Паяльник для пайки микросхем

Паяльник для пайки микросхем

Автор: Игорь

Дата: 25.03.2018

  • Статья
  • Фото
  • Видео

Пайка является неотъемлемой частью ремонта оборудования с микросхемами и его создания. Это достаточно сложный процесс, которые требует наличия специального оборудования, так как здесь ведется работа с достаточно мелкими деталями. Паяльник для микросхем заметно отличается от того, который нужен для спаивания проводов. Его размеры заметно меньше, чем крупные модели для обыкновенных операций, а также жало обладает тонкой заточкой. Могут встречаться варианты со специальными видами заточек, которые рассчитаны преимущественно на выпаивание.

Паяльник электрический для микросхем является необходимым инструментом мастера по ремонту и любителя радиотехники. Модели могут быть в различном ценовом сегменте с отличающимися характеристиками. В любом случае, это будет ручной инструмент, который позволит наносить тонкий слой припоя и нагревать детали для спаивания и выпаивания их из схемы. Многие разновидности являются узкопрофильными и предназначаются для одного вида работ.

Пайка микросхем паяльником

Припой и флюс. Для чего они нужны?

Пайка представляет собой процесс сваривания двух деталей. Только вместо электрода используется припой – сплав свинца и олова. Для смачивания спаиваемой поверхности, защиты от окисления применяется флюс. Обычно это – канифоль, изготовленная из смолы сосны. По виду и цвету напоминает кусок янтаря.

Припой выпускается в виде проволоки или трубки с флюсом внутри. Первый вариант – более популярен. Флюс в любом случае используется.

В зависимости от способов соединения, пайки проводов, подбирается соответствующий вид припоя. Чем он темнее, тем больше в нем содержится свинца, на большую температуру плавления он рассчитан.

Припой для тех или иных целей подбирают согласно его маркировки. Расшифровка кода обозначения очень проста: буквы обозначают, что припой состоит из олова и свинца, цифры – процентное содержание элементов

Для домашних целей оптимально подходит припой марки ПОС 60, температура плавления которого – около двухсот. Несмотря на низкое содержание свинца и высокого – олова, соединение будет достаточно прочным.

8 необходимых деталей

Для осуществления сварки батареи дома, потребуется собрать устройство, состоящее из органов управления и источника тока.

  1. Трансформатор.
  2. Уголки или деревянные бруски, предназначающиеся для изготовления стоек.
  3. Основа из дерева.
  4. Кнопка включения.
  5. Хороший толстый кабель, предназначающийся для создания вторичной обмотки.
  6. Тонкий привод, подключающийся к сети для запитки.
  7. Наконечники из меди. Используют жала паяльников.
  8. Элементы крепежа, такие как гайки, саморезы и болты.

Это обязательный набор материалов, без которого аппарат собрать невозможно. Трансформатор можно достать из старой микроволновки и телевизора. Когда все детали добыты, переходим к сборке.

Параметры узла должны равняться 180 Вт. Вторичную обмотку снимаем полностью и выкидываем. Если используется микроволновка, то доставать нужно крайне аккуратно, чтобы не повредить изоляцию. Лишние ветки срезается ножовкой, всё что осталось, сбивается при помощи зубила.

Вторичная обмотка изготавливается из сварочного кабеля большого диаметра. 3 витка будет вполне достаточно, чтобы сила тока повысилась до 300, этого хватит для сварки.

В этот же момент на выходе получим довольно малое напряжение в 2 V. Такое значение не повредит свариваемые детали.

Длину воздействия электрического тока регулируем при помощи кнопки: достаточно держать ее в течение 1 или 2 секунды, чтобы произошла хорошая сцепка материалов.

Опытные люди создают улучшенную версию такого аппарата, наподобие споттера. Для этого в схему необходимо добавить несколько конденсаторов, а также тиристор. Конденсатор накопит заряд, а тинистор перенаправит его на электроды.

Процесс эксплуатации упростится, но на качество сварки это не повлияет.

Расходные материалы

Флюсы — это специальные вещества, противодействующие быстрому окислению подготовленных к пайке металлических частей деталей и проводов. Они обеспечивают сцепливание поверхности и припоя. В качестве флюсов могут использоваться различные вещества:

  1. Канифоль — входит в состав смол хвойных деревьев. Получают отделением летучих соединений из них;
  2. Тетраборат натрия;
  3. Ортофосфорная кислота — применяется в основном для лужения поверхностей плат, не рекомендуется для постоянного использования из-за агрессивности;
  4. Обычный аспирин (ацетилсалициловая кислота) — один из самых активных кислотных флюсов;
  5. Глицерин.

Флюсы на основе канифоли, распространяющиеся как в виде кусков смолы, так и в форме пасты (в продаже называются ЛТИ), не растворяются водой. Их следует удалять с поверхностей деталей после пайки спиртом. В случае с электроникой делать это необязательно, так как канифоль — диэлектрик и не вызывает замыканий. А вот такие флюсы как, например, глицерин, обязательны к удалению, так как их высокая гигроскопичность может ускорить процесс окисления платы. Существуют также специальные пасты, где флюс смешивается с частицами припоя или, наоборот, припой в трубчатом виде (гарпиус), содержащий флюс внутри.

Припой — легкоплавкий сплав, чаще всего олова и свинца, который выступает проводником и соединительным веществом. Раньше даже провода паяли чистым оловом, но его дороговизна заставила искать пути к оптимизации расходов. В электронике припой бывает свинцовым и бессвинцовым. Последние могут содержать такие металлы как медь, цинк, серебро и индий. Об оловянно-свинцовом припое можно прочесть в этой статье.

Свинцовые различаются по температуре перехода в жидкое состояние и области применения. Так, содержащие около 50% висмута сплавы Розе и Вуда имеют температуру плавления до 100 градусов. Это позволяет их использовать в ремонте техники для смешивания с припоем на платах и более лёгкой и правильной замены компонентов.

Паяльные флюсы

Как выбираются флюсы? Прежде всего, все они должны содержать хлористый цинк. Далее, в зависимости от задач проекта, предпочтение отдается одной из четырех разновидностей.

1. Паяльные жиры. Отличительные черты — небольшая дымность при нагреве и пастообразная консистенция. Используется на фольге, а также медных и латунных протяжках. Преимущество — полная невидимость на месте нанесения, благодаря чему мастер получает дополнительное удобство.

2. Паяльные жидкости. Имеют относительно большую плотность и густоту в сравнении с водой, не пахнут и не дымят при термическом нагреве. Часто служит концентратом, после разбавления до нужной степени дающим паяльную воду.

3. Паяльные масла. Содержат стеарины, и применяются только при пайках габаритных элементов (например, стальных, медных или латунных ребер жесткости, присутствующих в крупных витражах).

4. Паяльная вода. Наиболее удобный и универсальный тип флюса для паек только что собранных витражей. Не дымит, не имеет запаха, но годится только для спайки фольги в течение не более 48 часов после ее укладки (далее степень окисления металлической поверхности требует применения флюсов со значительно большей активностью).

Классификация видов пайки

В зависимости от синхронизации установки электронных элементов пайка плат бывает двух видов:

  • 1) групповая (одновременная) – данный способ воздействует на всю поверхность диэлектрической пластины;
  • 2) индивидуальная (селективная) – при таком виде происходит акцент исключительно на конкретном участке поверхности.

По способу применения определённых технологий выделяют следующие виды пайки плат:

  • Волной припоя;
  • В парогазовой фазе (среде);
  • Инфракрасным нагревом (под воздействием ИК-лучей);
  • Конвекционным методом (теплообменом);
  • Лазерным способом.
Читайте также  Каркасный дом из бревен

Как правильно паять. Оборудование и инструменты. Советы по пайке

Как правильно паять — метод образования неразъемного соединения путем внедрения в зону контакта припоя в расплавленном виде, называется пайкой. При этом температура плавления припоя должна быть меньше, чем у соединяемых деталей. Чтобы научиться правильно паять, необходимо кроме теории, осваивать эту технологию практически.

Паяльники

Электрические паяльники выпускают на напряжение до 220 вольт. На слабый паяльник сложно изготовить нагревательный элемент высокого напряжения, потому что потребуется множество тонкого проводника. Это приведет к увеличению размеров паяльника, и нарушит электробезопасность.

Мощность паяльника выбирается с учетом размеров деталей. Чем крупнее соединяемые детали, тем мощнее должен быть паяльник.

Необходимую температуру сердечника паяльника можно поддерживать как автоматически, так и вручную. Для таких целей используют регуляторы на основе тиристоров.

Для повышения срока работы паяльника, кончик жала отковывают. Тогда медь приобретает свойства, при которых меньше подвергается растворению в припое. Жало затачивают напильником для придания специальной формы: на срез, либо угловую форму. Конец жала в виде ножа делают для выпаивания сразу нескольких контактов деталей.

Инструменты

Рабочее место необходимо оснастить инструментом, перед тем как правильно паять детали.

Подставка

Разогретый паяльник обычно располагают на подставке, которая служит для места расположения флюса, а также рабочей площадкой для пайки. К подставке прикрепляют зажим с куском поролона, чтобы очищать жало паяльника.

Штатив

Он состоит из зажимов, передвигающихся по высоте и по углу, а также держатель паяльника и канифоль.

Подручные инструменты

Они необходимы для поддержки деталей, зачистки поверхности, придания определенной формы проводу. Такими инструментами обычно являются пассатижи, пинцеты, круглогубцы, кусачки, нож и т.д.

Советы по пайке
  • Применение материалов. Одним из материалов для пайки используют олово. Однако его температура плавления не превышает 230 градусов. При монтаже радиодеталей, которые имеют маленький размер, происходит их выход из строя от перегрева. Припой, состоящий из олова и свинца, плавится при температуре 180 градусов, а также дешевле. Качество соединения не уступает пайке оловом. В основном чистое олово применяют редко. При монтаже радиодеталей используют припой ПОС-61. Число является процентом содержания олова. Чтобы убрать следы окислов в месте пайки, используют флюсы. В жестяных работах для таких целей применяют кислоты. Но они не годятся для электрических соединений. Здесь нужны флюсы, нейтральные к контактам. Разберемся, как правильно паять с применением канифоли для предохранения от окисления.

Флюс на основе канифоли пассивен. Он создает защиту жидкого припоя во время пайки от воздуха, не давая образоваться окислам. Однако он не удаляет их с поверхности. Удобно паять припоем в виде трубки, внутри которой находится канифоль. В местах с трудной доступностью применяется раствор канифоли на спирте.

  • Сердечник (жало) паяльника в обязательном порядке зачищается и покрывается припоем, во избежание образования налета оксида, который мешает в работе.
  • Поверхности пайки должны быть зачищены и залужены для качественного соединения при пайке.
  • Места спайки сначала прогревают паяльником, затем соединяют и пропаивают.
Как правильно паять паяльником
  • Поверхности пайки зачищают шлифшкуркой, обезжиривают бензином, либо ацетоном.
  • Жало паяльника чистится напильником, шлифшкуркой и другим инструментом для удаления окислов и нагара.
  • Паяльник прогревают, окунают в канифоль, лудят. Чтобы правильно залудить жало, берут деревянный брусок и растирают припой на жале. Поверхность рабочей зоны должна стать серебристой.
  • Разогрев припоя. Частица размером с каплю припоя наносится паяльником на соединяемые поверхности и выравнивается. При необходимости количество припоя добавляется для полного охватывания места соединения. Касание сердечника с проводом предполагается максимальным. Канифоль должна присутствовать на припое, во избежание образования окислов. Пайку рекомендуется производить за один прием, так как за несколько раз касания припой окисляется из-за испарения канифоли. Во время остывания припоя детали нельзя двигать, так как образуются трещины, которые снижают прочность и качество соединения.
  • Оставшаяся канифоль удаляется спиртом и кистью.
Пайка проводников

Теперь разберемся, как правильно паять провода. Концы провода для соединения зачищают от изоляции, и прогревают. Размер сердечника нужно подбирать по размеру деталей. Если слишком большой сердечник, то при пайке перегреются находящиеся рядом детали. Если он слишком мал, то пайка будет некачественной.

Изоляцию провода лучше снимать ножом, либо кусачками. Если провода многожильные, то жилы скручивают, затем лудят. Для этого зачищенный конец провода окунается в емкость с канифолью, капля припоя наносится на медные жилы и проводится несколько раз. При этом провод проворачивают для покрытия припоем со всех сторон.

Провода скручивают для получения общей оси. Один проводник скручивается вдоль другого. На соединяемое место наносят канифоль, далее припой. Соединение прогревают 3 секунды.

При нехватке припоя нужно его добавить. Иногда непонятно, почему мощный паяльник не прогревает контакт, и как паять. Тепло поступает снизу-вверх. Скрутку нужно греть снизу. Когда прогрев достаточный, то припой равномерно растекается, а когда тепла мало, то получается рыхлый припой.

После пайки на контакт помещают термоусадку для создания изоляции. Нагреть термоусадку можно зажигалкой.

Медный и алюминиевый провод нельзя скручивать между собой. Для их соединения применяют промежуточную конструкцию в виде клеммного зажима, болтового соединения, либо прослойкой из другого металла. Существует припой для алюминия, который сочетается с медным проводом, и используется для их пайки.

Как правильно паять радиодетали

Спайку радиодеталей осуществляют путем предварительной скрутки, либо внахлест, с использованием теплоотвода. Многие детали радиоэлементов боятся сильного нагрева выше 70 градусов.

На монтажной плате отверстие для крепления детали покрывается припоем. Далее покрытый канифолью и луженый конец детали вставляется в это отверстие, прогревается и смачивается припоем. При этом жало должно прикасаться одновременно к плате и к детали. Лишний припой убирают оплеткой из меди. Если все точки пайки выглядят одинаково, значит, пайка сделана качественно.

Паяльник без припоя нельзя долго выдерживать нагретым и перегревать. Образуются окислы, и опять необходимо будет производить зачистку и лужение жала. На нагретом сердечнике паяльника всегда должна быть канифоль. А если перерывы между пайками достаточно большие, то паяльник рекомендуется выключить. Окислившийся ненужный припой убирают с сердечника губкой.

Некоторые элементы и детали схем выходят из строя под воздействием статического электричества. Чтобы этого не произошло, корпус паяльника необходимо подключить к заземлению.

Для чего нужна канифоль?

Она — катализатор процесса. Это твердая смола, и при расплаве пахнет так же, как и зеленая хвоя, ведь производится из терпентина – части смол этого дерева.

Её просто обожают радиолюбители, создающие свои изделия и ремонтирующие заводские качественно и быстро. Носик паяльника и провода подносят к смоле, расплавляют её немного и проводки сами сплавляются.

Нужно только погреть, чтобы лишнее олово стекло. Но не к каждому металлу этот припой подходит. Но медь и латунь, бронза лучше соединяются с ней.

Технология выполнения работ

После сборки аппарата, независимо от версии работающей от трансформатора или батареи автомобиля, его нужно испытать. Происходит это в следующей последовательности:

  1. На основание устанавливается ряд отработанных аккумуляторов, которые необходимо соединить в блок. Чтобы было удобнее, их можно обмотать скотчем или строительной лентой в ряд таким образом, чтобы они расположились как в готовом изделии.
  2. К верхнему краю контакта прикладывается соединяющая пластина. Проверяется точность установки и равномерность распределения по длине, чтобы охватить всю группу элементов.
  3. Осуществляется прижим электродами.
  4. После этого включается ток и выполняется сварка.
  5. Над каждой литиевой батареей следует выполнить несколько точек (обычно две) для более прочной фиксации.
  6. Убирается управляющий орган и проверяется надежность приварки. При разовом рывке в руках должна сохраняться целостность конструкции.
Читайте также  Металлическая дверь своими руками

В случае АКБ от машины, недостатком является постоянное наличие тока на рабочих электродах. Поэтому требуется внимательность, чтобы не замкнуть их на посторонних предметах или об себя. При работе с таким аппаратом необходимо надеть защитные перчатки.

Самодельный агрегат для точечной сварки поможет самостоятельно отремонтировать элемент питания компьютерной техники или строительного инвентаря. А если сделать это для частной мастерской, вместо покупки магазинного аппарата, то можно значительно повысить чистый доход от работы.