Выбираем электрический паяльник для микросхем

У профессионалов заголовок статьи может вызвать снисходительную улыбку. Казалось бы, чего тут сложного? Зачистил контакты, зачерпнул носиком паяльника немного припоя, и приложил к точке соединения. Для опытного радиолюбителя этот процесс действительно не вызывает проблем. Но если все (в том числе профессионалы) знают, как правильно паять паяльником, откуда берутся не пропаянные платы, замыкания соседних контактов между собой, и детали, вышедшие из строя от перегрева?

Наш материал расскажет начинающим мастерам, как научиться паять традиционными и нестандартными способами, а для тех, кто считает себя профессионалом, поможет повысить квалификацию.

Что такое пайка

Не ссылаясь на «википедию», объясним своими словами. Пайка, это соединение металлических контактов с помощью токопроводящего расплава, с последующим его застыванием. При этом, в отличие от сварки, ни одна из соединяемых деталей не должна плавиться в процессе. Разумеется, после застывания токопроводящего расплава (припоя), должна быть обеспечена надежная электропроводимость соединения. Сопротивление контактов не может влиять на характеристики электросхемы.

Общие правила работы с паяльником (подробно все эти пункты мы рассмотрим в обзоре)

• Место соединения должно быть механически зачищено от загрязнений, защитного покрытия и окислов (если позволяют размеры и конструкция деталей и проводников).

  
  На чем можно акцентировать внимание: некоторые металлы в принципе не могут быть очищены от оксидной пленки, по крайней мере на воздухе. Только под непрерывным слоем специальных флюсов (речь идет об алюминии и сплавах на его основе). Дело в том, что «крылатый металл» окисляется моментально.

  Читайте также:  Импульсные (сифонные) трубки для манометра (трубки Перкинса)
• Для обезжиривания точки соединения применяются специальные очистители: флюсы.

  
  Они не должны оказывать разрушающего воздействия на металл, с которым вы работаете. Даже если место соединения кажется идеально чистым, пайка без флюса практически невозможна. При касании нагретого жала паяльника, происходит термическое окисление.

  Важно: металлы, применяемые в электротехнике (алюминий, медь, серебро, золото), в чистом виде обладают неплохой адгезией. Стандартные припои как бы прилипают к поверхности, надежно фиксируясь после застывания. Слой оксидной пленки не просто препятствует «прилипанию», он еще и является диэлектриком.

  А флюсы при нагреве активируют свои очистительные свойства, и не просто удаляют невидимые загрязнения, но и препятствуют окислению.

  Для различных материалов разработаны специальные флюсы. Используются даже кислоты.

• Форма и размеры рабочего кончика жала паяльника должны соответствовать контактам и условиям пайки. Материал не имеет значения: это может быть медь, керамика, или твердые сплавы, покрытие серебряным напылением.

  

• Выбор мощности — для пайки печатных плат подойдет диапазон 25–60 Вт. Слишком высокая температура может не просто перегреть место пайки, некоторые радиодетали выходят из строя при термическом воздействии. Обратная сторона медали: низкая температура будет отводиться из зоны пайки массивными контактами или толстым теплопроводным проводником. Придется долго держать жало в рабочей зоне — отсюда снова перегрев деталей. Например, когда встает вопрос, как выпаять конденсатор, важно точно знать градус. Золотое правило пайки: высокая температура и кратковременный нагрев. Это умение приходит только вместе с опытом.
• Подбор припоя. С точки зрения адгезии — все виды работают неплохо. То есть, подбор для определенного металла контактов — это не задача №1. А вот к температуре плавления следует относиться внимательно. С одной стороны, легкоплавкие составы позволяют минимизировать тепловое воздействие на детали. С другой стороны — это создает две дополнительные проблемы:Во-первых, легкоплавкий припой так же быстро «отпаивается». Если температурный режим контактного соединения не очень благоприятен, есть возможность потери контакта при работе.Во-вторых, вы обязательно столкнетесь с тем, что припой уже в жидком состоянии, а контакты еще не прогрелись для нормальной адгезии. В результате снова перегрев точки пайки.

Повторимся, это лишь теоретические основы, из которых пока не ясно, как паять паяльником. Подробные инструкции увидите далее.

Как перепаять BGA микросхему

В ремонтах телефонов бывает очень много различных поломок, связанных именно с микросхемами. Эти BGA микросхемы могут отвечать за какие-либо определенные функции в телефоне. Например, одна микросхема может отвечать за питание, другая – за блютуз, третья – за сеть и тд. Иногда, при падении телефона, шарики микросхемы BGA отходят от платы телефона и у нас получается, что цепь разорвана, следовательно – телефон теряет некоторые функции. Для того, чтобы поправить это дело, ремонтники или прогревают микросхему, чтобы припойный шарик расплавился и опять “схватился” с контактной площадкой на плате телефона или полностью демонтируют микросхему и “накатывают” новые шарики с помощью трафарета. Процесс накатывания шаров на микросхему BGA называется реболлинг. На российских просторах этот термин не прижился и у нас это называют просто “перекаткой”.

Подопытным кроликом у нас будет плата мобильного телефона.

Для того, чтобы легче было отпаивать “вот эти черные квадратики” на плате, мы воспользуемся инфракрасным преднагревателем или в народе “нижним подогревом”. Ставим на нем температуру 200 градусов по Цельсию и идем пить чай. После 5-7 минут приступаем парировать нашего пациента.

Остановимся на BGA микросхеме, которая попроще.

Теперь нам надо подготовить инструменты и химию для пайки. Нам никак не обойтись без трафаретов для различных BGA микросхем. Те, кто серьезно занимается ремонтами телефонов и компьютерной техники, знают, насколько это важная вещь. На фото ниже предоставлен весь набор трафаретов для мастера по ремонту мобильных телефонов.

Трафареты используются для “накатывания” новых шаров на подготовленные BGA микросхемы. Есть универсальные трафареты, то есть под любые BGA микросхемы. А есть также и специализированные трафареты под каждую микросхему. В самом верху на фото мы видим специализированные трафареты. Внизу слева – универсальные. Если правильно подобрать шаг на микросхеме, то можно спокойно накатать шары на любой из них.

Для того, чтобы сделать реболлинг BGA микросхемы, нам нужны также вот такие простые инструменты и расходные материалы:

Здесь всем вам знакомый Flux-off. Подробнее про него и другую химию можно прочесть в статье Химия для электронщика. Flus Plus, паяльная паста Solder Plus (серая масса в шприце с синим колпачком) считается самой лучшей паяльной пастой в отличие от других паст. Шарики с ней получаются как заводские. Цена на такую пасту дорогая, но она того стоит. Ну, и конечно, среди всего прочего барахла есть также ценники (покупайте, чтобы они были очень липкие) и простая зубная щетка. Все эти инструменты нам понадобятся, чтобы сделать реболлинг простой BGA микросхеме.

Для того, чтобы не спалить элементы, расположенные рядом, мы их закроем термоскотчем.

Смазываем обильно микросхему по периметру флюсом FlusPlus

И начинаем прогревать феном по всей площади нашу BGA

Вот здесь и наступает самый ответственный момент при отпаивании такой микросхемы. Старайтесь греть на воздушном потоке чуть меньше среднего значения. Температуру повышайте буквально по пару градусов. Не отпаивается? Добавьте немного жару, и главное НЕ ТОРОПИТЕСЬ! Минута, две, три… не отпаивается… добавляем жару.

Некоторые ремонтники любят трепаться “хахаха, я отпаиваю BGАшку за считанные секунды!”. Отпаивают то они отпаивают, но при этом не понимают, какой стресс получает отпаиваемый элемент и печатная плата, не говоря уже о близлежащих элементах. Повторю еще раз, НЕ ТОРОПИТЕСЬ, ТРЕНИРУЙТЕСЬ НА ТРУПАХ. НЕ ТОРОПИТЕСЬ срывать не отпаянную микросхему, это вам выйдет боком, потому как оборвете все пятаки под микросхемой! Пользуйтесь специальными устройствами для поднятия микросхем. Их я находил на Али по этой ссылке.

И вот мы греем феном нашу микросхему

и заодно проверяем ее с помощью экстрактора для микросхем. Про него я писал еще в этой статье.

Готовая к поднятию микросхема должна “плавать” на расплавленных шариках, ну скажем… как кусочек мяса на холодце. Притрагиваемся легонько к микросхеме. Если она двигается и опять становится на свое место, то аккуратненько ее поднимаем с помощью усиков (на фото выше), Если же у вас такого устройства нет, то можно и пинцетом. Но будьте предельно осторожны! Не прикладывайте силу!

В настоящее время существуют также вакуумные пинцеты для микросхем такого рода. Есть ручные вакуумные пинцеты, принцип действия у которых такой же, как и у Оловоотсоса

а есть также и электрические

У меня был ручной пинцет. Честно говоря, та еще какашка. Закоренелые ремонтники используют электрический вакуумник. Стоит только приблизить такой пинцет к микросхеме BGA, которая уже “плавает” на расплавленных шариках припоя, как он тут же ее подхватывает своей липучкой.

По отзывам, электрический вакуумный пинцет очень удобен, но мне все-таки не довелось его использовать. Короче говоря, если надумаете, то берите электрический.

Но, вернемся все-таки к нашей микросхеме. Крохотным толчком я убеждаюсь, что шарики действительно расплавились, и плавным движением вверх переворачиваю BGA микросхему. Если рядом много элементов, то идеально было бы использовать вакуумный электрический пинцет или пинцет с загнутыми губками.

Ура, мы сделали это! Теперь будем тренироваться запаивать ее обратно :-).

Вот и начинается самый сложный процесс – процесс накатывания шариков и запаивания микросхемы обратно. Если вы не забыли – это называется перекаткой. Для этого мы должны подготовить место на печатной плате. Убрать оттуда весь припой, что там остался. Смазываем все это дело флюсом:

и начинаем убирать оттуда весь припой с помощью старой доброй медной оплетки. Я бы посоветовал марку Goot wick. Эта медная оплетка себя очень хорошо зарекомендовала.

Если расстояние между шариками очень малое, то используют медную оплетку. Если расстояние большое, то некоторые ремонтники не прибегают к медной оплетке, а берут жирную каплю припоя и с помощью этой капельки собирают весь припой с пятачков. Процесс снятия припоя с пятачков BGA – очень тонкий процесс. Лучше всего на градусов 10-15 увеличить температуру жала паяльника. Бывает и такое, что медная оплетка не успевает прогреться и вырывает за собой пятачки. Будьте очень осторожны.

Дальше прыскаем туда Flux-off, чтобы очистить от нагара и лишнего флюса наше место под микросхему

и зашкуриваем с помощью простой зубной щетки, а еще лучше ватной палочкой, смоченной в Flux-Off.

Получилось как то так:

Если присмотреться, то видно, что некоторые пятачки я все таки оборвал (внизу микросхемы черные круги, вместо оловянных) Но! Не стоит расстраиваться, они, как говорится, холостые. То есть они не никак электрически не связаны с платой телефона и делаются просто для надежности крепления микросхемы.

Далее берем нашу BGAшку и убираем все лишние припойные шарики. В результате она должны выглядеть вот так:

И вот начинается самое интересный и сложный процесс – накатывание шаров на микросхему BGA. Кладем подготовленную микросхему на ценник:

Находим трафарет с таким же шагом шаров и закрепляем с помощью ценника микросхему снизу трафарета. Втираем в отверстия трафарета с помощью пальца паяльную пасту Solder Plus. Должно получиться как-то вот так:

Держим с помощью пинцета одной рукой пинцет, а в другой фен и начинаем жарить на температуре примерно 320 градусов на очень маленьком потоке всю площадь, где мы втирали пасту. У меня не получилось сразу в двух руках держать и фотоаппарат и фен и пинцет, поэтому фотографий получилось маловато.

Снимаем готовую микросхему с трафарета и смазываем чуть флюсом. Далее пригреваем феном до расплавления шаров. Это нам нужно, чтобы шарики ровнёхонько стали на свои места.

Смотрим, что у нас получилось в результате:

Блин, чуточку коряво. Одни шарики чуть больше, другие чуть меньше. Но все равно, это нисколько не помешает при запайке этой микросхемы обратно на плату.

Чуточку смазываем пятаки флюсом и ставим микросхему на родное место. Выравниваем края микросхемы с двух сторон по меткам. На фото ниже только одна метка. Другая метка напротив нее по диагонали.

И на очень маленьком воздушном потоке фена с температурой 350-360 градусов запаиваем нашу микрушку. При правильной запайке она должна сама нормально сесть по меткам, даже если мы чуток перекосили.

Подбираем паяльник

Если вы не занимаетесь радиоделом профессионально (скорее всего это так, иначе вы не изучали бы этот материал), у вас в арсенале обычный паяльник в одном экземпляре. О паяльной станции речь и вовсе не идет, поскольку это достаточно дорогой (хотя и очень удобный комплект). Но для начинающего мастера это излишество.

Вернемся к паяльникам. Классика — это нихромовый нагреватель и медное жало. На самом деле, это лучшее сочетание, но для ручного управления. Никакого контроля за температурой, плавный медленный нагрев. При этом медное жало отлично держит градус, и зачастую компенсирует теплоотвод в месте пайки. Еще одно преимущество — мягкий материал позволяет формовать любую конфигурацию наконечника. Можно буквально расклепать и выпилить жало под конкретный вид пайки.

Единственный недостаток — медь быстро выгорает, и такой тип жала фактически является расходным материалом. Его постоянно приходится обтачивать напильником.

Совет: прежде чем формировать кончик напильником, обязательно поработайте молотком. После уплотнения медного стержня он продержится дольше. Немного потерянного времени с лихвой компенсируется удобством работы.

На иллюстрации изображена классическая форма «отвертки». Универсальный кончик для большинства любительских работ.

Если ваш «нагревательный прибор» оснащен регулятором температуры — необходимо учитывать инертность меди. Заданную цифру он набирает медленно, и также неторопливо остывает.

Керамическое жало с серебряным напылением — это современный аксессуар. Если стоит вопрос, как работать с деталями SMD формата, или как выпаять микросхему из двухсторонней платы — это ваш вариант. Однако им не так удобно паять мощные теплоемкие провода и контакты.

Такой паяльник моментально греется, и на нем можно точно контролировать градусы (при наличии регулятора).

Способ нагрева может быть любым. Такой же керамический нагреватель, как и жало, или нихромовый. Еще на медных паяльниках применяются индукционные нагреватели, но это скорее экзотика.

Для чего может пригодиться паяльник

Сфер применения этому высокотехнологичному прибору — достаточно много. Вот неполный список задач, в котором вы наверняка найдете и собственные периодически возникающие проблемы.

• Пайка проводов и ремонт электро-удлинителей;
• Пайка и замена радиодеталей в бытовой технике;
• Ремонт светильников и светодиодных ламп;
• Ремонт тонкостенных металлических трубных соединений;
• Ремонт прохудившихся металлических баков и емкостей;
• Быстрый прожиг отверстий в пластике;
• Отрезка лишних частей в пластиковых деталях и корпусах;
• И т.п.

Будет интересно➡ Что такое цифровой амперметр и чем он лучше обычного

Как видно из этого перечня, применение паяльнику найдется всегда, лишь бы руки были достаточно прямые. Да и паяльник в ряде случаев подойдет самый простой и недорогой, лишь бы мощность была достаточная, например, 60 Вт.

Он отлично подойдет для пайки проводов. Но для «электронных» задач с мощностью лучше не переборщать, т.к. дорожки на платах не любят слишком высоких температур и легко отслаиваются, а сами радиодетали выходят из строя. Ниже мы расскажем, какой паяльник выбрать для пайки радиодеталей. При выборе паяльника следует определиться, для каких целей вам нужен данный электрический инструмент.

Как припаять или выпаять микросхему без паяльника

Вы уже поняли, что для успешной пайки требуется разогрев детали до температуры плавления припоя. Его можно расплавить с помощью тепловой пушки, или паяльного фена. Это аналог фена строительного, только он компактный и часто оснащен специальными формованными соплами.

С его помощью прогревается рабочая зона, при этом припой плавится не в определенной точке, а на относительно большой площади. Это эффективный способ, особенно если необходимо выпаивать микросхему (все ножки нагреваются одновременно). Но при таком способе есть риск повредить саму деталь от перегрева.

Если вы извлекаете неисправный элемент — нет проблем.

Вообще, паяльный фен необходимо использовать только в случаях, когда традиционный способ пайки невозможен. Например, при монтаже SMD деталей (кто не знает — у них нет ножек) на радиаторную пластину.

Основные критерии выбора

Итак, сначала вкратце рассмотрим самые важные параметры, на которые стоит обращать внимание при покупке паяльника.

Тип нагревателя

В первую очередь приспособления делятся на электрические и газовые. Сначала поговорим о тех, которые работают на газу.

Газовый паяльник рекомендуется выбрать для пайки проводов в распределительных коробках. Он удобен тем, что работает в автономном режиме, без электричества, что актуально при электромонтажных работах. К тому же, такой прибор может использоваться как фен для термоусадки.

К недостаткам газовых устройств можно отнести сложность работы с микросхемами, а также тот факт, что при горении газа в атмосферу выбрасываются вредные для организма вещества, поэтому долго работать с таким приспособлением крайне опасно для здоровья.

Выбрать электрический паяльник целесообразно для пайки микросхем и тех же самых проводов, если нет проблем с электроснабжением. Электрические модели делятся на следующие типы:

1. Спиральный. Самый дешевый, практичный и долговечный тип нагревателя. Недостаток — долго греется, но это не так важно, если вам нужно выбрать паяльник для дома.
2. Керамический. Более дорогой и в то же время хрупкий (может перестать работать даже при небольшом ударе). Преимущество — быстро нагревается. Если для вас главной выбрать прибор такой, чтобы быстро и сильно нагревался, модель с керамическим нагревателем будет самым оптимальным решением.
3. Импульсный. Еще один вариант исполнения, который способен быстро нагреваться. Импульсный паяльник лучше выбрать для пайки микросхем и для работы с печатными платами. Такой инструмент будет стоить дороже и используется в большей степени только для перечисленных работ.

Отдельно следует упомянуть о таком варианте исполнения, как паяльная станция. С ее помощью можно быстрее и качественнее осуществить пайку проводов и микросхем. Для радиолюбителей выбор паяльной станции будет самым оптимальным решением!

Мощность

Что касается выбора мощности электрического паяльника, то тут следует учитывать следующие рекомендации:

• мощность до 10 Вт может использоваться для пайки простейших микросхем;
• от 20 до 40 Вт — это оптимальная мощность для применения в бытовых условиях;
• выбрать модель на 60-100 Вт целесообразно, если вы собираетесь паять провода;
• свыше 100 Вт домашним мастерам не стоит использовать, т.к. у таких приспособлений своя специфическая сфера применения (пайка радиаторов, металлических деталей и и т.д.).

Дополнительные возможности

Также при выборе паяльника следует обратить внимание на такие моменты, как:

1. Ручка должна быть хорошо защищена от перегрева. В этом случае деревянная ручка обладает самым лучшим показателем. Пластиковые ручки быстрее разогреваются, что мешает бесперебойной работе, а эбонитовые тяжелее аналогов, что также снижает удобство пользования, особенно при пайке микросхем.

   

2. Жало должно быть медным, оно проще обрабатывается и к тому же легче чистится от нагара. Желательно чтобы в комплекте шел набор жал, различных по форме. Также хорошо, если есть возможность заменить жало или же отрегулировать его длину. Считается, что прямое жало самое удобное для работы, особенно новичкам.

   

3. Сетевой шнур должен быть гибким, длинным и обязательно в двойной изоляции.
4. Вилка для подключения к сети лучше, когда разборная. Вроде бы мелочь, но все же свидетельствует о качестве устройства и в то же время упрощает его ремонт.
5. Обращайте внимание на комплектацию. Как правило, качественные паяльники снабжаются кейсом, подставкой для жала, губкой для очистки жала и т.д.

   

6. Рекомендуем выбрать паяльник с терморегулятором, что позволит под собственные условия применения отрегулировать температуру нагрева жала.

   

7. Функция постоянной поддержки температуры защитит устройство от перегорания.

Это и все советы, которые мы хотели вам предоставить. Как вы видите, существует множество нюансов, на которые нужно обращать внимание при выборе паяльника для дома.

Выбор флюса

Речь пойдет о пайке медных деталей. Для железа и алюминия существуют специальные кислотные составы, это тема отдельного материала.

На самом деле, это личное предпочтение каждого. Надо просто попробовать различные составы, и определить для себя лучший. Кому-то нравится паяльный жир (консистенция, как у солидола), некоторые любят жидкий флюс. Мы расскажем о традиционной канифоли.

Точнее — как правильно с ее помощью паять.

Этот флюс на основе сосновых смол, обладает отличными чистящими свойствами. Он обеспечивает механическую, и химическую очистку, кроме того, хорошо защищает поверхность от окисления при нагреве. Недостаток один: в чистом виде канифоль твердая. Это значит, что ее нельзя заранее нанести на соединяемые детали. Однако технология есть:

• коснувшись канифоли жалом паяльника, набираем на него припой;
• погружаем ножки детали или провод во флюс с помощью паяльника (он плавится), при этом поверхность покрывается тонким слоем припоя;
• аналогично наносим припой на место пайки;
• состыковываем залуженную деталь (провод) с местом пайки;
• касаемся паяльником флюса, затем набираем припой, снова макаем в канифоль;
• сразу же переносим жало в зону пайки.

Таким способом паяют детали уже многие десятилетия. При определенной сноровке, ограничений по выбору материалов для соединения нет. Именно такая методика идеально подходит для тренировок. Если вы ее освоите — остальные способы будут казаться еще проще.

Совет: для очистки поверхностей пайки, на которых есть слой окисла, подойдет обычный аптечный аспирин. Он содержит в себе ацетил салициловую кислоту. Его надо растереть в порошок, и нанести на контакты.

Что такое паяльник и как устроен прибор

Электрическим паяльником называется такой вид электрического инструмента, посредством которого осуществляется объединение двух деталей между собой посредством мягких веществ. Таким мягким веществом является припой, который расплавляется, и переходит в жидкое состояние за счет воздействия высоких температур. Когда воздействие высоких температур прекращается, припой затвердевает (что происходит практически мгновенно), тем самым обеспечивая надежное соединение. Рассматриваемый прибор является главным оружием электронщиков, посредством которого осуществляется не только соединение проводов и полупроводниковых элементов, но и их разъединение.

Прибор внешне имеет простую конструкцию, однако внутри он состоит из различных деталей, с назначением которых следует разобраться. Знать устройство паяльника вовсе не обязательно, чтобы научится им правильно пользоваться, но эта информация поможет в случае выхода его из строя. Состоит прибор из ряда следующих элементов, которые имеют свои особенности:

1. В его основе заложен металлический стержень, изготовленный из красной меди. Именно этот стержень нагревается, и плавит припой при соединении деталей. За основу стержня используется красная медь, так как именно этот материал обладает высокой степенью теплопроводности (хорошо передает тепло). Конец стержня имеет клиновидную форму, что необходимо для работы с мелкими полупроводниковыми элементами. Конец стержня называется жалом, как на отвертках
2. Нагревательный элемент — стальная трубка, внутрь которой вставляется стержень из красной меди. Трубка оборачивается слюдой или стеклотканевым составом, поверх которого наматывается проволока из нихрома. При прохождении тока по проволоке, она нагревается, и передает тепло металлической трубке. В итоге нагревается стержень, и переходит в рабочее состояние. Поверх нихромовой проволоки находится защитный слой слюды. Он защищает спираль от соприкосновения с металлическим корпусом паяльника, тем самым повышая безопасность электрического прибора. Вторая его защитная функция заключается в том, чтобы сохранять тепло, и не передавать его стальному корпусу прибора
3. Рукоятка — изготавливается из термоустойчивого пластика или дерева, и позволяет мастеру удобно работать инструментом
4. Провода и вилка для подключения в розетку. Провода соединяются с выводами нихромовой проволоки. Для надежности соединения используются алюминиевые зажимы, которые пропаиваются с целью обеспечения надежного контакта. Зажимы в месте соединения используются на мощных паяльниках, а на маломощных приборах объединение осуществляется без дополнительной фиксации, но с обязательным нанесением припоя. Алюминиевые пластины для соединения медного провода с нихромовой нитью используются для повышения надежности объединения, а также для отвода тепла. Чем мощнее паяльник, тем сильнее нагреваются медные провода, поэтому алюминиевые зажимы осуществляют отвод тепла. Эта информация будет полезна в случае, если при ремонте мощного паяльника принимается решение об удалении алюминиевых пластин. Толщина жилы медного кабеля выбирается в зависимости от мощности прибора
5. Стальной корпус — это часть инструмента, внутри которой располагается нагревательный элемент. На корпусе может присутствовать (в зависимости от модели) резьбовой винт, посредством которого фиксируется стержень. В конструкции корпуса могут находиться отверстия ближе к рукоятке, назначение которых заключается в отводе тепла

Как устроен паяльник внутри, показано на фото ниже.

С устройством паяльника полезно разобраться всем, кто планируется осуществить его ремонт в случае возникновения поломки.

Пайка с помощью жидких или пастообразных флюсов

Преимущество таких составов в том, что их можно предварительно нанести на точку соединения. То есть, флюс начинает работать еще до нагрева. При касании паяльником, происходит вторая ступень реакции, и жидкий флюс служит смазкой для растекания припоя.

Еще один плюс — пастообразный или жидкий очиститель увеличивает пятно контакта. Основная проблема пайки не плоских предметов — площадь передачи тепла от паяльника минимальна. Если место касания смочено флюсом — температура передается эффективнее.

Единственный недостаток: нет механического воздействия на поверхность.

Информация: некоторые профессионалы старой закалки растворяют сосновую канифоль спиртом или более жидким флюсом, и получается эффективный состав практически без недостатков.

Как пользоваться губкой для паяльника

Для очистки жала паяльника используются специальные губки, о чем уже упоминалось выше. Часто у новичков возникает вопрос, зачем нужны эти элементы, и как ими правильно пользоваться. Имеется несколько важных правил, которые нужно знать, чтобы правильно пользоваться губками для чистки жала прибора.

1. Керамические жала паяльников запрещено очищать металлическими губками, так как это приведет к повреждению верхнего слоя поверхности
2. Специальную губку покупать вовсе не обязательно, так как ее роль может играть обычный отрезок ткани. Однако этот способ подходит для случаев, когда нужно быстро что-либо припаять. Если планируется заниматься пайком продолжительно, то для таких случаев лучше приобрести специальную губку
3. Вискозные губки перед использованием следует смочить в воде. Однако не нужно делать губку сильно мокрой, так как достаточно, чтобы она была влажной. Об губку вытирается жало в процессе работы. Для сухой очистки жала, вискозные губки не подходят

   

4. Медная стружка — предназначена для сухой очистки жала, но недостаток такой губки в том, что стоит она достаточно дорого, и порой даже дороже самого паяльника (в зависимости от модели)

   

5. Металлическая губка — она не предназначена специально для работы с паяльником, но это не мешает ее применять для очистки жала этого инструмента. Достоинство такой губки в том, что стоит она в 10 раз ниже, чем медная стружка, но справляется с задачей сухой очистки жала ничуть не хуже

Теперь, когда известна технология пайки паяльником, можно начинать тренироваться. Приступать к чистовой пайке можно исключительно после того, как будет достаточно практики.

Подводя итог, надо отметить, что электропаяльник может быть заменен обычной зажигалкой. Если необходимо спаять провода без паяльника, то делается это очень просто — прогреваются жилы при помощи открытого огня (зажигалкой), после чего в место их соединения нужно поместить припой, и продолжить воздействие открытого огня. Когда припой расплавится, то это повлечет за собой соединение проводников.

К работе инструментом нужно относиться со всей ответственностью, и помнить самое главное, что паяльник является электроприбором, который нельзя разбирать, если он подключен в сеть. Запрещается также оставлять инструмент, подключенный к розетке на длительное время, так как не исключается возникновение пожара. И еще один немаловажный момент — не проверяйте рукой температуру нагрева жала, ведь таким способом можно получить очень сильный ожог.

Каким припоем паять

Эти сплавы изготавливаются на основе олова, свинца, меди, никеля, или серебра. Для работы с монтажными платами и бытовой проводкой применяется оловянно-свинцовый припой (ПОС). Несмотря на большое разнообразие, их можно разделить на два вида:

• мягкие (температура плавления до 300°C);
• твердые (температура плавления свыше 300°C).

Форма выпуска любая: кусковая, проволока, порошок, паста. Универсальный вариант — проволока до 2 мм в диаметре. Ее удобно набирать на жало паяльника или вводить непосредственно в зону пайки.

Интересное предложение от производителей — паяльная паста, или порошок. Это мелкодисперсный припой, в который для вязкости добавляют жидкий флюс. Получается консистентный состав с высокой адгезией, которым можно паять без предварительного флюсования. Просто наносим пасту на контакты, и производим нагрев.

Можно работать без традиционного паяльника, с помощью паяльного фена. Благодаря тонкому помолу, припой плавится быстро, и моментально растекается по рабочей зоне (с помощью флюса).

Для начинающего мастера это неплохой вариант. Работать просто, но вы не сможете научиться качественно паять в тяжелых условиях: когда под рукой нет хорошего флюса и припоя.

Сколько стоит паяльник для микросхем в магазинах и интернете

Подобный вид инструмента достаточно тяжело найти в продаже. Чаще продаются жала для обычных паяльников, которыми можно паять и микросхемы. Но если вы хотите приобрести именно отдельный прибор под эти задачи, то поищете получше и вы увидите что в продаже они всё же есть. Стоимость подобных устройств начинается от 300 рублей, для совсем простых устройств для домашнего и нечастого использования, и может достигать порядка 6-8 тысяч рублей для оборудования, рассчитанного на профессиональное использование.

Будет интересно➡ Как подключить амперметр к цепи переменного или постоянного тока

Выбирать готовый паяльник для микросхем или сделать его самостоятельно, каждый решает сам. Иногда достаточно в имеющемся паяльнике сменить жало на более тонкое или более удобной формы. Любая работа требует своего инструмента, так и работа по демонтажу или установке микросхем требует специального паяльника, который в умелых руках обеспечит и качественный контакт микросхемы с дорожками платы, и чистоту, и красоту и, главное – нормальную работоспособность установленного прибора.

Как паять медью

Медь, никель или серебро, используют в качестве основы для специализированных припоев, которые не применяются в бытовой электронике. Медные припои имеют температуру плавления 800–900°C, поэтому работать с ними в относительно нежных печатных платах невозможно. С их помощью в электротехнике припаивают контактные площадки, основное применение — сборка медных труб. Состав выпускается в виде проволоки.

Виды паяльников по принципу нагрева рабочей части

Перед тем, как научиться паять паяльником, следует разобраться с разновидностями выпускаемых инструментов. По способу нагрева стержня приборы бывают следующих видов:

1. Паяльники, нагреваемые на открытом огне — это самые первые виды инструментом, посредством которых осуществлялось соединение деталей (преимущественно с их помощью соединялись массивные детали). Принцип их функционирования основывается на том, что перед тем, как осуществить соединение деталей, инструмент необходимо поместить в открытый огонь, и дождаться нагрева стержня из красной меди. Сегодня эти инструменты уже практически забыты, и лишь изредка используются при возникновении такой необходимости

   

2. Нихромовые — это обычные стержневые устройства, которые еще называются электрическими. Нагрев стержня происходит за счет пропускания через спиральную нихромовую проволоку электрического тока. Свою популярность прибор получил благодаря ряду преимуществ — простота конструкции, ремонтопригодность, невысокая стоимость, а также устойчивость к повреждениям. Самый главный их недостаток в том, что при ежедневном (или частом) применении происходит перегорание спирали. Кроме этого минуса, надо также отметить продолжительное время прогрева стержня, поэтому после включения прибора в розетку, необходимо некоторое время подождать

   

3. Керамические — лишены недостатка, который присутствует у нихромовых паяльников. Они после включения очень быстро набирают температуру, и при этом удерживают ее в заданном значении. За счет использования керамики, увеличивается стоимость приборов. И это не единственный их недостаток, так как керамика отличается своей хрупкостью, и при падении с высоты инструмента, он может выйти из строя. Керамические паяльники отличаются высокой мощностью и устойчивостью к частому применению

   

4. Импульсные — такие приборы по форме выпускаются в виде пистолетов. Свое название они получили по той причине, что при нажатии кнопки практически мгновенно происходит разогрев наконечника. После спайки деталей, на что также требуется немного времени, кнопка инструмента отпускается, и стержень охлаждается. В основе таковых инструментов используются высокочастотные трансформаторы и частотные преобразователи. Посредством такого преобразователя увеличивается частота напряжения до 1800-4000 Гц, а трансформатор предназначен для уменьшения напряжения. Жало прибора (оно несъемное) подключается к вторичной обмотке трансформатора, что способствует увеличению силы тока, а значит, происходит максимально-быстрый прогрев деталей. Наличие регуляторов мощности и температуры позволяет применять прибор для работы с мелкими и крупными деталями и элементами

   

5. Индукционные — это самые продвинутые виды паяльников. Главная особенность приборов в том, что нагрев стержня осуществляется посредством катушки индуктора. Наконечник покрывается ферромагнитным слоем, внутри которого при помощи катушки создается магнитное поле. При создании магнитного поля возникает электродвижущая сила, и наводятся токи, посредством которых разогревается сердечник. Нагревательный элемент называется индуктором. Главное достоинство инструмента в том, что нагревание стержня происходит с автоматическим поддержанием температуры. Когда температура достигает максимального значения, то ферромагнитный слой теряет свои свойства намагничивания, что способствует прекращению прогрева. Как только температура снижается, то увеличиваются ферромагнитные свойства, поэтому автоматически продолжается процесс нагрева. Жало на таких приборах сменное, поэтому его можно применять для работы с деталями разных размеров

   

6. Беспроводные — их еще называют мобильными или аккумуляторными, а предназначены они преимущественно для выполнения пайки, где отсутствует электроэнергия. Работают устройства от сменных батареек, и имеют компактные размеры. Недостаток в том, что требуется регулярно менять или заряжать батарейки, что зависит от частоты эксплуатации

   

7. Портативные — такие приборы функционируют от специального порта типа USB. Это популярный порт, который имеется на многих девайсах, в том числе, и в автомобиле. Характеризуются малой мощностью, но ее достаточно для пайки мелких полупроводниковых элементов

   

8. Газовые — еще одна разновидность автономных устройств, функционирование которых обеспечивается за счет сменных газовых баллончиков. Такой инструмент еще называют многофункциональным, так как без насадки в виде стержня, он превращается в обычную газовую горелку

   

Из вышеперечисленного перечня не трудно выбрать подходящий вариант. Если заниматься пайкой деталей от случая к случаю, то оптимальный вариант — это нихромовый паяльник. Разобравшись в вопросе разновидностей приборов, пришло время выяснить, как паять паяльником.

Практические советы в нестандартных ситуациях

• Установка и демонтаж элементов с двумя ножками выполнить несложно. А как выпаять микросхему из платы паяльником, ведь надо одновременно греть несколько ножек? Используйте теплопроводный предмет большой площади. Например, медную оплетку.

  

• Если после удаления деталей из платы, отверстие оказалось закрыто припоем, используйте зубочистку.
• Для фиксации элементов перед пайкой можно использовать зажим «третья рука».

  

Инструкция по эксплуатации

В работе часто возникают нюансы которые необходимо исправлять. Ниже будут разобраны основные моменты.

Пайка чипов

При работе микросхем и чипов нужно, прежде всего, исключить возможность перегрева чипа. Для этого нужно касаться каждого его контакта в течение не более трех секунд. После этого контакт необходимо охладить и только после этого проводить процесс пайки вновь.

Перед непосредственно пайкой контакты чипа готовят и обрабатывают, нанося на них тончайший слой припоя, который улучшит контакт с поверхностью. На ножки элемента наносят флюс и проводят по ним наконечником с припоем. Если процедура проведена правильно, то контакт будет блестящий и гладкий, без различных скоплений припоя.

Штырьковые чипы

В случае, если чип имеет выводы в виде штырей, то процесс впайки его в плату происходит следующим образом:

1. Микросхема устанавливается в специальные отверстия в поверхности платы.
2. На противоположной (обратной) стороне на штырьковые контакты наносится флюс.
3. С той же обратной стороны производится пайка каждого вывода.
4. Убираются остатки флюса.

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.

Важно! при проведении пайки методом «волна припоя» на местах, где проводится непосредственно пайка, должно находиться достаточное количество флюса для обеспечения смачивания поверхностей.

Демонтаж микросхем

Планарные чипы выпаиваются из платы по следующему алгоритму:

1. С помощью ацетона и этилового спирта с контактов удаляется лак дочиста.
2. На все контакты, которые будут выпаиваться, наливается флюс.
3. Замкнуть с помощью припоя все контакты, разгоняя его нагретым наконечником. Нанесенный припой должен оставаться в жидком состоянии.
4. Затем нужно провести жалом по всем контактам, расплавив весь припой.
5. Удалить микросхему.