Казалось бы, сам вопрос, как правильно паять паяльником, весьма прост. Макнул жало в канифоль, набрал на кончик припоя – и коснулся контактов детали, которую надо припаять.

На самом деле, для выполнения этой работы нужны определенные навыки, которые приходят с опытом. Иначе, как объяснить отличие в качестве пайки, сделанной разными мастерами?

Как быстро научиться паять

Для того чтобы освоить азы пайки необходимо правильно подобрать инструмент. Начнем с главного, с выбора паяльника.

Выбираем правильный паяльник

В большинстве случаев, подойдет паяльник с медным жалом 40-60 Вт, подставка, флюс (лучше всего канифоль) и припой.

Не следует гоняться за дорогими керамическими приборами и паяльными станциями. Для обучения вполне подойдет базовый набор. И не забудьте пинцет.

ВАЖНО! После того, как вы освоите азы пайки – станет понятно, что обучающий набор подходить для 90% домашней работы с паяльником.

Многие продвинутые радиолюбители десятки лет пользуются еще советскими паяльниками без регуляторов.

А качеству пайки может позавидовать владелец оснащенной по последнему слову техники паяльной станции.

Чтобы правильно паять, нужно тренироваться

Если инструмент новый необходимо подготовить жало, заточить и залудить. Это способ годится исключительно для жал из меди.

Как залудить жало, пошаговая инструкция

Если вы уже пользовались инструментом, то правильно подготовить жало к работе поможет это видео

Далее, нарежьте несколько кусочков провода разного сечения, и найдите любой сломанный электроприбор (транзисторный приемник или кассетный магнитофон). Из этого набора можно сделать отличный полигон для тренировок.

Как правильно залудить жало, если припой не липнет – видео

Выпаивайте и ставьте обратно радиодетали на схеме, соединяйте провода со скруткой и без нее. Лучшее пособие для обучения – самостоятельная практика на компонентах, которые не жалко испортить.

Последовательность действий

Не торопитесь сразу соединять две детали припоем. Для начала освойте зачистку провода и контактной площадки на монтажной плате. Затем потренируйтесь лудить разделанный провод.

Попробуйте выпаять из платы двух, а затем и трех контактную радиодеталь (к примеру – транзистор). И только после этого пробуйте паять начисто. Запомните главное правило – сначала прогреть место спайки, затем добавить в него припой.

Добавить припой можно несколькими способами.

1. Поднести расплавленный состав на кончике жала
2. Поднести проволочку припоя к месту соединения и прижав все жалом дождитесь, кода состав начнет плавиться.

Существует множество пластин для соединения радиодеталей, самая простая из них – печатная схема (плата). Для каждой радиодетали на пластине выделено место для пайки, которое называется контактной площадкой. Основная часть контактных площадок имеют отверстия, в которые устанавливаются электронные компоненты, таким образом происходит соединение радиодетали с печатной схемой. Так же на печатной схеме есть линии, соединяющие контактные площадки, эти линии называются дорожками.

Самый простой и универсальный метод пайки схем представляет собой соединение радиодеталей с помощью паяльника. Паяльное оборудование бывает электрическое и автономное. Электрические паяльники – самые простые инструменты для соединения деталей. Автономные паяльники – представляют собой портативное оборудование, которое работает на аккумуляторах, и являются серьезными конкурентами для своих электрических аналогов. Для бытовых нужд и мелких работ подойдут паяльники мощностью от 60 Вт.

Подготовка радиодеталей к пайке

Поверхность печатных схем и радиодеталей очищаются от жира, остатков смазки и грязи. Все электронные детали имеют контакты для пайки, их называют выводами. Используя пассатижи, сгибаются выводы радиодеталей под отверстия печатной схемы. Предварительно на выводы радиодеталей наносится флюс.

Далее радиодеталь (с соблюдением полярности) устанавливается в посадочное место. Чаще всего на поверхности схем есть пометки, которые указывают посадочное место детали. Например, место под резисторы обозначается буквой «R» и нумеруется «R1», «R2», « R3» - резистор номер один, два, три.

Процесс пайки печатных схем

Используя паяльное оборудование, следует запомнить два правила.

Первое правило: жало паяльника разогревается до температуры порядка 200 градусов, поэтому паяльник стоит держать только за пластиковую ручку.

Второе правило: жало окисляется из-за высокой температуры, оно быстро становится грязным, за счет продуктов окисления и плохо проводит тепло, поэтому его необходимо чистить перед пайкой каждого элемента. Для его очистки используют влажную губку. Как только оно станет серебряного цвета, можно приступать к работе.

Жало паяльника около секунды удерживается на контактной площадке и на выводе компонента, за это время все спаиваемые элементы прогреваются, затем под жало подается 1-2 мм припоя. Припой будет плавиться только в точке касания с паяльником. Крайне важно, после подачи припоя около секунды придержать жало на контактной площадке.ъ

Как только припой остынет, можно приступать к следующему компоненту. Следует учесть, что дым, который сопровождает процесс пайки, содержит вредные химические вещества, поэтому во время работы желательно аккуратно дуть на поверхность схемы, чтобы не вдыхать эти испарения. После того как все радиоэлементы запаяны торчащие выводы элементов удаляют острыми кусачками, для того чтобы они не контактировали с другими деталями и выводами.

Оценка качества работы

Пайка считается хорошей в том случае, когда припой полностью закрывает контактную площадку, образуя ровный бугорок, и равномерно обтекает вывод со всех сторон.

Дефекты пайки:

• Если, пайка получилась плоской, на контактной площадке имеется сквозное отверстие, это говорит о недостаточном количестве припоя, данный дефект устраняется перепайкой.
• Если, на контактной площадке образовалось наслоение припоя и задета соседняя дорожка, значит припоя слишком много. В этом случае следует прогреть место соединения и удалить излишки .

Для начала разберемся с процессом пайки. Пайка это процесс образования механического и электрического контакта между металлическими поверхностями, способного выдерживать значительные механические нагрузки. Пайка образуется при высоких температурах (от 180 до 250°С) спаиваемых поверхностей и расплавленного олова. Для качественной пайки недостаточно нагреть одну поверхность с оловом и прислонить к ней другую: обязательное условие образования надежного контакта - равные температуры спаиваемых поверхностей. Естественно что добиться этого можно только при помощи верно подобранного инструмента.

Важное замечание: низкая температура жала паяльника приведет к размягчению припоя но не к его расплавлению. Результат - холодная пайка (узнать можно по зернистой структуре контакта). Перегретое жало - чрезмерное выпаривание припоя. И тот, и другой дефект приводит к рассыпанию / расслоению контакта через некоторое время эксплуатации.

Не нужно забывать и о предельных температурах электронных компонентов: пайка при температуре ~ 250°С не должна проходить более 10 сек. Это уже закон проверенный временем: интегральные компоненты можно запросто пережечь.

Подводя итог выше сказанному определим требования для паяльного оборудования радиолюбителя:
1. Желательно приобретать не просто паяльник, а паяльную станцию. Скажете дороже? Да, но не на много. Цены на хорошие паяльные станции начинаются от 800 руб. Дороже чем паяльник на радиорынке? Но зато какие преимущества: регулируемый диапазон нагрева (вероятность пережечь компоненты спадает на нет); поддержание постоянной температуры жала (жало не перегорает - снижаются затраты на расходники); важная особенность всех паяльных станций - наличие подставки под паяльник (вещь необходимая) и ванны для очистной губки - не захотите покупать станцию будете искать эти вещи отдельно.
2. Мощность паяльника вещь во многом определяющая качество пайки. При пайке печатных плат вполне достаточно паяльника с мощностью 25-40 Вт. Лично я уже 10 лет пользуюсь станциями с мощностью 40 Вт и не знаю проблем. Конечно при пайке проводов сечением в 10 мм: вам и 100 Вт будет мало - но здесь речь идет о пайке плат.
3. Напряжение питания - на территории России стандартом является напряжение 220 ±10% В, 50 Гц. Хотите паять подключаясь к сети электропитания - покупайте паяльник / станцию с таким питанием. Для пайки в автомобиле или в местах где сложно найти розетку можно найти паяльник с питанием 12/18/24 В или газовые паяльники.
4. Важный параметр при пайке плат - форма жала. Сейчас для паяльников / станций предлагается широкий ассортимент жал - лопатка, конус, игла и т.д. Какое выбирать дело ваше: каждому удобно паять тем чем он привык. Я пользуюсь лопатками разных размеров.
5. Немаловажный параметр - стойкость жала. Вы можете найти термостойкие жала которым не страшен длительный перегрев. Удобно, но дорого.
6. Нельзя не упомянуть о антистатических паяльных станций. Если вы готовы выложить более 100$ за паяльную станцию - вы получите антистатическую защиту (полезно при пайке полевых элементов и других капризных бяк). Нет таких денег - не расстраивайтесь - можно самостоятельно доработать станцию / паяльник: заземление жала в большинстве случаев помогает. Это конечно не та антистатика, которая есть в навороченных станциях, но помогает не хуже.

Ну как, обзавелись паяльным оборудованием? Следующий шаг - расходные материалы. Вам понадобится флюс - для удаления окислов с контактных площадок плат и выводов компонентов и припой.

Выбор флюса - отдельный вопрос. Ваш дедушка паял с канифолью - снисходительно улыбнитесь - раньше другого не было. Чем плоха канифоль - канифоль, спиртовой канифольный флюс относятся к категории активных флюсов. Главный недостаток - при высоких температурах удаляется не только оксид металла - удаляется и сам металл. Посмотрите на жало дедушкиного паяльника - все в рытвинах, черное и с зазубринами. Это действие канифоли. Другой главный недостаток - очистка платы после пайки с канифолью большая проблема. Смыть остатки можно только спиртом или растворителями (да и то, порой проще отковырять чем-то острым). Остатки флюса на плате не только некрасиво с эстетической точки зрения, но и вредно. На платах с малыми зазорами между проводниками возможен рост дендритов (проще говоря, замыканий) вызванных гальваническими процессами на загрязненной поверхности.

Каков же выход - на современном рынке материалов можно найти широкую гамму флюсов, которые смываются обычной водой, не разрушают жало паяльника и обеспечивают высокое качество пайки. Продаются такие флюсы, как правило, в шприцах, что очень удобно для использования.

Выбор припоя. Дедушка порекомендовал вам оловянный прут сечением 10 мм? Еще раз улыбнитесь. Сейчас для пайки пользуются припойной проволокой сечением от 1 до 5 мм. Наиболее распространены 1,5-2 мм многоканальные припои. Многоканальность означает, что внутри оловянной проволоки расположены несколько каналов флюса, который обеспечивает образование ровной блестящей и надежной пайки. Продается такой припой в мотках - на , в колбах - в которых он находится свернутым в спираль, и в бобинах (в них количество припоя такое, что его хватит не на один год).

Активатор жала. Активатор жала или TipCleaner продается в очень маленьких баночках. Он необходим для увеличения срока службы жала паяльника. Перед каждой пайкой и после неё (имеется в виду в начале и в конце работы) опустите жало в эту баночку. На нем образуется защитное покрытие, препятствующее образованию нагара.

Ну что, готовы к пайке? Последнее что вам нужно - ручной инструмент: нож, кусачки, пассатижи. Если в процессе работы понадобится что еще - поймете сами.

Перед тем как паять плату необходимо подготовить рабочее место: позаботьтесь о емкости с низкими бортами и достаточно большой площадью для мусора - откусанных выводов и снятой оплетке. Очень хорошо подходит пластиковая одноразовая тарелка (не стоит касаться её жалом разогретого паяльника:). Позаботьтесь и об освещении - свет должен падать на плату так, чтобы рука с паяльником не закрывала его.

Теперь вы настоящий ПАЯЛЬЩИК (правда, еще не опытный, но это наверстывается).

Прежде чем приступить к пайке разберитесь с платой. Если вы делали её самостоятельно - скорее всего она без паяльных покрытий: голая медь. Перед пайкой все контактные площадки придется облудить: покройте их флюсом и нанесите олово паяльником так, чтобы не закрыть отверстия в плате. При правильно подобранной температуре и хорошем флюсе, олово с жала паяльника само "обтечет" всю контактную площадку, как только вы её коснетесь. Не стоит брать на жало паяльника огромные капли олова: касаетесь жалом прутка и через секунду на жале будет необходимое количество.

Плата, покрытая оловом - промышленное изготовление - избавляет от этой работы, но и стоит соответственно.

Плата готова? При необходимости удалите остатки флюса и можете приступать к пайке.

Одна из основных ошибок начинающих радиолюбителей - компоненты паяют, а потом откусывают лишнюю длину ножек. При этом качественного контакта добиться сложно - повышенный теплоотвод и усложненный доступ жала к месту пайки только ухудшают образование надежного соединения. Формуйте выводы компонентов и обрезайте их перед пайкой.

Как я уже отмечал - при правильной технологии олово будет "обтекать" контакт самостоятельно. Обращайте внимание на состояние выводов компонентов: серые матовые выводы - окисленные. Придется лудить с флюсом. Будьте осторожны - можно пережечь компонент. Хотите избежать неприятностей - покупайте компоненты в радиоэлектронных магазинах - там они правильно хранятся.

Все знают, что такое паяльник, и для чего он нужен, но не все умеют им пользоваться. А инструмент это весьма полезный не только в телевизионной мастерской, но и в домашнем хозяйстве. С его помощью можно качественно восстановить оборванный кабель, отремонтировать электроинструмент, бытовую технику и многое другое. Однако паяльником надо уметь орудовать, а также надо уметь правильно подобрать расходные материалы.

Если речь не идет о пайке микросхем и высоковольтного оборудования, то сам процесс не представляет какой-либо сложности. Большинство бытовых задач можно выполнить самостоятельно, не обращаясь к специалисту.

Устройство паяльника

Электрический паяльник обязательно имеет нагреватель. Нагреватель может быть нихромовым или керамическим. Керамические нагреватели по-своему хороши, но они довольно требовательны к условиям работы. Поэтому для домашнего хозяйства лучше всего подойдут электрические паяльники со спиральным нагревателем (ЭПСН). Это довольно неприхотливые и, что немаловажно, недорогие приборы.

Рабочей частью паяльника является жало. Нагреватель доводит его до высокой температуры, позволяющей плавить оловянный припой, которым ведется пайка. На корпусе паяльника обычно имеется винт, который фиксирует жало и с помощью которого можно регулировать его вылет. Ручка паяльника имеет расширение или отдельный фартук, который не дает руке даже случайно соскользнуть на разогретую часть.

В последние годы появились компактные газовые паяльники, сразу составившие конкуренцию паяльникам электрическим. Заправляются они очищенным бутаном, точно таким же, который используется для заправки зажигалок. Пайка газовым паяльником происходит за счет воздействия открытого пламени миниатюрного сопла. Температура пламени может регулироваться в пределах 750-1200°С. На одной заправке паяльник может работать 60-90 минут в зависимости от настройки. Такой инструмент способен полностью заменить электрический паяльник мощностью 150 Вт. Для бытовых нужд его более чем достаточно, если, конечно, речь не идет о пайке труб или кастрюль.

Выбор паяльника

Прежде всего, надо определить, для каких целей приобретается паяльник. Для дома обычно берут прибор, которым можно спаять кабели, провода, починить штекеры аппаратуры и т.д. Для этих целей подойдет прибор мощностью 25 Вт. Более мощные приборы применяются при пайке массивных деталей, а это уже промышленное применение. В то же время не стоит покупать слишком маломощные паяльники на 5-15 Вт. Они предназначены для пайки микросхем и тонкой аппаратуры, например для ремонта мобильных телефонов.

Обращают внимание при покупке паяльника для дома и на его входящее напряжение. Необходимо, чтобы это был прибор, работающий от 220 В, а не от 12 или 24…. Желательно чтобы у паяльника была вилка европейского образца. Современные дома уже все чаще оснащаются заземлением, которое в данном случае исключит электротравму при пробое на корпус.

Если жало в паяльнике извлекается, значит, при необходимости его можно заменить. Узнать это очень просто - паяльники со сменным жалом имеют болт (болты) фиксации на корпусе. Болт позволяет регулировать длину вылета, а она в свою очередь влияет на температуру открытой части.

Жала бывают медными и никелированными. Последние не обгорают, поэтому практически не нуждаются в уходе. Однако они несколько дороже. Красномедные жала время от времени необходимо чистить от припоя и править напильником. Никаких сложностей в этих операциях нет - берется напильник и с его помощью жалу придается требуемая форма. Желательно делать это при снятом жале, зажатом в тисках.

Что касается формы паяльников, то кроме классической «ручечной» формы в продаже можно встретить так называемые «пистолеты». Разница между ними только в форме ручки. Пистолетными бывают также быстроразогревающиеся паяльники с трансформатором, но они уже относятся к приборам профессионального класса. Многие специалисты считают, что классическая форма паяльника удобнее в работе.

Расходники для пайки

Припой . Соединение деталей при помощи пайки подразумевает использование припоя - сплава олова со свинцом. Процесс пайки можно сравнить с горячим склеиванием. Клеем в таком случае выступает припой.

Пропорции олова и свинца в припоях могут быть разными. Производители наносят маркировку, где цифрой обозначается процент олова, например ПОС-61 - припой оловянно-свинцовый, в котором содержание олова составляет 61%. Припой из такого сплава будет плавиться при температуре 180°С. Это намного меньше, чем температура плавления меди или алюминия, паять которые приходится чаще всего.

Изменения соотношения свинца и олова отражается и на температуре плавления припоя. Например, если олова в припое 40%, то температура плавления у такого сплава составит 240°С, а если олова 90%, то сплав начинает плавиться только при 310°С.

Маркировка припоев импортного производства отличается от отечественной. Чтобы понять, что за сплав перед вами, необходимо заглянуть в сопроводительные документы или поискать расшифровку маркировки в сети Интернет. Однако при бытовой пайке сплав припоя особого значения не имеет. Самый тугоплавкий припой плавится при 300°С, что также ниже t(пл.) меди или алюминия. Но работать легче всего с легкоплавкими припоями, поэтому следует отдавать предпочтение сбалансированным припоям, где олова и свинца примерно одинаково.

Удобнее всего пользоваться припоем в виде проволоки диаметром 1-3 мм. В продаже встречаются припои в виде трубки, заполненной флюсом. Такой припой - на любителя; многие специалисты отдают предпочтение простому проволочному припою, который оставляет возможность точнее дозировать припой и флюс.

Флюс необходим для защиты металлических деталей от теплового окисления. Медное жало паяльника быстро окисляется, в результате чего на нем образуется неметаллическая пленка, к которой плохо пристает припой. Флюс удаляет пленку окислов и способствует равномерному распределению припоя. Обработка деталей и контактов флюсом называется лужением.

Встречаются два вида флюсов - кислотные и некислотные. Кислотные флюсы чаще всего используют при пайке железных сплавов (чугун, сталь). После работы с кислотным флюсом необходимо удалить его остатки, чтобы кислота не разъедала металл. Работать с кислотными флюсами нужно очень осторожно, т.к. кислота легко разъедает кожу.

Из некислотных флюсов наиболее распространена канифоль - очищенная сосновая сера. Для большинства бытовых задач канифоли вполне достаточно. Качественная канифоль прозрачна и имеет янтарный цвет; она не так быстро пачкает жало и не сильно дымит. Можно также иметь под рукой ортофосфорную кислоту для случаев, когда окисление значительное.

Технология пайки

Когда нужно припаять одну деталь к другой, спаять контакт или концы проводов, наша задача заключается в том, чтобы закрепить спайку припоем.

1. Хороший контакт и прочность спайки зависит от качества выполнения работы. Спаиваемые детали должны быть хорошо очищены, обезжирены и прогреты.
2. Если выполняется пайка электрического провода или любых других электродеталей, необходимо убедиться в том, что они не находятся под напряжением.
3. Производить пайку лучше всего под кухонной вытяжкой, чтобы дым канифоли сразу удалялся из помещения.
4. Очень важно не перегреть спаиваемые детали. Сами они вряд ли расплавятся от паяльника, но пластик (например, изоляция провода) может пострадать от высокой температуры. Поэтому время воздействия высокой температуры на детали должно быть минимальным. Желательно произвести пайку в один заход.
5. Соединяемые пайкой детали нужно залудить - обработать флюсом и припоем. Залуженные провода перестают гнуться, поэтому их скручивают без лужения и только потом паяют.
6. При сращивании кабелей или проводов производят зачистку концов от изоляции, зачищают сам провод механически и обрабатывают флюсом при помощи паяльника. Чтобы качественно изолировать спаянные провода необходимо предварительно надеть на них кембрики из термоусадочного полимера. После этого концы провода свивают между собой и фиксируют припоем, который в итоге должен покрыть всю контактную часть.
7. Место спайки закрывается термоусадочным кембриком, который после нагрева обволакивает спайку и надежно ее изолирует от контакта с другими проводами.
8. Проволочный припой удобно подавать к месту спайки, а не набирать олово жалом. Но поскольку у человека только две руки, подавать припой получается только в том случае, если детали надежно зафиксированы. Не пытайтесь паять навису - только зря потратите время и нервы. Лучше сначала зафиксировать зажимом спаиваемые детали, а уже потом их паять.

Вот собственно и вся технология. Как видите, она нехитрая. Главное - соблюсти несколько простых правил и понимать, что для чего делается и в каком порядке.

August 26th, 2010

Работа с паяльным оборудованием сопряжена с опасностью получить серьезные ожоги (например, паяльный фен разогревается до 700 градусов Цельсия). Во время работы необходимо соблюдать технику безопасности! За полученные травмы редакция ответственности не несет!

Извлеченная микросхема. На лапах еще полно припоя.

Любой, самый незначительный ремонт электронных устройств подразумевает наличие определенного навыка в технике пайки. Многие всерьез считают, что все можно отпаять и припаять обратно при помощи обычного паяльника, но это совсем не так! Для каждого девайса, в зависимости от его исполнения (под этим следует понимать наличие чувствительных к перегреву и пробоям паяльника элементов, размеры дорожек на печатной плате и т.д.), существуют свои разнообразные способы монтажа и демонтажа элементов. Способы и оборудование, подходящие для пайки блока питания, не подойдут для работы с материнской платой. В этом материале мы рассмотрим наиболее распространенные приспособления и методы их использования для пайки в домашних условиях.

Что и чем паяют

Существует несколько основных видов паяльного оборудования, применяющегося для пайки электрических схем. Это электрические паяльники, газовые паяльники и разнообразные устройства для пайки горячим воздухом (паяльные станции, паяльные фены).

Обычные электрические паяльники – самые универсальные: они используются практически при всех видах ремонта. Существует очень много разнообразных моделей таких паяльников. Они различаются мощностью, размерами и дополнительными возможностями, такими как автоматическая поддержка заданной температуры, возможность заземления и т.д.

Газовые паяльники применяются для пайки в тех местах, где невозможно использовать электрический паяльник (читай, нет розетки). Также они подойдут для пайки горячим воздухом, но в основном только для грубой разборки платы на запчасти. Для тонкой пайки, в роли паяльника горячим воздухом этот девайс не подходит, так как для этого необходимо самостоятельно делать дополнительные насадки и пламегасители.

Паяльные станции – одни из самых универсальных и крутых приспособлений для пайки, но в то же время это самые дорогие устройства. В самом простом варианте – это хорошо сконструированный низковольтный паяльник с вынесенным в отдельный блок регулятором температуры. Более продвинутые модели имеют различные дополнительные приспособления, например, возможность пайки горячим воздухом, но такие девайсы стоят очень недешево.

Паяльные фены используются исключительно для пайки горячим воздухом. Существует много их разновидностей, и они гораздо более доступны по цене, чем паяльные станции. Разные модели различаются диапазоном регулировок температуры воздуха и силы воздушного потока. Применяются фены для пайки микросхем и прочих элементов с большим количеством ножек.

Контакты микросхемы с нижней стороны платы.

Разогреваем контактную площадку жалом
паяльника и тут же убираем припой оловоотсосом.

Ножки микросхемы освобождены от
припоя.

Теперь микруху без усилий можно выковырнуть отверткой.

Так как мы не похожи на миллионеров, будем выбирать оборудование для пайки исходя, в первую очередь, из финансовых возможностей. Тему универсальных паяльных станций затрагивать не будем, так как среднестатистический радиолюбитель может только мечтать о такой вещи и тихо пускать слюни, рассматривая подобные девайсы, разложенные на витрине магазина. Мы же будем использовать для этого хорошие, но недорогие устройства, которые можешь себе позволить и ты. Для пайки мы будем применять электрический монтажный фен, газовый паяльник и обычный электрический паяльник с регулировкой температуры. Этого набора вполне достаточно для большинства потребностей радиолюбителя, хотя, нужно признать, этот набор не совсем универсален – некоторые вещи все же лучше делать с паяльной станцией.

Паяльные прибамбасы

Существует множество специальных примочек, призванных облегчить жизнь радиолюбителя. Их можно разделить на две категории: это разнообразные флюсы и механические приспособления .

Флюсы

Сначала разберемся, что такое флюс и зачем он вообще нужен. Основная задача флюса состоит в удалении пленки оксидов со спаиваемых контактов. В процессе пайки флюс также не дает окислиться скрепляемым поверхностям. Если попытаться спаять контакты без флюса вообще, пайка будет крайне непрочной, так как слой окислов не даст припою проникнуть в верхние слои спаиваемых поверхностей и, соответственно, «склеить» их. Существует огромное количество разнообразных флюсов, предназначенных для пайки. Они могут очень сильно различаться как по химическому составу, так и по назначению.

Для пайки радиолюбительских конструкций обычно применяют флюс, представляющий собой спиртовой раствор канифоли в различных пропорциях. Концентрация такого раствора зависит от вида спаиваемых поверхностей. Но подобный флюс подходит не всегда – в некоторых случаях он слишком «слабый», а кроме того, после пайки флюс необходимо смывать. Дело в том, что при монтаже микросхем типа BGA (чипсет на материнке, процессор видюхи и т.д.), MQFP (микросхема BIOS’а на современных матерях) и многих других смыть такой флюс из-под корпуса микросхемы после монтажа невозможно, поэтому для таких задач применяют специальные флюсы, имеющие очень сложный химический состав. Они характеризуются очень большим электрическим сопротивлением и не обладают коррозирующими свойствами, поэтому их можно не смывать вообще. Примеров, где для пайки различных элементов применяются разнообразные флюсы или различные вариации одних и тех же флюсов, достаточно много, но мы будем применять самый простой флюс, сделанный нами самостоятельно из 1 части канифоли и 5 частей медицинского (этилового) спирта.

Припои

Что такое припой, думаем, объяснять не надо. Как и флюсы, припои для пайки сильно различаются по своим характеристикам. Грубо говоря, припой состоит из сплава олова и свинца, но пропорции могут быть разными. Существует очень много марок припоев, которые различаются температурой плавления, плотностью, теплопроводностью, электрическим сопротивлением и некоторыми другими параметрами. Чем больше в припое свинца, тем больше температура его плавления. Ты можешь задать вопрос: «А не все ли равно, каким припоем паять? Зачем больше одного вида припоя?». На самом деле все очень просто. Приведем пример: как ты знаешь, все силовые элементы питания электронных устройств в процессе работы довольно сильно разогреваются. Если припаивать такие элементы припоем с низкой температурой плавления, пайка со временем может разрушиться, при этом нарушится электрический контакт, и прибор перестанет работать. Это довольно часто случалось с ламповыми телевизорами, так как рабочая температура электронных ламп очень высока, и без должной вентиляции контакты ламповых разъемов начинали плавиться (а то и кипеть!), что нередко заканчивалось возгоранием телевизора (о пожарах, вызванных ламповыми телеками, думаем, ты слышал). В то же время, не все элементы электронных устройств можно паять при высокой температуре, например, многие микросхемы могут не выдержать даже кратковременного разогрева до той температуры, при которой плавится припой с большим содержанием свинца, предназначенный для монтажа силовых элементов.

Есть еще некоторые причины существования большого количества марок припоев, например, несколько разных марок применяются при ступенчатой пайке, когда рядом стоящие на одной печатной плате элементы паяют разными припоями (в сторону уменьшения температуры плавления). Делается это для того, чтобы при монтаже одного элемента не зацепить уже припаянную деталь.

Пайка электрическим паяльником

Сегодня на рынке представлен огромный ассортимент разнообразных электропаяльников, причем разница в ценах и возможностях последних просто огромна. Самый дешевый паяльник стоит меньше ста рублей, самый дорогой – несколько десятков тысяч (паяльные станции). Дешевые паяльники покупать не стоит, так как они мало служат (буквально несколько месяцев), сильно перегреваются и быстро начинают «пробивать», то есть напряжение с нагревательного элемента начинает поступать на металлическую часть паяльника. При некоторых условиях все эти недостатки можно обойти, но намного проще купить пусть не фирменный, но достаточно качественный паяльник за 300 – 400 деревянных рублей.

Зачистим кончики двух проводов.

Самое больное место недорогих паяльников – это жало: у большинства недорогих паяльников установлены совершенно непригодные для тонкой работы образцы, поэтому при покупке паяльника нужно обязательно купить для него хорошее жало. Насколько хорошее, зависит от финансов. Если есть деньги, можно купить дорогое посеребренное жало, которое прослужит очень долго, если денег немного, лучше купить обычное, медное. При покупке обязательно проверь, подходит ли жало по диаметру.

Перед тем как начинать паять, новый паяльник надо к этому подготовить. Тут есть разные варианты, поэтому для начала нужно определиться, каким жалом тебе удобней паять: изогнутым или прямым. Если ты держишь в руках паяльник в первый раз, лучше паяй прямым. Далее, необходимо заточить жало паяльника. Натачивать его также можно по-разному. Тут тебе придется экспериментировать самому, искать тот вариант, который удобен именно тебе. Обычно, кончик жала натачивают наискосок.

Нанесем флюс.

Итак, будем считать, что жало установлено и наточено. Теперь нужно включить паяльник и дать ему прогреться несколько часов. При включении новый, ни разу не включавшийся паяльник может начать источать неприятный запах и даже дымить. Тут нет ничего страшного, просто при первом включении происходит пригорание слюдяного материала, в который завернут нагревательный элемент.

Теперь перейдем собственно к пайке. Как ты уже понял, суть пайки заключается в том, чтобы надежно скрепить две поверхности (контакты элементов) слоем припоя. Для начала рассмотрим самый простой вариант, спайку двух проводов. Очищенные от изоляции провода необходимо освободить от окислов (если они есть) и скрутить жгутом. Если слой окислов толстый, необходимо зачистить провода чем-нибудь острым, если нет – с ними справится флюс. Для спайки проводов не обязательно применять жидкий флюс – можно использовать обычную канифоль. Порядок такой: провода необходимо покрыть флюсом и залудить. Для этого нужно ткнуть кончиком жала в припой, чтобы на нем образовалась небольшая капля, затем «прижечь» паяльником канифоль и сразу же поднести жало к подготовленному участку провода. Далее аккуратно разводи припой по всей площади спаиваемой поверхности. Точно так же нужно поступить с другим проводом. После этого, совместив залуженные поверхности, нужно повторить операцию с паяльником. Если ты все сделал правильно, провода должны надежно спаяться.

Наберем на жало капельку припоя и проведем по облуживаемой поверхности.

Всегда старайся наносить на контакты как можно меньше припоя, если припоя будет слишком много, пайка получится неаккуратной, да и к тому же припой тоже имеет электрическое сопротивление, поэтому чем слой припоя меньше, тем лучше.

Не забывай, что припой застывает не мгновенно, поэтому после его нанесения спаиваемые поверхности нельзя шевелить где-то в течение 5 секунд.

При установке на печатную плату микросхем нужно помнить, что это чувствительный к перегреву элемент, таким образом, нужно либо организовывать охлаждение элемента в процессе пайки, либо припаивать по 2-3 ножки, позволяя микросхеме остыть.

В процессе пайки ни в коем случае нельзя перегревать элементы и печатную плату – элементы могут испортиться, а с печатной платы может облезть медный слой, так как он к ней попросту приклеен, а при перегреве клей закипает и сгорает.

Кончик провода равномерно покрыт
слоем припоя.

Теперь научимся припаивать элемент к печатной плате. Как и в первом случае, для этого сначала нужно подготовить поверхности, зачистить их и залудить. Для примера предположим, что мы припаиваем резистор. Зачищаем контактную площадку на печатной плате и ножки резистора, аккуратно залуживаем их и вставляем резистор в плату. Теперь покрываем место пайки флюсом (в данном случае лучше использовать жидкий флюс, так как он эффективнее, и легче смывается). Далее наносим на кончик жала припой и быстрым движением, чтобы не перегреть печатную плату, проводим жалом вокруг ножки. Такую операцию удобнее проводить с шилообразным жалом. Если все сделать правильно, получится аккуратная и прочная пайка. Данный способ подходит для всех элементов, монтирующихся на плате подобным образом.

Прислоняем кончики друг к другу и проводим жалом.

Далее рассмотрим способ пайки элементов, устанавливающихся на поверхности печатной платы, то есть без прохождения контактов сквозь нее (к примеру, так монтируются стабилизаторы питания на видеокарте). Такие элементы припаивать сложнее, так как зачастую приходится работать с контактами очень маленького диаметра. Для того чтобы справиться с ними, делают так: на жало паяльника накручивают медную проволоку подходящего сечения таким образом, чтобы получилось миниатюрное жало, которым можно без проблем припаять практически любые радиодетали. В остальном методика та же, что и в предыдущих случаях.

Пайка газовым паяльником

Газовый паяльник – далеко не самое оптимальное средство для пайки, но в некоторых случаях он незаменим. В настоящее время в специализированных магазинах имеется очень большой выбор паяльников данного вида. Как и в случае с электрическими устройствами, покупать самый дешевый девайс не стоит, ведь такой паяльник наверняка не будет иметь в комплекте никаких дополнительных насадок и отличаться высоким качеством, к тому же во всех дешевых паяльниках стоят низкокачественные клапаны, которые постоянно «травят».

Теперь рассмотрим возможности среднего представителя паяльников данного типа. Обычно такой девайс может работать как обыкновенный паяльник (со специальной насадкой), либо как газовая горелка. Безусловно, одной из самых полезных фич таких девайсов является независимость от электричества. Достаточно часто возникает нужда припаять что-либо в местах, где электрический паяльник просто некуда воткнуть, например, в машине или где-нибудь на крыше – подобных ситуаций может быть множество. Единственный крупный минус заключается в том, что газовый паяльник достаточно сильно коптит, поэтому выполнять какую-либо тонкую работу им невозможно. Другая, не менее полезная фича такого инструмента – это горелка. С ее помощью очень удобно разбирать на запчасти печатные платы. Например, если нужен разъем LPT или PCI-слот со старой матери, их можно снять буквально за пару минут. Большим недостатком газовых паяльников является отсутствие пламегасителя, то есть в процессе разборки с их помощью печатной платы ты нагреваешь ее открытым огнем. В таких условиях очень трудно контролировать нагрев платы, поэтому впаивать с таким девайсом мы бы ничего не стали – только выпаивать.

Для примера рассмотрим демонтаж с материнской платы COM и LPT портов. Наша цель – не погубив нужный нам разъем, извлечь его из платы. Для этого плату придется нагревать постепенно. Нужно интенсивно поводить паяльником по контактам разъема, следя за тем, чтобы пламя при нагреве не касалось печатной платы. Таким образом, через минуту плата разогреется и отдаст нам разъем в целости и сохранности.

Обращаться с газовым паяльником нужно очень аккуратно – если направишь струю пламени себе на руку или на одежду, ожог третьей степени гарантирован.

Пайка феном

Паяльный фен, в отличие от газового паяльника, штука универсальная – с его помощью можно не только разбирать (с еще большей скоростью), но и «собирать» печатные платы. Этот девайс лишен главного недостатка газового паяльника – он нагревает поверхность платы только горячим воздухом, не нанося ей повреждений. К тому же температура воздуха и сила воздушного потока у него легко регулируются, благодаря чему можно добиться подходящих условий пайки. К сожалению, фен штука недешевая, но свою стоимость он отрабатывает на все сто. Разборку плат при помощи фена можно осуществлять так же, как и газовым паяльником, с той лишь разницей, что нужно быть еще аккуратней, так как мощные фены в режиме максимальной мощности разогревают воздух до 700 градусов, поэтому, чтобы не искалечиться и не повредить плату и нужные детали, ни в коем случае не надо этот режим включать. В отличие от газовых собратьев, с помощью фена удобно припаивать элементы к плате. Фен незаменим в тех случаях, когда нужно припаять микросхему типа PLCC или BGA, что невозможно сделать обычным или газовым паяльником. Для примера снимем и поставим на место микросхему типа PLCC.

Жертва - горелая сетевуха.

Выпаиваем неисправный элемент (развязку на
внутреннюю и внешнюю сети).

Микросхема сползла с платы.

В результате нашей неосторожности фен сдул
пару мелких элементов.

Демонтаж микросхемы производим по тому же принципу, что и разъема в предыдущем примере, с той лишь разницей, что тут мы будем еще более аккуратны, дабы не перегреть микруху. Когда нужная область достаточно разогреется, микросхема просто стряхивается с платы.

Обратный процесс немного сложнее, ломать – не строить. Чтобы установить микросхему обратно, нужно сначала подготовить ее контактную площадку. Для этого нужно выровнять на контактных площадках слой припоя, убрать все замыкания между контактами и добиться равномерного присутствия припоя на всех ножках (при помощи обычного паяльника). Далее на контакты наносится жидкий флюс и ставится новая микросхема. Она центруется так, чтобы все ножки находись на своих площадках, потом крайние ножки микросхемы фиксируются на плате обычным паяльником (чтобы ее не сдуло потоком воздуха), и ножки прогреваются феном. Получается аккуратная и хорошая пайка, добиться которой при помощи обычного паяльника практически невозможно.

Также легко была выпаяна и эта микросхема с большим количеством мелких лапок.

При пайке феном необходимо подбирать насадки и мощность воздушного потока таким образом, чтобы воздействие производилось только на область пайки, иначе фен натуральным образом сдует другие мелкие планарные элементы, расположенные вокруг выпаиваемой микросхемы, и их придется устанавливать обратно.

Выводы

В этом материале мы рассказали тебе о базовых понятиях и способах пайки – это основа. Чтобы добиться хороших результатов в этом деле, нужно постоянно практиковаться и, главное, не бояться экспериментировать. Помни, всему, что касается пайки, ты можешь научиться сам, без посторонней помощи. Только не забывай, что осторожность – превыше всего, и не пренебрегай техникой безопасности.