Паяльная станция российского производства: как выбрать и пользоваться

Требования к устройству

Прибор представляет собой легкое устройство с очень маленьким жалом. Таким образом, можно легко произвести аккуратную пайку тонких проводов, не повредив микросхему или плату. Паяльники для пайки микросхем имеют свои характеристики, которые помогают выполнять столь аккуратную работу. Как правило, пайка схем требует особой внимательности и точности в отличие от пайки навесных радиоэлементов (конденсаторов, резисторов).

Примечание! В процессе самое важное, это не перегреть материал и не подвергнуть элементы плохому воздействию статического тока.

Некоторые типы очень чувствительны к перепадам температуры и это нужно учесть приступая к работе с микросхемой.

Нагревательный элемент прибора имеет второстепенное значение. Его выбирают, опираясь на режим работы самого инструмента. Рассмотрим модели по принципу нагрева.

В магазинах можно встретить широкий выбор подобных устройств. В основном паяльная станция представляет собой электронный блок для установки температуры и паяльник.

Несмотря на огромный ассортимент, можно выделить следующие виды паяльных станций в зависимости от используемого припоя: первые предназначены для работы с оловянно-свинцовыми припоями, а вторые – без свинца.

Второй тип отличается наличием отдельного нагревательного элемента. Его мощность может достигать 160 Вт. Это связано с тем, что температура плавления бессвинцовых припоев достаточно высока. В связи с этим нужна большая мощность.

В то же время в подобных устройствах есть возможность регулировки температуры, что позволяет работать и с легкоплавкими свинцовыми сплавами.

Чертеж паяльника и фена в паяльной станции.

В зависимости от принципа действия блоков станции разделяются на:

• аналоговые и цифровые;
• по способу нагрева – на индукционные и бесконтактные.

Последние в свою очередь могут быть инфракрасными, термовоздушными или комбинированными. При выборе данного устройства необходимо определиться с тем, что нужно паять. Например, инфракрасные отлично подойдут для микросхем.

Паяльная станция с феном превосходно справляется с задачей демонтажа радиодеталей с большим количеством выводов. Обычные паяльники с данной задачей не справятся.

Для работы со схемами с большим количеством выводов используют бесконтактные станции. Инфракрасная является одной из их разновидностей. Нагревание в данном устройстве происходит за счет специального керамического элемента.

Подобное оборудование обладает рядом преимуществ:

• возможность работать со сложно-профильными микросхемами;
• радиодетали не сдуваются потоком воздуха;
• равномерный нагрев изделия.

Главным недостатком данного прибора является его высокая стоимость. В связи с этим его можно смело отнести к профессиональным станциям. Начинающие радиолюбители очень редко используют такое оборудование.

Паяльные станции с феном используются в основном для демонтажа микросхем, как уже было отмечено выше. В отсутствии данного оборудования специалисты могут использовать промышленный фен или горелку. Однако подобные устройства не позволяют качественно выполнять работу.

Профессиональные устройства позволяют регулировать рабочие режимы, что существенно упрощает процесс демонтажа.

Комбинированный вариант сочетает в себе термофен, паяльник для станции и другие виды оборудования. Использовать такие приборы достаточно просто. Например, для пайки проводов достаточно выставить температуру электропаяльника и залудить их с использованием флюса и олова.

Все современные паяльные станции делятся на две основные категории: контактные и бесконтактные. Первые больше всего напоминают классические устройства для работы с оловянно-свинцовым или бессвинцовым припоем.

Каждый из отмеченных типов обладает своими преимуществами и находит свое применение при решении тех или иных задач. На сегодняшний день большинство радиолюбителей отдают предпочтение использованию бесконтактной паяльной станции.

Конечно, контактные паяльники нельзя отнести к самым современным агрегатам. Комплектуются они обычно одним жалом. Однако большинство устройств позволяют с легкостью их заменять. Купить же жало не составляет труда.

В итоге, работать таким паяльником можно практически с любыми деталями. За исключением плат в сложной электронике.

Тем не менее возможности контактной пайки ограничены и не все задачи решаются с ее помощью. Особенно это относится к SMT монтажу. Справиться с помощью классического паяльника с этим не просто трудно, а иногда и вовсе невозможно.

Для данного типа работ необходимо применять бесконтактную пайку. Самым распространенным подобным оборудованием являются термовоздушные станции.

Принцип их работы заключается в том, что компрессор или турбина создают воздушный поток. Он, проходя через нагревательный элемент, набирает заданную температуру. Полученную струю направляют в зону пайки.

Электрическая схема паяльной станции.

Данные приборы широко используются для ремонта крупно- и мелкогабаритной бытовой техники. Мощности станции хватает для работы со свинцовыми и бессвинцовыми припоями.

В то же время они обладают ограничениями к использованию. Станцию нельзя применять для монтажа или демонтажа крупных BGA-микросхем.

Особое распространение термовоздушные станции получили в комбинации с другими видами устройств. Так, на рынке широко представлены различные варианты тандема термофена и паяльника.

Еще одним важным элементом такого оборудования является компрессор, который всасывает разогретый припой в специальный резервуар. Многие специалисты уже давно по достоинству оценили преимущество данного конструктивного элемента.

Самым современным решением для работы со сложными микросхемами являются инфракрасные паяльные станции. Инфракрасное излучение позволяет избежать механического перегрева микросхем, а также непосредственно их перегрева.

Среди задач, которые позволяют решать данные устройства:

• монтаж и демонтаж средних и крупных BGA-микросхем;
• уменьшение теплового эффекта за счет концентрации излучения там, где это необходимо;
• отсутствие необходимости использования различных насадок под каждую микросхему.

По принципу работы паяльной станции существует разделение на аналоговые и цифровые. Они отличаются друг от друга способом стабилизации температуры для выполнения пайки.

Аналоговые станции отключают нагреватель при достижении определенной температуры. Если она снижается, нагреватель включается опять. Этот способ неидеален. В таких устройствах есть вероятность перегрева жала, поскольку точность установки температуры минимальная.

В цифровых станциях регулировка температуры осуществляется с помощью программы в микроконтроллере. Принцип работы прибора такой же, что и у аналогового варианта, только точность контроля температуры существенно выше.

Пайка описанными вариантами устройств осуществляется одинаково. Они позволяют устанавливать необходимые режимы в зависимости от ремонтируемых деталей и выбранного припоя. Однако для работы с массивными изделиями лучше отдать предпочтение цифровой станции.

Отличие свинцового и бессвинцового припоя заключается в температуре их плавления. Второй вариант является более тугоплавким. В связи с этим используют более мощные паяльные станции для работы с бессвинцовым припоем.

При работе с таким тугоплавким припоем лучше отдать предпочтение бесконтактной паяльной станции.

Дело в том, что при ремонте электронных устройств, выполненных по бессвинцовой технологии, выпаивание отдельных микросхем может привести к отслаиванию дорожек печатной платы в связи с более высокими температурами.

Видео-обзор: как правильно выбрать паяльник

Все электрические паяльники, которые можно встретить в магазине или интернете, различаются по своим характеристикам. Чтобы ответить на вопрос, как выбрать паяльник для пайки микросхем необходимо определить его основные параметры:

• · Мощность. Для микропайки выводов микросхем достаточно выбрать паяльник мощностью от 20 до 35 Вт. Более мощные паяльники могут вызвать перегрев компонентов.
• · Габариты и вес. Лучше всего маленький паяльник, который удобно лежит в руке. Паяльник всегда держат в пальцах, как шариковую ручку — поэтому он должен быть миниатюрным и лёгким. Не следует приобретать массивные паяльники с деревянными ручками — их нельзя правильно взять в руку. Не рекомендуется приобретение паяльников в виде пистолета — ими тяжело паять детали на печатных платах.
• · Конструктивное исполнение. При выборе нужно обратить внимание на материал ручки (он должен быть удобным, нескользким, не натирать мозолей), на исполнение электрического шнура (кабель должен обязательно быть в двойной изоляции, с сечением жилы провода не менее 2,5 мм, эластичным, чтобы не мешал при работе).
• · Наличие контроллера температуры (термостата). Для обеспечения качественной пайки температура жала паяльника должна быть от 260 до 300 °C, не выше. Если встроенный контроллер отсутствует, лучше выбрать паяльник с питанием 12 В или 36 В. По отзывам радиолюбителей, хуже всего справляются с контролем температуры тайваньские паяльники на 220 В — они перегреваются, из-за чего не получается качественно припаять микросхему. В качестве выхода из положения паяльник включается через регулятор мощности, который можно приобрести или сделать самому.
• · Форма и тип жала. Лучший выбор — это паяльник со сменными насадками. Для пайки планарных микросхем лучше всего подходит жало диаметром 2 мм со срезом 45°, которым удобно выполнять пайку ножек «волной припоя». Тонкими конусными насадками удобно паять микросхемы со штырьковыми выводами в металлизированных отверстиях платы. Паяльные жала должны быть со специальным покрытием, которое препятствует появлению нагара. Не следует брать обычные медные насадки — они быстро обгорают, окисляются, их нужно периодически зачищать.
• · Наличие паяльной станции. Паяльная станция — это отдельный блок с контроллером и регулятором температуры, к которому через разъем подсоединяется паяльник и другие элементы (фен, термопинцет). Станция используется в основном для профессиональных или постоянных паяльных работ, для разового ремонта в домашних условиях её стоимость слишком высока (от 3 тыс. р.).

Меры безопасности

На сегодняшний день есть множество современных приборов для того, чтобы выпаять микросхему и другие радиокомпоненты из старой платы. Учитывая новейшие технологии, большинство из них дорогостоящие.

Для того чтобы выпаять микросхему с платы можно использовать некоторые способы:

1. С помощью отсоса.
2. Использовать специальные насадки.
3. При помощи паяльника с применением трубочек.
4. Использование специального фена (подходит для больших плат и схем).

Все эти методы требуют немалых финансовых затрат.

Но можно найти альтернативу цена/качество, используя старый проверенный «дедовский способ».

1. Для этого понадобиться всего лишь игла от медицинского шприца.
2. Ее нужно обточить или просто отрезать острый кончик.
3. Весь процесс занимает несколько минут.
4. В отверстие иглы просовывается ножка чипа и с помощью паяльника нагревается припой.
5. Когда прибой расплавиться, необходимо надавить на иглу чтобы она прошла в отверстие платы, затем немного прокрутить.
6. Таким образом, можно быстро и легко отпаять микросхему и ее ножки будут как новые.

Вот так с помощью обычного шприца и без финансовых затрат можно отпаять микросхему при помощи шприца.

При работе с оборудованием, работающим на высоких температурах, стоит помнить, что некоторые его части могут вызвать ожоги кожи. Не стоит брать неостывшее или работающее жало паяльника или сопло фена, касаться расплавленного припоя. Необходимо также всегда дожидаться остывания рабочих плат и деталей.

Из-за большой токсичности металлов, применяемых при пайке, следует позаботиться о качественном проветривании и достаточной вентиляции помещения, где производятся работы. Это поможет избежать проблем со здоровьем в будущем.

Выпайка DIP — чипов

1. Последовательность действий по выпайке :
2. Удалить лак с мест пайки чипа кисточкой или ватной палочкой, смоченной в ацетоне или смывке (в случае лакированной платы).
3. Удалить остатки растворителя и лака кисточкой, смоченной в этиловом спирте.
4. Нагреть паяльник до рабочей температуры.
5. Прикоснуться жалом паяльника к первой ножке чипа (с обратной стороны платы) до полного расплавления припоя.
6. Удалить расплавленный припой шприцем для отсоса. При использовании иглы вместо шприца насадить иглу на ножку чипа и прокручивая иглу вокруг своей оси, опустить её до упора в отверстие.
7. После полного удаления припоя из отверстия начать выпаивать выводы из следующего отверстия.
8. Извлечь микросхему после полной распайки всех выводов.

Дополнительные приспособления и материалы

Для выполнения пайки радиодеталей и микросхем необходим следующий набор приспособлений:

• · Держатель для паяльника. Выглядит в виде подставки со спиралью, в которую вкладывается паяльник в промежутках между пайками.
• · Губка. Используется для вытирания жала паяльника от припоя. Часто для вытирания жала применяют металлическую стружку.
• · Антистатический браслет и коврик. Необходим при выполнении любых операций с микросхемами, чтобы не повредить их статическим электричеством. Браслет должен быть заземлён. Печатную плату во время пайки нужно располагать на заземлённом антистатическом коврике из специальной резины.
• · Специальный шприц для отсоса припоя. Он нужен для того, чтобы очистить отверстия в плате от остатков припоя после демонтажа микросхемы. Вместо шприца можно использовать медицинскую или швейную иглу диаметром 1 мм. Острый кончик иглы нужно обрезать.
• · Пинцет. Нужен для того, чтобы придерживать радиодеталь во время пайки.
• · Лупа. Лучше выбрать специальные радиомонтажные лупы с увеличением от 5 до 10 крат для пайки маленьких радиодеталей и микросхем с мелким шагом.
• · Кисточка или ватная палочка — для протирки паяных соединений от флюса.
• · Медицинский шприц для нанесения флюса на места пайки.
  В качестве материалов для пайки применяют:
• · Припой. Лучше всего специальный припой для пайки микросхем в виде тонкой проволочки 0,5-1 мм — его очень удобно подводить к месту пайки.
• · Флюс. Это специальная жидкость, которая наносится на контактные площадки и ножки микросхемы для увеличения растекаемости и смачиваемости припоя. Флюс облегчает пайку, удаляет окисную плёнку с выводов радиодеталей. В качестве флюса обычно используют раствор канифоли в этиловом спирте.
• · Этиловый спирт или очищенный бензин. После пайки нужно обязательно удалить остатки флюса кисточкой, смоченной в этиловом спирте или бензине.
• · Ацетон или смывка для лака. Применяется для удаления лака с лакированных печатных плат перед отпайкой отказавшего чипа.
• · Металлическая плетёнка (оплётка экранированного провода). Используется для удаления излишков припоя с ножек микросхемы.

Какой же купить фен для пайки микросхем? Цены на лучшие модели

Модель	Цена, руб.	Описание
Zhongdi ZD-510	3000	Цифровой, ручной. Мощность 1500 Вт,
ELEMENT 8032	3000	Маленький, легкий и удобный в использование. Есть дисплей с отображением всех данных. Напряжение 220В. Частота 50Гц. Температура 100-500C. Режимов 99. Насос турбинный. Мощность 100-650Вт
ELEMENT 858	2450	Модель отличается уникальным дизайном и маленькими габаритами. Благодаря уникальной системе датчиков есть контроль над температурным режимом. Присутствует спящий режим, значительно экономит рабочее пространство.
ELEMENT 858D	2635	Напряжение 220В. Сопротивление 75Ом. Поток 120л/м. Вес 1.6 кг.
ELEMENT 868	2450	Напряжение 220В. Мощность до 650Вт. Поток до 100 л/мин. Температура 100-500C. Нагревательный элемент керамический.
ELEMENT 8858-I	2970	Напряжение 220В. Мощность 650Вт. Температура 100-500C. Поток прямой 120 л/мин. Масса 0.5 кг.

Многие радиолюбители часто теряются в выборе устройств. Но, безусловно, все приобретают специальную паяльную станцию. Для удобства работы необходимо подобрать электроприбор, который подойдет именно вам.

Паяльный инструмент следует выбирать, опираясь на вид деятельности. Перед тем, как купить паяльник электрический для микросхем, давайте определимся с назначением и производителями.

Так, паяльные станции можно разделить на три вида:

1. Для домашней пайки электроприборов.
2. Для работы (ремонта электроники).
3. Спайка деталей автомобиля.

В первую очередь стоит обратить внимание на производителя паяльных станций.

Выбор паяльной станции немецкой фирмы для дома будут не лучшим решением, так как цена очень высока и рациональнее будет покупать ее для профессионального использования.

А вот китайская фирма имеет широкий ассортимент паяльных станций, которые могут подойти как по цене, так и по качеству для работ дома и отличаются отличным качеством.

Чтобы сделать маленький паяльник для микросхем своими руками, нужно приготовить следующие материалы:· отечественный резистор в металлическом корпусе МЛТ-0,5 любого номинала (нагревательный элемент);· медная проволока с диаметром 1—2 мм, длиной 20—30 мм (жало);· стальная проволока от выпрямленной скрепки (держатель);

· корпус от шариковой ручки;· полоска двухстороннего фольгированного текстолита шириной по внутреннему диаметру ручки и длиной 40 — 50 мм. Можно выпилить любой подходящий участок с двумя широкими контактами сверху и снизу с ненужной печатной платы;· блок питания на 1 — 2 ампер с регулировкой выходного напряжения.

1. Обрезать один вывод резистора, рассверлить чашечку в месте крепления вывода до внутреннего отверстия в корпусе.2. Зачистить до металла чашечку со стороны удалённого вывода.3. Срезать под углом 45° один конец медной проволоки (жало), другой конец вставить просверленное отверстие.4. Облудить стальную проволоку по всей длине, облудить зачищенную чашечку резистора.5.

Обернуть стальную проволоку вокруг чашечки резистора на 1—2 витка и припаять её к чашечке. Оба конца проволоки припаять к контактной площадке с одной стороны платы. К контактной площадке с другой стороны платы припаять второй вывод резистора.6. Припаять к контактным площадкам провода, идущие к блоку питания.7.

Установить плату с нагревательным элементом в корпус шариковой ручки, провода пропустить через корпус ручки и подключить к блоку питания.8. Проверить работу паяльника. Электрический ток, проходя по цепи, образованной стальной проволокой и резистором, будет выделять тепло в месте наибольшего сопротивления — на резисторе (нагревательном элементе). От корпуса резистора будет нагреваться жало самодельного паяльника.

Как припаять чип

При пайке микросхемы нужно избегать перегрева чипа — касаться жалом паяльника каждой ножки при пайке допускается не более трёх секунд, после чего нужно охладить место пайки и выполнить повторное касание жалом паяльника (при необходимости повторной пайки).Перед пайкой выводы чипа нужно облудить — нанести на них тонкую плёнку припоя, для улучшения паяемости с контактной площадкой.

Пайку выполнять в следующем порядке:1. Установить чип в отверстия платы.2. Нанести флюс на выводы микросхемы с обратной стороны платы.3. Запаять каждый вывод чипа в отверстии с обратной стороны платы.4. Удалить остатки флюса.

Монтаж SOIC-чипов

Пайку SOIC — чипов удобно выполнять «волной припоя». Меод основан на капиллярном эффекте, под действием которого жидкий припой затекает между выводом и металлизированной площадкой, смачивая их и формируя каплю.

1. Облудить контактные площадки, нанести на них флюс.2. Установить чип на плату, совместить ножки с площадками платы и припаять один угловой вывод (любой).3. Припаять к металлизированной площадке второй угловой вывод, расположенный по диагонали чипа напротив первой припаянной ножки. При этом контролировать, чтобы остальные выводы микросхемы были совмещены со своими металлизированными площадками.4.

Нанести флюс на все выводы чипа.5. Провести несколько раз жалом по выводам с каждой стороны чипа — разогнать припой по выводам.6. Если образовались перемычки припоя между соседними выводами, то излишки удалить с помощью металлической плетёнки. Её следует поместить сверху перемычки, прогреть жалом паяльника. Излишки припоя впитаются в оплётку. Затем снова провести жалом паяльника по выводам.

Советы начинающим радиолюбителям

Перед тем, как купить паяльник для пайки проводов или целую станцию нужно учесть некоторые нюансы:

1. В первую очередь обращаем внимание на нагревательный элемент устройства, так как именно от него будет зависеть температура жала. Таким образом, агрегат, где в качестве нагревательного элемента выступает спираль, нагреваются и остывают долго. Такой тип подходит для длительных работ.

   

2. Керамическая часть нагревается достаточно быстро и подходит для недлительного применения. Для радиолюбителя без опыта работы отлично подойдет агрегат со спиральным нагревательным элементом.

   

3. Для мелкой домашней техники отлично подойдет керамический или нихромовый прибор. С помощью него можно выполнить сборку схемы, ремонт бытовых конструкций. Жало необходимо выбирать в виде лопатки, а для мелких деталей скошенное маленького диаметра. Напряжение не должно превышать 10 – 12 Вт.
4. Для проводки отлично подходит импульсный паяльник.
5. Для монтажа плат отлично подойдет приспособление с керамическим нагревателем. Если есть возможность, то стоит покупать прибор, где есть возможность сменить наконечник.

Выводы

Приспособление для микросхем обязано быть до 10 Вт. Чем меньше мощность, тем безвреднее пройдет спайка чувствительных радиодеталей.

• Форма и материал наконечника.

Спайку схем нужно производить инструментом, у которого очень тонкое жало скошенной формы. Материал стоит выбирать жароустойчивый. Будет лучше, если можно будет менять наконечник, так как иногда для отсоединения деталей может понадобиться кончик в форме лопатки.

Элемент для нагрева выбирают в зависимости от продолжительности предполагаемых действий. Некоторые элементы медленно нагреваются и остывают, они подходят для длительных работ. Быстро нагревающиеся же инструменты рекомендуется применять для недлительного применения.

Выбирая паяльник для микросхем определённой фирмы, стоит почитать отзывы о производителях. А в завершении предлагаем вам посмотреть видео с обзором разных моделей.