Пайка плат волной припоя, при помощи робота и в домашних условиях паяльником

Компоненты электронных схем, составляющих основу большинства современных приборов и устройств, как правило, соединяются методом пайки, с использованием технологии печатного монтажа.

Для этой цели используются печатные платы, представляющие собой пластинки из диэлектрического материала, на поверхности которого нанесены токопроводящие дорожки, соединяющие места крепления выводов электронных компонентов.

Волновой метод

В процессе серийного производства электронных приборов, крепление компонентов на печатных платах осуществляется на конвейерных линиях заводов. При этом применяется пайка волной припоя.

Суть этой технологии, появившейся в 50–х годах прошлого века, заключается в следующем.

Печатные платы с установленными на них электронными компонентами движутся по специальному конвейеру. В процессе движения, места пайки покрываются флюсом, плата предварительно прогревается, после чего проходит над ванной с расплавленным припоем.

Ванна оборудована специальными соплами, создающими волну, возвышающуюся над поверхностью припоя в ванне.

Плата расположена таким образом, что места пайки контактируют с поверхностью волны при перемещении платы вдоль ванны. В этот момент происходит смачивание припоем контактных площадок на плате и выводов припаиваемых деталей.

Сила поверхностного натяжения жидкого припоя не даёт ему стечь полностью с поверхности платы, что обеспечивает спаивание деталей с контактными площадками.

Настройка технологических параметров

Для получения качественных паяных соединений, необходима настройка технологических параметров паяльной линии. Во-первых, формой и ориентацией сопла формируется гребень волны оптимального профиля, во-вторых, движущаяся над ванной плата располагается под некоторым углом к поверхности расплава.

Правильно выбранные параметры процесса позволяют избежать брака в виде перемычек между токоведущими дорожками и наплывов (сосулек) на выводах деталей.

Для этой же цели может использоваться технология пайки двойной волной. В этом случае, первая волна припоя имеет турбулентный характер, что позволяет лучше смачивать паяемую поверхность и проникать припою в монтажные отверстия платы.

Вторая волна, имеющая более плавное ламинарное течение, смывает огрехи в виде лишних капель и наплывов припоя, формируя при этом окончательную геометрию гантелей.

Пайка волной не всегда автоматизирована. Например, на многих сборочных конвейерах Китая и других стран Азии, установка деталей на плату, последующая обработка флюсом и обмакивание платы в ванну с припоем выполняют люди.

При этом плата берётся руками посредством специального захвата и обмакивается в ванну жидкого припоя.

Крепление smd компонентов

Способ пайки волной чаще применяется для плат, компоненты которых монтируются с одной стороны платы, а контактные площадки и токоведущие дорожки – с другой.

Штыревые выводы элементов вставляются при этом в сквозные отверстия платы и припаиваются с обратной её стороны. Однако большинство современных электронных схем конструируется под использование так называемых smd-компонентов, закрепляемых поверхностной пайкой. Такие детали припаиваются к плате с той же стороны, на которой они установлены.

Применение волновой технологии пайки для таких элементов имеет ряд особенностей:

• при пайке волной smd-компонентов плата должна быть ориентирована вниз предварительно приклеенными к ней деталями;
• волна расплавленного припоя омывает при этом корпуса деталей.

Таким образом, smd-компоненты перед пайкой должны быть приклеены к плате специальным клеем. При этом иногда имеют место случаи отклеивания деталей во время их контакта с волной расплава, что приводит к появлению брака.

Кроме этого, не все электронные компоненты способны выдержать температурный режим, возникающий в процессе «купания» в жидком припое. Эти обстоятельства ограничивают применение волновой технологии.

Следует добавить ещё одну отрицательную черту, присущую этой технологии пайки. Большое количество расплавленного припоя в ванне, постоянно контактирующее с открытым воздухом, приводит к активному образованию окисла.

Применение паяльной пасты

Для крепления smd-компонентов на плате обычно применяются другие технологии пайки. Как правило, все они основаны на использовании паяльной пасты. В этот состав входит порошкообразный припой, флюс и наполнитель.

Паяльная паста наносится на контактные площадки платы и выводы установленных на них деталей.

После этого плата направляется в специальную печь, где производится нагрев соединений одним из способов:

• парогазовой смесью;
• источниками инфракрасного излучения;
• способом конвекции.

В процессе нагрева происходит плавление паяльной пасты и спайка контактов.

Автоматизированные технологии

В ситуациях, когда электронные компоненты имеют выводы с очень малым шагом, при пайке разъёмов, имеющих большое количество выводов, и в других случаях, требующих использования очень тонких технологий, обычно применяется паяльный робот.

Робот-манипулятор для пайки плат представляет собой прецизионное устройство, содержащее координатный стол, на который устанавливается плата с размещёнными на ней деталями и паяльной головки, перемещающейся по трём координатным осям.

Головка оборудована механизмом подачи припоя и устройством для вакуумного отсоса его излишков.

Роботизированная автоматическая пайка плат существенно уступает волновому способу по скорости, поэтому используется только в тех случаях, когда последний применить невозможно.

Кроме собственно пайки, роботы часто используются для установки деталей на плате непосредственно перед их спайкой. Отдельные элементы, установка которых в силу их сложной нестандартной формы (трансформаторы, дроссели, некоторые виды микросхем) плохо поддаются автоматизации, устанавливаются вручную.

Поэтому, даже на крупных сборочных конвейерах известных фирм, выпускающих электронное оборудование, присутствуют участки, на которых сборку осуществляют люди.

Кроме этого, контроль качества продукции также часто выполняется людьми. Платы с дефектами, которые могут быть устранены, направляются на доработку, выполняемую паяльником вручную.

Работа в домашних условиях

При сборке самодельных электронных устройств, радиолюбители самостоятельно изготавливают печатные платы. При наличии желания и элементарной подготовки, этому не сложно научиться.

Изготовить печатную плату можно, используя имеющиеся рисунки дорожек на плате, более подготовленные могут самостоятельно сделать эскиз платы, имея принципиальную электрическую схему устройства. Для изготовления печатной платы берётся лист фольгированного изоляционного материала.

Это может быть гетинакс или стеклотекстолит, покрытый тонким слоем меди с одной или двух сторон, в зависимости от того, какая требуется плата – односторонняя или двухсторонняя.

На бумаге чертится эскиз рисунка токопроводящих дорожек, затем он переносится на поверхность медного слоя, в нужных местах просверливаются сквозные отверстия для установки деталей, а рисунок покрывается слоем краски или лака.

После высыхания покрытия выполняется травление платы, то есть, погружение её на некоторое время в один из составов, разъедающий слой меди, не покрытый краской. Обычно для этих целей используется либо хлорное железо, либо раствор кислоты, либо смесь медного купороса с поваренной солью.

После вытравливания меди, лак или краска смывается растворителем, полученный рисунок лудится обычным паяльником, после чего можно приступать к установке деталей и припаиванию их к плате.

Перед лужением, дорожки следует тщательно обезжирить и зачистить мелкой наждачной бумагой. Выводы деталей перед установкой также нужно зачистить, можно также залудить, это облегчит последующий процесс пайки.

Пайка производится хорошо разогретым паяльником, на жале которого должна оставаться капля припоя. Если расплавленный паяльником припой не удерживается на жале, скорее всего, паяльник перегрет.

Для контроля его температуры лучше пользоваться регулятором напряжения или паяльной станцией. Контакт паяльника с деталью должен быть коротким. После смачивания припоем вывода детали и площадки на плате, паяльник сразу убирается.

Это исключит возможность выхода детали из строя в результате перегрева и обеспечит ровное и красивое растекание капли припоя.

Для пайки плат и электронных компонентов следует выбирать мягкие сорта припоев на основе олова. Требуемую прочность пайки в этом случае обеспечит самый мягкий припой, при этом, его применение облегчит работу и уменьшит тепловую нагрузку на детали.

Поскольку выводы электронных компонентов обычно уже залужены, а дорожки платы выполнены из меди, в качестве флюса можно использовать только канифоль, или её спиртовой раствор.

Умение паять платы может пригодиться также при выполнении самостоятельного ремонта вышедшей из строя электроники.

выбор пальника, припоя и последовательность действий

Пайка считается очень удобным и хорошо проверенным способом соединения проводников и радиодеталей. С её помощью также можно припаять провод к плате с расположенными на ней электрическими контактами.

Качеством пайки, в конечном счёте, определяется надёжность образовавшегося соединения, так что перед началом работ рекомендуется ознакомиться с особенностями этой не совсем простой процедуры.

Общие правила

Для того чтобы присоединить проводник к плате в первую очередь потребуется паяльник с мощностью, зависящей от толщины самого провода.

Обычно для этих целей используются паяльные устройства с рабочей мощностью в пределах от 25-ти до 40 Ватт.

Помимо этого, необходимо будет запастись комплектом расходного материала, заметно облегчающего условия пайки (припой, канифоль и флюс). Желательно также подготовить инструмент для отвода тепла, посредством которого можно защитить саму плату от сильного перегрева.

Подготовка проводов

Для получения качественного соединения крайне важно правильно подготовить провод к пайке, для чего необходимо проделать следующие обязательные операции:

1. Сначала рабочий конец провода очищается от поливинилхлоридной изоляции на длину чуть большую размера будущего контакта.
2. Затем из обнажившегося многожильного конца вручную или с помощью пассатижей формируется тугая скрутка, которая затем лудится в канифоли с припоем.
3. По завершении этой операции переходят к плате, контактный пятак которой также следует тщательно залудить.

На этом подготовка провода может считаться законченной. Но перед тем как паять его к плате необходимо будет учесть ещё один важный момент.

Установка теплоотвода

Для того чтобы не перегреть и не повредить расположенный на плате контакт рекомендуется к месту пайки прикладывать какой-нибудь металлический предмет, который в данном случае выполняет функцию теплоотвода.

В качестве такого вспомогательного приспособления традиционно используется пинцет, но, в крайнем случае, его может заменить мощная металлическая клипса или отвёртка.

Для обеспечения надёжного застывания расплавленного припоя необходимо на некоторое время зафиксировать проводник в зоне пайки (обездвижить его). В противном случае паяльную процедуру придётся повторить.

По завершении соединения отдельных проводников временное приспособление для отвода тепла удаляется из рабочей зоны.

Таким образом, зная процедуру пайки, можно отремонтировать многие электроприборы, в частности елочную гирлянду, плеер, светодиодную лампу.

Пайка шлейфа

Гибкие шлейфы из тонких проводников уже давно применяются в современной бытовой аппаратуре. Их можно встретить в обычном мобильном телефоне, а также в любом образце компьютерной техники, в которой имеются многожильные соединения.

Как правило, в шлейфе дорожки проводников очень тонкие и располагаются вплотную одна от другой, что накладывает на паяльные работы следующие ограничения:

• для припаивания шлейфа к плате потребуется паяльник, мощность которого не должна превышать 24-х Ватт;
• при пайке желательно использовать специальную увеличительную линзу, закреплённую на рабочей подставке-кронштейне;
• для обеспечения хорошего отвода тепла от рабочей зоны потребуется массивный пинцет.

Нередко приходится соединять два тонких провода между собой (для устранения их обрыва в шлейфе, образованном из нескольких проводников). В этом случае сначала необходимо зачистить оборванные концы, а затем туго скрутить их между собой.

С целью изоляции места соединения на один из них перед этим натягивается подходящая по диаметру пластиковая трубочка (кембрик).

По завершении пайки места скрутки изолирующая трубка с небольшим натягом перемещается в зону соединения.

Можно ли обойтись без паяльника

Припаять без паяльника провода к плате – вполне выполнимая задача. Для этого следует взять небольшую по размерам металлическую ёмкость (типа плошки) и заполнить её мелко нарубленным мягким припоем, смешанным с тщательно растолчённой канифолью. Для этих целей удобнее всего использовать металлическую крышку от стандартной банки кофе.

Затем ёмкость с твёрдой паяльной смесью разогревается любым доступным способом до момента перехода последней в жидкую фазу. Все последующие операции должны выполняться очень быстро, чтобы не допустить остывания готового состава.

Нужно окунуть в расплавленный припой конец подпаиваемого проводника, а затем осторожно капнуть жидким составом на контакт платы. Быстро прижать конец провода к ещё не застывшей капле расплавленного припоя, и дождаться остывания зоны соединения.

В заключение обзора отметим, что в современных электронных устройствах обрыв проводника в контактной точке платы – это самая распространённая неисправность.

Так что после освоения технического приёма их соединения без паяльника можно будет легко восстановить любое повреждённое электронное изделие (такое, например, как клавиатура персонального компьютера).

ПАЙКА ПЛАТ

   Умение пользоваться паяльником — это очень полезный навык для любого человека. Именно правильно пользоваться, а не просто ткнуть в припой. Уметь хорошо паять настоящее искусство, которое дается не сразу, а в результате практики. Немного терминологии: припой — это легкоплавкий металлический сплав, которым спаиваются провода и выводы деталей. При пайке плат чаще применяют оловянно-свинцовые припои, представляющие сплав олова и свинца. По прочности спайки эти припои не уступают чистому олову. Плавятся такие припои при температуре 180 — 200° С. Обозначаются они сокращённо ПОС (припой оловянно-свинцовый), за которыми следует двузначная цифра, показывающая содержание олова в процентах, например: ПОС-40, ПОС-60. Ещё лучше взять так называемый легкоплавкий сплав Вуда с температурой плавления около 70 °C.

   Флюс применяется для того, чтобы подготовленные к пайке места деталей или проводников не окислялись во время пайки. Для пайки плат надо применять флюсы, в которых нет кислоты. Простейшим и самым распространённым флюсом является канифоль. Канифоль лучше покупать натуральную сосновую. Гораздо лучший результат можно получить если запастись жидким флюсом. Для его приготовления измельчают канифоль в порошок и всыпают в этиловый или борный спирт. Такую канифоль наносят на спаиваемые места кисточкой. Купив новый паяльник, жало надо зачистить и залудить — покрыть тонким слоем припоя. При первом включении нового паяльника в сеть обычно происходит выгорание связующих компонентов изоляции — из паяльника при этом идет неприятно пахнущий дымок, поэтому первое включение паяльника лучше производить на открытом воздухе. Теперь зачистите жало паяльника напильником, затем снова нагрейте паяльник. Опустите жало в канифоль, а затем прикоснитесь им к кусочку припоя. В слое расплавленного припоя поводите жало по деревянной подставке так, чтобы вся поверхность его покрылась слоем припоя. 

   При пайке мелких радиодеталей удобно иметь очень тонкое жало паяльника, диаметром буквально пару миллиметров. Перегретым паяльником паять платы не удобно. Тем более есть опасность перегреть паяемые радиодетали. Желательно оснастить паяльник регулятором температуры по любой известной схеме. И помните, что при пайке плат выделяются вредные для здоровья пары припоя. Нежелательно наклоняться над местом пайки и дышать этими испарениями. Старайтесь паять у открытого окна и почаще проветривайте помещение.

   Форум по пайке плат и деталей

   Обсудить статью ПАЙКА ПЛАТ

Как выпаять микросхему из платы паяльником в домашних условиях

Существует большое разнообразие инструментов для пайки, но не все из них универсальны. Для некоторых целей требуются специализированные устройства, которые обладают особой формой жала, принципом работы, температурным режимом и прочими характеристиками. Рассматривая, как паять микросхемы паяльником, стоит обратить внимание на то, каким инструментом производится данная операция.

Как выбрать паяльник

Прежде чем узнавать, как правильно припаять микросхему, стоит разобраться с моделью устройства. Здесь подходит инструмент, мощность которого будет находиться в пределах 15-30 Ватт. Этого вполне достаточно, чтобы припаивать детали схем и плат, при этом не навредив им. Для данного дела подойдет акустический паяльник, отличающийся компактностью и низким уровнем теплоемкости. Он оптимален и для сборки схем. Помимо этого встречаются еще промышленные модели, рассчитанные на более широкий круг операций.

Выбирая, каким паяльником паять микросхемы, необходимо остановиться на модели с 3-х направляющим заземляющим штекером. Техника с таким устройством позволяет избежать рассеивания во время протекания тока через прибор. Образование тепла производится за счет замыкания тока в наконечнике. Сейчас встречается достаточно моделей, которые могут предоставить нужный уровень качества работы и обладают требуемыми параметрами, так как количество маломощных аналогов увеличивается.

Паяльная станция

Это устройство оказывается сложным, и для его освоения требуется большой опыт работы. Есть несколько способов, как выпаять микросхему из платы паяльником такого рода, но за счет более высокой мощности здесь возникает вероятность навредить. В станции, как правило, автомат соединяется с источником переменного тока. Средняя мощность составляет около 80 Ватт. При освоении техники пайка с ней становится значительно легче. К преимуществам относятся:

• длительный срок эксплуатации;
• возможность точной регулировки температуры с относительно небольшой погрешностью;
• возможность распайки кабелей;
• пайка алюминия, нержавейки, стали и прочих сложных для соединения металлов;
• легко проводится пайка труб из пластика, что делает устройство более универсальным, чем сам паяльник.

Станция обладает широкой сферой применения, поэтому, например, задача «как выпаять микросхему из платы» и подобные ей не вызывают большого труда. Сложность в освоении и высокая стоимость ограничивают распространение устройства для других. В сравнении с обыкновенным паяльником здесь намного выше потребление электроэнергии.

Как подобрать подходящий припой и флюс

Рассматривая способы, как припаять провод к плате паяльником, или осуществить другую подобную операцию, нужно помнить о правильности выбора припоя. От этого зависит многое. Для пайки микросхем подходят далеко не все виды припоев. Стандартно используют канифоль, но если речь идет об очень тонких соединениях, которые присутствуют в микросхемах, то лучше применять кислоту. Канифоль может привести к разрушению контактов и основных узлов устройства.

Если вы рассчитываете, как припаять микросхему в домашних условиях, то оптимальным решением становится припой, в котором 60% олова, а остальное приходится на свинец и его примеси. Так работа контактов не затрудняется, а узлы схемы не портятся.

Как правильно паять паяльником: последовательность действий

Большинство видов пайки происходит по одной и той же технологии, за исключением некоторых отличий. Освоив элементарные операции, намного проще научиться последующим методикам.

Лужение жала. Перед началом работы всегда требуется очищать жало до новой операции. При лужении нужно покрыть его тонким слоем припоя, чтобы улучшить свойства во время пайки, в частности, повысить теплообмен между припоем и спаиваемым материалом.

Разогрев. Жало должно быть хорошо разогрето перед использованием. Его температура по всей поверхности должна быть равномерной. Лучше всего, если устройство будет с регулятором температуры, в ином случае, придется следить за тем, чтобы жало не перегрелось.

Смазка платы. Плату необходимо промазать кислотой, чтобы можно было нормально работать без остановки. Если получилось слишком большое количество расходного материала, то его стоит убрать.

Чистка насадки. Верхняя часть насадки покрывается флюсом, чтобы поверхность была полностью закрыта, при этом не было остатков. Лучше всего удалять их при помощи специальной губки или тряпки.

Как паять плату

Чтобы разобраться, как правильно паять микросхемы паяльником, следует освоить несколько вполне простых, но очень важных этапов:

1. Подготовка поверхности. Чтобы обеспечить прочный контакт, поверхность должна быть тщательно очищена от всего постороннего. В ином случае, на месте соединения повышается сопротивление. Для обезжиривания платы подойдет мыльный раствор, который нужно нанести салфеткой. Если схема загрязнена твердыми отходами, требуется применять специальный состав или ацетон.
2. Расположение. После того как схема будет очищена, на ней нужно будет правильно расположить контакты. Начало процесса следует вести с мелких плоских деталей, после чего переходить к более крупным, таким как транзисторы, конденсаторы и прочее. Это необходимо для сохранности чувствительности компонентов. Благодаря правильному подбору мощности, температурное воздействие не влияет на свойства платы, только если совсем не переусердствовать с нагревом.
3. Нагрев. Припой следует нанести на самый конец жала, чтобы увеличить теплопроводность металла в рабочем участке. Чтобы нагреть соединение, включенный паяльник нужно упереть жалом в компоненты платы. Как правило, хватает 2-3 секунд для достижения нужного результата.
4. Нанесение припоя. Когда свинец полностью разогрелся, можно приступать к нанесению материала. Паять следует аккуратно, при этом необходимо следить за участком разжижения, чтобы перейти дальше, чем это требуется.

После окончания пайки необходимо удалить все лишние остатки. Это нужно делать только после полного остывания.

Советы и хитрости

Имея опыт, как правильно выпаивать микросхемы феном, и в совершении прочих операций с платами, можно выделить определенные особенности, которые помогут улучшить качество процесса. Сюда стоит отнести:

• Необходимость держать наконечник в чистоте. Это позволяет сохранять свойства теплопроводности жала. Таким образом, нельзя запускать его состояние, чтобы пайка была качественной.
• После окончания пайки места соединения стоит перепроверить. Это делается визуально с помощью лупы, чтобы там не было трещин и отслоений.
• Чувствительные детали желательно ставить последними, а в первую очередь уделять внимание мелким соединениям.

Заключение

Есть масса способов, как без паяльника припаять провод к плате, или выпаять контакты со схемы с помощью подручных устройств. Они не отличаются высоким уровнем и надежностью. Лучше всего выбирать профессиональную технику, которая даст качественный и безопасный результат. Главное, чтобы паяльник обеспечивал тонкость работы с мелкими деталями.

Видео: Как выпаять микросхему тремя разными способами

Как паять паяльником на примере пайки деталей, проводов и возможности выпаять их с платы (провода, радиодетали на плате) (видео)

 Время не стоит на месте, оно бежит, несется, меняется, а вместе с ним меняется и все вокруг. Так еще в Советском Союзе, лет 30 назад, каждый второй умел наверняка паять, при этом делала это неплохо. Все это исходило из реалий того времени, когда люди чуть ли сами себе делали приемники, телевизоры, магнитофоны, всевозможные проигрыватели. Такую особенность можно связать с надлежащим развитием техники того времени, а вернее обеспечением последней населения нашей страны. Да, многим чего не хватало, сложные бытовые приборы мало того что стоили несколько зарплат, так еще и ждать их приходилось месяцами и годами. Такие реалии заставляли «дружить» с паяльником, тем самым, который мог порадовать своего хозяина новым, нужным и желанным прибором в доме. Достаточно вспомнить мое детство, когда засыпая в сумерках, я видел спину отца, склонившегося над письменным столом. В свете настольной лампы поднимался дымок от канифоли, столь приятный как помнится сейчас. Там что-то паялось… Однако с того времени много что изменилось. Техники стало пруд пруди, и стоит она при этом не так уж дорого. Канифоль на запах стала несколько другой, вонючей и химической… А паять умеет далеко на каждый второй. Но раз вы заглянули к нам на страничку, то наверняка не из праздного любопытства. Так вот и давайте поговорим о том, как паять паяльником радиодетали и провода.

 Здесь, прежде, хотелось остепенить тех, кто пришел к нам с целью узнать о том, как паять чайники, трубки и радиаторы. Нет, мы вовсе не уничижаем их цели и задачи, просто в этой статье не об этом. Мы хотели поговорить о пайке исключительно деталей и проводов, о подвесном монтаже и монтаже на плате. Ведь по сути пайка радиолюбителя несколько отличается от пайки жестянщика, а значит нам, чтобы не валить все в одну кучу, и не распыляться на необъятное, хотелось бы упомянуть лишь о пайке паяльником радиодеталей и проводов. Если что извиняйте, а я продолжу…

Какой паяльник выбрать для пайки радиодеталей и проводов

 По сути, здесь выбор будет состоять из поиска следующих критериев, это его мощность и тип жала. Вот давайте и разберем теперь возможные альтернативы.

Выбор паяльника по мощности

Для пайки радиоэлементов самым подходящим будет паяльник мощностью 25-40 Ватт, именно такая мощность обеспечит быстрый прогрев контактов, но не перегреет деталь. Перегрев детали может привести к выходу ее из строя, так скажем, что ножки можно греть 5-10 секунд, а есть и детали, которые выдержат и не более 2 секунд. Здесь надо исходить из опыта и конкретных условий, но чем быстрее вы сделаете пайку, тем лучше. При этом, используемая мощность паяльника должна использоваться оптимально, все на то, чтобы расплавить припой, но не предать лишнее тепло на корпус. Итак, с мощностью мы определились, теперь о видах, типах паяльника, вернее жал для них.

Выбор паяльника по типу жала

 Итак, о материале жала паяльника. Начнем снова со времен СССР, тогда паяльники были одного типа, просто с медным жалом, других никто и не видел. Плюсы здесь очевидны. Медь хорошо передает тепло, на медное жало можно набрать какое-то количество припоя и использовать его локально для пайки, вот, пожалуй, и все. Теперь о минусах. Медные жала паяльника довольно быстро обгорают. Проявляется это следующим образом. Они покрываются окалиной, которая облетает, при этом в месте отслоения окалины само собой образуется углубление, искривление формы. Это очень неудобно в тех случаях, если вы паяете много и часто, а также тогда, когда вам необходимо постоянную ровную поверхность для пайки на самом жале. Да и сам принцип пайки здесь получается несколько иной. При медном жале весь припой для пайки берется на жало, а затем переносится в место пайки.

 Однако есть и другая стратегия пайки, она возможно из-за несгораемых жал. Последние нашли обширное применение в наше время. Такие жала выполнены из композитного или тугоплавкого материла, часто покрыты твердым напылением, на которое не осаживается припой или осаживается очень ограниченно. В итоге, жало постоянно чистое и разогретое. Посмотрите на фото выше, медное жало справа выглядит совсем неказисто, если его сравнить с несгораемым жалом.
 Паять несгораемым жалом можно очень долго, почти пожизненно. Однако припой в этом случае пайки, подается проволокой и непосредственно в место пайки, где разогревается, растекается и затвердевает.
 Если подытожить эту главу, то надо сказать о том, что паяльник должен быть мощностью 25-40 Ватт, а жало выбирается в зависимости от привычки того, кто и с чем привык работать. Если же у вас нет навыков, то я бы посоветовал все-таки несгораемое жало, оно будет навсегда и не потребует обслуживания. О самих же особенностях пайки медным и несгораемым жалом мы поговорим чуть далее, а пока о подготовке к процессу пайки. А если точнее, то о применяемых флюсах, припое, кислоте, инструментах.

Что необходимо для пайки деталей и проводов (держатели, флюс, кислота, паяльный жир, инструмент, заточка жала)

 Прежде чем начать паять, надо для этого что-то иметь… О паяльнике мы уже сказали, но это еще не все. Так для выполнения пайки вам потребуются расходные материалы, будь то флюс, паяльный жир, канифоль или кислота. Давайте разберем каждый из этих реактивов отдельно. Наиболее популярный реактив для пайки деталей канифоль. Именно её в большинстве случаев использовали радиолюбители в СССР. Однако сегодня я бы не сказали что это оптимальный вариант. Быть может из-за того что канифоль стала какой-то другой, она действительно даже пахнуть стала по-другому при разогреве. Видимо по лесам уже никто «не лазит» чтобы раздобыть натуральную смолу, а отсюда и этот непонятный совсем не естественный едкий запах. Я бы посоветовал использовать вам паяльный жир. Не важно, активный или нейтральный. Он вовсе не имеет запаха, что очень хорошо, прекрасно обволакивает контакт, скажу даже более. Жир в советское время был дефицитом, он использовался только на заводах оборонки, а вот обыватель мог о таком только мечтать, отсюда и такая распространенность упоминания о канифоли.

 Теперь о флюсах и кислоте. Кислота и флюс наносятся с помощью кисточки или носика непосредственно в место пайки. Кислота фактически активный реактив, в ней находится кислота (соляная) и цинк. При попадании на металл, кислота съедает его поверхностный слой и продукты окисления на нем, а цинк остается после как коррозионно-сдерживающее. В любом случае, после пайки кислотой лучше промывать эти места от дальнейшего продолжения коррозии, используя соду или воду. Флюс в большинстве случаев это жидкий реагент вроде канифоли или паяльного жира, он не столь активен. Часто это канифоль растворенная в спирте, может еще какие-то добавки… Если резюмировать, то для пайки достаточно только паяльного жира или канифоли. Теперь о инструментах.
 Без хорошего инструмента паять хорошо вряд ли получится. По крайней мере, если вы решили паять много и все подряд. Для удержания радиодеталей в самый раз будут плоскогубцы или пинцет, иначе вы будете обжигать пальцы. Для зачистки проводов и для ровного их откусывания нужны маленькие и острые кусачки. Во время сложных операций пайки, где необходимо припаять несколько проводков или под определенным углом, незаменимы будут штативы «вторая рука». Ну, само собой потребуется подставка под паяльник, чтобы он не валялся на столе и не спал вам столешницу и площадочка для лужения, где будут подготавливаться провода для пайки.
 И вот сейчас мы наконец-то только подошли непосредственно к описанию операций процессов пайки. При этом, как мы уже и говорили, в зависимости от типа паяльника, процесс пайки будет несколько отличаться. Именно поэтому мы рассмотрим два варианта. Для паяльника с медным жалом и для паяльника с несгораемым жалом.

Пример пайки для паяльника с медным жалом

 Любая пайка начинается с лужения площадок, проводов, других элементов, которые необходимо будет соединить вместе. Лужение, это фактически поверхностное покрытия припоем поверхностей. Цель этой процедуры проста. Поверхностный слой обеспечит хорошую когезию для будущего наплавляемого припоя, а значит и надежное соединение при пайке.
 Здесь необходимо сказать и о материалах, которые вы собрались паять. Так скажем, будет паяться хорошо, черные металлы уже хуже, а вот паять алюминий я бы и вовсе вам не советовал. Так как дело это хлопотное и неблагодарное. Именно здесь необходимо сказать о том, что если у вас есть выбор, то выбирайте для пайки провода и коннекторы из меди, именно такой выбор позволит вам паять комфортно. Итак, о лужении медным паяльником.
Разогреваем паяльник, обычно это время 5-7 минут. Раньше даже не пытайтесь. Во время разогрева можно разово опустить паяльник в канифоль или паяльный жир, для предотвращения окисления меди.

Как только жало начнет уверенно плавить припой, то считайте он разогрет.

За это время пока можете зачистить от изоляции и окисла провод или площадку. Если это многожильный провод, то после того как сняли изоляцию, скрутите все проводки между собой. Также если соединение будет неразъемное, то тоже соедините проводки разных проводников между собой.
Теперь положите провод (а) на площадку и обработайте его кислотой, канифолью, либо жиром.

То есть теми реактивами, про которые я вам писал ранее. Именно они поспособствуют лужению, а как итог, и самой пайке. В нашем случае это паяльный жир, я разогрел его и обмакнул провод в него.
Теперь захватываем на жало излишнюю порцию припоя, по сути это будет капелька припоя. Подносим его к проводнику и водим вдоль него.

Проводник должен равномерно залиться.

Теперь он будет похож на нечто покрытое в металлической оболочке. Если припоя мало, то еще раз возьмите припой жалом и распределите его на месте пайки.

Такую же процедуру проводим и с другим проводником. Теперь можно спаять проводники между собой. Выставляем их так, как нам необходимо и каждый раз принося на жале пальника немного припоя, заливаем щель между проводниками.

При необходимости берем припой и приносим в место пайки.

В итоге получается красивый,  прочный и надежный контакт. При необходимости, проводники перед пайкой можно скрутить.

Место пайки изолируем.
Теперь о пайке на плату. Здесь опять же надо начать с лужение дорожек платы. Если вы монтируете что-то на универсальную монтажную плату, то сразу берите плату с лужеными контактами. Далее выпрямляем контакты радиодетали и вставляем их в отверстия, так , чтобы они выступали с другой стороны на 0,5-1 мм. Теперь, как и в случае с проводом берем припой на жало и подносим его к месту ножка-отверстие.

Прикасаемся, и припой растекается по ножке, заполняя при этом и отверстие. Так пропаиваем все ножки радиоэлемента (провода).

Теперь вы хотя и не научились паять паяльником с медным жалом, но знаете как это делается.

Обслуживание (лужение) медного жала паяльника при пайке и после нее

Как я уже рассказывал вам, медное жало со временем выгорает и в итоге меняет свою форму. В итоге необходимо время от времени приводить его форму в порядок. Лучше всего ковать жало, то есть использовать молоток и наковальню, так и выстукивать нужные формы. Но если этого нет, то вполне можно обойтись и простым надфилем.

Берем и обрабатываем жало таким образом, чтобы оно стало подходить под удобную для вас форму (размер). Для меня такой формой является форма под плоскую отвертку. Надфилем стачиваются две стороны, в итоге получается ровный, но «голый» металл – медь.

Надо сказать, что медь металл мягкий. Обрабатывает его соответственно легко. После такого придания формы необходимо защитить жало от окисления. Делается это просто, нанесением на поверхностный слой жала припоя, который выполняет две функции. Во-первых, с его помощью мы паяем, о чем мы уже рассказали. Во-вторых, он защищает жало от окисления и выгорания. Итак, когда мы на холодную обработали жало, то включаем паяльник. Пока он греется, но не прогрелся, можно окунуть жало в канифоль или паяльный жир.

Затем берем припой и наносим на разогретое жало. Припой сам растечется по его поверхности. Все жало готово к использованию.

Восстановление жала необходимо проводить с периодичностью, когда вы заметили, что площадка на нем стала не ровной, и паять в результате этого стало неудобно.

Пример пайки для паяльника с несгораемым жалом

Здесь вновь надо начать с описания того, чем отличается пайка таким жалом. Самое большое отличие в том, что несгораемое жало только разогревает, оно не является средством для переноса припоя на место пайки. То есть по итого, все раздельно – жало обособленно разогревает, припой подается отдельно. В этом случае между жалом и припоем не образуется должной адгезии, это связано, прежде всего, с материалом жала. Материал не способен переносить припой, зато он и не сгорает, то есть практически вечный. Ну, об этом я уже тоже говорил, сейчас ближе все-таки о самом процессе…
В этот раз процесс лужения провода будет проводить с использование флюса, а не жира. Капаем несколько капель на зачищенные от изоляции и окислов контакты под пайку.

 Укладываем провод на площадку и лудим. К слову, в качестве площадки для лужения прекрасно подходит деревянная вставка. Дерево со временем впитывает в себя жир и флюсы, а при необходимости может наоборот отдать их на проводник. 

При разогреве провода жалом, подаем припой к месту лужения.

Припой распределяем по поверхности проводника, в то время пока водим его вдоль него, вместе с разогретым жалом.

Тоже самое делаем и со вторым проводником.
Теперь выставляем проводники друг относительно друга и используя припой, который подается проволокой, разогреваем его и заливаем в щель между проводников.

Все контакт готов, можно изолировать место пайки. Как и в предыдущем случае, провода можно скрутить между собой до пайки.
Теперь о пайке на плате. Здесь все аналогично. Ножки радиодетали вставляются в плату. Затем одновременно подносим припой и жало. Разогреваем место пайки, припой расплавляется и растекается по ножкам.

Как выпаять деталь из платы

На самом деле пайка в большинстве случае включает в себя не только соединение контактов, но и их разъединение. Если нам необходимо разъединить спаянные провода, то разогреваем место пайки и все готово. Однако с радиодеталями все сложнее. Ладно если это резистор или транзистор, когда вывода 2-3. В этом случае по переменке и оперативно разогреваем контакты, а затем вытаскиваем деталь из платы.  Можно использовать маленькие плоскогубцы или пинцет, чтобы не обжечь руки. А вот с микросхемами все куда сложнее. Часто их демонтаж бывает в одностороннем порядке, то есть когда им просто перекусывают ножки, еще на плате, а затем выпаивают по одной. Это оправдано в том случае, когда микросхема больше применяться не будет. Если же вам необходимо сохранить радиодеталь с большим количеством выводов, то здесь есть два способа.
 Первый это использовать иголку от шприца. Каждый раз разогревая припой, вы должны выставлять иголку на ножку таким образом, чтобы она отделяла припой от контакта. После того как такая процедуру будет проделана со всеми контактами радиодетали, то ее можно будет извлечь из платы.
 Второй вариант, когда используется отсос припоя.

В этом случае к разогретому припою приставляется конструкция, которая похожа на шприц. После нажатия на кнопку, она резко поднимает поршень, происходит разряжение и лишний припой попадает в емкость отсоса. Вот и все секреты того, как можно выпаять деталь с платы.

Подводя итог о пайке паяльником

Не смотря на то, что наша статья получилась не такая уж маленькая, но она определенно не охватила всех тонкостей и особенностей, про которые вы узнаете только лишь из своего собственного опыта. Это я к тому, что именно опыт и время помогут вам в полной мере овладеть пайкой, чтобы она была надежной и в тоже время красивой.
 Мне лишь еще раз хочется сказать, о том, что если вы не занимались пайкой совсем, то у вас есть альтернатива, по какому пути пойти. Взять паяльник с медным жалом или несгораемым жалом. Здесь справедливости ради надо сказать о том, что несгораемое жало все же по мне предпочтительнее. Оно вечное, оно очень маленькое, то есть можно разогревать маленькие детали, скажем smd радиодетали, которых в современной электронике не так уж мало. Хотя перейти на его использование было морально не просто. В руки так и просился мой старый верный паяльник с медным жалом. А вот медное жало это некий рудимент, от которого трудно отказаться тем, кто паял еще во времена СССР, и его все устраивает. Что же, они имеют право на свой выбор на свои предпочтения, на отстаивание своих интересов.  Тем более, что у медного жала есть небольшой плюс. При его использовании, как я уже несколько раз говорил, не надо подавать припой на место пайки, он приносится на самом жале. Эта особенность позволяет воспользоваться второй свободной рукой, для удержания радиодетали или провода. При пайке несгораемым жалом в большинстве случаев потребуется приспособление «вторая рука», как на фото выше.
 Что же, если у вас будут свои соображения и важные замечания по изложенному материалу, то вы можете написать о них в комментариях к статье. Мне лишь осталось пожелать поменьше обжигать пальцы и надежно и красиво паять соединения.

Видео о том как паять паяльником

Как правильно паять паяльником? Как правильно паять провода, микросхемы :: SYL.ru

Пайкой называется способ создания неразъемного соединения посредством введения в зону контакта расплавленного материала с температурой плавления ниже, чем у материалов соединяемых деталей. О том, как правильно паять паяльником, можно узнать, освоив технологию на практике.

Назначение прибора

Паяльник электрический выпускается с напряжением питания от 12 до 220в. Маломощную конструкцию сложно изготовить под большое напряжение, так как для этого требуется много слоев тонкого провода, что приводит к увеличению габаритов. Кроме того, его выбирают, исходя из условий безопасности работы.

Мощность паяльника удобно подобрать с помощью простой таблицы:

Мощность, Вт	Назначение пайки
5-20	Транзисторы, диоды, микросхемы
40-50	Распространенная работа по электромонтажу
более 50	Пайка крупных деталей

Оптимальную температуру жала поддерживают вручную или автоматически. Для этого применяют тиристорные регуляторы.

Для увеличения срока службы конец паяльника можно отковать. При этом медь будет меньше растворяться в припое. Перед тем как пользоваться паяльником, жалу придают напильником определенную форму. Наиболее распространенными являются угловая и на срез. Ножевидную форму придают концу, чтобы одновременно выпаивать несколько контактов микросхемы или выводов разъема.

Инструменты

Перед тем как правильно паять паяльником, рабочий участок следует снабдить необходимыми инструментами:

— Подставка. Разогретый прибор располагается на подставке. Она также служит для размещения флюса и является площадкой для работы с проводами. К ней дополнительно прикрепляют «крокодил» с кусочком поролона для чистки жала.

— Штатив. В него входят зажимы («крокодилы»), которые можно перемещать по высоте и поворачивать, ванночка с канифолью, держатель для паяльника.

— Набор инструментов. Он нужен для поддерживания деталей, придания проводам заданных форм, зачистки поверхностей пайки. В число таких инструментов входят пинцеты, пассатижи, кусачки, круглогубцы, напильники, нож, наждачная бумага.

Секреты пайки

1. Использование материалов по назначению. Для пайки можно применять олово. Но его температура плавления составляет 230 ºС. При радиомонтаже соединяемые детали могут выйти из строя из-за перегрева. Сплав олова со свинцом становится жидким при температуре 180-200 ºС. К тому же он дешевле, а качество соединения получается не хуже. Чистое олово преимущественно используют при ремонте емкостей. В радиомонтажных работах применяют припой марки ПОС-61, где число показывает процентное содержание олова. Для удаления окислов с места соединения применяют флюсы. Жестянщики используют для этого кислоты, которые непригодны для электрических соединений. Для них нужно использовать флюсы, которые не будут разрушать контакты. Как правильно паять паяльником с канифолью, которая чаще всего применяется для защиты соединений от окисления?

   Она является пассивным флюсом и должна постоянно защищать расплавленный припой от контакта с воздухом, препятствуя появлению окислов, но с поверхности их не удаляет. Удобным для работы является трубчатый припой, заполненный изнутри канифолью. Для труднодоступных мест используется ее спиртовой раствор.

2. Жало паяльника должно быть зачищено и покрыто слоем припоя, чтобы оксидный налет не мешал в работе.

3. Поверхности контакта предварительно зачищают и залуживают. Тогда соединение получается надежным и прочным.

4. Детали следует правильно соединять и прогревать места спайки.

Как пользоваться паяльником?

1. С поверхностей деталей удаляются посторонние вещества посредством зачистки наждачной бумагой и обезжиривания ацетоном или бензином.

2. Жало очищается от окислов и гари напильником, бруском или наждачной бумагой.

3. Паяльник нагревается, его конец покрывается канифолью, а затем залуживается. Для этого припой на жале растирается деревянным бруском. Вся рабочая поверхность должна приобрести характерный серебристый цвет.

4. Нагревается припой. Его небольшая часть в виде капли наносится на место соединения и разравнивается. Если это необходимо, он добавляется до нужного количества, пока не закроет место контакта. Участок соединения прогревается. Как правильно паять провода? Соприкосновение жала с проводником должно быть по максимально большой площади, а не кончиком, как это делают неопытные монтажники. При этом канифоль должна еще оставаться на капле припоя, чтобы не началось его окисление. Процесс пайки производится в один прием. Если несколько раз отводить и снова прижимать жало к детали, припой станет серым из-за окисления, поскольку канифоль испаряется раньше. В процессе остывания детали должны быть неподвижными. При смещении проводов, когда припой еще не застыл, в нем образуются микротрещины, ухудшающие прочность соединения и создающие дополнительное электрическое сопротивление.

5. Остатки канифоли удаляются кисточкой, смоченной спиртом.

Пайка проводов

Разберемся, как правильно паять паяльником провода. Прежде всего их концы, предназначенные для соединения, освобождаются от изоляции. Соединяемые провода важно качественно прогреть. Для этого размеры жала должны соответствовать габаритам деталей. Если паяльник слишком большой, то в процессе работы будут повреждены соседние элементы. При его малых размерах пайка окажется ненадежной, поскольку детали трудно прогреть.

Подготовка провода заключается в удалении с его конца изоляции. Ее снимают ножом или кусачками. Многожильный провод следует скрутить, чтобы не торчали отдельные части, и залудить. Для этого он опускается в ванночку с канифолью, паяльником берется капля припоя и проводится несколько раз по медным жилам. В процессе лужения провод нужно прогревать и поворачивать, чтобы покрытие было со всех сторон. Для подготовки к дальнейшей работе залуженный конец окунают в расплавленную канифоль и производят таким образом «лакировку». Ее излишки можно будет потом легко удалить рукой.

Припой является слабым сплавом и ломается от небольших нагрузок. Соединяемые провода предварительно зачищают и скручивают. Для этого они должны иметь общую ось. Их центры следует совместить, после чего один провод скручивается вдоль длины другого. Аналогичная операция проделывается со вторым концом. На место соединения наносится расплав канифоли, а затем — припой. Скрутку следует прогреть 2-3 сек.

При недостаточном количестве припой надо добавить, чтобы покрытие было равномерным и блестело. Многим непонятно, почему соединение не прогревается даже с мощным прибором. Как должна производиться пайка паяльником в этом случае? Дело в том, что тепло распространяется снизу вверх. Поэтому скрутку необходимо подогревать снизу. При перегреве припой растекается, а когда тепла недостаточно, покрытие получается рыхлым.

Одножильные провода зачищают до блеска и окунают в канифоль. Затем их соединяют, прогревают 3-5 сек. и наносят припой. На оголенный провод надевают термоусадочную трубку большего диаметра, который уменьшается от повышенной температуры, после чего образуется надежная изоляция. Если спайка быстро остывает, для подогрева используют зажигалку. Освоив, как правильно паять провода, можно приступить к более сложным операциям.

Скручивать вместе медный и алюминиевый провода недопустимо из-за тепловыделения в переходном сопротивлении контакта. Их фиксацию производят через промежуточный элемент, которым может быть болтовое соединение с разделением шайбами, клеммный зажим, прослойка другого металла. Припой для пайки алюминия на основе олова подходит также к медному проводу и может быть для них надежным промежуточным слоем.

Пайка радиодеталей

Спайку с радиоэлементом производят скруткой или внахлест, применяя теплоотвод, например, пинцетом. Нагрев многих деталей электросхем не должен превышать 70 ºС при продолжительности более 3 сек.

На печатной плате место монтажа по периметру отверстия покрывается слоем припоя. Затем в него вставляется залуженный и покрытый канифолью конец проводника. Его прогревают и смачивают добавленной каплей припоя. Жало должно касаться вывода и дорожки платы одновременно. Излишки припоя легко удаляются медной оплеткой. Работа выполнена качественно, когда все точки пайки похожи друг на друга. Выводы радиоэлементов загибают и вставляют в отверстия платы. Концы с обратной стороны немного отгибают, чтобы деталь не выпадала.

Паяльник нельзя долгое время держать сухим в нагретом состоянии. Он покрывается слоем окислов, и жало снова придется зачищать и лудить. На конце постоянно должен быть слой расплавленной канифоли, а в длительные промежутки между работой паяльник следует отключать. Также с него периодически удаляется губкой старый припой.

Элементы плат различного оборудования могут выйти из строя под действием статического электричества. Для предотвращения его возникновения корпус паяльника следует заземлить.

Работа с микросхемами

Рассмотрим, как правильно паять микросхемы. Процесс имеет некоторые особенности. Микросхемы не выдерживают перегрева. В местах соединения не должно быть излишков припоя. Для этого применяют паяльник для микросхем с регулированием температуры нагрева.

Одновременный нагрев контактов производят с применением фена с насадками. Участок на плате необходимо очистить. Для этого подходит ацетон или универсальный растворитель лаков. Затем включается фен, и его температура устанавливается на уровне 330-370 ºС. При минимальной скорости обдува чип разогревается и сразу удаляется пинцетом после оплавления контактов. Затем зона спайки смазывается флюсом, а на место неисправной устанавливается новая микросхема. При нагреве феном она немного проседает от расплавления контактов, что является сигналом о конце операции. Место пайки протирается ацетоном, чтобы удалить остатки флюса. Достаточно мощные контакты можно дополнительно прогреть паяльником.

Когда будет освоена простая пайка паяльником, можно переходить на сложные соединения, например, разнородные металлы с использованием газового, печного или импульсного подогрева.

Пайка алюминия

Трудности пайки алюминия связаны с его низкой температурой плавления (660 ºС) и прочной оксидной пленкой. Детали нагревают в печи или газопламенной горелкой. Их подготовка заключается в удалении жиров растворителем и в механической зачистке наждачной бумагой, абразивным кругом или щеткой из нержавейки. При этом окисная пленка образуется вновь, но ее толщина значительно меньше предыдущей. Затем на место соединения наносится флюс и производится его подогрев до температуры расплавления припоя. Электродным стержнем прикасаются к месту стыка, пока он не начнет плавиться.

Припой для пайки алюминия при температуре 150-400 ºС может быть на основе цинка, олова, кадмия (легкоплавкий). Он слабо сопротивляется коррозии и требует дополнительных покрытий. Тугоплавкие припои, такие, как силумин (590-600 ºС), 34А (530-550 ºС) и другие, более надежны и используются чаще. Сплавы алюминия имеют меньшую температуру плавления. Их паяют с печным подогревом, который точнее регулируется.

Заключение

Как правильно паять паяльником провода и микросхемы? Ответ на этот вопрос подразумевает, прежде всего, тщательную подготовку инструмента и деталей. В процессе создания неразъемного соединения слой расплавленного припоя всегда должен быть защищен флюсом. Для каждой операции подбирается паяльник соответствующей мощности и формы рабочей поверхности жала. При правильном соединении деталей и выдерживании температурного режима пайка получается надежной и долго служит.