Як правильно паяти паяльником, як випаять мікросхему

У професіоналів заголовок статті може викликати поблажливу посмішку. Здавалося б, чого тут складного? Зачистив контакти, зачерпнув носиком паяльника трохи припою, і доклав до точки з’єднання. Для досвідченого радіоаматора цей процес дійсно не викликає проблем. Але якщо все (в тому числі професіонали) знають, як правильно паяти паяльником, звідки беруться не пропаяні плати, замикання сусідніх контактів між собою, і деталі, що вийшли з ладу від перегріву?

Наш матеріал розповість початківцям майстрам, як навчитися паяти традиційними і нестандартними способами, а для тих, хто вважає себе професіоналом, допоможе підвищити кваліфікацію.

Що таке пайка

Чи не посилаючись на «википедию», пояснимо своїми словами. Пайка, це з’єднання металевих контактів за допомогою струмопровідного розплаву, з подальшим його застигання. При цьому, на відміну від зварювання, жодна з деталей, що з’єднуються не повинна плавитися в процесі. Зрозуміло, після застигання токопроводящего розплаву (припою), повинна бути забезпечена надійна електропровідність з’єднання. Опір контактів не може впливати на характеристики електронних схем.

Загальні правила роботи з паяльником (докладно всі ці пункти ми розглянемо в огляді)

  • Місце з’єднання повинно бути механічно зачищено від забруднень, захисного покриття і оксидів (якщо дозволяють розміри і конструкція деталей і провідників). На чому можна акцентувати увагу: деякі метали в принципі не можуть бути очищені від оксидної плівки, по крайней мере на повітрі. Тільки під безперервним шаром спеціальних флюсів (мова йде про алюміній і сплавах на його основі). Справа в тому, що «крилатий метал» окислюється моментально.
  • Для знежирення точки з’єднання застосовуються спеціальні очисники: флюси. Вони не повинні надавати руйнівної дії на метал, з яким ви працюєте. Навіть якщо місце з’єднання здається ідеально чистим, пайка без флюсу практично неможлива. При торканні нагрітого жала паяльника, відбувається термічне окислення.

    Важливо: метали, застосовувані в електротехніці (алюміній, мідь, срібло, золото), в чистому вигляді мають гарну адгезію. Стандартні припои як би прилипають до поверхні, надійно фіксуючи після застигання. Шар оксидної плівки не просто перешкоджає «прилипання», він ще й є діелектриком.

    А флюси при нагріванні активують свої очисні властивості, і не просто видаляють невидимі забруднення, але і перешкоджають окисленню.

    Для різних матеріалів розроблені спеціальні флюси. Використовуються навіть кислоти.

  • Форма і розміри робочого кінчика жала паяльника повинні відповідати контактам і умов пайки. Матеріал не має значення: це може бути мідь, кераміка, або тверді сплави, покриття срібним напиленням.
  • Вибір потужності – для пайки друкованих плат підійде діапазон 25-60 Вт. Занадто висока температура може не просто перегріти місце пайки, деякі радіодеталі виходять з ладу при термічному впливі. Зворотний бік медалі: низька температура буде відводитися із зони пайки масивними контактами або товстим теплопровідність провідником. Доведеться довго тримати жало в робочій зоні – звідси знову перегрів деталей. Наприклад, коли постає питання, як випаять конденсатор, важливо точно знати градус. Золоте правило пайки: висока температура і короткочасний нагрів. Це вміння приходить тільки разом з досвідом.
  • Підбір припою. З точки зору адгезії – всі види працюють непогано. Тобто, підбір для певного металу контактів – це не завдання №1. А ось до температури плавлення слід ставитися уважно. З одного боку, легкоплавкі склади дозволяють мінімізувати тепловий вплив на деталі. З іншого боку – це створює дві додаткові проблеми: По-перше, легкоплавкий припій так само швидко «відпоювали». Якщо температурний режим контактного з’єднання не надто сприятливий, є можливість втрати контакту при работе.Во-друге, ви обов’язково зіткнетеся з тим, що припій вже в рідкому стані, а контакти ще не прогрілися для нормальної адгезії. В результаті знову перегрів точки пайки.

Повторимося, це лише теоретичні основи, з яких поки не ясно, як паяти паяльником. Докладні інструкції побачите далі.

підбираємо паяльник

Якщо ви не займаєтеся радіосправою професійно (швидше за все це так, інакше ви не вивчали б цей матеріал), у вас в арсеналі звичайний паяльник в одному екземплярі. Про паяльної станції мова і зовсім не йде, оскільки це досить дорогий (хоча і дуже зручний комплект). Але для початківця майстра це надмірність.

Повернемося до паяльників. Класика – це ніхромову нагрівач і мідне жало. Насправді, це найкраще поєднання, але для ручного управління. Ніякого контролю за температурою, плавний повільний нагрів. При цьому мідне жало відмінно тримає градус, і часто компенсує тепловідвід в місці пайки. Ще одна перевага – м’який матеріал дозволяє формувати будь-яку конфігурацію наконечника. Можна буквально розклепати і випиляти жало під конкретний вид пайки.

Єдиний недолік – мідь швидко вигорає, і такий тип жала фактично є витратним матеріалом. Його постійно доводиться обточувати напилком.

Порада: перш ніж формувати кінчик напилком, обов’язково попрацюйте молотком. Після ущільнення мідного стрижня він протримається довше. Трохи втраченого часу з лишком компенсується зручністю роботи.

На ілюстрації зображено класична форма «викрутки». Універсальний кінчик для більшості аматорських робіт.

Якщо ваш «нагрівальний прилад» оснащений регулятором температури – необхідно враховувати інертність міді. Задану цифру він набирає повільно, і також неквапливо остигає.

Керамічне жало з срібним напиленням – це сучасний аксесуар. Якщо стоїть питання, як працювати з деталями SMD формату, або як випаять мікросхему з двосторонньої плати – це ваш варіант. Однак їм не так зручно паяти потужні теплоємні дроти і контакти.

Такий паяльник моментально гріється, і на ньому можна точно контролювати градуси (при наявності регулятора).

Спосіб нагріву може бути будь-яким. Такий же керамічний нагрівач, як і жало, або ніхромову. Ще на мідних типах припоїв застосовуються індукційні нагрівачі, але це скоріше екзотика.

Як випаять мікросхему паяльником

Підчепивши мікросхему викруткою і надаючи на неї невеликий тиск, одночасно прогріваючи ноги мікросхеми, розташовані з однієї зі сторін паяльником, можна поступово її випаять. Як це зробити більш докладно показано в відео внизу статті (дивіться починаючи з 15 хв 15 сек).

Як припаяти або випаять мікросхему без паяльника

Ви вже зрозуміли, що для успішної пайки потрібно розігрів деталі до температури плавлення припою. Його можна розплавити за допомогою теплової гармати, або паяльного фена. Це аналог фена будівельного, тільки він компактний і часто оснащений спеціальними формованими соплами.

З його допомогою прогрівається робоча зона, при цьому припій плавиться не в певній точці, а на відносно великій площі. Це ефективний спосіб, особливо якщо необхідно випоювати мікросхему (все ніжки нагріваються одночасно). Але при такому способі є ризик пошкодити саму деталь від перегріву.

Якщо ви витягаєте несправний елемент – немає проблем.

Взагалі, паяльний фен необхідно використовувати тільки у випадках, коли традиційний спосіб пайки неможливий. Наприклад, при монтажі SMD деталей (хто не знає – у них немає ніжок) на радіаторну пластину.

вибір флюсу

Йтиметься про пайку мідних деталей. Для заліза і алюмінію існують спеціальні кислотні склади, це тема окремого матеріалу.

Насправді, це особиста перевага кожного. Треба просто спробувати різні склади, і визначити для себе кращий. Комусь подобається паяльний жир (консистенція, як у солідолу), деякі люблять рідкий флюс. Ми розповімо про традиційну каніфолі.

Точніше – як правильно з її допомогою паяти.

Цей флюс на основі соснових смол, володіє відмінними миючими властивостями. Він забезпечує механічну, і хімічне очищення, крім того, добре захищає поверхню від окислення при нагріванні. Недолік один: в чистому вигляді каніфоль тверда. Це означає, що її не можна заздалегідь нанести на деталі, що з’єднуються. Однак технологія є:

  • торкнувшись каніфолі жалом паяльника, набираємо на нього припій;
  • занурюємо ніжки деталі або провід у флюс за допомогою паяльника (він плавиться), при цьому поверхня покривається тонким шаром припою;
  • аналогічно наносимо припій на місце пайки;
  • зістиковують залуження деталь (провід) з місцем пайки;
  • торкаємося паяльником флюсу, потім набираємо припій, знову маку в каніфоль;
  • відразу ж переносимо жало в зону пайки.

Таким способом паяють деталі вже багато десятиліть. При певній вправності, обмежень по вибору матеріалів для з’єднання немає. Саме така методика ідеально підходить для тренувань. Якщо ви її опануєте – інші способи будуть здаватися ще простіше.

Порада: для очищення поверхонь пайки, на яких є шар оксиду, підійде звичайний аптечний аспірин. Він містить в собі ацетил саліцилову кислоту. Його треба розтерти в порошок, і нанести на контакти.

Пайка за допомогою рідких або пастоподібних флюсів

Перевага таких складів в тому, що їх можна попередньо нанести на точку з’єднання. Тобто, флюс починає працювати ще до нагрівання. При торканні паяльником, відбувається другий ступінь реакції, і рідкий флюс служить мастилом для розтікання припою.

Ще один плюс – пастоподібний або рідкий очищувач збільшує пляму контакту. Основна проблема паяння не плоских предметів – площа передачі тепла від паяльника мінімальна. Якщо місце торкання змочена флюсом – температура передається ефективніше.

Єдиний недолік: немає механічного впливу на поверхню.

Інформація: деякі професіонали старого гарту розчиняють соснову каніфоль спиртом або більш рідким флюсом, і виходить ефективний склад практично без недоліків.

Яким припоєм паяти

Ці сплави виготовляються на основі олова, свинцю, міді, нікелю, або срібла. Для роботи з монтажними платами і побутової проводкою застосовується олов’яно-свинцевий припій (ПОС). Незважаючи на велику різноманітність, їх можна розділити на два види:

  • м’які (температура плавлення до 300 ° C);
  • тверді (температура плавлення понад 300 ° C).

Форма випуску будь-яка: кускова, дріт, порошок, паста. Універсальний варіант – дріт до 2 мм в діаметрі. Її зручно набирати на жало паяльника або вводити безпосередньо в зону пайки.

Цікава пропозиція від виробників – паяльна паста, або порошок. Це дрібнодисперсний припій, в який для в’язкості додають рідкий флюс. Виходить сумісний склад з високою адгезією, яким можна паяти без попереднього флюсування. Просто наносимо пасту на контакти, і виробляємо нагрів.

Можна працювати без традиційного паяльника, за допомогою паяльного фена. Завдяки тонкому помелу, припій плавиться швидко, і моментально розтікається по робочій зоні (за допомогою флюсу).

Для початківця майстра це непоганий варіант. Працювати просто, але ви не зможете навчитися якісно паяти в важких умовах: коли під рукою немає хорошого флюсу і припою.

Як паяти міддю

Мідь, нікель або срібло, використовують в якості основи для спеціалізованих припоев, які не застосовуються в побутовій електроніці. Мідні припої мають температуру плавлення 800-900 ° C, тому працювати з ними у відносно ніжних друкованих платах неможливо. З їх допомогою в електротехніці припаюють контактні площадки, основне застосування – збірка мідних труб. Склад випускається у вигляді дроту.

Практичні поради в нестандартних ситуаціях

  • Установка і демонтаж елементів з двома ніжками виконати нескладно. А як випаять мікросхему з плати паяльником, адже треба одночасно гріти кілька ніжок? Використовуйте теплопровідний предмет великої площі. Наприклад, мідну оплетку.
  • Якщо після видалення деталей з плати, отвір виявився закрито припоєм, використовуйте зубочистку.
  • Для фіксації елементів перед пайкою можна використовувати затиск «третя рука».

Незважаючи на велику кількість теоретичних рад, навчитися правильно паяти допоможе тільки практика. Візьміть несправну монтажну плату від будь-якої електроніки, кілька разів демонтуйте і припаяйте компоненти. Те ж саме відноситься до зрощення проводів. Досить пари метрів використаної проводки, щоб отримати практичний навик. Після чого приступайте до реальної роботи.

Ссылка на основную публикацию