Крім самого паяльника, для пайки нам потрібен флюс і припій. Флюс необхідний для очищення поверхні дротів або виводів радіодеталей від плівки оксидів, жирових та інших забруднень, а також для перешкоджання подальшому окисленню місця спайки.

Час паяти! Підбираємо інструменти та освоюємо мистецтво паяння

Вміти паяти неймовірно корисно: ти можеш самостійно лагодити електричні пристрої чи створювати власні. Напевно, в дитинстві ти тримав у руках паяльник, але якщо з того часу так і не розібрався, як паяти правильно, то ця стаття для тебе. У ній я розповім про тонкощі паяння мідних компонентів, про необхідне обладнання та навички. Сьогодні ти зрозумієш, що паяння – це зовсім не складно!

Пайка – це спосіб з'єднання металевих елементів за допомогою припою, зробленого з інших металів, з меншою температурою плавлення. Цей спосіб використовується у всіх електричних пристроях. Якщо ти розпорошиш, наприклад, калькулятор, всередині ти побачиш, що всі електронні компоненти всередині нього спаяні між собою. Це логічно, адже з'єднання металевих елементів, одне із завдань яких — проводити струм, іншим струмопровідним металом буде набагато ефективніше, ніж з'єднання, наприклад, клеєм.

Паяльник усьому голова

Почнемо з головного інструменту паяльника. Він потрібен, щоб нагрівати припій до температури плавлення, якщо компоненти мідні (а контакти електронних компонентів зазвичай робляться саме з міді) — зазвичай від 100 до 400 градусів. Паяльники бувають різні, починаючи від старих радянських, без жодної кнопки управління (устромив у розетку і чекаєш, поки нагріється), і закінчуючи накрученими паяльними станціями з екранами та тумблерами, де є ще й паяльний фен. Давай розглянемо види паяльників докладніше.

Паяльник з ніхромовим нагрівачем

У старому радянському паяльнику знаходиться нагрівач із ніхромового дроту, через який пропускається струм. Дріт намотаний на корпус, що не проводить струм, всередину якого вставлено жало. У просунутих версіях такого паяльника є регулювання температури, що суттєво полегшує роботу з припоями з металів з різною температурою плавлення, про які поговоримо трохи згодом.

Коштують такі паяльники дешево, приладу за 500 рублів і потужністю 20 Вт цілком вистачить для нечастих і невеликих робіт (щоправда, товсті дроти паяти таким паяльником буде нелегко). Подібні паяльники міцні та невибагливі, але вони довго нагріваються, і високої продуктивності від них чекати не варто.

Паяльник із керамічним нагрівачем

Усередині такого паяльника знаходиться керамічний стрижень, який нагрівається, коли його контакти проводять напругу. Такі паяльники нагріваються набагато швидше, при належному догляді вони довговічніші і мають ширший діапазон для регулювання температури та потужності.

Є такий паяльник і мінуси — керамічний нагрівач не пристосований до фізичних впливів, а жала для такого паяльника потрібні будуть «рідні». Про жала поговоримо пізніше, а зараз перейдемо до такого виду паяльників — індукційного.

Індукційний паяльник

Усередині нього знаходиться котушка індуктора. Наконечник такого паяльника має феромагнітне покриття, в ньому котушка створює магнітне поле з наведеними струмами, від чого сердечник розігрівається.

При досягненні певної температури (точки Кюрі) феромагнітне покриття втрачає свої магнітні властивості і осердя перестає нагріватися. Як тільки температура знижується, феромагнітні властивості відновлюються і осердя знову починає нагріватися. У такому паяльнику температура жала підтримується автоматично без використання термодатчика та електроніки, що управляє. Але з його принципу роботи виходить головний мінус: для досягнення різних температур потрібні різні жала.

Газовий паяльник

Головна перевага газового паяльника – його автономність. У такому паяльнику тепло з'являється за рахунок згоряння газу (заправляють із звичайного газового балончика). Тонку цівку вогню створює спеціальна насадка, без якої газовий паяльник перетворюється на пальник.

Термоповітряна паяльна станція

Такий тип паяльників подає направлений потік гарячого повітря з регульованою температурою від 100 до 500 градусів.

У паяльних станціях зазвичай є паяльник із керамічним нагрівачем. Особисто мій вибір – саме така станція. Паяльний фен (так називають термоповітряний паяльник) дуже корисний у побуті. Наприклад, розпаювати мікросхеми (якщо нам треба відокремити спаяні елементи) набагато зручніше широким потоком гарячого повітря, ніж тонким жалом звичайного паяльника.

Станції хорошої якості коштують у кілька разів дорожче за звичайні паяльники, але, якщо ти паяєш часто, так само як і я, простіше витратитися на неї і не коритися з простим паяльником.

Приєднуйся до спільноти «Xakep.ru»!

Членство у спільноті протягом зазначеного терміну відкриє тобі доступ до ВСІХ матеріалів «Хакера», дозволить завантажувати випуски у PDF, відключить рекламу на сайті та збільшить особисту накопичувальну знижку! Детальніше

Паяння своїми руками: основи для початківців, технологія, види та матеріали, тонкощі

Вміння паяти в сучасному житті, насиченому електроприладами та електронікою, необхідне так само, як уміння користуватися викруткою та вантузом. Методів паяння металів існує багато, але перш за все потрібно знати, як паяти паяльником, хоча в побутових умовах здійсненні і можуть знадобитися також інші її способи. На допомогу бажаючим освоїти технологію ручних спайкових робіт та призначено цю статтю.

Примітка: пайки пропілену та ін пластиків тут ми не торкаємося. Це, власне, і не паяння – у техпроцесі відсутні обов'язкові компоненти спайкових робіт, припій та флюс. Технологічно паяння пластиків ближче до низькотемпературного контактного зварювання. Те саме стосується холодного паяння – з'єднання деталей струмопровідним клеєм.

Паяння металів припоєм – досить складний фізико-хімічний процес, але в роботі він зводиться до досить простих прийомів та операцій. Щоб правильно паяти, не блукаючи в нетрях теорії, правил виробництва спайкових робіт потрібно дотримуватися точності. Особливо це стосується вибору методу паяння, припою та флюсу в залежності від виду деталей, що з'єднуються, і вимог до паяного стику. Опис цих та інших подробиць, без яких міцний спай не вийде, і присвячена основна частина матеріалу, що викладається.

Примітка: якщо вам хочеться швидше чогось спаяти, то можна подивитися докладний відео-урок з основ паяння для початківців нижче. Але врахуйте, що подальшого в тексті він не замінить.У спайкових роботах далеко не завжди діє правило – "роби так, вийде так". І у налагодженому виробництві, буває, доводиться ламати голову – а що робити, якщо виходить не так? Або, що потрібно зробити, щоб вийшло так, якщо немає того, чим належить робити так.

Відео: як навчитися паяти – урок для початківців

Що таке паяння?

Паяння своїми руками в домашніх умовах зводиться до наступних технологічних операцій:

• Появані поверхні очищають від забруднень, корозійних кірок тощо.
• Зачищають до блиску, тобто. до відсутності видимих ​​слідів оксидів;
• Покривають флюсом – речовиною, що видаляє залишки окис і не допускає окислення поверхонь у подальшому процесі. Для флюсування під лудіння переважно використовувати не рідкі або тверді флюси, а флюс-пасти;
• Потім поверхні лудять – наносять на них розплавлений припій (спеціально призначений для паяння сплав), він при цьому розтікається тонкою плівкою та хімічно з'єднується з основним металом;
• Деталі попередньо з'єднують механічно: скручуванням, стиском пінцетом, пасатижами, в лещатах, струбциною та ін.
• Наносять ще флюс, щоб не допустити окислення припою під нагріванням;
• Наносять з прогріванням ще припій (можливо вже інший) до отримання спаю заданої якості;
• Якщо пайка велася паяльником з лудженим жалом (див. нижче), після закінчення його очищають і покривають неактивним флюсом. Щоб паяння були якісними, звичайний паяльник повинен зберігатися із зафлюсованим жалом!

Далі ми розглянемо докладніше операції ключові, на які слід звернути особливу увагу, щоб навчитися паяти як слід.

Необхідний відступ

У коментарях на тему паяння широко дискутується тема: як правильно – заблудити чи обдурити? За правилами російської технічної мови – заблудити, як і в інших словоформах від «лудити»; блуд тут ні до чого. Але краще, наскільки можна, обходитися зовсім без приставок, т.к. у корінні словоформ «д» часто змінюється на «ж» (лудіння) і тоді можлива паразитна асоціація з калюжею. Залужувати це що – в калюжу мачати? Треба – лудити. «Спаювати» замість «паяти» неприпустимо однозначно, т.к. у цих слів зовсім різні значення. Так само як і «припай» замість «припий». Припай – це смуга берегового льоду, що утворюється під час замерзання водойм. А спайка – небажаний наслідок хірургічної операції. Місце з'єднання деталей пайкою – це спай.

Примітка: у північних діалектах російської є ще луди – підводні кам'яні гряди – і навіть риба сиг-лудога, яка там водиться. Але в канонічному російському луди миготять вкрай рідко, так що їх можна не брати до уваги.

Зачистка

Зачищення після очищення – перша каверзна операція паяння. Використання для неї абразивів є неприпустимим! Їхні дрібні частинки, що в'їлися в метал, повністю видалити неможливо. Згодом вони стають осередками процесів, що руйнують спай.

Зачищають поверхні під паяння надфілем, напилком, шаберним інструментом (різні види скребків) або просто ножем. Але найкраще, особливо якщо готуються для паяння струмопровідні дроти, відразу покрити їх активованим флюсом (див. далі), а після паяння ретельно видалити його залишки. Це зручно робити зубною щіткою, змоченою спиртом.

Чим і як лудити/паяти?

Для наступних операцій знадобиться вже спеціальний електронагрівальний інструмент: паяльник, футорка або паяльний пальник.Паяти в домашніх умовах найчастіше доводиться електропаяльником із мідним лудженим жалом. Його пристрій показано на поз. 1 рис. Для повного щастя спайщика-любителя потрібні стрижневі паяльники на 16-20 Вт для мікросхем і друкованих плат, поз. 2а, 40-50 Вт (поз. 2б), для електропроводів та навісного монтажу компонентів радіоелектроніки, та 80-150 Вт (поз. 2в), для складання невеликих металоконструкцій пайкою.

Пристрій та різновиди електропаяльників з мідним лудженим жалом

Якщо не передбачається робіт з мікрочіпами (телефони, планшети, комп'ютери) та пайки стали товщиною понад 0,5-0,6 мм, можна обійтися комплектом з паяльників на 25 Вт (поз. 3а) та 60-65 Вт, поз. 3 б. Раптом виникне необхідність паяти металопрофілі з товщиною стінок до 3-4 мм та/або товстий сталевий лист, буде потрібно радіаторний паяльник-«сокира» на 300-400 Вт, поз. 4.

Жала паяльників малої потужності (поз. 2а, 2б, 3а, 3б) спочатку не проковані і тому досить швидко окислюються (підгоряють). Щоб підвищити їх стійкість, а заразом і відформувати потрібним чином, вийнятий з паяльника стрижень проковують слюсарним молотком на ковадлі настільних лещат. "Ширкати" його надфілем після цього немає потреби, та й не треба, щоб не стерти зовнішній ущільнений шар міді. Після проковування жало відразу ж покривають активованим флюсом.

Тепер знадобиться тверда каніфоль і м'який, досить тугоплавкий припій (див. далі): ПІС-10, ПІС-30 або ПІС-40. Стрижень паяльника вставляють на місце, фіксують, якщо є гвинт-фіксатор і включають паяльник у мережу. У міру википання флюсу при прогріванні жало занурюють у каніфоль, щоб не оголювали.Коли каніфоль навколо жала почне міхуритися, його натирають паличкою припою до отримання на всій поверхні жала рівної щільної полуди. Ниткоподібний припій на котушці в даному випадку не зовсім гарний, він для паяння дрібних деталей.

Поки ми готували паяльник, флюс на пайкових поверхнях зробив свою справу: під шаром вони чисті, можна лудити. Тут критичним пунктом буде товщина деталей:

• Менш ніж 1/8 діаметра стрижня паяльника – прогріються наскрізь до температури плавлення припою менш ніж за 7 с. Флюс не встигне википіти.
• Більше 1/6 тієї ж величини – прогріються більш ніж за 10 с, флюс википить, деталі оголяться та окисляться.
• 1/8-1/6 діаметра стрижня – потрібно, найчастіше ґрунтуючись на власному досвіді, лудити легкоплавким припоєм під висококиплячим флюсом. Або скористатися паяльником потужніше.

У першому випадку на жало набирають краплю припою, переносять на поверхню, що паяється, і, якщо:

1. Провід тонкий – легко, без натиску, рухають по оголеному кінці жалом з одного і потім з протилежного боку, поки припій не розтечеться. Провід тримають кінчиком донизу. Краплю надлишку припою, що стек туди, знімають паяльником.
2. Провід товстий – жало рухають по спіралі взад-вперед.
3. Плоска тонка довга деталь – припій наносять на кінець і рухають жало вздовж. Коли за жалом з'являться незалужені краї деталі, наносять на недолужену ділянку ще флюс, набирають іншу краплю припою і продовжують лудіння.
4. Довга більш широка деталь – те, що і в перед. випадку, але жало ведуть змійкою.
5. Широка деталь – жало рухають спіралью від центру в краях.

Для лудіння товстих деталей беруть нитковий припій із флюсом, т. зв. гарпіус: це тонка гнучка трубочка з фольги припою, у просвіті якої порошкоподібна каніфоль.Лудіння починають із краю довгих або з середини широких деталей. Кінець гарпіуса прикладають до місця початку лудіння, гріють паяльником, доки не розтечеться. Рухи жалом – такі самі, як і перед. випадках. Припій подають під жало у міру витрачання. Дати на жало – він до нього липнутиме, поки не утвориться велика крапля, яка стіче куди не треба.

Особливості паяння проводів

У попередньому з'єднанні деталей, що паяються, найбільше проблем виникає з проводами: їх для цього доводиться чіпати руками, чому поверхня металу забруднюється, і спаям проводів частіше інших паяних з'єднань доводиться витримувати механічні навантаження.

Перш ніж паяти дроти, їх потрібно правильно скрутити. Основні види скручування проводів для паяння показані на рис. У кожного їх своє призначення:

• Бандажними скрутками з'єднують жорсткі (товсті одножильні) струмопровідні дроти, тобто. якими передається електрична потужність. Особливо – дроти зовнішні. Бандажне з'єднання забезпечує достатній електричний контакт навіть при непропаї або перегріві спаю, що окислився.
• Жолобкові скручування роблять на проводах у легкоплавкій ізоляції (простий ПВХ, поліетилен), коли необхідно повне розтікання припою при мінімальному прогріві. Гріють жолобкові скручування тільки по жолобку.
• Простими скрутками можна з'єднувати як одножильні, так і багатожильні щойно зачищені від ізоляції (блискучі) дроти.
• Просте послідовне скручування, т. зв. пряма британська, або просто британка, застосовна для з'єднання струмопровідних проводів гнучких кабелів перетином до 1,4 кв. мм, що не мають регулярних великих механічних навантажень, напр. електричних подовжувачів або часників.

Електричні дроти, що зазнають регулярних та/або постійних механічних навантажень, повинні бути обов'язково багатожильними. Скручують їх, як показано внизу на рис: кінці розмітають, «мітли» всувають один в одного і скручують британською. Паяють легкоплавким припоєм підвищеної міцності, напр. ПОСК-50 (див. нижче) з активованим флюсом, що не вимагає видалення залишків, також див.

Паралельні (тупикові) скручування проводів перетином понад 0,7 кв. мм бажано паяти зануренням у розплавлений припій, див. далі. В іншому випадку доведеться гріти або довго, або надто потужним паяльником, через що ізоляція повзе, а флюс передчасно википає.

Примітка: одножильні луджені дроти – висновки деталей радіоелектроніки – допустимо паяти встик або з начерком гачком, див. рис. праворуч.

Що паяємо, але не паяється

Не призначені для з'єднання пайкою гнучкі коаксіальні кабелі та кабелі для комп'ютерних мереж типу кручена пара («вітуха»). Досвідчений кабельник, що має повне уявлення про електродинаміку ліній передачі сигналу, у виняткових випадках зробити муфту на них може. Але при виконанні дилетантом, нехай він в іншому кваліфікований електронник і монтажник, пропускна спроможність і схибленості лінії впадуть нижче допустимого, аж до повної втрати.

Як чистити та консервувати жало

Жало паяльника очищають від залишків припою, потираючи об м'яку пористу або волокнисту підкладку. Найчастіше використовується поролон, але це варіант не з найкращих: він підгоряє та налипає на жало. Кращий матеріал для його чищення – натуральна повсть або базальтовий картон. Але ще краще – 2-ступінчаста чистка, спочатку про губку-плутанку з металевої стрічки, а потім вже повсть.Після чищення паяльник вимикають, вводять гаряче жало в тверду каніфоль і чекають, поки вона не перестане бульбашитися. Тоді жало виймають і тримають вниз кінцем, щоб стекли надлишки каніфолі. По повному його остиганні паяльник можна відправляти на зберігання.

Припої та флюси

Тепер настав час точно підібрати робочий припій і флюс щодо нього, т.к. пайка, на відміну від полуди, повинна не тільки міцно зчіплюватись з основним металом, але й сама бути міцною. Зведення відомостей про припої та флюси широкого застосування зі старого довідника дане на рис. Щодо нинішнього часу до неї залишається додати не так багато.

Характеристики припоїв та флюсів широкого застосування

Припої

Припої від ПОС-90 до Авіа-2 – м'які для низькотемпературного паяння. Гарантовано забезпечують лише електричний контакт. ПОС-30 і ПОС-40 паяють мідь, латунь, бронзу з неактивними флюсами, а їх зі сталлю і сталь зі сталлю – з активними. ПОССр-15 можна паяти оцинковування з неактивними флюсами; інші припої при цьому роз'їдають цинк до сталі і паяння швидко відвалюється.

34А, МФ-1 та ПСр-25 припої тверді, для високотемпературного паяння. Припоєм 34А можна паяти алюміній в полум'ї (див. далі, про паяння алюмінію) зі спеціальними флюсами, див там же. Припоєм МФ1 припаює мідь до сталі з активованим флюсом. "Невисокі вимоги до міцності" в даному випадку означає, що міцність спаю ближче до міцності міді, ніж стали. ПСр-25 при паянні сухим паяльником (див. далі) придатний для паяння ювелірних виробів, вітражів тиффані тощо.

Флюси

Паяльні флюси діляться на нейтральні (неактивні, безкислотні), що хімічно з основним металом не взаємодіють або взаємодіють у нікчемній мірі, активовані, хімічно діють на основний метал при нагріванні, та активні (кислотні), що діють на нього і холодними. Щодо флюсів наше століття принесло найбільше нововведень; здебільшого все ж таки хороших, але почнемо з неприємних.

Перше – технічно чистого ацетону для промивання пайок у широкому продажу більше немає внаслідок того, що він використовується у підпільному виробництві наркотиків і сам має наркотичну дію. Замінники технічного ацетону – розчинники 646 та 647.

Друге – хлористий цинк у активованих флюс-пастах часто замінюють тераборнокислим натрієм – бурою. Соляна кислота – високотоксична хімічно агресивна летюча речовина; хлорид цинку також токсичний, а під час нагрівання сублімує, тобто. випаровується не плавлячись. Бура безпечна, але при нагріванні виділяє велику кількість кристалізаційної води, що трохи погіршує якість паяння.

Примітка: бура сама по собі паяльний флюс для паяння зануренням у розплавлений припій, див.

Хороша новина – тепер у продажу є найширший асортименти флюсів на всі випадки паяльного життя. Для звичайних спайкових робіт вам знадобляться (див. рис.) недорогі СКФ (спиртоканіфольний, колишній КЕ, другий у списку безкислотних флюсів у табл. I.10 на рис. вище) та паяльна (травлена) кислота, це перший у списку кислотний флюс. СКФ придатний для паяння міді та її сплавів, а паяльна кислота – для сталі.

Паяння від СКФ потрібно обов'язково промивати: до складу каніфолі входить бурштинова кислота, яка при тривалому контакті руйнує метал.Крім того, випадково пролитий СКФ миттєво розтікається великою площею і перетворюється на дуже довго сохнучу надзвичайно липку гидоту, плями від якої нічим не зводяться ні з одягу, ні з меблів, ні з підлоги зі стінами. Загалом СКФ для паяння хороший флюс, але не для ротозеїв з розтяпами.

Повноцінний замінник ШКФ, але не такий неприємний при недбалому поводженні – флюс ТАГС. Сталеві деталі масивніші, ніж допустимо для паяння паяльною кислотою, і міцніше, паяють флюсом Ф38. Універсальним флюсом можна паяти практично будь-які метали у будь-яких поєднаннях, у т.ч. алюміній, але міцність спаю з ним не нормується. До паяння алюмінію ми ще повернемося.

Примітка: радіоаматори, майте на увазі – зараз є у продажу флюси для паяння емальованих дротів без зачистки!

Інші види паяння

Любителі робити також часто паяють сухим паяльником з бронзовим нелуженим жалом, т. зв. паяльним олівцем, поз. 1 на рис. Він хороший там, де неприпустиме розтікання припою поза зоною паяння: в ювелірних виробах, вітражах, паяних предметах прикладного мистецтва. Іноді всуху паяють і мікрочіпи, що монтуються на поверхню, з кроком розташування висновків 1,25 або 0,625 мм, але це справа ризикована і для досвідчених фахівців: поганий тепловий контакт вимагає надмірної потужності паяльника і тривалого нагріву, а забезпечити стабільність прогріву при ручному паянні неможливо. Для сухого паяння застосовують гарпіус з ПОСК-40, 45 або 50 та флюс-пасти, що не вимагають видалення залишків.

Інші види паяння, здійсненні будинки

Тупикові скручування товстих проводів (див. вище) паяють зануренням у футорку – ванну з розплавленим припоєм. Колись футорку гріли паяльною лампою (поз.2а), але нині це дикість первісна: електрофуторка, або паяльна ванна (поз. 2) дешевша, безпечніша і дає кращу якість паяння. Скрутку в футорку вводять крізь шар киплячого флюсу, що подається на припій після розплавлення і прогріву до робочої температури. Найпростіший флюс у цьому випадку – порошок каніфолі, але вона швидко википає і ще швидше пригорає. Краще флюсувати футорку бурою, а якщо паяльна ванна використовується для оцинкування дрібних деталей, це єдино можливий варіант. У такому разі максимальна температура футорки повинна бути не нижче 500 градусів за Цельсієм, т.к. цинк плавиться за 440.

Зрештою, масивну мідь у виробах, напр. труби, паяють високотемпературною пайкою в полум'ї. У ньому завжди є незгорілі частинки, що жадібно поглинають кисень, тому полум'я має, як кажуть хіміки, відновлювальні властивості: знімає залишковий оксид і не дає утворитися новому. На поз. 3 видно, як полум'я спеціального паяльного пальника буквально видує все непотрібне із зони паяння.

Ручне високотемпературне паяння в полум'ї

Високотемпературну пайку ведуть, див. рис. праворуч, рівномірно потираючи з натиском зону пайки 1 паличкою твердого припою 2. Полум'я пальника 3 повинно слідувати за припоєм, щоб гаряча пляма не виявилася на повітрі. Попередньо зону пайки гріють, поки не підуть кольори втечі. До лудженої твердим припоєм поверхні можна припаяти щось ще припоєм м'яким як завжди. Докладніше про паяння в полум'ї див. далі, коли справа дійде до труб.

Курйозно, але в деяких джерелах паяльний пальник називають паяльною станцією. Ну рерайт є рерайт, що з нього візьмеш. Насправді настільна паяльна станція (див. слід.рис.) – Обладнання для тонких паяльних робіт: з мікрочіпами та ін., де неприпустимий перегрів, розтікання припою куди не треба і пр. огріхи. Паяльна станція точно підтримує задану температуру в зоні паяння, і якщо станція газова, то контролює подачу газу туди. У такому разі пальник входить до її комплекту, але сам по собі паяльний пальник паяльна станція не більше, ніж каменоломня – собор Василя Блаженного.

Настільні паяльні станції

Як паяти алюміній

Флюси для паяння алюмінію

Завдяки сучасним флюсам паяти алюміній стало загалом не складніше, ніж мідь. Для низькотемпературної паяння призначений флюс Ф-61А, див. рис. Припій – будь-який аналог припоїв Авіа; у продажу є різні. Єдине що – стрижень у паяльник краще вставити бронзовий луджений із насічками на жалку приблизно як у напилка. Він під шаром флюсу легко зіскоблить міцну плівку оксиду, яка і не дає алюмінію просто паятися.

Для високотемпературного паяння алюмінію припоєм 34А призначений флюс Ф-34А. Однак гріти зону паяння полум'ям потрібно дуже обережно: температура плавлення самого алюмінію всього 660°С. Тому високотемпературну пайку алюмінію краще застосовувати безполум'яну камерну (паяння з пічним підігрівом), але обладнання для неї коштує дорого.

Уповільнення алюмінію для паяння

Є ще «піонерський» спосіб паяння алюмінію з попереднім уповільненням. Він придатний, коли потрібен лише електричний контакт, а механічна напруга в зоні паяння виключена, напр., якщо потрібно з'єднати алюмінієвий кожух із загальною шиною друкованої плати. «Піонерськи» паяння алюмінію здійснюється на установці, показаній на рис. зліва. Порошок мідного купоросу насипають гіркою у зону паяння.Зубну щітку жорсткіше, обмотану голим мідним проводом, занурюють у дистильовану воду і розтирають нею з натиском купорос. Коли на алюмінії з'явиться мідна пляма, її лудять і паяють як завжди.

Дрібна пайка

У пайку друкованих плат є свої особливості. Як паяти деталі на друковані плати, загалом див. невеликий майстер-клас у малюнках. Лудіння проводів відпадає, т.к. висновки радіокомпонентів та чіпів вже луджені.

У аматорських умовах, по-перше, немає особливого сенсу лудити всі струмопровідні доріжки, якщо пристрій працює на частотах до 40-50 МГц. У промисловому виробництві плати лудять низькотемпературними методами, напр. напиленням чи гальванічним. Прогрів доріжок паяльником по всій довжині погіршить їхнє зчеплення з основою та збільшить ймовірність відшарування. Після монтажу компонент краще покрити лаком. Мідь від цього відразу потемніє, але на працездатність пристрою це ніяк не вплине, якщо тільки не йдеться про НВЧ.

Пайка радіоелектронних компонентів на друковану плату

Потім, погляньте на щось потворне зліва на слід. Мал. За такий шлюб і в недобрій пам'яті радянському МЕПі (міністерстві електронної промисловості) монтажників розжалували до вантажників чи підсобників. Справа навіть не у зовнішньому вигляді чи перевитраті дорогого припою, а, по-перше, у тому, що за час остигання цих блямб перегрілися і монтажні майданчики, і деталі. А великі важкі напливи припою досить інертні для вже ослаблених доріжок грузики. Радіоаматорам добре знайомий ефект: спихнув ненароком плату-«каракатицю» на підлогу – 1-2 або більше доріжок відшарувалися. Не чекаючи і першого перепаювання.

Неправильно та правильно розпаяні друковані плати

Пайкові напливи на друкованих платах мають бути округлими гладкими висотою не більше 0,7 діаметра монтажного майданчика, див. праворуч на рис. Кінчики висновків мають трохи виступати із напливів. До речі, плата є повністю саморобною. Є спосіб у домашніх умовах зробити друкований монтаж таким же точним та чітким, як фабричний, та ще й вивести там написи, які хочеться. Білі цятки – відблиски від лаку при фотозйомці.

Напливи увігнуті і тим більше зморщені теж шлюб. Просто увігнутий наплив означає, що припою недостатньо, а зморшкуватий, крім того, що в пайку проникло повітря. Якщо зібраний пристрій не працює і є підозра на непропай, дивіться насамперед такі місця.

ІМС та чіпи

По суті інтегральна мікросхема (ІМС) і чіп те саме, але для ясності, як загалом і прийнято в техніці, мікросхемами-«мікрухами» залишимо ІМС в DIP-корпусах, до великих за ступенем інтеграції включно, з висновками через 2,5 мм, що встановлюються в монтажні отвори або пайкові пістони, якщо плата багатошарова. Чіпами нехай будуть надвеликі ІМС-мільйонники, що монтуються на поверхню, з кроком висновків 1,25 мм і меншим, а мікрочіпами – мініатюрні ІМС в таких же корпусах для телефонів, планшетів, ноутбуків. Процесори та інші «камені» з жорсткими багаторядними штирьовими висновками не чіпаємо: вони не паяються, а встановлюються в спеціальні панельки, які запаюються в плату одноразово під час її збирання на підприємстві.

Заземлення паяльника

Сучасні КМОП (CMOS) ІМС за чутливістю до статичної електрики такі ж, як ТТЛ і ТТЛШ, тримають без пошкодження потенціал 150 В протягом 100 мс. Амплітудне значення напруги мережі 220 В – 310 В (220х1,414).Звідси висновок: паяльник потрібен низьковольтний, на напругу 12-42В, включений через трансформатор, що знижує на залозі, не через імпульсник або ємнісний баласт! Тоді навіть прямою пробою на жало не зіпсує дорогі чіпи.

Залишаються ще випадкові, і тим паче небезпечні, викиди напруги: зварювання поруч увімкнули, кидок мережі був, проводка заіскрила і т.п. Найнадійніший спосіб уберегтися від них – не відводити «бродячі» потенціали з жала паяльника, а не пускати з туди. Для цього ще на спецпідприємствах СРСР застосовувалася схема включення паяльників, показана на рис.

Схема заземлення низьковольтного електропаяльника

Точка з'єднання C1 C2 та сердечник трансформатора підключаються безпосередньо до контуру захисного заземлення, а до середньої точки вторинної обмотки – екранна обмотка (незамкнений виток мідної фольги) та заземлювачі робочих місць. До контуру ця точка підключається окремим дротом. При достатній потужності трансформатора до нього можна підключати скільки завгодно паяльників, не переймаючись заземленням кожного окремо. У домашніх умовах точки a та b з'єднують із загальною клемою заземлення окремими проводами.

Мікросхеми, паяння

Мікросхеми у DIP-корпусах паяються як інші радіоелектронні компоненти. Паяльник – до 25 Вт. Припій – ПОС-61; флюс – ТАГС або спиртоканіфоль. Змивати його залишки потрібно ацетоном або його замінниками: спирт бере каніфоль туго, і між ніжками відмити їм повністю не вдається ні пензликом, ні ганчіркою.

Що стосується чіпів і мікрочіпів, то паяти їх вручну не рекомендується фахівцям будь-якого рівня: це лотерея в дуже проблематичним виграшем і ймовірним програшем.Якщо вже у вас справа дійде до таких тонкощів як ремонт телефонів і планшетів, доведеться розщедритися на паяльну станцію. Користуватися нею не набагато складніше, ніж ручним паяльником, див. відео нижче, а ціни цілком пристойних паяльних станцій нині доступні.

Відео: уроки паяння мікросхем

Мікросхеми, випаювання

"По-правильному", ІМС для перевірки при ремонті не випоюються. Їх діагностика виробляється дома спеціальними тестерами і методами і негідна видаляється раз і назавжди. Але любителі не завжди можуть собі це дозволити, тому про всяк випадок нижче даємо ролик про методи випаювання ІМС у DIP-корпусах. Чіпи з мікрочіпами умільці теж хитрують випоювати, напр., підсовуючи під ряд висновків ніхромову тяганину і гріючи сухим паяльників, але це лотерея ще менш виграшна, ніж ручний монтаж великих і надвеликих ІМС.

Відео: випаювання мікросхем – 3 способи

Як паяти труби

Мідні труби паяють високотемпературним способом будь-яким твердим припоєм для міді з активованою флюс-пастою, що не вимагає видалення залишків. Далі можливі 3 варіанти:

• У мідних (латунних, бронзових) сполучних муфтах – паяльних фітингах.
• З повною роздачею.
• З неповними роздачею та стисненням.

Паяння мідних труб у фітингах надійніше за інші, але вимагає значних додаткових витрат на муфти. Єдиний випадок, коли вона незамінна – влаштування відведення; тоді використовується фітінг-трійник. Обидві поверхні, що паяються, заздалегідь не лудять, але покривають флюсом. Потім трубу вводять у фітинг, надійно фіксують і пропаюють стик. Паяння вважається закінченою, коли припій перестане йти в зазор між трубою і муфтою (потрібний 0,5-1 мм) і виступить зовні невеликим валиком.Фіксатор знімають не раніше ніж через 3-5 хв після затвердіння припою, коли стик вже можна тримати рукою, інакше припій не набере міцність і стик колись потече.

Як паяють труби з повною роздачею, показано зліва на рис. Тиск «роздана» пайка тримає таку ж, як і фітингова, але вимагає додаткового. спецінструменту для розгортання розтруба та підвищеної витрати припою. Фіксація труби, що впаюється, не обов'язкова, її можна всунути в розтруб з проворотом, поки не заклинить намертво, тому паяння з повною роздачею часто роблять в незручних для встановлення фіксатора місцях.

У домашній розводці з тонкостінних труб малого діаметра, де тиск вже невеликий, а його втрати несуттєві, доцільною може виявитися паяння з неповною роздачею однієї труби і звуженням іншої поз. І праворуч на рис. Для підготовки труб достатньо круглої палиці з твердого дерева з конічним вістрям в 10-12 градусів з одного боку і усічено-конічною лункою в 15-20 градусів з іншого, поз II. Кінці труб обробляють, поки вони без заклинювання не увійдуть один в одного прим. на 10–12 мм. Лудять поверхні заздалегідь, наносять ще флюси на луджені і з'єднують до заклинювання. Потім гріють до плавлення припою і підпирають звужену трубу, поки її не заклинить. Витрата припою виходить мінімальною.

Найважливіша умова надійності такого стику – звуження має бути орієнтоване струмом води, поз. ІІІ. Шкільний закон Бернуллі – узагальнення для ідеальної рідини у широкій трубі, а реальної рідини у вузькій трубі з допомогою її (рідини) в'язкості максимум стрибка тиску зміщується протилежно струму, поз. IV. Виникає складова сили тиску, що притискає завужену трубу до роздатки, і паяння виходить дуже надійною.

Що ще?

Ах так, підставки для паяльників. Класична, зліва на рис., Придатна для будь-яких стрижневих. Де на ній бути ванночкам для припою і каніфолі – справа ваша, будь-якої регламентації немає. Для малопотужних паяльників з фартухом придатні спрощені підставки-скоби у центрі.

Правильні та неправильні підставки для паяльників

Паяльні станції комплектуються переважно пружинними або трубчастими ложементами-гніздами для паяльників. У них вся гаряча частина інструменту недоступна для дотику, але й промазати паяльником повз них, зосередившись на пайку дрібного «розсипу», імовірніше. Але чого точно не треба робити, і що прямо заборонено ТБ – це підставку з підручних матеріалів, в якій паяльник лежить на ванночках для витратних матеріалів, праворуч на рис.

Пайка для початківців

У майстра-початківця з ремонту електроніки виникає величезна кількість питань. Займаючись паяльними роботами, як SMD компонентів так і BGA мікросхем, понад 8 років, майстри Bgacenter підготували для вас вичерпний гайд з паяння. Ви також можете освоїти пайку для початківців під керівництвом фахівців, тут професійна програма з паяння.

Пайка від А до Я

Процес паяння bga мікросхем для зручності розділимо на кілька послідовних кроків. Основні з яких:

• підготовка материнської плати до паяльних робіт
• випоювання мікросхеми
• підготовка контактного майданчика
• видалення компаунду
• реболлінг мікросхеми
• припаювання мікросхеми на плату
• перевірка якості паяння

Для того щоб отримати уявлення про паяння bga, якщо раніше цим не займалися, перегляньте відео-інструкцію. Як викладач Bgacenter виконує процес паяння

Підготовка плати

Перед виконанням паяльних робіт уважно огляньте місце майбутнього паяння. А саме: які мікросхеми розташовані поруч, чи є серед них ті, що покриті компаундом (розміщуємо на них тепловідведення), які чіпи знаходяться на звороті материнської плати.

Якщо випаює мікросхеми, а з іншого боку знаходиться CPU або BB_RF; намагайтеся трохи натягувати мікросхему і не давати припою повністю розплавитись під чіпом. Це так зване холодне паяння, дозволяє не вгрівати мікросхеми розташовані на звороті. У цьому випадку ризикуємо відірвати п'ятаки на контактному майданчику, але їх можна відновити. До того ж частіше відриваються пустушки – контакти, що не використовуються.

Важливо враховувати температуру довкілля. Тобто взимку якщо в приміщенні прохолодно або є протяги, температуру необхідно піднімати трохи вище на 20-30 градусів за Цельсієм.

Випоювання bga мікросхеми

Після проведення візуального огляду необхідно визначитися із напрямком потоку гарячого повітря. Загальне правило – напрямок фена від мікросхем на компаунді. Потім встановлюємо тепловідведення мікросхеми з компаунд. Пінцетом «примірятись» до мікросхеми. Як буде захоплюватися, з якого боку заводитись лопатка (чіпи на компаунді знімаємо лопаткою). При необхідності зняти частину обв'язки, потім до припаювання U, відновити обв'язку.

Виставити температуру на фені 320 – 340 градусів Цельсія. Витрата повітря – індивідуальна величина для кожної паяльної термоповітряної станції.

Направити фен на плату, на 5-7 сек (попередньо прогріти плату) підняти температуру місця паяння. Для виключення теплових деформацій матір'я. І для рівномірності прогріву.Флюс розтікається і рівномірно розподіляється необхідною ділянкою.

Потік повітря. Це індивідуально. Багато залежить від того, наскільки близько Ви паяєте від елемента. Я паяю близько до елемента, майже впритул. І на великому потоці. За рахунок цього зменшується час дії гарячого повітря на плату. Потік необхідно підбирати індивідуально. Існує два критерії:

• відпаяні мікросхеми та компоненти (обв'язування) щоб не здувало з плати,
• не перегрівати плату, це означає виключити тривалий за часом вплив високої температури. Чому це може бути критичним для плати? Або вгреются поруч стоять мікросхеми на компаунді, або мікросхеми встановлені з іншого боку плати, особливо припаяні на легкосплавную пасту можуть мимовільно отпаяться, у разі ремонтів. Це ще один дуже важливий момент, якщо плата до вас потрапила паяна, а це можна визначити при зовнішньому огляді; мікросхеми можуть бути припаяні на bga пасту з низькою температурою плавлення. Тому перед виконанням робіт з паяння обов'язково візуальний огляд та узгодження ризиків з клієнтом.

Нанести флюс по периметру мікросхеми, так як гаряча плата, він відразу розтікається і затіче під мікросхему. Флюс необхідний рівномірного розподілу температури. Фен заводити якомога вертикальніше. І починаємо прогрівати мікросхему, постійно роблячи кругові рухи для рівномірного нагріву.

Момент зняття мікросхеми. Можна орієнтуватися за часом (раніше, років 7 тому — я про себе відраховував секунди) або по конденсатору, що стоїть поруч. Якщо конденсатор вільно переміщається, ще 5 секунд грію, потім невелике зміщення по горизонталі убік, а потім піднімаю.Якщо відразу піднімати вертикально нагору, можливий відрив п'ятаків. Намагаюся не допускати тривалості нагріву більше 20 секунд. Деякі bga мікросхеми мають скляний корпус і не пошкодити його. Якщо при паянні з'являється хоча б невеликий скол чи подряпини на корпусі чіпа, мікросхему змінюю, використовуючи донорську плату.

Підготовка контатного майданчика

Паяльником з тонким наконечником нанести сплав Розе на кожен висновок на контактному майданчику. Це потрібно зниження температури заводського безсвинцевого припою. Якщо побоюєтеся відірвати контакти (або мало досвіду) під час роботи з паяльником, можна залудить обплетення сплавом Розе і вже обплутуванням залужувати контакти на контактному майданчику. При цьому особливу увагу на обв'язування дуже легко і непомітно можна "прибрати" радіокомпоненти і потім необхідно буде відновлювати, перед встановленням мікросхеми.

На обплетення нанести флюс і не натискаючи на плату (поклав паяльник і потягнув за обплетення) зібрати залишки припою з контактного майданчика.

Ватною паличкою або зубною щіткою змоченою у технічному бензині БР-2 (або спирті) відмити контактний майданчик від залишків флюсу. Перед відмиванням зменшити температуру плати. Як я розумію, коли вже можна мити бензином? Палець поклав на плату, і якщо палець терпить, то можна і бензином, щоб уникнути пошкодження плати.

Видалення компаунду

Виставити на фені температуру 240 – 250 градусів Цельсія. Спеціальною лопаткою або пінцетом прибрати залишки компаунду з контактного майданчика з-під мікросхеми та обов'язково очистити периметр. Часто навколо мікросхем встановлені компоненти дуже маленьких розмірів та залиті компаундом. Тому особлива увага при чищенні компаунду на те, щоб не відірвати обв'язку разом з клеєм.Для цього рекомендується достатній час прогрівати плату для розм'якшення клею. І знімати компаунд пошарово, а не одразу на всю глибину. Фінально відмити місце паяння.

При виконанні ремонту, в режимі діодного дзвінка виміряти падіння напруги на кожному контакті. Обов'язково даємо охолонути платі і тільки після цього виконуємо виміри. Гарячі конденсатори можуть показувати КЗ, коли їх температура знизитися, КЗ не покажуть.

Реболлінг мікросхеми

Розташувати мікросхему на спеціальному килимку, зверху на якому розмістити серветку або шматок джинсової тканини.

Для відновлення кулькових висновків на мікросхемі необхідно видалити існуючий припій. Паяльником залудить сплавом Розі всі висновки на мікросхемі (для великих мікросхем NAND Flash або Wi-Fi, чіпи малих розмірів можна не залуджувати Розі, а відразу збирати припій мідною оплеткою). Будьте обережні зі скляними корпусами, піни легко ушкоджуються і потім не залуджуються.

Нанести флюс на мікросхему та обплетенням з паяльником зібрати припій перемішаний з Roze. За потреби видалити залишки компаунду з поверхні чіпа. Відмити мікросхему ватною паличкою чи зубною щіткою.

Підібрати трафарет. Попередньо під мікроскопом оцінити стан трафарету (якість просічки, забрудненість пастою або флюсом), при необхідності відмити трафарет бензином або замінити. Поєднати трафарет із мікросхемою і притиснути пінцетом. Лопаткою нанести трохи пасти на трафарет і затерти bga пасту в отвори. Надлишки пасти прибрати лопаткою та ватною паличкою.

З цього моменту і при наступному накочуванні не допускати горизонтальних і вертикальних зсувів мікросхеми, що накочується щодо трафарету.

Температуру на фені знизити приблизно до 250 – 270 градусів Цельсія.Потік повітря також можна зменшити порівняно з потоком під час демонтажу. Направити фен на трафарет та прогрівати по периметру, виконуючи кругові рухи. Випарити флюс з пасти і остаточно сформувати висновки на чіпі.

Стоматологічним зондом або пінцетом виштовхнути мікросхему з трафарету (штовхнувши у кутові контакти). Це необхідно виконувати, поки мікросхема не охолонула, інакше вона застрягне в трафареті.

Додатково ще раз прогріти феном знову сформовані контакти для остаточного формування куль.

Припаювання мікросхеми на плату

Якщо під час підйому мікросхеми змістили обв'язку, спочатку відновити обв'язку, тільки потім працюємо з мікросхемою. На фені виставити Т = 280 – 320 градусів Цельсія (залежно від використовуваної пасти) і зменшити потік повітря, порівняно з потоком при випоюванні.

Нанести флюс невелику кількість на контактний майданчик. якщо флюсу буде багато, мікросхема плаватиме в ньому.

Виставити мікросхему за зазорами і ключем:

• точка чи інший знак на корпусі мікросхеми
• контакт А1, дивитися в ZXW або Wuxinji

Направити потік гарячого повітря на мікросхему, що припаюється. Якщо мікросхему здуває з плати, заводьте фен зверху. В цьому випадку повітрям мікросхему придавить і вона не зміщуватиметься. А ще може здувати мікросхему, бо майстер забув додати флюс — . У жодному разі не можна натискати на мікросхему зверху.

Як зрозуміти що мікросхема припаялася:

• Коли припиняються пульсації флюсу виходить з під мікросхеми, що припаюється.
• Зондом або пінцетом штовхнути мікросхему горизонтально, щоб переконатися, що мікросхема припаялася. За рахунок поверхневого натягу припою мікросхема перемістити назад.Я завжди штовхаю, за багато років виробилася така звичка. Навіть центральний процесор, коли "перекидання" роблю теж штовхаю, для впевненості.

Відмити флюс із материнської плати.

Перевірка якості паяння

Перед перевіркою зменшити температуру плати. Не можна підключати до ЛШП та подавати харчування на гарячу плату відразу після паяння. Так як існують лінії, найчастіше це основні лінії живлення процесора і оперативної пам'яті, у яких низький опір. І при подачі напруги на гарячу плату – ЛШП може реєструвати КЗ. Підключити плату до лабораторника та подати напругу, починаючи з 0 вольт плавно довести до робочого 3,8 Вольт. Якщо пайка виконана якісно, ​​споживання струму на блоці не покаже.

Схеми для паяння для початківців

Програмне забезпечення, яким користуються майстри Bgacenter:

У кожного софту є свої переваги та недоліки. Основним джерелом схем для паяння є Wuxinji.

Пайка для початківців

Набір для паяння для початківців

Необхідний та достатній набір обладнання та витратних матеріалів, для виконання самостійних ремонтів материнських плат телефонів, планшетів та ноутбуків.

Паяльник

Термоповітряна паяльна станція

Лабораторний блок живлення

Силіконовий жаростійкий килимок

Флюс для паяння Martin (Німеччина), що не вимагає змивки

Обплетення для видалення припою 1,5 та 2,0 мм

Підсумок

Паяння для майстра-початківця – захоплюючий процес. Самостійне освоєння якого вимагатиме не лише значних матеріальних, а й фінансових вливань. Зрозуміло, що досвід приходить із практикою. І чим більше цієї самої практики, тим професійнішим стає майстер з паяння.

Але є одне але – починати краще під керівництвом досвідчених майстрів.Які мають великий бекграунд, готові поділитися знаннями та досвідом з іншими.