Температура паяльника для пайки микросхем

Как выбрать электропаяльник (2018) | Блог | Клуб DNS

Температура паяльника для пайки микросхем

Паяльник есть в арсенале многих мастеров – и не одних лишь электриков и радиолюбителей. Паяльником можно не только паять электродетали и соединять провода, спектр применений этого инструмента намного шире:

— паяльники используются для ремонта пластиковых деталей;

— автомастера используют их для ремонта радиаторов и бамперов;

— паяльником можно отремонтировать металлическую посуду или теплообменник холодильника;

— мастера-стекольщики используют паяльник для вырезания из стекла деталей сложной формы;

— паяльники применяются для обработки кожи при изготовлении кожаных изделий;

— а еще паяльником можно выжигать рисунки на дереве.

Принцип действия всех электропаяльников одинаков – нагревательный элемент передает тепло жалу, которым и осуществляется пайка.

Однако форма и материал жала, температура нагрева и прочие характеристики паяльников различного назначения отличаются довольно сильно.

И, чтобы подобрать инструмент, который станет надежным помощником в вашей работе, следует потратить немного времени, чтобы разобраться в характеристиках паяльников и в том, за что они отвечают.

Характеристики паяльников

Тип.

Классический электропаяльник состоит из ручки, нагревательного элемента и жала. Нагревательный элемент может быть спиральным – из нихромовой проволоки, обмотанной вокруг жала, или керамическим – с пленочным нагревателем, расположенным в трубчатом керамическом элементе.

Конструкция паяльника с керамическим нагревателем обеспечивает минимум потерь тепла, поэтому такой паяльник греется намного быстрее.

Кроме того, электрическая изоляция керамического нагревателя более надежна, и риск пробоя на корпус практически нулевой.

Недостатки тоже есть: паяльники с керамическим нагревателем дороже и боятся ударов и падений – керамический элемент может сломаться, при этом расположенный в толще керамики нагреватель рвется и перестает работать.

Имеющиеся сегодня в продаже импульсные паяльники бывают двух видов:

— Собственно импульсные, жало которых представляет собой дугу из проволоки, нагревающуюся под воздействием проходящего через неё тока.

Такие пальники довольно безопасны (жало горячее только во время пайки) и удобны, благодаря очень быстрому разогреву жала (2-3 с), но для пайки микросхем подходят плохо.

Температура жала не регулируется и может оказаться слишком высока для пропайки тонких соединений. Кроме того, само жало находится под напряжением, которое может повредить низковольтную микроэлектронику.

— Электропаяльники со спиральным нагревателем, способные увеличивать мощность ТЭНа нажатием кнопки на корпусе.

Называются импульсными, потому что на максимальной мощности могут работать недолго (5-15 секунд), после чего требуется делать перерыв на несколько минут.

Такой паяльник может быть удобен при пайке мелких «деликатных» деталей – в режиме повышенный мощности можно быстро расплавить крупную каплю припоя, а низкая температура обычного режима защитит детали от перегрева.

Только не следует относиться к таким паяльникам как к обычным двухрежимным и всерьез воспринимать указанную максимальную мощность. Такой паяльник с мощностью, например, 30-130 Вт на 130 ваттах будет работать считанные секунды, и для пайки крупных деталей непригоден.

Паяльники для выжигания также встречаются двух видов:

— С дуговым проволочным жалом, нагреваемым проходящим через него током. От импульсных паяльников отличаются тем, что жало разогрето все время. Удобны для выжигания по дереву, но пожароопасны.

— Классические электропаяльники со специальным жалом (набором жал) для выжигания. Менее опасны, благодаря меньшей температуре жала, но работать можно не со всякими материалами. Для выжигания по дереву подходят плохо, но вполне пригодны для работы с кожей, тканью и пластиком.

Мощность паяльника – один из основных параметров, определяющих его возможности. Маломощные паяльники подходят для деликатных работ с мелкими деталями, паяльники большой мощности можно использовать для ремонта посуды и соединения проводов большого сечения.

Для распайки легкоплавкими припоями микросхем и деталей низковольтных печатных достаточно мощности в 5-15 Вт.

Для пайки крупных деталей, для работы с тугоплавкими припоями и для соединения электрических проводов сечением до 1 мм2 потребуется паяльник мощностью 25-45 Вт.

Для пайки проводов общим сечением до 10 мм2 мощность паяльника должна быть 60-100 Вт.

Для пайки высоковольтных проводов большого сечения и соединения проводов с токоведущими шинами потребуется паяльник мощностью 150-200 Вт.

Паяльниками мощностью 200-500 Вт можно лудить крупные детали и производить ремонт металлической посуды.

Большинство паяльников получают питание от сети 220 В, но в некоторых случаях приходится искать альтернативный тип питания.

Если рядом нет розетки, могут пригодиться паяльники с питанием от аккумулятора – для продолжительной работы они непригодны (заряда аккумуляторов хватает на считанные минуты работы), но для срочного ремонта вполне могут подойти.

Низковольтные паяльники с питанием от порта USB или от 12-вольтового источника питания хорошо подходят для пайки низковольтных схем. Любой обычный паяльник имеет некоторую электрическую емкость; его можно представить в виде конденсатора, одной пластиной которого является нагреватель, а второй – жало.

И во время работы на жале 220-вольтового паяльника возникает переменное напряжение, которого может оказаться вполне достаточно для повреждения чувствительной электроники. Низковольтные паяльники и трансформаторные паяльные станции этого недостатка лишены.

Но следует иметь в виду, что низковольтные паяльники ограничены по мощности: так, 12-вольтовый паяльник, чтобы «выдать» мощность хотя бы 40 Вт, должен потреблять более 3А — редкий блок питания может обеспечить такой ток. Еще хуже дело обстоит с USB-паяльниками — напряжение их питания всего 5 В, а сила тока на одном разъеме USB 2.

0 по спецификации не должна превышать 500 мА. И хотя USB-порты многих современных компьютеров без вреда для себя способны давать до 1,5 А, рассчитывать на это не стоит.

Максимальная температура нагрева определяет область применения паяльника.

Температуры ниже 250°С используются для сварки полиэтиленовой пленки (130-180°С) и декоративных работ – тиснения кожи (80-150°С), создания узоров на ткани и т.п. Также на таких температурах производится пайка легкоплавкими припоями.

250-300°С годится для пайки мелких деталей, при пайке электрических проводов и при работе с тугоплавкими припоями такой температуры жала уже может не хватить.

300-350°С – считается оптимальной температурой для пайки электронных компонентов среднего размера.

350-450°С для пайки электросхем уже многовато, при такой температуре быстро окисляется жало, припой начинает выгорать, и возрастает риск перегрева деталей. Такая температура пайки может использоваться при работе с тугоплавкими бессвинцовыми припоями, для резки пластика, синтетических тканей

Температуры выше 450°С используются редко – при работе с тугоплавкими припоями и особо массивными деталями.

Регулировка мощности паяльника способна намного увеличить его универсальность.

При этом заметно вырастает и цена инструмента, но это того стоит — регулировка температуры позволяет избавиться от проблем, связанных с тугоплавкостью припоя, перегревом дорожек или деталей.

Но имейте в виду, что регулировка температуры на паяльниках осуществляется довольно грубо, методом «прибавить»-«убавить». Для точного выставления температуры следует обратиться к паяльным станциям.

Если конструкция ручки и форма жала больше зависят от привычки и от личных предпочтений, то форма наконечника уже придает инструменту некоторые особенности.

Жало типа «конус» удобно при сквозном монтаже (и демонтаже), но оно плохо удерживает припой, поэтому для поверхностного монтажа подходит хуже. Собрать излишки припоя таким жалом практически невозможно. Кроме того, низкая теплоемкость (особенно у сильно заостренных «конусов») и маленькое пятно контакта затрудняют прогрев крупных контактов и капель припоя.

Жало типа «клин» является более универсальным – оно имеет большую теплоемкость, касание широкой гранью позволяет прогревать большие площадки, а при повороте на 90° пятно контакта сильно уменьшается и позволяет работать с выводами микросхем и тонкими дорожками печатных плат высокой плотности.

Кроме этих, самых распространенных форм наконечников, существует множество специализированных – «микроволна», предназначенная для пайки SMD-компонентов; ножи различных форм, предназначенные для резки пластика; фигурные наконечники для декоративных работ и т.д.

Для возможности выбора наиболее подходящего для конкретной работы жала, на большинстве паяльников предусмотрена возможность его замены.

Кроме того, жала со временем выгорают (особенно сильно это проявляется на медных – для поддержания формы их следует периодически обрабатывать напильником) и замена жала становится уже просто необходимой.

Подставка необходима для безопасной и эффективной работы, но имейте в виду, что она входит в комплектацию далеко не всех моделей. Не счесть, сколько столов, полов и штанов прожжено из-за использования вместо подставки первых подвернувшихся предметов. Если у выбранной модели подставки в комплекте нет, крайне рекомендуется докупить её отдельно.

Варианты выбора паяльников

И для ремонта электроники, и для соединения электрических проводов подойдет универсальный [url=»https://www.dns-shop.ru/catalog/6931d6b92f7a4e77/elektropayalniki/?p=1&mode=list&f=3xuh-3xui-3xu8-jcoq&f=3xuz]паяльник мощностью 25-50 Вт с клиновидным жалом – такой инструмент будет нелишним в «арсенале» любого мастера.

Для пайки микросхем и электронных компонентов будет достаточно [url=»https://www.dns-shop.ru/catalog/6931d6b92f7a4e77/elektropayalniki/?p=1&mode=list&f=3xue-3xud]паяльника мощностью до 15 Вт.

Электропаяльник на батарейках может помочь с ремонтом в условиях отсутствия электроэнергии.

Если вы занимаетесь самыми разными паяльными работами – от пайки тончайших деталей до соединения высоковольтных проводов тугоплавкими припоями – выбирайте среди [url=»https://www.dns-shop.ru/catalog/6931d6b92f7a4e77/elektropayalniki/?p=1&mode=list&f=3xun-3xup-3xum-a3tw-btulc&f=3y7w]паяльников с регулировкой мощности и высокой максимальной температурой.

Для ремонта радиаторов, теплообменников и металлической посуды вам потребуется [url=»https://www.dns-shop.ru/catalog/6931d6b92f7a4e77/elektropayalniki/?p=1&i=1&mode=list&stock=2&order=1&f=dgdk-jcp8-jcqh]мощный паяльник с клиновидным жалом.

Паяльник для микросхем: лучшие модели, разновидности для телефонов, инструкция по применению для радиодеталей и другой электроники

Температура паяльника для пайки микросхем

Изготовление различных любительских приборов, а также простейшие ремонтные работы по замене радиодеталей на различных печатных платах неизбежно связано с процессом пайки.

При этом нужно понимать, что паяльник для микросхем имеет определенные отличия от обычных приборов данного типа. Использование неподходящего устройства может вызвать поломку электроники и порчу платы.

Поэтому нужно внимательно отнестись к его выбору.

Конструкция

Паяльники для микросхем имеет ряд отличий:

  • Наконечник паяльника носит название жало. Именно оно является основной рабочей частью. По нему, а точнее по его форме и размерам, определяется, для каких конкретно целей служит тот или иной прибор.
  • Еще одним фактором, по которому можно узнать этот тип паяльного инструмента — это размеры самого прибора. Для мелких работ требуется компактный и легкий паяльник, который легко контролировать. Стандартные устройства слишком грубы для этого.
  • Мощность паяльника для пайки микросхем также достаточно мала. Это делается для того, чтобы наконечник не достигал слишком высокой температуры. Это может нанести вред компонентам схемы.

Конструкция паяльника

Характеристики

Технические характеристики, на которые следует обратить внимание при выборе инструмента:

  • Мощность. В случае с паяльниками для схем значение мощности не должно превышать 10 Вт. Данный параметр влияет на работоспособность и сохранность электрических элементов. Такой подход используется при монтаже схемы. Если же происходит удаление элементов с платы и их сохранность не имеет значения, то большое значение мощности облегчит процесс.

Важно! Мощные приборы могут использоваться только опытными радиолюбителями, которые способны точно и быстро производить работу, не вызывая перегрева элементов.

Приборы различной мощности

  • Напряжение, которое потребуется для работы. Большое напряжение от сети, равное 220 В, также может нанести вред деталям. По этой причине паяльник подключается через понижающий трансформатор, который в зависимости от модели выдает либо 12, либо 36 В. При выборе товара лучше всего брать комплект, куда уже входит трансформатор или блок питания, дабы не докупать его отдельно.
  • Толщина наконечника также играет важную роль. У обычных инструментов она составляет около 5 мм. Для инструментов для микропайки нормальным считается значение до 3 мм. Сменные наконечники чаще всего имеются в продаже отдельно, но бывают комплекты, куда они тоже входят.

Различные насадки для паяльника

  • Наличие терморегулятора позволяет выбирать комфортный температурный режим для каждого вида монтажа. Это снижает риск порчи элементов, а также делает процесс работы более удобным и эффективным. Обычно терморегулятором оснащены более дорогие модели.

Нагреватели различного типа

Инструкция по эксплуатации

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

Пайка чипов

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

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

Различные виды микросхем

Штырьковые чипы

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

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

Штырьковый чип

Soic-чипы

Чипы такого типа припаивают слегка по-другому. Чаще всего этот метод называется «волна припоя». Суть его состоит в том, что расплавленный припой в жидком состоянии заполняет пространство между металлизированной частью платы и контактами детали. Таким образом, создается капля, которая способна проводить электрические импульсы.

Метод «волна припоя» выполняется за несколько следующих шагов:

  1. Облудить и смочить флюсом все поверхности, которые будут обеспечивать контакт.
  2. Микросхему установить на поверхность платы, таким образом, чтобы все ножки были совмещены с металлизированными дорожками.
  3. Нужно припаять для начала только один какой-либо угловой контакт.
  4. Далее припаивается второй контакт, находящийся по отношению к первому по диагонали. При этом нужно проконтролировать, чтобы все остальные контакты остались на своих металлических дорожках.
  5. Далее наносится флюс на все припаянные и свободные концы микросхемы.
  6. Далее с помощью наконечника припой равномерно распределяется по контактам.
  7. В случае образования перемычек из припоя между контактами нужно удалить их, так как перемычки нарушат работу компонентов. Удаление происходит с помощью специальной плетенки из металла. Для этого ее кладут поверх перемычки и проводят наконечником паяльника. При этом припой впитывается в плетенку.

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

Soic-чипы

Демонтаж микросхем

Планарные чипы выпаиваются из платы по следующему алгоритму:

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

Лучшие паяльники

Для разной ценовой категории и цели можно подобрать свой хороший инструмент.

Профессиональные

Представителем мощных профессиональных паяльников для пайки микросхем на рынке является модель Zubr 55301-200. Большая мощность может быть как плюсом (для опытных мастеров), так и минусом для новичков, которые могут испортить микросхему.

Из основных положительных моментов выделяют:

  • Наличие на наконечнике покрытия из специального состава, которое способствует высокому качеству пайки, а также защиты самого жала, что увеличивает его срок использования.
  • Прибор универсален: он подходит для соединения мощных проводов и мелких радиодеталей.
  • Комфорт в работе: удобная ручка и практичный выключатель прямо на ней.
  • Встроенный канал заземления, обеспечивающий безопасность при порче изоляции. Также с прибора снимается статика.
  • Качественные материалы, применяемые для изготовления прибора.

Паяльник Zubr 55301-200

Для мелкой пайки

Исключительно для мелких работ используется и другая модель от этого производителя — Zubr 55402-100. Из плюсов отмечают:

  • Небольшую мощность инструмента. Это делает его идеальным для новичков при проведении ремонта микросхем.
  • Особая формы рукояти из двух компонентов, которая обеспечивает удобство и безопасность.
  • Наличие специальной подставки под паяльник.
  • Провод заземления для большей безопасности.
  • Наконечник прибора обеспечивает комфортное выполнение самой тонкой работы.

Прибор Zubr 55402-100

Бюджетные

Наиболее дешевым вариантом будет покупка CXG E60WT. Это довольно компактный паяльник с длиной около 22 см и весом 165 грамм. В конструкции этого паяльника имеет керамический нагреватель.

Устройство модели CXG E60WT

Инструментарий

При работе по пайке схем и проводов недостаточно лишь наличие паяльника. Для такого вида монтажа потребуются дополнительные материалы, инструменты и оборудование:

  • Подставка для самого паяльника. Температура жала даже после окончания работ некоторое время может составлять до 300 градусов. Чтобы обезопасить окружающих людей и предметы от ожогов обязательно должна быть подставка. Если нет желания тратить не нее деньги, можно с легкостью сделать ее самому.
  • Припой. Он представляет собой сплав олова со свинцом, который нужен для контакта с поверхностью.
  • Канифоль. По сути, это твердая смола, которая применяется для удаления пленок оксида и слоя жира с поверхностей.

Важно: нельзя дышать парами или дымом от припоя и канифоли, так как это негативно сказывается на организме человека.

  • Пинцет. Применяется для работы с мелкими радиодеталями. Лучше всего брать инструмент, концы которого заостренные.
  • Бокорезы. В основном пригодятся для работы с проволокой и для зачистки проводов.
  • Напильник. Он используется для спиливания наконечника паяльника при необходимости.
  • Отвертки. Лучше купить сразу целый набор с различными насадками.

Как сделать паяльник своими руками

Приобретение паяльного инструмента в магазине — не очень выгодное мероприятие: дешевые модели обладают низкой эффективностью и плохим качеством, а за хорошие приборы придется заплатить достаточно большую сумму для подобного рода инструментов.

Один из возможных выходов — собрать свой паяльник для электроники. Наибольшее признание получил самодельный прибор на основе резистора, отличающийся удобством применения и надежностью.

Изготовление его не займет много времени и не потребует особых навыков.

Одна из схем устройства паяльника своими руками

Необходимые материалы, которые потребуются для изготовления:

  • Резистор МЛТ, на основе которого и будет собираться прибор. Необходимая мощность резистора в пределах от 0,5 до 2 Вт, сопротивление от 5 до 10 Ом.
  • Обычная шариковая ручка.
  • Небольшой кусочек проволоки с диаметром примерно 0,8м м.
  • Прямоугольный кусок текстолита с размерами 3 см в длину и 1 в ширину.
  • Толстая проволока из меди (будет идеальным диаметр в 1 мм). Она будет выполнять функцию наконечника.

Сборка изделия проходит в несколько этапов:

  1. С резистора снимается слой лака и краски.
  2. Один из выводов обрезается и на его месте сверлится отверстие диаметром 1 мм.
  3. В передней его части делается пропил, куда установится токовод.
  4. Из листа текстолита вырезается небольшая плата. Ееширокая часть нужна для крепления выводов от резистора, на узкой производится пайка проводов. Пространство между этими частями служит для крепления в шариковой ручке.
  5. В пропил вставляется проволока, затем она припаивается крезистору.
  6. К печатной плате припаиваются итоководы.
  7. Производится крепеж проводов для питания.
  8. Далее они подключаются квходам резистора.
  9. Оставшиеся снаружи элементы устанавливаются внутрь шариковой ручки.

Пример самодельного устройства

Починить телефон или какой-либо другой прибор, в котором имеются печатные платы и микросхемы, не составляет труда, если иметь под рукой необходимые инструменты. Для этого, в первую очередь, нужно знать, какой паяльник выбрать для микросхем. Также нужно знать некоторые правила работы с данным инструментом. Если выполнять все требования, то работа будет выполнена качественно и безопасно.

Температура паяльника для пайки микросхем

Температура паяльника для пайки микросхем

Электрический паяльник для микросхем и радиодеталей является основным инструментом, который используют для пайки как профессионалы схемотехники, так и радиолюбители. Основной  характеристикой паяльников считается мощность, в зависимости от нее их условно делят на следующие виды:

  • маломощный профессиональный паяльник с рабочим диапазоном от 3 до 10Вт, используется для пайки, выпаивания (демонтажа) планарных микросхем, SMD элементов и других миниатюрных радиодеталей;

Низковольтный 8 ваттный паяльник модели ZD-20

  • устройства средней мощности (от 20 до 40Вт),широко применяются радиолюбителями. Выпаять, отпаять или припаять таким паяльником микросхемы или SMD элементы можно, но делать этого не стоит, поскольку из-за перегрева они могут выйти из строя;

Типичный инструмент радиолюбителя модель ZD-200C на 25Вт

  • электропаяльники с мощностью от 60 до 100Вт, с их помощью производят распайку проводов кабеля;

100 Ваттная модель от производителя TLW

  • сверхмощные устройства (от 100 до 250Вт) используются для ремонта габаритных металлических конструкций, таких как радиаторы или кастрюли.

Как выбрать

Очевидно, что подбирать инструмент необходимо с учетом задач, которые будут перед ним представлены. Купить маленький маломощный паяльник, который создан для распайки микросхем, и использовать его для ремонта радиатора будет не совсем правильно.  Он просто не справится с этой задачей.

Соответственно, когда требуется выпаять микросхемы, можно для этого выбрать сверхмощный паяльник, но радиоэлементы после этого работать не будут. Поэтому, в первую очередь, необходимо обращать внимание на то, чтобы мощность соответствовала поставленным задачам.

: Обзор паяльного оборудования

Когда определились с мощностью устройства, переходим к выбору его вида. Наиболее распространенные из них импульсного и стержневого типа. Каждая из этих конструкций имеет свои характерные особенности, выражающиеся в определенных достоинствах и недостатках.

Устройства импульсного типа

Основные достоинства – моментальный нагрев, компактные размеры, доступная цена.

Учитывая, что жало этого паяльника является вторичной обмоткой трансформатора, использовать его для пайки микросхем МОП структуры, а также элементов, критичных к статическому заряду, не рекомендуется.

Импульсный паяльник

Устройства стержневого типа

Стержневые устройства различаются по типу нагревательного элемента:

  • нагревательный элемент, в котором используется нихромовая проволока;

Нихромовый нагревательный элемент

  • керамический нагреватель, он существенно превосходит нихромовые аналоги по скорости нагрева и диапазону, в котором регулируется мощность и температура. Единственный недостаток – нагревательный элемент довольно хрупок, падение устройства практически всегда выводит его из строя;

Керамические нагревательные элементы

  • индукционный нагреватель, принцип его действия следующий: наконечник, покрытый ферромагнитным слоем, нагревается при помощи индуктивной катушки. Достигнув определенной температуры (точка Кюри), меняются свойства покрытия, что прекращает процесс нагрева. При снижении температуры  процесс повторяется.

Благодаря этому принципу можно без специального оборудования автоматически поддерживать необходимую температуру.

Разобранный паяльник индукционного типа

На рисунке изображены:

  • А – жало;
  • B – индуктор (индукционный картридж);
  • С – корпус.

Какой из переписанных типов паяльников лучший, сказать затруднительно, поскольку каждый из них предусмотрен для выполнения определенных задач.  Как уже говорилось, необходимо руководствоваться мощностью устройства, помимо этого обращать внимание, насколько удобно им пользоваться.

Автономные устройства

Помимо перечисленных выше типов следует упомянуть об устройствах автономного типа, то есть тех, что могут работать без подключения к электросети, к ним относятся:

  • газовый паяльник, в котором жало нагревается от пламени, образующегося при сгорании газа. По сути это обычная газовая горелка, где применяются насадки для пайки;

Устройство для пайки газового типа

  • паяльники, работающие от аккумулятора;

Мини паяльник с автономным источником питания

Паяльные станции

Паять микросхемы из платы паяльником гораздо удобней, используя паяльную станцию, например, без нее заменить своими руками видео чип в корпусе BGA практически невозможно. Преимущества использования этого устройства настолько очевидны, что их несложно перечислить:

  • широкий диапазон установки температуры жала снижает вероятность выхода из строя элементов от перегрева;
  • поддержка температуры определенного уровня продлевает срок службы жала;
  • каждая паяльная станция в обязательном порядке оборудована подставкой и ванной, в которой можно разместить очистную губку;
  • воздушный фен существенно упрощает выпаивание паяльником микросхем.

Фотография паяльной станции

Паяльные станции считаются профессиональным оборудованием, и критерии их выбора требуют отдельной статьи. В быту использование столь сложных и дорогостоящих электронных устройств нецелесообразно, лучше применять регуляторы мощности, которые несложно сделать самостоятельно.

Схемы регуляторов мощности.

На рисунке показана принципиальная схема простого регулятора мощности.

Схема: самодельный регулятор мощности на тиристоре

Обозначения на схеме:

  • X1,X2 – разъемы для подключения паяльника;
  • VD1- 1N4007, можно установить любой аналог, рассчитанный на работу с напряжением от 300 до 600 Вольт и током не менее 1А;
  • VD2 – допускается установка любых тиристоров с допустимым прямым напряжением от 300В, например, КУ201Л, КУ202Н и т.д.;
  • С1 – конденсатор электролитического типа с номиналом 4,7мкФ 100В;
  • R1 – переменное сопротивление от 30 до 47кОм;
  • R2 – резистор 30кОм.

Данная схема позволяет плавно регулировать мощность в диапазоне от 50 до 100%.

Микропаяльник для пайки микросхем

Температура паяльника для пайки микросхем

Микропаяльник понадобится в тех местах, где грубое жало обычного паяльника может не поместиться в тесном соединении радиодеталей. Особенно это важно при пайке микросхем. На рынке радиотехники существует большой спектр предложений по продаже различных минипаяльников (МП). В то же время изготовить такой инструмент своими руками не составляет особых сложностей.

Особенности паяльников для микросхем

С появлением печатных плат с микросхемами появилась острая потребность в тонком паяльном оборудовании. Именно особенности устройства минипаяльника позволили выполнять монтаж и демонтаж радиодеталей крошечных размеров.

Назначение и область применения микропаяльника

Паяльник с регулировкой температуры

Главными достоинствами МП, отражающими назначение и область применения, являются:

  • практически мгновенный нагрев жала до уровня рабочей температуры;
  • экономный режим потребления электричества;
  • паяльная игла обеспечивает высокоточную обработку припоем самых тонких выводов микросхем;
  • МП даёт большую свободу манипулирования инструментом в сложных переплетениях токопроводящих дорожек.

Виды микропаяльников и особенности конструкций

Паяльная станция на Ардуино

Радиоэлектронная промышленность выпускает целый ряд различных видов МП. Они отличаются между собой по принципу действия, но имеют общую цель – это паять особо сложные тонкие соединения. На радиотехническом рынке реализуют следующие виды минипаяльников:

  1. Паяльник на алмазном полупроводниковом монокристалле.
  2. МП с графитовым порошком.
  3. Нихромовый МП.
  4. Керамический микропаяльник.
  5. Индукционный МП.

Паяльник на алмазном полупроводниковом монокристалле

Маленький паяльник оснащён нагревательным элементом, в котором применяются синтезированные монокристаллы (алмазы). Жало закреплено в металлическом кожухе. К тыльной стороне стержня прикреплены полупроводниковые кристаллы, к которым, в свою очередь, подсоединены токопроводящие провода.

Схема строения кристаллического МП

Технология сборки микропаяльника представляет собой сложный процесс. Пайка проводов с монокристаллами производится специальным эфтектическим сплавом. Вещество состоит из нескольких компонентов, подобранных в особой пропорции. Процесс соединения проводов с алмазными полупроводниками осуществляется в вакуумной камере при температуре 9500С.

Сложность изготовления оправдывается получением инструмента с КПД 98%. Разогрев жала до 4000 происходит в течение 0,05 сек.

МП с графитовым порошком

Конструкция микропаяльника довольна проста. Нагревательным элементом служит порошок из графита, которым наполняют пустоты между диэлектриком и стальным паяльным стержнем. В свою очередь, вся конструкция заключена в чугунном корпусе. Графит исполняет роль резистора с большим сопротивлением. Проходя через него, электрический ток преобразует свою энергию в тепло.

Графитовый паяльник не пользуется популярностью. Помимо того, что устройство потребляет большое количество электроэнергии, жало нагревается довольно медленно.

Нихромовый МП

Теплоносителем в микро паяльнике является спираль из нихромовой проволоки. Паяльный стержень помещён в трубку из термостойкого диэлектрика, поверх которой накручен нагревательный элемент.  К нихромному нагревателю подведены проводные выводы. Вынос жала регулируют двумя винтами, находящимися по обеим сторонам наконечника трубки. Вся конструкция помещена в металлический корпус.

Важно! В некоторых моделях нихромовую нить продевают через крошечные керамические изоляторы. Это позволяет существенно сократить теплопотери и повысить производительность прибора.

Небольшой по размеру паяльник для пайки микросхем обладает прочной и простой конструкцией. Потребителя привлекает невысокая цена инструмента. Наряду с этим, следует отметить недолговечность устройства. Спираль от частого использования перегорает и приходит в полную негодность. Время нагрева жала до рабочей температуры оставляет желать лучшего.

Керамический микропаяльник

Керамический паяльник для микросхем имеет основу в виде стержня из окиси алюминия. Материал выбран из-за свойства быстро набирать рабочую температуру и стойко её выдерживать на протяжении длительного времени.

Сердечник обёрнут термостойкой ламинированной плёнкой, на которую специальным принтером нанесена вольфрамовая плоская спираль. Нагревательная сетка подключается к источнику электрического тока через припаянные провода. Нагревательный элемент вставлен в металлическую трубку.

На трубку навинчен кожух, который является держателем паяльного наконечника. Паяльник комплектуется набором сменных жал. Их устанавливают в зависимости от сложности паяльных работ. Некоторые модели выпускают с дополнительной платой управления режимом нагрева жала.

Инструмент требует малое количество времени на разогрев наконечника. Недостатком МП является хрупкость керамического стержня. Паяльник нельзя ронять или подвергать ударам. От этого керамика может лопнуть, и инструмент придёт в полную негодность.

Устройство керамического МП

Индукционный МП

Упоминание слова индукция в названии паяльника говорит об использовании свойств электромагнетизма для получения тепловой энергии. Сердечник такого паяльника покрыт ферромагнитным сплавом. Его вставляют в индукционную катушку. Обмотка возбуждает магнитное поле, которое, в свою очередь, наводит в стержне ток, разогревающий его.

При достижении уровня рабочей температуры паяльником для пайки микросхем ферромагнитное напыление теряет свои свойства, и МП перестаёт нагреваться. Во время остывания слой ферромагнита восстанавливает свою способность нагреваться.

Основным достоинством инструмента является саморегулирующая система поддержания постоянного уровня нагрева жала.

Следует отметить! Под каждый температурный режим необходимо устанавливать соответствующий наконечник с определённым ферромагнитным напылением.

Выбор микропаяльника

При выборе микропаяльника руководствуются следующими критериями:

  • для пайки печатных плат и микросхем мощность МП вполне достаточна в диапазоне 5-11 Вт;
  • наличие комплекта сменных наконечников;
  • время нагрева жала;
  • эргономичность корпуса паяльника;
  • наличие регулятора напряжения в интервале 12-36 вольт.

Требования к паяльникам для радиодеталей:

  • время разогрева жала не должно занимать много времени;
  • наличие регулятора температуры паяльника для пайки микросхем;
  • экономное потребление электроэнергии;
  • наличие комплекта съёмных наконечников;
  • удобная форма ручки;
  • электробезопасность.

Прежде, чем принять решение о покупке той или иной модели микропаяльника, нужно изучить характеристики прибора. Приобретение инструмента, большая мощность которого не понадобится, приведёт к неэкономному расходованию электроэнергии.

Стоит изучить отзывы о конкретной модели в сети интернет. Также нужно выбрать комплект поставки, наиболее отвечающий запросам потребителя. Если есть знакомые и друзья, увлечённые радиоделом, то надо поинтересоваться их мнением о предстоящей покупке.

Характеристики популярных моделей и производители

Среди массы предложений на радиорынке следует остановиться на ведущих производителях паяльников для пайки печатных плат и микросхем.

Таблица характеристик популярных моделей микропаяльников

МодельМощность. ВтСъёмные наконечникиИзготовитель
Rossmann30ЕстьIdeenwelt
Программируемый цифровой паяльник RERAS TS10065— «-RERAS
Паяльник с регулятором температуры Mustool-MT22365— «-Mustool
Газовый паяльник Dremel VersaTip 2000Dremel
Ручной паяльник с регулятором температуры80ЕстьBautech

Обратите внимание! Практически вся продукция состоит из микропаяльников, произведённых в Китайской Народной Республике. Это следствие жёсткой конкуренции на мировом рынке радиотехники, где побеждают производители более качественных инструментов со сравнительно низкой ценой.

Фирмы-изготовители микропаяльников, поставляющие свою продукцию на рынок России, в основном расположены в Китае и Тайване. Отечественные производители паяльников мало обращают внимания на этот сектор продукции.

Самодельный микропаяльник из резистора

Прежде, чем приступить к сборке самоделки, необходимо подготовить следующие материалы и инструменты:

  • резистор сопротивлением 51 Ом и мощностью 2 Вт;
  • отрезок деревянного бруска;
  • два изолированных отрезка медного провода;
  • адаптер на 24 вольта.

Этапы сборки паяльника:

  1. Выводы сопротивления зачищают. Один из них оставляют длиной 1 см, который будет жалом. Второй вывод должен быть длиной не менее 1,5 см.
  2. Конец одного из проводов зачищают от изоляции и делают петлю. Её закрепляют на переднем торце резистора.
  3. Затем, отступив 50 мм, делают вторую петлю, которую фиксируют шурупом на деревянной рейке.
  4. Второй провод припаивают к длинному выводу сопротивления.
  5. Провода подключают к гнёздам адаптера.
  6. Жало микропаяльника разогревается до температуры плавления свинцово-оловянного припоя.
  7. Пайку производят, держа рукой деревянный брусок, который исполняет роль ручки.

Дополнительная информация. Радиомастера не советуют использовать резисторы китайского производства. Их выводы сделаны из стали и только покрыты тонким слоем меди, что приводит к их быстрому перегоранию.

Какой выбрать готовый микропаяльник или сделать его своими руками, радиотехник решает сам на основе нужных ему характеристик инструмента.

Как правильно паять паяльником

Температура паяльника для пайки микросхем
Паяльник

Для граммотного ремонта электрооборудования обязательно нужен паяльник или паяльная станция.

Пайка является обычным делом, её используют не только специалисты, но и не малое колличество домашних мастеров любителей.

Без качественной пайки, любое электрическое соединение — от контакта на люстре до кухонного радиоприёмника — с большой вероятностью, рано или поздно будет нарушено.

Во время пайки идёт взаимное растворение припоя, – олова и цинка — и части металла, на который его наносят. После остывания, должно получиться достаточно прочное соединение, имеющее хорошую электропроводимость.

Мощность

Для монтажа небольших элементов и ремонта печатных плат, при чувствительности материала к статическому напряжению, применяют паяльники с мощностями 24-40 Ватт.

В случае пайки шин питания, широких проводников и других массивных элементов — обычно 40-80 Ватт.

Паяльники с мощностью 100 Ватт и более, чаще всего применяются при пайке крупных стальных конструкций, включающих цветные металлы с высокой теплопроводностью.

Важно помнить и о напряжении питания. В России стандарт – 220 В, 50 Гц; правда, для пайки, к примеру, в автомобиле или в прочих местах, где не просто найти розетку, можно воспользоваться паяльниками с напряжениями 12/18/24В.

Температура

Рабочая температура паяльника является очень важной характеристикой. Самые простые образцы не имеют какого-то определённого температурного режима.

Если температуры нагрева недостаточно, то припой не расплавляется до текучести и не заполняет все зазоры. В таком случае может наблюдатся эффект, известный как “холодная пайка”.

Место соединения становится матовым, шероховатым, а само соединение будет непрочным.

В случае сильного нагрева жала, ускоряется его износ, припой перегревается, из-за чего жало покрывается окалиной, а флюс быстро выгорает. Нередко, из-за слишком сильного выпаривания припоя, жало паяльника перегревается, от чего перегреваются микросхемы и полевые элементы, дорожки печатных плат начинают отслаиваться.

Паяльная станция

Если вам приходится очень часто паять, то стоит приобрести набор паяльников разных мощностей, а если ваш доход позволяет, то лучше всего купить паяльную станцию. Даже у самых бюджетных экземпляров есть регулятор температуры.

На ней можно выставить температуру в широком диапазоне и станция будет автоматически её поддерживать. Также есть много полезных функции, например удобная подставка, ванна для очистной губки, антистатическая защита.

Хорошая паяльная станция стоит дорого, и набор разных паяльников может вылезти в приличную сумму, что лучше выбрать, решать вам.

Флюсы и припои

 Флюс – нужен для удаления и растворения оксидов, а также для защиты шва пайки от окисления. В качестве флюсов чаще всего применяют еловую или сосновую канифоль.

Также используют спиртовые растворы канифоли; они наносятся кисточкой на место пайки. Этот раствор просто сделать самому. Спирт можно заменить другим растворителем, подойдет ацетон или бензин.

Основной недостаток у канифоли – при очень больших температурах с металла уходит оксидная пленка, и сам металл удаляется.

Припой — это сплав олова со свинцом, нужный для соединения данных деталей. Припои бывают легкоплавкие (мягкие припои) и тугоплавкие (твердые припои). Продаются в виде палочек, зерен, прутков, лент, полосок, проволоки и заполненных канифолью трубок, паст и порошков с жидким флюсом.

Для домашнего ремонта, особенно компьютерной техники, необходимы легкоплавкие припои с достаточно низкими температурами плавления — до 300С, к примеру, ПОС-61. Аббревиатура ПОС-61 расшифровывается так: припой оловянно-свинцовый, 61- процентное содержание олова.

Для придания особых свойств в оловянно-свинцовых припоях, к ним добавляют висмут (ПОСВ), кадмий (ПОСК), сурьму (ПОССу) и прочие металлы.

Самым лучшим является использование трубок с диаметрами 2-3 мм с канальцем канифоли внутри.

В таком случае можно паять обычным способом, путём захватывания капли олова с трубки и переноса ее на место пайки, или прижима жала паяльника к месту пайки, подноса к нему кончика трубки.

При этом трубка плавится, и расплав затекает в зазоры; из-за малого диаметра количество припоя в этом случае легко регулируется.

Советы: как правильно паять

Лучше выбрать паяльник с возможностью замены жала, которых сегодня широчайший выбор. Это иглы, лопатки, конусы.

Обязательно уделите очистке жала несколько минут перед каждым новым включением, в самых сложных случаях воспользуйтесь напильником. Для того чтобы удалить с жала остатки выгоревшего флюса, окисла и пыли, удобно использовать кусочек картона или дерева.

При использовании простого паяльника, чтобы защитить от статики, желательно соединить проводниками инструмент и корпус ремонтируемого устройства с антистатическим наручным браслетом.

Когда паяльник разогревается, “насухую” его не в коем случае не оставляйте. Обмакните жало паяльника в канифоли, сразу как оно разогреется до температур, способных ее расплавить. Хороший слой канифоли на жале защитит паяльник от окисления. Когда будет достигнута температура плавления, его нужно залудить.

Хранить припой не рекомендуется в металлических коробочках, крышках, консервных банках, т.к. он прилипает на их поверхности . Металл таких коробочек (особенно которые используются в качестве подставки для паяльника) сильно разогревается, дозирование становится затруднительным, получается оловянно-канифольная каша, с которой работать тяжело.

У спаиваемых поверхностей должна быть равная температура – это закон!

Очистите заранее, обезжирьте бензином или каким-нибудь другим растворителем и залудите площадки контакта перед пайкой. Характерная ошибка — часть компонентов сначала паяют, а после откусывают оставшуюся длину ножек, убирают ненужные капли припоя.

Также важно учесть, что у электронных компонентов есть предельные температуры, особенно аккуратно нужно действовать с интегральными микросхемами и полевыми транзисторами. При температурах 260-300С время пайки не более 5-10 секунд.

Варьируя длину жала – можно варьировать и температуру. Но гораздо удобнее делать это при помощи регулируемого трансформатора или ручного регулирующего устройства. К владельцам паяльных станций это не относится.

Температура жала паяльника, должна соответствовать применяемому припою и общему теплоотводу спаиваемых деталей. На первых порах затруднительно определить правильную темперетару, но со временем вы начнете определять её «на глаз». Красивая, аккуратная и долговечная спайка начнет получаться у вас с приобретением опыта.

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.