядками: «заміна мікросхеми живлення (QFN)» і «мікросхема живлення» з кількістю й ціною.
Ризик при BGA і на платах після залиття: що стан плати може погіршитися і що оплачується, якщо ремонт не вдався, — наприклад, діагностика. Погоджено до роботи, а не після.
Гарантія на пайку: на що саме — на виконану роботу й замінений компонент, а не на всю плату; що не покривається — падіння, залиття, втручання сторонніх.

Повний перелік полів бланка — на сторінці Квитанція про приймання техніки в ремонт, а як влаштувати гарантію, щоб вона не з'їдала прибуток, — у статті Гарантія на ремонт: яку давати і як не втратити на ній гроші.

Що з цього робить програма

ServiceCenterSoft не оцінює пайку — це робота мікроскопа й ока. Але гроші навколо неї розкладає: кошторис у квитанції ведеться рядками, робота вибирається з довідника робіт зі своєю ціною (позиції під різну складність корпусу ви заводите самі), деталь — зі складу зі своєю закупівельною ціною. У кожного рядка є виконавець, і інженер отримує свій коефіцієнт саме від своїх рядків. Стан при прийманні й умови гарантії друкуються в бланку, який клієнт підписує.

У звітах видно заробіток кожного інженера з розшифровкою по рядках, ремонти за період із тим, що саме зроблено, з відбором за інженером, і прибуток сервісу — виручка мінус собівартість деталей мінус частки персоналу; докладніше — на сторінці Звіти та статистика сервісного центру. Окремого лічильника гарантійних повернень немає: якщо завести для них свій вид ремонту, список квитанцій відбирається за ним і за інженером. Фото до квитанції немає — стан плати описується словами.

Коротко

Хороша пайка — плавна увігнута галтель і змочування обох поверхонь; матовість безсвинцевого припою не дефект.
Холодна пайка, перемички, «надгробок», зсув і кульки припою видно під мікроскопом, якщо нахиляти плату й обходити периметр.
Під BGA і QFN з'єднань не видно: гарантують перевірену роботу пристрою, а не «ідеальну пайку».
Флюс після роботи відмивають — непрогрітий залишок може лишатися активним.
Перегрів шкодить сусідам і платі: екранування, нижній підігрів, мінімум температури й часу.
Інженера оцінюють за поверненнями на схожих роботах, окремо від браку деталей.
Ціна = час × ставка + складність корпусу + ризик + витратні матеріали; робота й деталі — окремими рядками.
У квитанції: стан плати, ризик при BGA, на що поширюється гарантія на пайку.

SMD-монтаж у майстерні: як оцінити якість пайки і скільки брати за роботу