Как правильно паять паяльником с припоем и канифолью

Как правильно паять паяльником с припоем и канифолью

Если в советское время существовала игра для школьников, сутью которой было спаять «на коленке» радиоэлектронную микросхему самому, что они успешно делали, то сейчас многих вопрос о том, как правильно пользоваться паяльником, ставит в затруднительное положение. Хотя научиться паять паяльником не так уж сложно и, освоив основы для «чайников», можно будет самостоятельно проводить несложные работы, не обращаясь к специалистам.

Как правильно паять?

Прежде чем начать рассматривать вопрос: ”Как правильно паять?” Нужно обозначить одно но…

Пайка бывает разная. Нужно понимать, что существует большая разница в методике пайки здоровенного резистора мощностью 2 Ватта на обычную печатную плату и, например, микросхемы BGA на многослойную плату сотового телефона.

Если в первом случае можно обойтись простейшим электрическим паяльником мощностью 40 Ватт, твёрдой канифолью и припоем, то во втором случае потребуется применение таких приборов, как термовоздушная станция, безотмывочный флюс, паяльная паста, трафареты и, возможно, станция нижнего подогрева плат.

Как видим, разница существенная.

В каждом конкретном случае нужно выбирать тот метод пайки, который является наиболее подходящим для конкретного вида монтажа. Так для пайки микросхем в планарном корпусе лучше применять термовоздушную пайку, а для монтажа обычных выводных резисторов, крупногабаритных электролитических конденсаторов стоит применять контактную пайку электрическим паяльником.

Рассмотрим простейшие правила обычной контактной пайки.

Для начала начинающему радиолюбителю вполне достаточно освоить обычную контактную пайку простейшим и самым дешёвым электрическим паяльником с медным жалом.

Сперва необходимо приготовить минимальный наборчик для пайки и паяльный инструмент. О том, как подготовить электрический паяльник к работе уже рассказывалось в статье о подготовке и уходе за паяльником.

Многие считают, что для пайки лучше использовать паяльник с невыгораемым жалом. В отличие от медного, невыгораемое жало не требует периодического затачивания и лужения, так как на его поверхности не образуются углублений – раковин.


Выгоревшее жало паяльника
(для наглядности медное жало предварительно обработано напильником).

На фото видно, что край медного жала неровный, а образовавшиеся углубления заполнены застывшим припоем.

Невыгораемое жало у широко распространённых паяльников, как правило, имеет конусообразную форму. Такое жало не смачивается расплавленным припоем, то есть с его помощью на жало нельзя брать припой. При работе таким паяльником припой к месту пайки доставляется с помощью тонкого проволочного припоя.

Понятно, что использовать припой в кусочках или стержнях при пайке паяльником с невыгораемым жалом затруднительно и неудобно. Поэтому тем, кто хочет научиться паять, лучше начинать свою практику с обычного электрического паяльника с медным жалом. Недостатки его использования легко компенсируются такими удобствами, как лёгкость использования припоев в любом исполнении (проволочном, стержневом, кусковом и т.п), возможность изменения формы медного жала.

Электрический паяльник с медным жалом удобен тем, что с его помощью можно легко дозировать количество припоя, которое необходимо донести к месту пайки.

Чистота спаиваемых поверхностей.

Первое правило качественной пайки – это чистота спаиваемых поверхностей. Даже у новых радиодеталей, купленных в магазине, выводы покрываются окислами и загрязнениями. Но с этими незначительными загрязнениями, как правило, справляется флюс, который применяют в процессе пайки. Если же видно, что выводы радиодеталей или медные проводники сильно загрязнены или покрыты окислом (зеленоватого или тёмно-серого цвета), то перед пайкой их нужно очистить либо перочинным ножом, либо наждачной бумагой.

Особенно это актуально, если при сборке электронного устройства применяются радиодетали, бывшие в употреблении. На их выводах обычно образуется тёмный налёт. Это окисел, который будет препятствовать пайке.

Лужение.

Перед пайкой поверхность выводов необходимо залудить – покрыть тонким и ровным слоем припоя. Если обратить внимание на выводы новых радиодеталей, то в большинстве случаев можно заметить, что их выводы и контакты залужены. Пайка лужёных выводов происходит быстрее и качественнее, так как отпадает необходимость в предварительной подготовке выводов к пайке.

Лужение провода и выводов радиоэлементов легко проводить обычным электрическим паяльником с медным жалом. Как известно, при подготовке паяльника к работе также производят лужение медного жала.

Чтобы залудить медный проводник для начала удаляют с его поверхности изоляцию и очищают от загрязнений, если таковые имеются. Затем нужно обработать поверхность пайки флюсом. Если в качестве флюса применяется кусковая канифоль, то медный провод можно положить на кусок канифоли и коснуться провода хорошо прогретым жалом паяльника. Предварительно на жало паяльника необходимо взять немного припоя.

Далее движением вдоль провода распределяем расплавленный припой по поверхности проводника, стараясь как можно лучше и равномернее прогреть сам проводник. При этом кусковая канифоль плавиться и начинает испаряться под действием температуры. На поверхности проводника должно образоваться ровное покрытие оловянно-свинцовым припоем без комочков и катышков.


Лужение медного провода

Расплавившаяся канифоль способствует уменьшению поверхностного натяжения расплавленного припоя и улучшает смачиваемость спаиваемых поверхностей. Благодаря флюсу (в данном случае – канифоли) обеспечивается равномерное покрытие проводника тонким слоем припоя. Также флюс способствует удалению загрязнений и предотвращает окисление поверхности проводников во время прогрева их паяльником.

Прогрев жала паяльника до рабочей температуры.

Перед началом пайки необходимо включить электрический паяльник и подождать, пока его жало хорошо прогреется и температура его достигнет значения 180 – 240 0 C.

Так как у обычного паяльника нет индикации температуры жала, то судить о достаточном нагреве жала можно по вскипанию канифоли.

Для проверки нужно кратковременно коснуться кусочка канифоли нагретым жалом. Если канифоль плохо плавиться и медленно растекается по жалу паяльника, то он ещё недогрет. Если же происходит вскипание канифоли и обильное выделение пара, то паяльник готов к работе.

В случае пайки недогретым паяльником, припой будет иметь вид кашицы, будет быстро застывать, а поверхность паяного контакта будет иметь шероховатый вид с тёмно – серым оттенком. Такая пайка является некачественной и быстро разрушается.

Качественный паяный контакт имеет характерный металлический глянец, а его поверхность ровная и блестит на солнце.

Также при пайке различных радиодеталей стоит обращать внимание на площади спаиваемых поверхностей. Чем больше площадь проводника, например, медной дорожки на печатной плате, тем мощнее должен быть паяльник. При пайке происходит теплопередача и кроме самого места пайки происходит и побочный прогрев радиодетали или печатной платы.

Если от места пайки происходит существенный теплоотвод, то маломощным паяльником невозможно хорошо прогреть место пайки и припой очень быстро остывает, превращаясь в рыхлую субстанцию. В таком случае нужно либо дольше нагревать спаиваемые поверхности (что не всегда возможно или не приводит к желаемому результату), либо применять более мощный паяльник.

Для пайки малогабаритных радиоэлементов и печатных плат с плотным монтажом лучше использовать паяльник мощностью не более 25 Ватт. Обычно в радиолюбительской практике используются паяльники мощностью 25 – 40 Ватт с питанием от сети переменного тока 220 вольт. При эксплуатации электрического паяльника стоит регулярно проверять целостность изоляции сетевого шнура, так как в процессе работы нередки случаи её повреждения и случайного оплавления разогретыми частями паяльника.

Читайте также  Схема подключения звезда треугольник

При запаивании либо выпаивании радиодетали с печатной платы желательно следить за временем пайки и ни в коем случае не перегревать печатную плату и медные дорожки на её поверхности свыше 280 0 C.

Если произойдёт перегрев платы, то она может деформироваться в месте нагрева, произойдёт расслоение или вздутие, отслоятся печатные дорожки в месте нагрева.

Температура свыше 240-280 0 C является критической для большинства радиоэлементов. Перегрев радиодеталей во время пайки может вызвать их порчу.

При спайке деталей очень важно жёстко их зафиксировать. Если этого не сделать, то любая вибрация или смещение нарушит качество пайки, так как припою требуется несколько секунд для того чтобы затвердеть.

Для того чтобы качественно производить пайку деталей “на весу” и избежать смещения или вибрации во время остывания паяного контакта можно использовать приспособление, которое в быту радиолюбителей называется “третья рука”.

Такое нехитрое устройство позволит не только легко и без особых усилий производить пайку деталей, но и избавит от ожогов, которые можно получить, если придерживать детали во время пайки рукой.

«Третья рука» в работе

Меры безопасности при пайке.

В процессе пайки довольно легко получить пусть и небольшой, но ожог. Чаще всего ожогам подвергаются пальцы и кисти рук. Причиной ожогов, как правило, является спешка и плохая организация рабочего места.

Нужно помнить, что в процессе пайки не стоит прикладывать больших усилий к паяльнику. Нет смысла давить им на печатную плату в надежде быстрого расплавления паяного контакта. Нужно дождаться, когда температура в месте пайки достигнет необходимой. В противном случае возможно соскальзывание жала паяльника с платы и случайное касание раскалённым металлом пальцев рук или ладони. Поверьте, ожоговые раны очень долго заживают !

Также стоит держать глаза подальше от места пайки. Нередки случаи, что при перегреве печатная дорожка на плате отслаивается с характерным вспучиванием, что ведёт к разбрызгиванию мельчайших капелек расплавленного припоя. Если есть защитные очки, то стоит применить их. Как только будет получен достаточный опыт пайки, то от защитных очков можно отказаться.

Производить пайку желательно в хорошо проветриваемом помещении. Пары свинца и канифоли вредны для здоровья. Если нет возможности проветривать помещение, то стоит делать перерывы между работой.

Как правильно паять паяльником: последовательность действий

Большинство видов пайки происходит по одной и той же технологии, за исключением некоторых отличий. Освоив элементарные операции, намного проще научиться последующим методикам.

Лужение жала. Перед началом работы всегда требуется очищать жало до новой операции. При лужении нужно покрыть его тонким слоем припоя, чтобы улучшить свойства во время пайки, в частности, повысить теплообмен между припоем и спаиваемым материалом.

Разогрев. Жало должно быть хорошо разогрето перед использованием. Его температура по всей поверхности должна быть равномерной. Лучше всего, если устройство будет с регулятором температуры, в ином случае, придется следить за тем, чтобы жало не перегрелось.

Смазка платы. Плату необходимо промазать кислотой, чтобы можно было нормально работать без остановки. Если получилось слишком большое количество расходного материала, то его стоит убрать.

Чистка насадки. Верхняя часть насадки покрывается флюсом, чтобы поверхность была полностью закрыта, при этом не было остатков. Лучше всего удалять их при помощи специальной губки или тряпки.

Как паять плату

Чтобы разобраться, как правильно паять микросхемы паяльником, следует освоить несколько вполне простых, но очень важных этапов:

  1. Подготовка поверхности. Чтобы обеспечить прочный контакт, поверхность должна быть тщательно очищена от всего постороннего. В ином случае, на месте соединения повышается сопротивление. Для обезжиривания платы подойдет мыльный раствор, который нужно нанести салфеткой. Если схема загрязнена твердыми отходами, требуется применять специальный состав или ацетон.
  2. Расположение. После того как схема будет очищена, на ней нужно будет правильно расположить контакты. Начало процесса следует вести с мелких плоских деталей, после чего переходить к более крупным, таким как транзисторы, конденсаторы и прочее. Это необходимо для сохранности чувствительности компонентов. Благодаря правильному подбору мощности, температурное воздействие не влияет на свойства платы, только если совсем не переусердствовать с нагревом.
  3. Нагрев. Припой следует нанести на самый конец жала, чтобы увеличить теплопроводность металла в рабочем участке. Чтобы нагреть соединение, включенный паяльник нужно упереть жалом в компоненты платы. Как правило, хватает 2-3 секунд для достижения нужного результата.
  4. Нанесение припоя. Когда свинец полностью разогрелся, можно приступать к нанесению материала. Паять следует аккуратно, при этом необходимо следить за участком разжижения, чтобы перейти дальше, чем это требуется.

После окончания пайки необходимо удалить все лишние остатки. Это нужно делать только после полного остывания.

Советы и хитрости

Имея опыт, как правильно выпаивать микросхемы феном, и в совершении прочих операций с платами, можно выделить определенные особенности, которые помогут улучшить качество процесса. Сюда стоит отнести:

  • Необходимость держать наконечник в чистоте. Это позволяет сохранять свойства теплопроводности жала. Таким образом, нельзя запускать его состояние, чтобы пайка была качественной.
  • После окончания пайки места соединения стоит перепроверить. Это делается визуально с помощью лупы, чтобы там не было трещин и отслоений.
  • Чувствительные детали желательно ставить последними, а в первую очередь уделять внимание мелким соединениям.

Заключение

Есть масса способов, как без паяльника припаять провод к плате, или выпаять контакты со схемы с помощью подручных устройств. Они не отличаются высоким уровнем и надежностью. Лучше всего выбирать профессиональную технику, которая даст качественный и безопасный результат. Главное, чтобы паяльник обеспечивал тонкость работы с мелкими деталями.

Инструкция по пайке деталей на плату

Монтаж микросхем и других подобных деталей происходит в несколько приемов:

  1. Деталь вставляется в приготовленное для нее место.
  2. Жало разогретого паяльника вместе с припоем подносятся к месту пайки.
  3. Припой наносится на выводы детали и контакты платы тонким ровным слоем.
  4. Жало паяльника быстро отводится от места пайки.

Паяльник на 12 Вольт.

Разогретый паяльник жалом должен соприкасаться с самой платой и с контактами детали одновременно. Его нельзя отводить до тех пор, пока место пайки не покроется ровным слоем припоя. На это требуется не более секунды. Навык приходит очень быстро.

Излишки припоя удаляются из зоны пайки очень просто. Нужно взять кусок медной оплетки многожильного провода, поднести конец к месту пайки. Весь припой уйдет в нее. На плате останется только ровный слой, достаточный для удержания детали на месте и для обеспечения электрического контакта.

Как правильно паять?

В зависимости от вида паяльника и материалов методика работы немного отличается. Спаять провода можно так.

  1. Сначала нужно удалить изоляцию и очистить поверхности шлифовальной шкуркой.
  2. Погрузите один провод в канифоль или жир и прогрейте это место паяльником. Флюс должен хорошо обволакивать контакт.
  3. Если жало медное, захватите капельку припоя и перенесите ее на контакт. Если жало несгораемое, тогда приложите контакт к припою и нагрейте это место паяльником (это называется лужение). Аккуратно проведите жалом вдоль провода, в результате контакт должен быть равномерно покрыт припоем.
  4. Проделайте то же самое с другим проводом.
  5. Соедините провода, и залейте в зазор между ними припой.
Читайте также  Мосфет транзистор

Собрать простую радиосхему можно таким образом.

  1. Залудите контакты детали, которую вы хотите припаять на плату.
  2. Вставьте деталь в нужное место.
  3. Наберите на жало паяльника немного припоя, а затем погрузите его в канифоль.
  4. Перенесите каплю припоя на место контакта. Делать это надо быстро, пока флюс не выгорел.
  5. Равномерно залейте расплавленным припоем место стыка. Помните, что паяльник нельзя прислонять к детали более трех секунд.
  6. После пайки желательно удалить излишки флюса, поскольку содержащаяся в нем абиетиновая кислота со временем окисляет металл. Сделать это нужно ватой, смоченной в спирте.

Под конец расскажем, как своими руками разобрать плату.

Ножки, на которых держаться компоненты, можно откусить. Но эти части нельзя будет использовать повторно, поэтому компоненты лучше выпаять. Для этого нужно сделать следующее:

  • расплавьте припой в месте контакта;
  • приставьте специальный шприц для отсоса припоя: когда вы нажмете на кнопку, лишний металл втянется внутрь;
  • проделайте процедуру с каждой ножкой элемента;
  • после этого деталь можно достать.

Если такого шприца нет, можно воспользоваться обычной одноразовой медицинской иглой.

  1. Расплавьте припой в месте контакта.
  2. Выставьте иголку так, чтобы она отделяла припой от контакта. Поскольку она нелуженая, жидкий металл к ней не прилипнет.
  3. Проделайте это со всеми ножками.
  4. Извлеките элемент с платы.

В заключение напомним: всегда соблюдайте технику безопасности.

Работайте в хорошо проветриваемом помещении с достаточным количеством света и будьте осторожны с нагретыми инструментами.

О том, как легко паять микросхемы, вы можете узнать из видео ниже.

Правила сушки

Сушку чипов необходимо производить, соблюдая температурный режим и продолжительность. Новые чипы, которые были приобретены в магазине, со склада, присланы по почте, рекомендуется сушить не менее 24 часов при температуре 125 °C. Для этого можно использовать специальные сушильные печи. Можно высушить чип, расположив его на термостоле.

Температуру сушки необходимо контролировать, чтобы не допустить перегрева и выхода детали из строя.

Если чипы были высушены и хранились до монтажа в обычных комнатных условиях, достаточно просушить их в течение 8-10 часов.

Учитывая стоимость деталей, очевидно, лучше провести сушку, чтобы с уверенностью приступать к монтажу, чем пытаться паять непросушенный чип. Неприятности могут обернуться не только денежными тратами, а еще и потерянным временем.

Паяльник для пайки

PS-900 METCAL – индукционная паяльная система. Мощности паяльника 60 Вт вполне достаточно для работы с многослойными платами современной электроники. Опыт работы инженеров по ремонту телефонов именно с этим паяльником – 4 года. Какие отличительные особенности у PS-900:

  • нет необходимости в калибровке,
  • большой выбор наконечников,
  • надежность станции, расходным материалом является индуктор. При ежедневной интенсивной пайке, замена индуктора в среднем 1 раз в 10 месяцев.

Паяльник для пайки

Шаг 2: Включаем паяльник

Прежде чем приступить к пайке, включите паяльник и дайте ему нагреться до нужной температуры. Если у вашего прибора есть регулятор температуры, выставьте его на 300-350°С, в этом диапазоне происходит пайка большинства сплавов.

Если ваш паяльник не обладает возможностью регулировать температуру, просто дайте ему нагреться в течение пяти минут, а затем можете попробовать паять.

Как паять SMD-компоненты?

Порядок работ

Процесс пайки при тщательном подходе к теории и получении определенного опыта не является сложным. Итак, можно всю процедуру разделить на несколько пунктов:

  1. Необходимо поместить SMD-компоненты на специальные контактные площадки, расположенные на плате.
  2. Наносится жидкий флюс на ножки детали и нагревается компонент при помощи жала паяльника.
  3. Под действием температуры происходит заливание контактных площадок и самих ножек детали.
  4. После заливки отводится паяльник и дается время на остывание компонента. Когда припой остыл — работа выполнена.

Процесс пайки SMD-компонентов

При выполнении аналогичных действий с микросхемой процесс пайки немного отличается от вышеприведенного. Технология будет выглядеть следующим образом:

  1. Ножки SMD-компонентов устанавливаются точно на свои контактные места.
  2. В местах контактных площадок выполняется смачивание флюсом.
  3. Для точного попадания детали на посадочное место необходимо сначала припаять одну ее крайнюю ножку, после чего компонент легко выставляется.
  4. Дальнейшая пайка выполняется с предельной аккуратностью, и припой наносится на все ножки. Излишки припоя устраняются жалом паяльника.

Паяльник с острым жалом 24 В.

Как паять при помощи фена?

При таком способе пайки необходимо смазать посадочные места специальной пастой. Затем на контактную площадку укладывается необходимая деталь — помимо компонентов это могут быть резисторы, транзисторы, конденсаторы и т. д. Для удобства можно воспользоваться пинцетом. После этого деталь нагревается горячим воздухом, подаваемым из фена, температурой около 250º C. Как и в предыдущих примерах пайки, флюс под действием температуры испаряется и плавится припой, тем самым заливая контактные дорожки и ножки деталей. Затем отводится фен, и плата начинает остывать. При полном остывании можно считать пайку оконченной.

Фен для паяния мелких деталей