Пайка микросхем своими руками — Как выбрать паяльник

Пайка микросхем своими руками - Как выбрать паяльник Распайка

Что такое паяльник для микросхем и почему без него не обойтись при ремонте современных приборов

Начнем с того, что любые SMD компоненты, к которым относятся и микросхемы, совершенно не переносят перегрева. Возможно, что сразу после ремонта они и будут работать, что маловероятно, но продолжаться это будет очень недолго. Именно по этой причине необходимо использование специального паяльника для микросхем, температура нагрева которого регулируется. Остановимся на этом немного подробнее.

Вообще паяльники можно разделить на 4 типа:

Паяльная станция для некоторых необходима, но для домашнего использовании вряд ли стоит внимания
Паяльная станция для некоторых необходима, но для домашнего использовании вряд ли стоит внимания

Таким образом можно сделать вывод, что сегодняшний разговор будет посвящен именно импульсным устройствам. И все же место для обычных спиральных или керамических паяльников в нем тоже найдется, но об этом немного позже. Для начала следует подробнее разобраться в достоинствах и недостатках каждого из типов.

Soic-чипы

Чипы такого типа припаивают слегка по-другому. Чаще всего этот метод называется «волна припоя». Суть его состоит в том, что расплавленный припой в жидком состоянии заполняет пространство между металлизированной частью платы и контактами детали. Таким образом, создается капля, которая способна проводить электрические импульсы.

Метод «волна припоя» выполняется за несколько следующих шагов:

  1. Облудить и смочить флюсом все поверхности, которые будут обеспечивать контакт.
  2. Микросхему установить на поверхность платы, таким образом, чтобы все ножки были совмещены с металлизированными дорожками.
  3. Нужно припаять для начала только один какой-либо угловой контакт.
  4. Далее припаивается второй контакт, находящийся по отношению к первому по диагонали. При этом нужно проконтролировать, чтобы все остальные контакты остались на своих металлических дорожках.
  5. Далее наносится флюс на все припаянные и свободные концы микросхемы.
  6. Далее с помощью наконечника припой равномерно распределяется по контактам.
  7. В случае образования перемычек из припоя между контактами нужно удалить их, так как перемычки нарушат работу компонентов. Удаление происходит с помощью специальной плетенки из металла. Для этого ее кладут поверх перемычки и проводят наконечником паяльника. При этом припой впитывается в плетенку.
Пайка микросхем своими руками - Как выбрать паяльник
Soic-чипы

Зубр эксперт 60w 55402-60-z01

Считается лучшим электрическим паяльником для работы с печатными платами. Пайка проводников и других компонентов осуществляется с помощью флюса или свинцово-оловянного сплава, применяемого в качестве припоя. Двухкомпонентная ручка прибора имеет особую форму, разработанную для долгой эксплуатации.

Все конструктивные элементы паяльника выполнены из высококачественных материалов, что гарантирует длительный срок службы устройства.  Мощность прибора – 60 Вт. Рабочий конусообразный наконечник из меди имеет особое покрытие, позволяющее выполнить пайку быстро и качественно.

В комплекте с паяльником имеется специальная подставка, защитная насадка и припой.

Цена: ₽ 804

Предназначен для спаивания проводов и мелких деталей. Несмотря на небольшую мощность прибора 8 Вт, качество пайки очень хорошее. Для работы этого беспроводного паяльника достаточно трёх щелочных батареек формата АА. Модель имеет легкий корпус, быстро нагревается и охлаждается. В комплекте с паяльником идет насадка, подставка и припой.

Цена: ₽ 692

Мощностью 200 Вт предназначен для спайки и лужения металлических элементов большого размера. Его целесообразно использовать для проведения работ в различных видах промышленности. Паяльник имеет высокопрочный керамический наконечник. Рукоятку прибора удобно держать в руке.

Высокое качество материалов, из которых изготовлен паяльник, обеспечивает ему длительный срок службы при постоянном использовании. Для удобства эксплуатации на корпусе устройства имеется кнопка отключения.

Защита от электрического тока при работе с прибором в случае повреждения изоляционных участков обеспечивается заземляющим проводом. 

Цена: ₽ 1 181

Мощностью 25 Вт используется для ручной пайки радиоэлементов. Прибор имеет керамический наконечник, отличающийся быстрым нагревом и длительным сроком службы. Чтобы обеспечить качественное лужение, поверхность рабочего участка жала покрыта оловом. Рукоятка прибора изготовлена из термостойкого пластика. Для удобства эксплуатации она оснащена резиновыми элементами.

Цена: ₽ 335

Мощностью 70 Вт позволяет спаивать различные радиодетали. Прибор оснащен переключателем режимов работы (70 Вт и 30Вт), он представляет собой курок, при нажатии на который паяльник начинает работать с максимальной мощностью. Паяльник выполнен в виде пистолета с удобной пластиковой ручкой. На корпусе паяльника имеется индикатор включения.

Цена: ₽ 345

Применяется для пайки элементов радиодеталей и очищения поверхности от припоя. В приборе имеется встроенный вакуумный насос, позволяющий втягивать частицы расплавленного припоя.

 Чаще всего паяльник применяется для удаления с печатных плат установленных элементов и излишков припоя. При изготовлении рукоятки прибора используется ударопрочный пластик.

Благодаря этому прибор крепко держится в руке и не скользит.

Цена: ₽ 388

НазваниеОсновные характеристикиЦена
Союз ПС2005-40Как выбрать паяльник для пайки труб, микросхем, радиодеталей Простая конфигурация, мощность прибора – 40 Вт., работает от сети с напряжением 220 В. ₽ 91 Как выбрать паяльник для пайки труб, микросхем, радиодеталей
Зубр Профессионал 40WКак выбрать паяльник для пайки труб, микросхем, радиодеталей Мощность 40 Вт, есть конусообразный наконечник и двухкомпонентная прочная рукоятка,в комплекте имеется колпачок. ₽ 494
Зубр Эксперт 60W Мощность прибора – 60 Вт, комплекте есть специальная подставка, защитная насадка и припой. ₽ 804
STAYER PROFESSIONAL 55409 Мощность — 8 Вт, в комплекте с паяльником идет насадка, подставка и припой. ₽ 692
Зубр Профессионал 200W Мощность — 200 Вт, есть кнопка отключения. ₽ 1 181
Rexant 220V 25W Мощность — 25 Вт, имеет керамический наконечник, рукоятка изготовлена из термостойкого пластика. ₽ 335
Rexant 220V 30-70W Мощность — 70 Вт, есть переключатель режимов работы (70 Вт и 30Вт). ₽ 345
Rexant HT-019 220V 40W Есть встроенный вакуумный насос, используется ударопрочный пластик, не скользит. ₽ 388

Как выпаять микросхему из платы паяльником не навредив ей

Подобная работа требует внимательности и крайней аккуратности. Если речь идет о паяльной станции, то здесь все немного проще. Но сейчас стоит понять, как выполнить подобную работу при помощи обычного паяльника, используя подручные средства. Именно для этого мы и предоставим пошаговую инструкцию и алгоритм действий, разъясняя все на фото примерах.

Фото примерВыполняемое действие
Паяльник для микросхем – в чем его отличие от обычногоДля примера возьмем компьютерную плату оперативной памяти, из которой требуется выпаять микросхему, на которую указывает стрелка. Для этого понадобится обычный паяльник и тонкая стальная проволока
Паяльник для микросхем – в чем его отличие от обычногоПод ножки необходимо подсунуть эту самую проволоку на всю длину. Здесь требуется аккуратность, а вот торопливость в подобных действиях совершенно не к месту
Паяльник для микросхем – в чем его отличие от обычногоДалее необходимо зафиксировать конец проволоки в любом месте на плате. По той причине, что наша плата уже неисправна и показана лишь для примера, закрепим проволоку непосредственно к контактным клеммам. Стоит понимать, что если необходимо только заменить микросхему, то на этом этапе стоит подумать, где закрепить протяжку. Хотя ничего не мешает и почистить клемму по окончании работ
Паяльник для микросхем – в чем его отличие от обычногоПаяльник для микросхем – в чем его отличие от обычногоПайка микросхем своими руками - Как выбрать паяльникТеперь подтягивая проволоку нужно аккуратно разогревать контакты по очереди. Здесь сильная натяжка не нужна, в противном случае проволока может оборваться. При таком стечении обстоятельств нужно просто ее заменить, после чего продолжить те же действия
Паяльник для микросхем – в чем его отличие от обычногоВот так выглядит плата после того, как протяжка прошла через все ножки
Паяльник для микросхем – в чем его отличие от обычногоТеперь нужно проверить, не осталось ли снизу припоя. Для этого повторим всю процедуру и заново протянем проволоку
Паяльник для микросхем – в чем его отличие от обычногоЕсли она где то зацепилась, необходимо прогреть это место паяльником и вытянуть ее
Паяльник для микросхем – в чем его отличие от обычногоАккуратно поддев микросхему отверткой можно убедиться, что термоклей так же отстал от печатной платы
Паяльник для микросхем – в чем его отличие от обычногоПовторяем всю процедуру для второго ряда ножек
Паяльник для микросхем – в чем его отличие от обычногоПосле того, как микросхема удалена, убираем излишки припоя жалом паяльника
Паяльник для микросхем – в чем его отличие от обычногоВот так выглядит место для пайки новой микросхемы

Важная информация! Ни в коем случае нельзя допускать как перегрева самой печатной платы, так и микросхемы, если ее планируется использовать в последующем. Это может обернуться впустую потраченным временем и выходом из строя микропроцессора.

Но не только паяльником можно выполнять подобную работу. Существует и такое приспособление, как фен для пайки. Именно о нем сейчас и пойдет речь.

Как сделать паяльник своими руками

Приобретение паяльного инструмента в магазине — не очень выгодное мероприятие: дешевые модели обладают низкой эффективностью и плохим качеством, а за хорошие приборы придется заплатить достаточно большую сумму для подобного рода инструментов. Один из возможных выходов — собрать свой паяльник для электроники.

Пайка микросхем своими руками - Как выбрать паяльник
Одна из схем устройства паяльника своими руками

Необходимые материалы, которые потребуются для изготовления:

  • Резистор МЛТ, на основе которого и будет собираться прибор. Необходимая мощность резистора в пределах от 0,5 до 2 Вт, сопротивление от 5 до 10 Ом.
  • Обычная шариковая ручка.
  • Небольшой кусочек проволоки с диаметром примерно 0,8м м.
  • Прямоугольный кусок текстолита с размерами 3 см в длину и 1 в ширину.
  • Толстая проволока из меди (будет идеальным диаметр в 1 мм). Она будет выполнять функцию наконечника.

Сборка изделия проходит в несколько этапов:

  1. С резистора снимается слой лака и краски.
  2. Один из выводов обрезается и на его месте сверлится отверстие диаметром 1 мм.
  3. В передней его части делается пропил, куда установится токовод.
  4. Из листа текстолита вырезается небольшая плата. Ееширокая часть нужна для крепления выводов от резистора, на узкой производится пайка проводов. Пространство между этими частями служит для крепления в шариковой ручке.
  5. В пропил вставляется проволока, затем она припаивается крезистору.
  6. К печатной плате припаиваются итоководы.
  7. Производится крепеж проводов для питания.
  8. Далее они подключаются квходам резистора.
  9. Оставшиеся снаружи элементы устанавливаются внутрь шариковой ручки.
Пайка микросхем своими руками - Как выбрать паяльник
Пример самодельного устройства

Починить телефон или какой-либо другой прибор, в котором имеются печатные платы и микросхемы, не составляет труда, если иметь под рукой необходимые инструменты. Для этого, в первую очередь, нужно знать, какой паяльник выбрать для микросхем. Также нужно знать некоторые правила работы с данным инструментом. Если выполнять все требования, то работа будет выполнена качественно и безопасно.

Какой паяльник выбрать или области применения различных типов приборов

Начнем с того, что газовые паяльники хотя и востребованы профессиональными электромонтерами, но потихоньку теряют свою популярность. Дело в том, что раньше при монтаже распределительных коробок в квартирах или частных домах, практически единственным вариантом соединения проводов была скрутка.

А принимая во внимание, что контакты должны быть прочными и плотными, во избежание нагрева, их приходилось пропаивать. Именно при такой работе газовые приборы были незаменимы, за счет своей мобильности. Сейчас есть более простые варианты соединений, такие как клеммники типа WAGO, а потому газовые паяльники медленно, но верно покидают мир электротехники.

Подобная работа может быть выполнена обычным паяльником
Подобная работа может быть выполнена обычным паяльником

Что касается паяльников спирального и керамического типа, то они так же вытесняются с прилавков, но все же для дома они подходят лучше газовых. Ведь всегда найдется прибор, у которого необходимо отремонтировать провод или припаять оторванный на место.

А вот импульсные паяльники или станции – это наиболее высокотехнологичные приборы. С их помощью появляется возможность работы с мельчайшими деталями, хотя они так же функциональны и в пайке проводов. А значит, если встает проблема выбора, то несмотря на их высокую стоимость, достоинства импульсных паяльников на лицо.

А для такой нужен импульсник или применение подручных материалов
А для такой нужен импульсник или применение подручных материалов

Пайка для «чайников». выбор инструмента и советы

Пишу пост прежде всего для новичков — тех, кто только собирается научиться паять, либо попробовал, и получилось «не очень». В том числе для рукодельниц и рукодельников, которые (пока что) не замахиваются на ремонт и разработку электроники. Как следствие — здесь не будет страшного текста про заземление, фен, паяльную пасту и реболлинг. Не будет про высокотемпературные припои. И только самый минимум информации про электричество. Зато хочу рассказать про выбор инструмента, типичные проблемы начинающих и маленькие хитрости. Всё пишу из личного опыта.

Набор из инструментов и материалов для более-менее комфортной пайки включает в себя:

Паяльник, конечно же. В паяльнике важны две составляющие: регулировка температуры и удобное жало. Едва ли не все начинающие берут себе дешман-паяльник без регулировок и с единственным жалом-конусом, а затем мучаются, прилепляя к проводам «сопли» из припоя. Паяльник перегревается, жало не хочет держать припой, припой мгновенно окисляется. Если и вы пошли этим путём, у меня есть хорошая новость: дешёвый паяльник можно доработать до приличного состояния. Но об этом ниже.

Припой. Самый распространённый имеет марку ПОС-61, что означает: припой оловянно-свинцовый с содержанием олова 61%. Свинец — металл токсичный, поэтому стоит принимать разумные меры предосторожности: не есть во время пайки, а после работы мыть руки. И вряд ли стоит паять таким припоем украшения, которые будут носиться на теле. Есть бессвинцовые припои, у них более высокая температура плавления и паять ими немного труднее. Кстати, практически вся электронная промышленность перешла на бессвинцовку из-за требований по экологии.

Ещё припой бывает как с добавлением канифоли, так и без неё, и разной толщины. Самый ходовой — тонкий, с канифолью внутри.

Заказывать припой у китайцев не советую, это лотерея. Хитрые производители научились делать начало и конец катушки из сплава разного качества, и внутренние витки могут состоять едва ли не из чистого свинца. Начинаешь паять — всё хорошо, 5 звёзд продавцу. Но счастье в этом случае длится недолго.

Канифоль. Классика жанра, поэтому пусть будет. Но я ею практически не пользуюсь.

Флюс ЛТИ-120, либо жидкий спиртоканифольный флюс. Флакон лучше с кисточкой. Это вещь! Заменяет твёрдую канифоль, сделан на её основе, однако гораздо удобнее в применении. Основное достоинство: намазывается непосредственно на место пайки и поэтому не выгорает, пока вы несёте паяльник. ЛТИ-120 является более активным флюсом, чем (спирто-)канифоль. Это значит, что с ним паять легче. Но из-за этого ЛТИ очень желательно смывать спиртом после пайки, а канифоль и спиртоканифоль — нет. При пайке точной электроники смывать ЛТИ строго обязательно. И вообще, промывать место пайки — хорошая привычка.

Изопропиловый спирт во флаконе с капельницей/дозатором и ватные палочки. Можно использовать медицинский (этиловый) спирт, если он для вас более доступен. Спирт — очень полезная вещь в хозяйстве. Им можно обезжиривать поверхности, отмывать капли не застывшей эпоксидной смолы или масляной краски, смывать перманентный маркер, отмывать собачьи лапы от еловой смолы, готовить дезинфицирующий раствор против «короны». В общем, универсальная штука. Флакон на фото я не раз уже заправлял из большой банки. В контексте пайки спирт используется и для первичной очистки, и для отмывки места уже сделанной пайки от нагара и остатков флюса.

Зажим «третья рука». Паять без «третьей руки» можно, но очень неудобно. Дешёвую «третью руку» (как на фото) рекомендую сразу доработать. Во-первых, проклеиваем основания «крокодилов», чтобы они не разболтались и не слетели. Я использовал эпоксидный клей. Во-вторых, на губки надеваем кусочки термоусадки и термоусаживаем горелкой/зажигалкой.

Хирургический зажим (карцанг). Желательно — с самыми тонкими губками. На фото толстоват, хотя, смотря что паять. Прямые или изогнутые губки — на ваш выбор. В большинстве случаев заменяет пинцет, плюс его можно зафиксировать в зажатом состоянии. Очень удобная вещь! Вместо или в дополнение к зажиму рекомендую хороший пинцет с тонкими кончиками, которые хорошо смыкаются, не вихляют и имеют плоскую внутреннюю поверхность. Но очень не советую брать дешманские пинцеты из серии «5 штук за 100 рублей». Сделаны из сплава фольги с картоном, не держат ни-че-го! Маникюрные пинцеты тоже плохо подходят: губки не очень ровные и часто «гуляют» друг относительно друга.

1. Пинцет из сплава фольги с картоном.

2. Маникюрный пинцет.

3. Зажим (карцанг).

4. Нормальный пинцет для тонких работ.

Губка для чистки паяльника. Специальная! Губка для посуды не подойдёт! Перед работой её нужно намочить и отжать. Об неё в процессе работы можно вытирать нагар, и держать жало паяльника в чистоте.

Маленькие бокорезы (кусачки). Мне больше нравятся именно такой конструкции, с тонкими острыми губками.

Оплётку для выпаивания. Это плетёнка из тонкой меди, пропитанная канифолью. Набирает на себя припой (лудится). Тем самым, упрощает демонтаж (выпаивание). Использованная, т.е. пропитанная припоем оплётка может помочь залудить какую-нибудь поверхность.

Инструмент для зачистки проводов. Китайский с фото вполне работает. Можно выбрать что-нибудь подороже, но инструмент должен соответствовать толщине зачищаемого провода. Иначе либо не зачистит, либо перекусит.

Макетный нож. Кстати, лезвия для макетников не все одинаково хороши. Большинство — тупые изначально, и предназначены только для офисной бумаги. А какие-то выполнены из калёной стали и легко режут даже плотный ковролин.

Подробнее про паяльник.

Паять, конечно, можно и гвоздём на газовой зажигалке. Но удовольствие это сомнительное. Рассмотрим главные, на мой взгляд, признаки хорошего паяльника.

Контроль температуры. Паяльники без регулировок склонны перегреваться. В этом случае припой на жале моментально покрывается плёнкой окислов, плохо липнет в месту пайки и превращается в «сопли». Поэтому все более-менее хорошие паяльники имеют регулировку, датчик температуры в жале, и умеют поддерживать более-менее постоянную температуру. Есть паяльники с простой «крутилкой» без градуировки, а есть — с цифровым управлением, умеющие отображать текущую температуру в градусах.

Даже если у вас паяльник примитивный и без регулировок, ещё не всё потеряно. Идём в электротовары и покупаем диммер (регулятор яркости) для обычных ламп накаливания, подключаем паяльник через него. Регулируя мощность нагревателя, можно подобрать комфортную температуру жала. Внимание: мощность диммера должна соответствовать мощность паяльника. Паяльник мощностью 20Вт может не запуститься с диммером, требующим мощность нагрузки от 40Вт. А может запуститься, если вывести регулировку сначала на максимум, и затем на нужный уровень.

Если диммера тоже нет, а паять надо, можно на время остужать жало, макнув в твёрдую канифоль. Если жало делает «ПШ-Ш-Ш» и выпускает клубы дыма, а канифоль в месте контакта вскипает — значит, оно было перегрето. Если дым от канифоли идёт струйкой, значит с температурой всё более-менее в порядке.

Жало. Ищите паяльник, к которому продаются запасные жала различной формы. Сейчас почему-то все паяльники продаются с жалом-конусом (иголкой). Почему — я так и не понял, ибо паять конусом мне некомфортно: припой набирается на боковую поверхность, контроль за каплей припоя слабый, при этом тонкий «носик» конуса практически не смачивается припоем и мешается, упираясь в окружающие элементы. На мой взгляд, самой удобной и универсальной является форма «скошенный конус» и «скошенный цилиндр», т.е. жало, имеющее на конце овальную плоскую площадку.

На фото, сверху вниз:

1. Удобное для меня жало формы «Скошенный конус».

2. Жало «Скошенный цилиндр» со слегка скруглённым концом. Не впечатлило.

3. Комплектное жало-иголка. Попытался было переточить, не получилось.

4. Жало-конус от самого дешманского паяла.

Советские паяльники оснащались медным жалом, сейчас же в моде не обгорающие («вечные») жала. Достоинства меди: хорошо передаёт нагрев, хорошо прилипает припой, легко придавать форму напильником. Но медное жало «разъедается» припоем, и его периодически приходится править напильником. В итоге оно со временем укорачивается. Не обгорающее жало может служить годами, если соблюдать несколько правил. Во-первых, постараться не использовать его с активными флюсами или для плавки (резки) пластика. Во-вторых, не «жарить» постоянно на максимальной температуре. В-третьих, очевидно, не стачивать его напильником/наждаком, т.к. не обгорающий слой может быть ограничен по толщине. В самом дешёвом паяльнике может быть вставлено не обгарающее жало-конус и затянуто винтом. Хороший вариант — найти медную проволоку подходящей толщины, и из неё нарезать медных жал. Их можно сделать с запасом и заточить под любую удобную для вас форму. Будьте внимательны, под видом медного провода сейчас можно встретить омеднённый алюминий. На фото — несколько удобных самодельных жал из медного провода. К слову: сплав меди и олова — это бронза.

Хозяйке на заметку: в медном жале в процессе его эксплуатации образуется ямка. Если при правке жала на напильнике её не заравнивать до ровной плоскости, и оставить небольшое углубление, то может получиться даже удобнее, чем ровная плоскость. Углубление хорошо держит каплю припоя и по-умному называется «микроволна».

Итак. Дешёвый паяльник можно сделать весьма комфортным в работе, если докупить к нему диммер, выкинуть «не обгорающее» родное жало-конус и наделать из толстого медного провода жал удобной вам формы.

Теперь о процессе.

Минутка химии и физики. Как известно, большинство металлов на воздухе окисляются. То есть металл соединяется с кислородом воздуха и образуется оксид. Оксиды имеют более высокую температуру плавления, чем не окисленный металл, и гораздо хуже переносят тепло. Причём, чем выше температура, процесс окисления идёт быстрее. В частности, расплавленный припой, оставленный на паяльнике, довольно быстро покрывается плёнкой окислов. Плёнка эта находится в твёрдом (не расплавленном) состоянии, и сильно препятствует нормальной пайке. Если каплю припоя пошевелить или потыкать, то видно, что она оказывается как бы в мешочке. Одна из основных функций флюсов (той же канифоли) — это препятствовать образованию окислов. Канифоль окисляется активнее, чем металл, и в разогретом виде может отбирать кислород у оксидов. Оксид вновь превращается в жидкий металл, а канифоль — в пахучий дым и в чёрный нагар на жале. Когда канифоль с жала вся израсходуется, плёнка оксидов возникает вновь. На перегретом паяльнике канифоль расходуется практически моментально, а «мешочек» образуется буквально за секунду, из-за этого паять таким паяльником сложно. Получается даже парадокс: перегретый паяльник хуже прогревает объект пайки из-за плёнки окислов. Плёнку окислов можно снимать не только флюсом, но и механически, вытирая разогретое жало об губку или другой подходящий материал.

Кроме того, окислы на паяемом металле тоже препятствуют прилипанию припоя. Если медь тёмная, её перед пайкой крайне желательно зачистить до блеска. Другой способ справиться с окислами на объекте пайки — это применение активных флюсов, в частности, паяльной кислоты. Паять с кислотой легче, но она, во-первых, испускает едкий дым. Во-вторых, разъедает жало, что особенно важно при использовании дорогой «необгорайки». И, в-третьих, требует обязательной промывки места пайки, т.к. со временем сделанная пайка может развалиться. К слову, алюминий тоже можно паять, но на воздухе он моментально покрывается тонкой плёнкой окислов. Для противодействия окислению применяются специальные флюсы.

Флюсы. Это вещества или составы, облегчающие пайку или плавку металла. Паяльные флюсы бывают различными по консистенции: твёрдыми (например, канифоль), жидкими (примеры: спиртоканифоль, ЛТИ-120) или гелеобразными. Жидкий или гелеобразный флюс наносится непосредственно на место пайки, а значит, он не обгорит, пока вы несёте паяльник от баночки с флюсом к месту пайки. Твёрдый флюс в баночке (ту же канифоль) можно использовать для лужения (покрытия слоем припоя) проводов и самого жала паяльника.

Кроме того, флюсы отличаются по химической активности, электропроводности и, как следствие, необходимости отмывки после работы. И я встречал случаи неправильной маркировки производителем: флюс, который заявляется, как безотмывочный, на самом деле весьма неплохо проводит электричество.

Функции флюса при пайке:

1. Смазка. Помогает формироваться аккуратным шарикам припоя и не «прикипать» к поверхностям, которые не паяются.

2. Очистка паяемой поверхности от окислов и грязи, защита от окисления в процессе.

3. Защита припоя от окисления, убирание плёнки окислов с припоя.

Профессионалы советуют не набирать припой на жало, а прикасаться проволочкой припоя к месту пайки одновременно с паяльником. Плюс такого метода: и быстрее, если паять нужно много всего сразу, и канифоль в проволочке припоя попадёт на место пайки в свежем виде. Можно даже не пользоваться дополнительными флюсами. Но. Этот приём требует свободных обеих рук, однако часто одной рукой держим, второй паяем.

Передача тепла — это то, что нужно и понимать, и прочувствовать на своём опыте. Чтобы припой стал жидким, его нужно разогреть. Чтобы припой был жидким в месте пайки, нужно разогреть место пайки до температуры плавления припоя. Это очевидно. Но если мы паяем массивный, по сравнению с жалом, объект, то разогреть его может быть непросто. Во-первых, металлы очень хорошо передают тепло. Во-вторых, тепло накапливают (имеют теплоёмкость). И, наконец, отдают тепло вовне. В итоге, даже используя мощный паяльник, можно столкнуться с непрогревом места пайки. Например, печатные платы мощной электроники проектируются так, чтобы хорошо отводить и рассеивать тепло. Как можно победить непрогрев:

1. Набрать на жало капельку припоя и нанести флюс на место пайки. «Сухое» жало передаёт тепло плохо.

2. Греть дольше; ждать, пока прогреется. Но рядом с местом пайки могут располагаться детали, которые нельзя перегревать.

3. Банально — увеличить температуру паяльника. В некоторых случаях помогает, но риск перегрева и повреждений окружающих элементов выше, и, кроме того, окислы на паяльнике могут мешать передаче тепла.

4. Поставить жало потолще и покороче, подходящее по размеру. Способность проводить тепло — одна из важнейших характеристик жала.

5. Подогреть объект пайки дополнительно. В бытовых условиях, в частности, можно прогреть градусов до 100 на перевёрнутом утюге, и на нём же выполнять пайку.

6. Пойти на хитрость: использовать легкоплавкий припой. И об этом поподробнее.

Содержащий свинец припой плавится легче бессвинцового. Промышленная пайка по экологическим причинам практически вся сейчас выполняется бессвинцовым припоем, разогреть который паяльником бывает сложновато. Но можно набрать на паяльник каплю обычного ПОС-61 и «поелозить» им в точке пайки, после чего уже весь припой становится жидким, поскольку разбавляется легкоплавким. Можно пойти дальше и использовать ещё более легкоплавкий состав. В частности, сплав Розе плавится при менее, чем 100 градусах Цельсия. Удобно! Но за удобство приходится платить легкоплавкостью результатов труда. Если изделие в процессе использования будет нагреваться, то такая пайка может развалиться сама по себе. Внимание: оставшийся на жале паяльника или в местах пайки сплав может привести к сюрпризам в будущем, сделав последующие пайки также легкоплавкими. Крайне нежелательно его использовать для ремонта заметно греющейся электроники: видеокарт, смартфонов, светодиодного освещения и т.д. И за злоупотребление розе можно огрести «пару ласковых» от профессионалов.

Кроме того, важна передача тепла от нагревателя к жалу. У меня был опыт, когда керамический нагреватель слегка болтался внутри жала. Паять было сложновато. Несколько слоёв медной фольги решили проблему.

Бывает, что припой после застывания оказывается матовым, а не красивым-блестящим. Почему так происходит? Во-первых, неправильный температурный режим и плёнка окислов. Во-вторых, состав самого припоя. Сюрприз, но это может зависеть от состава припоя, не все припои застывают в красивые глянцевые капли.

FAQ по основным явно заметным проблемам пайки (пайка не получается)

1. Жало не держит припой. При попытке набрать припой на жало, он скатывается каплями на стол. Прогреть место пайки почти не получается. Причина: жало не залужено. Нужно очистить жало, с помощью припоя и канифоли заново залудить. Если проблема часто повторяется, значит, жало перегрето.

2. Припой не держится на объекте пайки. Причина: плёнка окислов (либо лак) на объекте пайки. Да, встречается медь, покрытая бесцветным лаком. Например, провод наушников. Нужна либо механическая очистка, либо использование активного флюса.

3. Припой в месте пайки моментально застывает неаккуратными «соплями», плавится медленно и с явным трудом, паяльник слегка липнет. Причина: теплопередача от паяльника недостаточна.

4. При пайки образуются «сопли», шипы из припоя. Место пайки выглядит неаккуратно. Причина: нехватка флюса, плёнка окислов на припое.

Не очевидные «косяки» новичков (пайка получается некачественная или портится со временем):

1. Непропай. Паяное соединение держится на флюсе в роли клея. С электрическим контактом и надёжностью беда.

2. Злоупотребление активным флюсом. Он может разъедать пайку со временем, при работе разъедает «вечные» жала.

3. Неотмытый флюс. Если это канифоль — ничего страшного, кроме внешнего вида. Иные флюсы люто проводят электричество или разъедают (см. выше) пайку.

4. Сплав Розе. Да, с ним удобно, но пайка становится легкоплавкой.

5. Перегрев чувствительных к нагреву элементов. Печатная плата может расслоиться, пластиковый разъём может деформироваться, а электроника — выйти из строя.

6. Избыток припоя, который куда-то бодро уходит в процессе пайки. Может привести к сюрпризам в собираемой электрической схеме.

Паяльные станции

Паять микросхемы из платы паяльником гораздо удобней, используя паяльную станцию, например, без нее заменить своими руками видео чип в корпусе BGA практически невозможно. Преимущества использования этого устройства настолько очевидны, что их несложно перечислить:

  • широкий диапазон установки температуры жала снижает вероятность выхода из строя элементов от перегрева;
  • поддержка температуры определенного уровня продлевает срок службы жала;
  • каждая паяльная станция в обязательном порядке оборудована подставкой и ванной, в которой можно разместить очистную губку;
  • воздушный фен существенно упрощает выпаивание паяльником микросхем.
Фотография паяльной станции
Фотография паяльной станции

Паяльные станции считаются профессиональным оборудованием, и критерии их выбора требуют отдельной статьи. В быту использование столь сложных и дорогостоящих электронных устройств нецелесообразно, лучше применять регуляторы мощности, которые несложно сделать самостоятельно.

Схемы регуляторов мощности.

На рисунке показана принципиальная схема простого регулятора мощности.

Самодельный регулятор мощности на тиристоре
Схема: самодельный регулятор мощности на тиристоре

Обозначения на схеме:

  • X1,X2 – разъемы для подключения паяльника;
  • VD1- 1N4007, можно установить любой аналог, рассчитанный на работу с напряжением от 300 до 600 Вольт и током не менее 1А;
  • VD2 – допускается установка любых тиристоров с допустимым прямым напряжением от 300В, например, КУ201Л, КУ202Н и т.д.;
  • С1 – конденсатор электролитического типа с номиналом 4,7мкФ 100В;
  • R1 – переменное сопротивление от 30 до 47кОм;
  • R2 – резистор 30кОм.

Данная схема позволяет плавно регулировать мощность в диапазоне от 50 до 100%.

Единственный недостаток этого регулятора мощности заключается в том, что при работе он наводит помехи в электросети. Чтобы избежать этого, можно установить на кабель ферритовые кольца или собрать другую схему, не создающую помех.

Схема регулятора температуры с использованием на триггеров
Схема регулятора температуры с использованием на триггеров

Обозначения:

  • X1,X2 – разъемы, к которым подключается электропаяльник;
  • VD1-VD4 – Диоды КД209, можно использовать аналоги с обратным напряжением от 300В и током от 1А;
  • VD5 – КД521;
  • VD6 – КС191;
  • С1 – конденсатор электролитического типа 100мкФ 25В;
  • С2 – 0,033мкФ;
  • C3 – 1мкФ;
  • R1 – 120кОм;
  • R2, R3, R4 – 12кОм;
  • R5 -120кОм;
  • R6 – 1кОм;
  • DD1 – K176ЛА7;
  • DD2 – К176ТМ2.

Приведенная схема построена на распространенных деталях, что существенно снижает ее себестоимость. С ее помощью можно пользоваться паяльником с мощностью 40Вт, чтобы припаять микросхемы, не боясь перегреть их.

В целях безопасности самодельный регулятор мощности следует разместить в корпусе из любого изоляционного материала.

Устройства стержневого типа

Стержневые устройства различаются по типу нагревательного элемента:

  • нагревательный элемент, в котором используется нихромовая проволока;
Нихромовый нагревательный элемент
Нихромовый нагревательный элемент
  • керамический нагреватель, он существенно превосходит нихромовые аналоги по скорости нагрева и диапазону, в котором регулируется мощность и температура. Единственный недостаток – нагревательный элемент довольно хрупок, падение устройства практически всегда выводит его из строя;
Керамические нагревательные элементы
Керамические нагревательные элементы
  • индукционный нагреватель, принцип его действия следующий: наконечник, покрытый ферромагнитным слоем, нагревается при помощи индуктивной катушки. Достигнув определенной температуры (точка Кюри), меняются свойства покрытия, что прекращает процесс нагрева. При снижении температуры  процесс повторяется.

Благодаря этому принципу можно без специального оборудования автоматически поддерживать необходимую температуру.

Разобранный паяльник индукционного типа
Разобранный паяльник индукционного типа

На рисунке изображены:

  • А – жало;
  • B – индуктор (индукционный картридж);
  • С – корпус.

Какой из переписанных типов паяльников лучший, сказать затруднительно, поскольку каждый из них предусмотрен для выполнения определенных задач.  Как уже говорилось, необходимо руководствоваться мощностью устройства, помимо этого обращать внимание, насколько удобно им пользоваться.

Характеристики

Технические характеристики, на которые следует обратить внимание при выборе инструмента:

  • Мощность. В случае с паяльниками для схем значение мощности не должно превышать 10 Вт. Данный параметр влияет на работоспособность и сохранность электрических элементов. Такой подход используется при монтаже схемы. Если же происходит удаление элементов с платы и их сохранность не имеет значения, то большое значение мощности облегчит процесс.

Важно! Мощные приборы могут использоваться только опытными радиолюбителями, которые способны точно и быстро производить работу, не вызывая перегрева элементов.

Пайка микросхем своими руками - Как выбрать паяльник
Приборы различной мощности
  • Напряжение, которое потребуется для работы. Большое напряжение от сети, равное 220 В, также может нанести вред деталям. По этой причине паяльник подключается через понижающий трансформатор, который в зависимости от модели выдает либо 12, либо 36 В. При выборе товара лучше всего брать комплект, куда уже входит трансформатор или блок питания, дабы не докупать его отдельно.
  • Толщина наконечника также играет важную роль. У обычных инструментов она составляет около 5 мм. Для инструментов для микропайки нормальным считается значение до 3 мм. Сменные наконечники чаще всего имеются в продаже отдельно, но бывают комплекты, куда они тоже входят.
Пайка микросхем своими руками - Как выбрать паяльник
Различные насадки для паяльника
  • Наличие терморегулятора позволяет выбирать комфортный температурный режим для каждого вида монтажа. Это снижает риск порчи элементов, а также делает процесс работы более удобным и эффективным. Обычно терморегулятором оснащены более дорогие модели.
Пайка микросхем своими руками - Как выбрать паяльник
Нагреватели различного типа

Подводя итог

В заключение имеет смысл еще раз вспомнить, что нужно для пайки микросхем, если нет возможности приобрести дорогостоящее оборудование:

  • Легкоплавкий припой, кислота или канифоль;
  • Тонкая стальная проволока;
  • Обычный паяльник с как можно меньшей мощностью;
  • Кусок медной проволоки, сечением 3-4 мм.

Вот собственно и все. Согласитесь, для однократного использования покупать паяльную станцию нет никакого смысла, если можно обойтись подручными средствами. Намного удобнее купить паяльник для пайки проводов малой мощности. При этом он всегда пригодится домашнему мастеру в быту.

Лучше приобретать паяльник для дома с деревянной ручкой – она более долговечна
Лучше приобретать паяльник для дома с деревянной ручкой – она более долговечна

На сегодня это все. Надеемся, что информация, изложенная в статье будет кому-то полезна. А если остались вопросы по теме, то задавайте их в обсуждении. Так же нам будет интересно узнать, какие Вы используете методы при пайке микросхем. А для того, чтобы читателю было проще понять суть пайки при помощи фена, предлагаем к просмотру короткий видеоролик:

Читайте также:  Сухие пайки 1943 года и как и чем кормили фронт. Часть 1
Оцените статью
Про пайку
Добавить комментарий