Пайка радиодеталей своими руками

Как правильно паять

Навыки пайки могут понадобиться для надежного соединения проводов, при ремонте и изготовлении радиоэлектронных устройств и т.д. Пайка металлических элементов – это их соединение расплавленным припоем.

Припой – это смесь олова, свинца и специальных добавок.

Что нужно для пайки?

Паяльник.

Припой, флюс.

Инструменты.

Рассмотрим по – порядку.

Паяльник.

Это основной инструмент при пайке. Разновидностей паяльников очень много. Вот некоторые из них:

Паяльник мощностью 40 Вт

Паяльник мощностью 25 Вт

Газовый паяльник

Главные критерии по выбору паяльника такие:

— мощность паяльника должна соответствовать теплоемкости (проще габаритам) спаиваемых деталей, чем крупнее детали, тем больше мощность паяльника;

— форма жала паяльника должна быть удобной для пайки. Если это малогабаритные радиодетали, то удобно жало заточенное как притупленный карандаш, если металлический экран – то жало приплюснутое и т.д.;

— очень важно иметь устройство для регулировки напряжения, поступающего на паяльник. Это может быть ЛАТР (лабораторный автотрансформатор) или простейший тиристорный регулятор напряжения. Наличие регулятора позволит не допустить перегрева жала паяльника.

Удобно пользоваться паяльной станцией, в которой есть регулировка температуры жала паяльника и, как правило, фен для пайки SMD деталей или демонтажа многовыводных радиодеталей.

Припой.

Припой должен быть подобран по составу и температуре плавления. Есть легкоплавкие (мягкие) припои, с низкой температурой плавления до 300 градусов, например, ПОС-61 и тугоплавкие (твердые) с более высокими температурами плавления, например ПМЦ-54. Легкоплавкие припои применяются в устройствах, где при работе нет высоких температур и спаиваемые детали не допускают существенного нагрева, это как правило радиоэлектронные устройства (телевизоры, компьютеры и т.д.).

Если устройство при работе нагревается (блоки в моторном отсеке автомобиля, бытовая техника и т.д.) то паять нужно тугоплавким припоем, иначе при работе контакт расплавится.

ПОС-61 – припой оловянно – свинцовый. 61 – это процент содержания олова, чем меньше эта цифра, тем в припое меньше олова, а свинца больше и температура плавления соответственно выше.

Есть ряд специальных припоев, с добавками, которые придают им особые свойства. Это припой с добавлением меди и цинка (ПМЦ-54), припой с добавлением меди, цинка и серебра (ПСр-45), припой для пайки алюминия HTS-2000 и т.д.

Флюс.

Флюс – это специальное вещество для очистки поверхности спаиваемых деталей в процессе пайки и предохранения от окисления до покрытия припоем.

Самый простой и распространенный флюс – это канифоль. Ассортимент паяльных флюсов очень широкий. Есть активные флюсы. Раньше в качестве флюса просто применяли кислоту, буру и т.д.

Главное нужно помнить, что многие флюсы, особенно активные, являются плохими изоляторами, а то и вовсе проводят ток, как некоторые кислотные. Если пользоваться таким флюсом при ремонте радиоэлектроники, то это приведет к выходу ее из строя, так как после пайки на плате появятся перемкнутые флюсом контакты.

Для пайки электронных плат есть специальные флюсы с отличными изоляционными параметрами, например, вот этот:

Если нет возможности приобрести хороший флюс, можно растворять канифоль в техническом спирте и применять как флюс.

В любом случае, после окончания пайки, лучше тщательно промыть место пайки техническим спиртом и дать ему хорошо высохнуть.

Инструменты.

При пайке необходимы:

Нож или скальпель

Держатель плат (маленькие тиски или зажим)

Технология пайки, основные моменты.

Перед пайкой очистить и залудить жало паяльника. Когда паяльник нагрелся жало можно очистить ветошью или плотной бумагой. Если жало черное и коррозировано, то выровнять и придать ему нужную форму напильником.

Жало лудить сразу после очистки и не оставлять его сухим, для этого периодически помещать в канифоль.

Лудить жало, помещая его в канифоль, затем в припой. Припой лучше расположить на кусочке луженой жести. Жалом паяльника потереть припой, затем его поместить в канифоль, и так несколько раз, пока жало не покроется припоем.

Если не пользуетесь паяльником, снизить напряжение, чтобы жало не выгорало. Припой должен держаться на жале.

Спаиваемые детали предварительно нужно залудить. Если они залужены и чистые, достаточно покрыть флюсом и паять. Если выводы деталей окислены и почернели, зачистить их канцелярской резинкой (теркой), или скальпелем. После этого выводы покрыть флюсом и залудить. Пайку осуществлять, прикладывая припой к месту пайки. Удобно, если припой проволочный с канифолью или флюсом внутри.

Правильно запаянный контакт выглядит округлым, олово растекается самостоятельно по всей поверхности контакта, припой блестит.

Если канифоль шипит и брызгает – жало перегрето. Перегретое жало не держит припой, быстро выгорает и чернеет. В таком случае нужно уменьшать напряжение на паяльнике.

Если температура жала недостаточна, припой плохо плавится и тянется за жалом, пайка имеет острые рваные края. Непрогретая пайка трескается и контакт пропадает.

При пайке радиодеталей, которые боятся статического заряда (высокочастотные полевые транзисторы и т.д.) нужно применять специальные меры:

— использовать статический браслет, который соединить с общим проводом устройства и жалом паяльника. Дополнительно можно тонким проводом обмотать выводы транзистора, таким образом перемкнув их между собой. После того как контакты запаяны, убрать этот провод.

Не забываем после окончания пайки промыть место пайки техническим спиртом и дать ему высохнуть.

Если паяльник маломощный и не прогревает крупную деталь, например, тюнер телевизора, можно подогреть место пайки дополнительным паяльником или феном паяльной станции.

При пайке полупроводниковых деталей важно не перегревать их, иначе они могут выйти из строя. Если кремниевые полупроводники выдерживают нагрев около 100 0 С, то германиевые намного меньше, до 70 0 С. Как теплоотвод, можно использовать пинцет, удерживая ним деталь за вывод, который паяется.

Технология выпаивания радиодеталей, у которых много выводов, основные моменты.

Для неподготовленных людей выпаять трансформатор, у которого десять выводов, это настоящее испытание, хотя, имея информацию, приведенную ниже, сделать это совсем не сложно.

Способы, как это можно сделать:

1. Применить оловоотсос

1. Применить паяльник оловоотсос

1. Использовать специальную трубку (заточенную медицинскую иглу)

Такой иглой удобно демонтировать микросхемы. Нагреваем один вывод и одновременно одеваем на него иглу. Игла отделяет вывод от припоя. Пару секунд ждем пока припой остынет и переходим к следующему выводу. Освободив по очереди все выводы, снимаем микросхему с платы. Для установки новой микросхемы отверстия в плате уже готовы.

Если необходимо выпаять деталь с толстыми выводами, можно подобрать иглу соответствующего диаметра или использовать самодельную трубку из алюминия с отверстием нужного диаметра. Технология выпаивания такая же, как и иглой.

1. Использовать для сбора олова оплетку экранированного кабеля

Ее нужно помещать в расплавленный припой. Припой будет оставаться на этой оплетке и таким образом место пайки будет очищаться от припоя.

1. Применять фен паяльной станции. На фен одеваем насадку, которая позволит одновременно нагревать все выводы выпаиваемой детали. Прогреваем все выводы одновременно и вынимаем деталь.

Материал статьи продублирован на видео:

ОСНОВЫ ПАЙКИ

Основы пайки.

Чтобы научиться правильно паять нужно подготовить: паяльник (как выбрать правильный паяльник), подставку для паяльника, деревянный брусок, припой, флюс, плоскогубцы или пинцет, бокорезы. Перед пайкой паяльник нужно подготовить. Для этого, с помощью напильника нужно заточить жало паяльника под 45 градусов (особенно это касается нового паяльника, т.к. антинагарное покрытие жала нового паяльника, препятствует лужению жала паяльника, соответственно и забору припоя). После того как зачистили жало паяльника, включите его в сеть и когда он прогреется до температуры плавления припоя, есче раз слегка обработайте жало паяльника, напильником, до появления блеска на рабочей части жала, и сразу после этого коснитесь наконечником жала флюса, и припоя. На наконечнике жала должна остаться часть припоя, далее нужно только потереть наконечник жала паяльника рабочей поверхностью о подготовленный деревянный брусок. После этого паяльник можно считать подготовленным к дальнейшей работе. В процессе работы для поддержания жала паяльника в чистоте, время от времени протирайте жало паяльника ХБ тканью, сложенной в несколько слоев.

Перед пайкой радиодетали, ее следует подготовить. С помощью узких плоскогубцев или пинцета, согните выводы детали таким образом, чтобы они входили в отверстия платы (это называется формовкой выводов радиоэлементов). Полезно иметь специальное приспособление для формовки выводов деталей под определенные расстояния между монтажными отверстиями. Вставьте деталь в отверстия на плате. При этом следите за правильным размещением (полярностью — если таковая имеется) детали, например, диодов или электролитических конденсаторов. После этого слегка разведите выводы с противоположной стороны платы, чтобы деталь не выпадала из своего посадочного места. Не следует разводить выводы слишком сильно.

Приступаем к пайке!

Чтобы правильно паять элемент расположите жало паяльника между выводом и платой, как изображено на рисунке, разогрейте место пайки. Время разогрева должно составлять не более 3-5 секунд, чтобы не вывести из строя деталь или плату.

Через 1-2 секунды поднесите припой к месту пайки. При касании припоем жала паяльника может брызнуть флюс. После того, как необходимое количество припоя расплавится, отведите проволоку от места пайки. Подержите жало паяльника в течение секунды у места пайки, чтобы припой равномерно распределился по месту пайки. После этого, не сдвигая деталь, уберите паяльник. Не сдвигая деталь, подождите несколько мгновений, пока место пайки не остынет окончательно.

Теперь можно отрезать излишки выводов с помощью бокорезов. При этом следите за тем, чтобы не повредить место пайки.

Критерии качественной пайки!

• Качественное место пайки соединяет контактную площадку и вывод детали и имеет гладкую и блестящую поверхность.
• Если место пайки имеет сферическую форму или имеет связь с соседними контактными площадками, разогрейте место пайки до расплавления припоя и удалите излишки припоя. На жале паяльника всегда остается небольшое количество припоя.
• Если место пайки имеет матовую поверхность и выглядит исцарапанным, то говорят о «холодной пайке». Разогрейте его до расплавления припоя и дайте ему остыть, не сдвигая детали. При необходимости добавьте немного припоя. После этого можно удалить остатки флюса с платы с помощью подходящего растворителя. Эта операция не является обязательной — флюс может оставаться на плате. Он не мешает и ни в коем случае не влияет на функционирование схемы (для эстетики внешнего вида платы, лучше конечно удалить остатки флюса).

Различные способы пайки

Как правильно паять? На этот вопрос должны ответить представленные ниже параграфы. Они предназначены для начинающих радиолюбителей, ищущих нечто большее, чем просто теоретические знания.

Пайка свободных проводов

С самого первого примера приступим к практике. Необходимо соединить светодиод с ограничивающим сопротивлением и припаять к ним питающий кабель. Здесь не используются монтажные штифты, платы или другие вспомогательные элементы. Необходимо выполнить следующие операции.
1. Снять изоляцию с концов провода. Тонкие медные проводники абсолютно чисты, так как они были защищены изоляцией от кислорода и влажности.
2. Скрутить отдельные проводки жилы. Таким образом можно предотвратить их последующее разлохмачивание.

3. Залудить концы проводов очень важно для правильной пайки. Во время лужения разогретое жало паяльника необходимо подвести к проводу одновременно с припоем. Провод необходимо хорошо разогреть, чтобы припой равномерно распределился по поверхности жгута. Легкое потирание жалом помогает распределению припоя по всей длине лужения.

4. Укоротить выводы светодиода и резистора и также залудить их. Хотя выводы и лудились при изготовлении радиоэлементов, но в процессе хранения на них мог образоваться тонкий слой окислов. После лужения поверхность вновь будет чистой. Если используются очень старые радиодетали, выпаянные из каких-либо плат, на них, как правило, сильно окислены. Выводы таких деталей перед лужением необходимо очистить от окислов, например, поскрести их ножом.
5. Удерживая соединяемые выводы параллельно друг другу, нанесите на них небольшое количество расплавленного припоя. Место пайки должно прогреваться быстро, расход припоя при этом — 2-3 мм (при диаметре 1,5 мм). Как только припой равномерно заполнит промежутки между соединяемыми выводами, необходимо быстро отвести паяльник. Место пайки должно оставаться в покое, пока припой не затвердеет полностью. Если детали сдвинутся раньше, то в пайке образуются микротрещины, снижающие механические и электрические свойства соединения.

Немного теории

Пайка — это соединение металлов с помощью другого, более легкоплавкого металла. В электронике, как правило, используют припой, содержащий 60% олова и 40% свинца (ПОС — 40, ПОС — 60), как вы сами догадались цифры в обозначении типа припоя, указывают на процентное содержание олова в составе припоя. Этот сплав плавится уже при 180 градусов по цельсию. Современные припои, используемые при пайке электронных схем, выпускаются в виде тонких трубочек, заполненных специальной смолой (канифолью), выполняющей функции флюса. Нагретый припой создает внутреннее соединение с такими металлами, как медь, латунь, серебро и т.д., если выполнены следующие условия:

• Поверхности подлежащих пайке деталей должны быть зачищены, то есть с них необходимо удалить образовавшиеся с течением времени пленки окислов.
• Деталь в месте спайки необходимо нагреть до температуры, превышающей температуру плавления припоя. Определенные трудности при этом возникают в случае болших поверхностей с хорошей теплопроводностью, поскольку мощности паяльника может не хватить для ее нагрева.
• Во время процесса пайки место пайки необходимо защитить от воздействия кислорода воздуха. Эту задачу выполняет флюс (канифоль), образующий защитную пленку над метом пайки. Флюс содержится в припое в виде тонкого сердечника. При расплавлении припоя он распределяется по поверхности жидкого металла.

Типичные ошибки начинающих и методы их исправления

• Начинающие монтажники касаются места пайки только кончиком жала паяльника. При этом подводится недостаточно тепла. Опытный монтажник обладает чувством оптимальной теплопередачи. Он прикладывает жало паяльника таким образом, чтобы между ним и местом пайки образовалась как можно большая площадь контакта. Кроме того, он очень быстро вводит между жалом и деталью немного припоя в качестве теплопроводника.
• Начинающие монтажники расплавляет немного припоя и с некоторой задержкой подводит его к нужному месту. При этом часть флюса испаряется, припой не имеет защитного слоя и на нем образуется оксидная пленка. Профессионал, напротив, всегда касается места пайки одновременно паяльником и припоем. При этом место пайки обволакивается каплей чистого расплава еще до того, как флюс успеет испариться.
• Начинающие монтажники часто не уверены, не перегрето ли место припоя. Они слишком рано отводят жало паяльника от места пайки, затем вынуждены опять подводить его для подогрева, вновь отводят, и т.д. Результатом является серое место пайки с неровными границами, так как соединяемые детали были нагреты недостаточно сильно, а сам процесс длился слишком долго и канифоль успел испариться. Мастер, напротив, нагревает место пайки быстро и интенсивно и завершает процесс резко и окончательно. Он вознаграждает себя гладкой, отливающей серебром поверхностью припоя.

Научившись паять можно купить паяльник с контролем температуры на Aliexpress, мы сделали подборку популярных моделей в отдельной статье.

Особенности сборки и монтажа радиосхем

Полезные советы начинающим радиолюбителям

У новичков возникает очень много вопросов, когда они в первый раз начинают собирать понравившуюся радиосхему. Приведенная в этой статье информация рассчитана в основном для тех, кто еще не успел приобрести опыт в самостоятельном изготовлении радиотехнических устройств.

После вытравливания платы, дорожки следует проверить на КЗ, особенно, если они располагаются очень близко друг от друга. Прежде чем начать лудить, дорожки нужно зашкурить шкуркой «нулевкой» или же, намочить плату и насыпать на него немного пемолюкса, трем пальцами несколько минут и отмываем под струей теплой воды. После того как высушили плату, нужно высверлить отверстия, а после, желательно еще раз пройтись шкуркой, т.к. остаются насечки на местах отверстий.

Платы обычно лудят спирто-канифольным раствором, я использую флюс ЛТИ-120, им легче лудить дорожки и паять радиодетали, так же он легче смывается.

Спирто-канифольный раствор можно изготовить самому, покупаете спирт в аптеке, наливаете часть в небольшую емкость, и туда ссыпаете крошки канифоли.

Теперь поговорим про радиодетали и про их пайку. Когда я впервые устроился на работу монтажником, меня посадили паять плату, сказали как закончишь, покажи, мы заценим. Тогда меня научили некоторым полезным вещам и дали очень хорошие советы, о которых я с вами поделюсь. Нужно стараться чтобы схема не только заработала, еще, нужно стараться паять радиодетали красиво, аккуратно располагать их на плате.

Согласитесь, некрасиво будет смотреться плата, на которой радиодетали запаяны косо и криво. Для формирования таких радиодеталей как резисторы и диоды, удобно применять специальные загибочные планки или формовки.

Прежде чем начинать запаивать радиодетали, проверьте, все ли отверстия соответствуют диаметрам ножек радиодеталей, например вывода транзисторов толще чем вывода резисторов, лучше заранее их расширить, если вы все отверстия сверлили одним сверлом, расширять отверстия с запаянными радиоэлементами будет не очень удобно, можно случайно погнуть деталь или даже сломать.

В первую очередь, нужно запаивать резисторы, затем остальные элементы, детали, боящиеся статического электричества нужно запаивать в последнюю очередь. Все установленные радиодетали должны быть полностью исправные, не поломанные и без трещин, б/у элементы лучше проверить перед запаиванием. Детали нужно устанавливать так, чтобы они не касались друг друга.

Про статическое электричество чтобы вас не запутать скажу лишь то, что оно имеет свойство накапливаться, например на одежде, коврах и даже кошках. Помните урок по физике в школе, показывали опыт с расческой? Статистическое электричество очень вредно для некоторых радиодеталей (большинство современных полупроводников, транзисторы, микросхемы, построены по технологии КМОП), перед тем как приступать к их пайке, снимите с себя шерстяные вещи, и сходите в ванную комнату, помойте лицо и руки водой или же коснитесь металлической батареи центрального отопления. А сами радиодетали перед пайкой лучше сначала выложить на токопроводящую поверхность.

Для пайки и для ускорения этого процесса используют спирто-канифольный флюс, удобно использовать тюбик с кисточкой. Долго паять радиодетали нельзя, учитесь паять быстро и качественно. Для лучшей пайки радиодеталей, рекомендую их сначала зачистить и залудить.

После того как согнули и вставили резистор (или диод), не торопитесь его запаивать, возьмите кусочек картона толщиной около миллиметра, и подложите под резистор как на рисунке ниже, т.е. между резистором и платой должно остаться свободное пространство. После того, как закончите с резисторами и диодами, берете кусачки и отрезаете у них вывода, чтобы не мешались при пайке остальных элементов.

Выводные радиодетали, например резисторы с диодами, нужно загибать и устанавливать надписью вверх, и располагайте надписи только в одну сторону, иначе, потом не удобно будет читать их, придется переворачивать плату тысячу раз, это касается и транзисторов, конденсаторов.

Микросхемы по возможности всегда ставьте на специальные панельки, стоят они недорого. Это лучше, чем потом микросхему выпаивать, а в процессе выпаивания многоножечной микросхемы можно и саму микросхему угробить, и дорожки на плате повредить. Да и потом, если вдруг микросхема нужна будет для другого проекта, подсунул отвертку вынул ее и все. Кстати, некоторые отделы торгующие радиоэлементами, принимают радиодетали назад, если сохранен чек и если радиодеталь не паяна. Так можно вернуть например дорогие микросхемы которые не пригодились, или к примеру неправильно прошитый микроконтроллер.

Панельки для микросхем бывают простые дешевые, и подороже — «цанговые», цанговые надежнее и применять их стоит в тех схемах и устройствах, где микросхемы могут выниматься из платы несколько десятков раз в процессе эксплуатации устройства.

…например, в программаторах для прошивки микроконтроллеров, т.к. мы постоянно ставим и вынимаем микроконтроллеры в ней, обычные дешевые панельки портят вывода микросхем, и сами изнашиваются.

Если вы закончили со всеми радиодеталями, тогда приступаете к проводам. У меня уже вошло в привычку, что провода для питания я беру красного и черного цветов. Провода, кстати можно взять с нерабочего компьютерного блока питания, они толстые, и легко лудятся.

Провода сначала лучше залудить и только потом запаивать, просунув через отверстие на плате, так провод будет держаться дольше, чем провод, который просунули в отверстие и просто запаяли.

Экранированный провод, это провод, поверх которого находится так называемый экран, который выполнен в виде оплётки, медной или алюминиевой фольги. Экран должен быть обязательно заземлён или хотя бы, должен быть соединён с корпусом (металлическим) устройства.

Экранированные провода применяют для уменьшения уровня помех, создаваемых электромагнитными полями, проходящих по этим проводам, или наоборот, для защиты этих проводов от внешних электромагнитных.

Если провода припаиваются к разьемам или выключателям, старайтесь одевать на концы разъемов «кембрики» – это ПВХ трубочки, защитят от КЗ и обрыва провода.

После того, как запаяете все радиодетали и закончите с проводами, нужно смыть остатки канифоли, для этого берете аптечный спирт, или очищенный бензин для зажигалок, идете в ванную комнату и ватным тампоном начинаете очищать плату, можете использовать старую зубную щетку, после необходимо плату встряхнуть и высушить

Если в собираемом вами устройстве получилось много плат и все они соединяются между собой, например если вы собираете усилитель, который состоит из: предварительного усилителя, темброблоков, платы индикации уровня сигнала, платы УНЧ, БП и т.п. и они соединяются между собой кучей проводов, то, удобно на концы этих проводов одевать кембрики и указывать на них маршрут. Можно указывать напряжение, полярность, вход или выход усилителя и так далее. Потом вам самим же будет легче разбираться в вашем устройстве.

Пайка SMD деталей в домашних условиях

SMD — Surface Mounted Devices — Компоненты для поверхностного монтажа — так расшифровывается эта английская аббревиатура. Они обеспечивают более высокую по сравнению с традиционными деталями плотность монтажа. К тому же монтаж этих элементов, изготовление печатной платы оказываются более технологичными и дешевыми при массовом производстве, поэтому эти элементы получают все большее распространение и постепенно вытесняют классические детали с проволочными выводами.

Монтажу таких деталей посвящено немало статей в Интернете и в печатных изданиях, в своей статье про выбор главного инструмента я уже писал немного по этой теме. Сейчас хочу ее дополнить.
Надеюсь мой опус будет полезен для начинающих и для тех, кто пока с такими компонентами дела не имел.

Выход статьи приурочен к выпуску первого датагорского конструктора, где таких элементов 4 шт., а собственно процессор PCM2702 имеет супер-мелкие ноги. Поставляемая в комплекте печатная плата имеет паяльную маску, что облегчает пайку, однако не отменяет требований к аккуратности, отсутствию перегрева и статики.

Инструменты и материалы

Несколько слов про необходимые для этой цели инструменты и расходные материалы. Прежде всего это пинцет, острая иголка или шило, кусачки, припой, очень полезен бывает шприц с достаточно толстой иголкой для нанесения флюса. Поскольку сами детали очень мелкие, то обойтись без увеличительного стекла тоже бывает очень проблематично. Еще потребуется флюс жидкий, желательно нейтральный безотмывочный. На крайний случай подойдет и спиртовой раствор канифоли, но лучше все же воспользоваться специализированным флюсом, благо выбор их сейчас в продаже довольно широкий.

В любительских условиях удобнее всего такие детали паять при помощи специального паяльного фена или по другому — термовоздушной паяльной станцией. Выбор их сейчас в продаже довольно велик и цены, благодаря нашим китайским друзьям, тоже очень демократичные и доступны большинству радиолюбителей. Вот например такой образчик китайского производства с непроизносимым названием. Я такой станцией пользуюсь уже третий год. Пока полет нормальный.

Ну и конечно же, понадобится паяльник с тонким жалом. Лучше если это жало будет выполнено по технологии «Микроволна» разработанной немецкой фирмой Ersa. Оно отличается от обычного жала тем, что имеет небольшое углубление в котором скапливается капелька припоя. Такое жало делает меньше залипов при пайке близко расположенных выводов и дорожек. Настоятельно рекомендую найти и воспользоваться. Но если нет такого чудо-жала, то подойдет паяльник с обычным тонким наконечником.

В заводских условиях пайка SMD деталей производится групповым методом при помощи паяльной пасты. На подготовленную печатную плату на контактные площадки наносится тонкий слой специальной паяльной пасты. Делается это как правило методом шелкографии. Паяльная паста представляет собой мелкий порошок из припоя, перемешанный с флюсом. По консистенции он напоминает зубную пасту.

После нанесения паяльной пасты, робот раскладывает в нужные места необходимые элементы. Паяльная паста достаточно липкая, чтобы удержать детали. Потом плату загружают в печку и нагревают до температуры чуть выше температуры плавления припоя. Флюс испаряется, припой расплавляется и детали оказываются припаянными на свое место. Остается только дождаться охлаждения платы.

Вот эту технологию можно попробовать повторить в домашних условиях. Такую паяльную пасту можно приобрести в фирмах, занимающихся ремонтом сотовых телефонов. В магазинах торгующих радиодеталями, она тоже сейчас как правило есть в ассортименте, наряду с обычным припоем. В качестве дозатора для пасты я воспользовался тонкой иглой. Конечно это не так аккуратно, как делает к примеру фирма Asus когда изготовляет свои материнские платы, но тут уж как смог. Будет лучше, если эту паяльную пасту набрать в шприц и через иглу аккуратно выдавливать на контактные площадки. На фото видно, что я несколько переборщил плюхнув слишком много пасты, особенно слева.

Посмотрим, что из этого получится. На смазанные пастой контактные площадки укладываем детали. В данном случае это резисторы и конденсаторы. Вот тут пригодится тонкий пинцет. Удобнее, на мой взгляд, пользоваться пинцетом с загнутыми ножками.

Вместо пинцета некоторые пользуются зубочисткой, кончик которой для липкости чуть намазан флюсом. Тут полная свобода — кому как удобнее.

После того как детали заняли свое положение, можно начинать нагрев горячим воздухом. Температура плавления припоя (Sn 63%, Pb 35%, Ag 2%) составляет 178с*. Температуру горячего воздуха я выставил в 250с* и с расстояния в десяток сантиметров начинаю прогревать плату, постепенно опуская наконечник фена все ниже. Осторожнее с напором воздуха — если он будет очень сильным, то он просто сдует детали с платы. По мере прогрева, флюс начнет испаряться, а припой из темно-серого цвета начнет светлеть и в конце концов расплавится, растечется и станет блестящим. Примерно так как видно на следующем снимке.

После того как припой расплавился, наконечник фена медленно отводим подальше от платы, давая ей постепенно остыть. Вот что получилось у меня. По большим капелькам припоя у торцов элементов видно где я положил пасты слишком много, а где пожадничал.

Паяльная паста, вообще говоря, может оказаться достаточно дефицитной и дорогой. Если ее нет в наличии, то можно попробовать обойтись и без нее. Как это сделать рассмотрим на примере пайки микросхемы. Для начала все контактные площадки необходимо тщательно и толстым слоем облудить.

На фото, надеюсь видно, что припой на контактных площадках лежит такой невысокой горочкой. Главное чтобы он был распределен равномерно и его количество на всех площадках было одинаково. После этого все контактные площадки смачиваем флюсом и даем некоторое время подсохнуть, чтобы он стал более густым и липким и детали к нему прилипали. Аккуратно помещаем микросхему на предназначенное ей место. Тщательно совмещаем выводы микросхемы с контактными площадками.

Рядом с микросхемой я поместил несколько пассивных компонентов керамические и электролитический конденсаторы. Чтобы детали не сдувались напором воздуха нагревать начинаем свысока. Торопиться здесь не надо. Если большую сдуть достаточно сложно, то мелкие резисторы и конденсаторы запросто разлетаются кто куда.

Вот что получилось в результате. На фото видно, что конденсаторы припаялись как положено, а вот некоторые ножки микросхемы (24, 25 и 22 например) висят в воздухе. Проблема может быть или в неравномерном нанесении припоя на контактные площадки или в недостаточном количестве или качестве флюса. Исправить положение можно обычным паяльником с тонким жалом, аккуратно пропаяв подозрительные ножки. Чтобы заметить такие дефекты пайки необходимо увеличительное стекло.

Паяльная станция с горячим воздухом — это хорошо, скажете вы, но как быть тем, у кого ее нет, а есть только паяльник? При должной степени аккуратности SMD элементы можно припаивать и обычным паяльником. Чтобы проиллюстрировать эту возможность припаяем резисторы и пару микросхем без помощи фена одним только паяльником. Начнем с резистора. На предварительно облуженные и смоченные флюсом контактные площадки устанавливаем резистор. Чтобы он при пайке не сдвинулся с места и не прилип к жалу паяльника, его необходимо в момент пайки прижать к плате иголкой.

Потом достаточно прикоснуться жалом паяльника к торцу детали и контактной площадке и деталь с одной стороны окажется припаянной. С другой стороны припаиваем аналогично. Припоя на жале паяльника должно быть минимальное количество, иначе может получиться залипуха.

Вот что у меня получилось с пайкой резистора.

Качество не очень, но контакт надежный. Качество страдает из за того, что трудно одной рукой фиксировать иголкой резистор, второй рукой держать паяльник, а третьей рукой фотографировать.

Транзисторы и микросхемы стабилизаторов припаиваются аналогично. Я сначала припаиваю к плате теплоотвод мощного транзистора. Тут припоя не жалею. Капелька припоя должна затечь под основание транзистора и обеспечить не только надежный электрический контакт, но и надежный тепловой контакт между основанием транзистора и платой, которая играет роль радиатора.

Во время пайки можно иголкой слегка пошевелить транзистор, чтобы убедиться что весь припой под основанием расплавился и транзистор как бы плавает на капельке припоя. К тому же лишний припой из под основания при этом выдавится наружу, улучшив тепловой контакт. Вот так выглядит припаянная микросхема интегрального стабилизатора на плате.

Теперь надо перейти к более сложной задаче — пайке микросхемы. Первым делом, опять производим точное позиционирование ее на контактных площадках. Потом слегка «прихватываем» один из крайних выводов.

После этого нужно снова проверить правильность совпадения ножек микросхемы и контактных площадок. После этого таким же образом прихватываем остальные крайние выводы.

Теперь микросхема никуда с платы не денется. Осторожно, по одной припаиваем все остальные выводы, стараясь не посадить перемычку между ножками микросхемы.

Вот тут то нам очень пригодится жало «микроволна» о котором я упоминал вначале. С его помощью можно производить пайку многовыводных микросхем, просто проводя жалом вдоль выводов. Залипов практически не бывает и на пайку одной стороны с полусотней выводов с шагом 0,5 мм уходит всего минута. Если же такого волшебного жала у вас нет, то просто старайтесь делать все как можно аккуратнее.

Что же делать, если несколько ножек микросхемы оказались залиты одной каплей припоя и устранить этот залип паяльником не удается?

Тут на помощь придет кусочек оплетки от экранированного кабеля. Оплетку пропитываем флюсом. Затем прикладываем ее к заляпухе и нагреваем паяльником.

Оплетка как губка впитает в себя лишний припой и освободит от замыкания ножки микросхемы. Видно, что на выводах остался минимум припоя, который равномерно залил ножки микросхемы.

Надеюсь, я не утомил вас своей писаниной, и не сильно расстроил качеством фотографий и полученных результатов пайки. Может кому-нибудь этот материал окажется полезным. Удачи!

Пайка радиодеталей своими руками

Все понимают, как можно с помощью обычного паяльника ЭПСН, мощностью 40 ватт, и мультиметра, самостоятельно ремонтировать различную электронную технику, с выводными деталями. Но такие детали сейчас встречаются, в основном только в блоках питания различной техники, и тому подобных силовых платах, где протекают значительные токи, и присутствует высокое напряжение, а все платы управления, сейчас идут на SMD элементной базе.

На плате SMD радиодетали

Так как же быть, если мы не умеем демонтировать и впаивать обратно SMD радиодетали, ведь тогда минимум 70% от возможных ремонтов техники, мы уже самостоятельно не сможем выполнить. Кто нибудь, не очень глубоко знакомый с темой монтажа и демонтажа, возможно скажет, для этого необходимы паяльная станция и паяльный фен, различные насадки и жала к ним, безотмывочный флюс, типа RMA-223, и тому подобное, чего в мастерской домашнего мастера обычно не бывает.

У меня есть дома в наличии, паяльная станция и фен, насадки и жала, флюсы, и припой с флюсом различных диаметров. Но как быть, если тебе вдруг потребуется починить технику, на выезде на заказ, или в гостях у знакомых? А разбирать, и привозить дефектную плату домой, или в мастерскую, где есть в наличии соответствующее паяльное оборудование, неудобно, по тем или иным причинам? Оказывается выход есть, и довольно простой. Что нам для этого потребуется?

Что нужно для хорошей пайки

• 1. Паяльник ЭПСН 25 ватт, с жалом заточенным в иголку, для монтажа новой микросхемы.

• 2. Паяльник ЭПСН 40-65 ватт с жалом заточенным под острый конус, для демонтажа микросхемы, с применением сплава Розе или Вуда. Паяльник, мощностью 40-65 ватт, должен быть включен обязательно через Диммер, устройство для регулирования мощности паяльника. Можно такой как на фото ниже, очень удобно.

• 3. Сплав Розе или Вуда. Откусываем кусочек припоя бокорезами от капельки, и кладем прямо на контакты микросхемы с обоих сторон, в случае если она у нас, например в корпусе Soic-8.

• 4. Демонтажная оплетка. Требуется для того, чтобы удалить остатки припоя с контактов на плате, а также на самой микросхеме, после демонтажа.

• 5. Флюс СКФ (спиртоканифольный флюс, растолченная в порошок, растворенная в 97% спирте, канифоль), либо RMA-223, или подобные флюсы, желательно на основе канифоли.

• 6. Удалитель остатков флюса Flux Off, или 646 растворитель, и маленькая кисточка, с щетиной средней жесткости, которой пользуются обычно в школе, для закрашивания на уроках рисования.

• 7. Трубчатый припой с флюсом, диаметром 0.5 мм, (желательно, но не обязательно такого диаметра).

• 8. Пинцет, желательно загнутый, Г — образной формы.

Распайка планарных деталей

Итак, как происходит сам процесс? Кое-что почитайте тут. Мы откусываем маленькие кусочки припоя (сплава) Розе или Вуда. Наносим наш флюс, обильно, на все контакты микросхемы. Кладем по капельке припоя Розе, с обоих сторон микросхемы, там где расположены контакты. Включаем паяльник, и выставляем с помощью диммера, мощность ориентировочно ватт 30-35, больше не рекомендую, есть риск перегреть микросхему при демонтаже. Проводим жалом нагревшегося паяльника, вдоль всех ножек микросхемы, с обоих сторон.

Демонтаж с помощью сплава Розе

Контакты микросхемы у нас при этом замкнутся, но это не страшно, после того как демонтируем микросхему, мы легко с помощью демонтажной оплетки, уберем излишки припоя с контактов на плате, и с контактов на микросхеме.

Итак, мы взялись за нашу микросхему пинцетом, по краям, там где отсутствуют ножки. Обычно длина микросхемы, там где мы придерживаем ее пинцетом, позволяет одновременно водить жалом паяльника, между кончиками пинцета, попеременно с двух сторон микросхемы, там где расположены контакты, и слегка тянуть ее вверх пинцетом. За счет того что при расплавлении сплава Розе или Вуда, которые имеют очень низкую температуру плавления, (порядка 100 градусов), относительно бессвинцового припоя, и даже обычного ПОС-61, и смещаясь с припоем на контактах, он тем самым снижает общую температуру плавления припоя.

Демонтаж микросхем с помощью оплетки

И таким образом микросхема у нас демонтируется, без опасного для нее перегрева. На плате у нас образуются остатки припоя, сплава Розе и бессвинцового, в виде слипшихся контактов. Для приведения платы в нормальный вид мы берем демонтажную оплетку, если флюс жидкий, можно даже обмакнуть ее кончик в нее, и кладем на образовавшиеся на плате “сопли” из припоя. Затем прогреваем сверху, придавив жалом паяльника, и проводим оплеткой вдоль контактов.

Выпаивание радиодеталей с оплеткой

Таким образом весь припой с контактов впитывается в оплетку, переходит на нее, и контакты на плате оказываются очищенными полностью от припоя. Затем эту же процедуру, нужно проделать со всеми контактами микросхемы, если мы собираемся запаивать микросхему в другую плату, или в эту же, например после прошивания с помощью программатора, если это микросхема Flash памяти, содержащая прошивку BIOS материнской платы, или монитора, или какой либо другой техники. Эту процедуру, нужно выполнить, чтобы очистить контакты микросхемы от излишков припоя. После этого наносим флюс заново, кладем микросхему на плату, располагаем ее так, чтобы контакты на плате строго соответствовали контактам микросхемы, и еще оставалось немного места на контактах на плате, по краям ножек. С какой целью мы оставляем это место? Чтобы можно было слегка коснувшись контактов, жалом паяльника, припаять их к плате. Затем мы берем паяльник ЭПСН 25 ватт, или подобный маломощный, и касаемся двух ножек микросхемы расположенных по диагонали.

Припаивание SMD радиодеталей паяльником

В итоге микросхема у нас оказывается “прихвачена”, и уже не сдвинется с места, так как расплавившийся припой на контактных площадках, будет держать микросхему. Затем мы берем припой диаметром 0.5 мм, с флюсом внутри, подносим его к каждому контакту микросхемы, и касаемся одновременно кончиком жала паяльника, припоя, и каждого контакта микросхемы. Использовать припой большего диаметра, не рекомендую, есть риск навесить “соплю”. Таким образом, у нас на каждом контакте “осаждается” припой. Повторяем эту процедуру со всеми контактами, и микросхема впаяна на место. При наличии опыта, все эти процедуры реально выполнить за 15-20 минут, а то и за меньшее время. Нам останется только смыть с платы остатки флюса, растворителем 646, или отмывочным средством Flux Off, и плата готова к тестам, после просушивания, а это происходит очень быстро, так как вещества применяемые для смывания, очень летучие. 646 растворитель, в частности, сделан на основе ацетона. Надписи, шелкография на плате, и паяльная маска, при этом не смываются и не растворяются.

Единственное, демонтировать таким образом микросхему в корпусе Soic-16 и более многовыводную, будет проблематично, из-за сложностей с одновременным прогреванием, большого количества ножек. Всем удачной пайки, и поменьше перегретых микросхем! Специально для Радиосхем — AKV.