Паяльник для пайки мелких деталей

Пайка SMD компонентов в домашних условиях

Многие задаются вопросом, как правильно паять SMD-компоненты. Но перед тем как разобраться с этой проблемой, необходимо уточнить, что же это за элементы. Surface Mounted Devices – в переводе с английского это выражение означает компоненты для поверхностного монтажа. Главным их достоинством является большая, нежели у обычных деталей, монтажная плотность. Этот аспект влияет на использование SMD-элементов в массовом производстве печатных плат, а также на их экономичность и технологичность монтажа. Обычные детали, у которых выводы проволочного типа, утратили свое широкое применение наряду с быстрорастущей популярностью SMD-компонентов.

  1. Ошибки и основные принцип пайки
  2. Пайка в заводских условиях
  3. Необходимые материалы и инструменты
  4. Как паять SMD-компоненты?
  5. Порядок работ
  6. Как паять при помощи фена?

Ошибки и основные принцип пайки

Некоторые умельцы утверждают, что паять такие элементы своими руками очень сложно и довольно неудобно. На самом деле, аналогичные работы с ТН-компонентами проводить намного труднее. И вообще эти два вида деталей применяются в различных областях электроники. Однако многие совершают определенные ошибки при пайке SMD-компонентов в домашних условиях.

SMD-компоненты

Главной проблемой, с которой сталкиваются любители, является выбор тонкого жала на паяльник. Это связано с существованием мнения о том, что при паянии обычным паяльником можно заляпать оловом ножки SMD-контактов. В итоге процесс паяния проходит долго и мучительно. Такое суждение нельзя считать верным, так как в этих процессах существенную роль играет капиллярный эффект, поверхностное натяжение, а также сила смачивания. Игнорирование этих дополнительных хитростей усложняет выполнение работы своими руками.

Пайка SMD-компонентов

Чтобы правильно паять SMD-компоненты, необходимо придерживаться определенных действий. Для начала прикладывают жало паяльника к ножкам взятого элемента. Вследствие этого начинает расти температура и плавиться олово, которое в итоге полностью обтекает ножку данного компонента. Этот процесс называется силой смачивания. В это же мгновение происходит затекание олова под ножку, что объясняется капиллярным эффектом. Вместе со смачиванием ножки происходит аналогичное действие на самой плате. В итоге получается равномерно залитая связка платы с ножками.

Контакта припоя с соседними ножками не происходит из-за того, что начинает действовать сила натяжения, формирующая отдельные капли олова. Очевидно, что описанные процессы протекают сами по себе, лишь с небольшим участием паяльщика, который только разогревает паяльником ножки детали. При работе с очень маленькими элементами возможно их прилипание к жалу паяльника. Чтобы этого не произошло, обе стороны припаивают по отдельности.

Пайка в заводских условиях

Этот процесс происходит на основе группового метода. Пайка SMD-компонентов выполняется с помощью специальной паяльной пасты, которая равномерно распределяется тончайшим слоем на подготовленную печатную плату, где уже имеются контактные площадки. Этот способ нанесения называется шелкографией. Применяемый материал по своему виду и консистенции напоминает зубную пасту. Этот порошок состоит из припоя, в который добавлен и перемешан флюс. Процесс нанесения выполняется автоматически при прохождении печатной платы по конвейеру.

Заводская пайка SMD-деталей

Далее установленные по ленте движения роботы раскладывают в нужном порядке все необходимые элементы. Детали в процессе передвижения платы прочно удерживаются на установленном месте за счет достаточной липкости паяльной пасты. Следующим этапом происходит нагрев конструкции в специальной печи до температуры, которая немного больше той, при которой плавится припой. В итоге такого нагрева происходит расплавление припоя и обтекание его вокруг ножек компонентов, а флюс испаряется. Этот процесс и делает детали припаянными на свои посадочные места. После печки плате дают остыть, и все готово.

Необходимые материалы и инструменты

Для того чтобы своими руками выполнять работы по впаиванию SMD-компонентов, понадобится наличие определенных инструментов и расходных материалов, к которым можно отнести следующие:

  • паяльник для пайки SMD-контактов;
  • пинцет и бокорезы;
  • шило или игла с острым концом;
  • припой;
  • увеличительное стекло или лупа, которые необходимы при работе с очень мелкими деталями;
  • нейтральный жидкий флюс безотмывочного типа;
  • шприц, с помощью которого можно наносить флюс;
  • при отсутствии последнего материала можно обойтись спиртовым раствором канифоли;
  • для удобства паяния мастера пользуются специальным паяльным феном.

Пинцет для установки и снятия SMD-компонентов

Использование флюса просто необходимо, и он должен быть жидким. В таком состоянии этот материал обезжиривает рабочую поверхность, а также убирает образовавшиеся окислы на паяемом металле. В результате этого на припое появляется оптимальная сила смачивания, и капля для пайки лучше сохраняет свою форму, что облегчает весь процесс работы и исключает образование «соплей». Использование спиртового раствора канифоли не позволит добиться значимого результата, да и образовавшийся белый налет вряд ли удастся убрать.

Припой для пайки

Очень важен выбор паяльника. Лучше всего подходит такой инструмент, у которого возможна регулировка температуры. Это позволяет не переживать за возможность повреждения деталей перегревом, но этот нюанс не касается моментов, когда требуется выпаивать SMD-компоненты. Любая паяемая деталь способна выдерживать температуру около 250–300 °С, что обеспечивает регулируемый паяльник. При отсутствии такого устройства можно воспользоваться аналогичным инструментом мощностью от 20 до 30 Вт, рассчитанным на напряжение 12–36 В.

Использование паяльника на 220 В приведет к не лучшим последствиям. Это связано с высокой температурой нагрева его жала, под действием которой жидкий флюс быстро улетучивается и не позволяет эффективно смачивать детали припоем.

Специалисты не советуют пользоваться паяльником с конусным жалом, так как припой трудно наносить на детали и тратится уйма времени. Наиболее эффективным считается жало под названием «Микроволна». Очевидным его преимуществом является небольшое отверстие на срезе для более удобного захвата припоя в нужном количестве. Еще с таким жалом на паяльнике удобно собирать излишки пайки.

Жало для паяльника «Микроволна»

Использовать припой можно любой, но лучше применять тонкую проволочку, с помощью которой комфортно дозировать количество используемого материала. Паяемая деталь при помощи такой проволочки будет лучше обработана за счет более удобного доступа к ней.

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

Инструмент для пайки, монтажа и демонтажа ИМС

Все инженеры видели паяльник, большинство держало его в руках, многие паяли кабели, некоторые — радиоэлементы на печатных платах. Но даже эти немногие, скорее всего, работали с дискретными компонентами и интегральными микросхемами (ИМС) в корпусах DIP, выводы которых запаиваются в отверстия печатной платы. Как это было непросто (шаг выводов всего 2,5 мм)! С имевшимся на тот момент инструментом такая операция была почти на пределе возможностей.

Сегодня работа с ИМС без специализированного инструмента невозможна вообще — почти все элементы устанавливаются на поверхность печатных плат (технология Surface Mounting Device, SMD), имеют малый шаг выводов и миниатюрные размеры. Инструмент для монтажа и демонтажа ИМС чрезвычайно разнообразен по своему назначению и цене. Однако даже паяльник нужного вида и с нужным жалом окажется никчемной железкой, если его использовать без надлежащего флюса и припоя.

Как бы то ни было, традиционный паяльник не исчез. Он видоизменился, улучшив старые и приобретя новые свойства. Это и высоконадежные нагревательные элементы, и простота замены жала даже во время работы, и точнейший электронный контроль за его температурой с помощью встроенного датчика, и удобная рукоятка, и защита от статического электричества, и даже специальная подставка с губкой для очистки жала.

Между тем традиционные средства удаления припоя при демонтаже — отсос, калибр и лента — почти не изменились. Принцип действия первого прост — всасывание расплавленного припоя за счет создаваемого подпружиненным поршнем разрежения. Особенно удобен этот способ для очистки отверстий печатных плат. Второй способ еще проще — расплавленный припой выталкивается из отверстий с помощью стальных прутков-калибров (раньше в этих целях использовались заточенные спички или иглы от медицинских шприцев). Ну а третий просто примитивен — припой удаляется за счет впитывания, как чернила промокашкой. Но годится он лишь для удаления избытков припоя с контактных площадок после монтажа или очистки их после демонтажа микросхем.

Читайте также  Пайка алюминия со сталью

Однако упомянутые выше средства непригодны для работы с современными типами корпусов для поверхностного монтажа. Выполнение любой операции в этом случае возможно только с помощью паяльников, имеющих специальную конструкцию. Основные отличия от традиционного паяльника заключаются в следующем. В некоторых ситуациях для одновременного разогрева всех контактов жало должно охватывать деталь с двух или четырех сторон. При пайке компонентов SMD разогрев припоя производится не жалом, а горячим воздухом, подаваемым через сопла. Отсос припоя осуществляется вакуумным насосом (допустимые температура и время нагрева элементов строго ограничены). Кроме того, вакуум используется и для захвата присоской корпусов ИМС при их демонтаже.

Следовательно, на рабочем месте должно быть несколько паяльников с большим набором сменных рабочих органов. Полный комплект состоит как минимум из четырех паяльников. Традиционный паяльник для запайки выводов элементов в отверстия, а также для монтажа и демонтажа компонентов SMD с двумя выводами. Аналогичный паяльник для демонтажа запаянных в отверстия выводов с полым жалом, канал которого подключен к вакуумному насосу. Термовоздушный паяльник для монтажа и демонтажа ИМС SMD с помощью горячего воздуха. И, наконец, паяльник для пайки ИМС SMD с двух- или четырехсторонним расположением выводов. Некоторые производители выполняют такой паяльник в виде пинцета, каждая половинка которого имеет свой нагреватель и свое жало.

Набор сменных рабочих органов должен соответствовать типоразмерам и видам корпусов используемых элементов — иначе все достоинства паяльников пропадут зря. Это недешевое удовольствие, так как полный набор приспособлений к упомянутым паяльникам может содержать более 50 жал и насадок.

Нормальное функционирование такого мощного набора паяльников обеспечивает так называемая паяльная станция. В зависимости от вида выполняемых работ паяльная станция способна поддерживать независимую и одновременную работу от одного до четырех паяльников (станция на 1 и 3-4 паяльника). На станции обычно имеются аналоговый или цифровой регулятор и индикатор температуры жала, регулятор расхода воздуха и таймер управления его подачей для термовоздушного инструмента.

Выполнение больших объемов работ можно ускорить за счет применения специальных устройств. Например, при лужении выводов используется ванна с расплавленным припоем. Для выполнения всего набора операций по подготовке компонентов к пайке данные устройства могут иметь несколько ванночек с припоем разной температуры плавления и различными флюсами. Работу в труднодоступных местах позволяют облегчить бесшнуровые паяльники с питанием от аккумуляторов. Жало и нагреватели таких паяльников имеют специальную конструкцию, обеспечивающую мгновенный (до 5 с) разогрев и поддержание стабильной температуры в дальнейшем. Благодаря этому паяльник включается только на время пайки и может работать до 5 часов.

Особняком стоят газовые паяльники. Разогрев жала в них осуществляется за счет каталитического окисления газа. Следовательно, они могут эксплуатироваться, даже когда электропитание отсутствует. Но достоинство их не только в этом. Вес таких паяльников намного меньше, чем у бесшнуровых электропаяльников. Разогреваются они менее чем за 20 с, а одной заправки газа хватает на 90 мин. После выключения на жало можно почти сразу надеть колпачок, чтобы положить паяльник в карман. Хорошие паяльники отличаются длительным сроком эксплуатации жал, автоматическим поджигом, регулировкой расхода газа (т. е. температуры) и поставляются с набором жал (обычные разного диаметра, горелка для термоусадки, высокотемпературная горелка, нож для резки пластика).

Но и на этом список всего, что необходимо для пайки, не заканчивается. Например, в ряде случаев невозможно обойтись без пинцета. Пинцеты бывают нескольких видов, в зависимости от решаемых ими задач (захват деталей и/или отвод от них тепла). Мелкие детали обычным пинцетом не захватить, и для них нужен вакуумный пинцет. Вакуум в таких пинцетах может создаваться встроенной грушей или внешним насосом. Еще одна необходимая вещь — зажим для фиксации мелких плат или крупных деталей при пайке.

Зачистка мест пайки после монтажа от флюса, удаление брызг припоя с поверхности плат, проверка пространства между выводами на предмет отсутствия перемычек выполняются скрайберами, щупами и щетками. Иногда все эти необходимые «мелочи» можно приобрести в виде готовых наборов. Такие наборы и обходятся дешевле, и хранить инструменты в них удобнее.

Пайка — занятие для здоровья не безвредное. Если централизованная система дымоудаления отсутствует, то хорошо иметь хотя бы локальную. С этой целью с успехом может использоваться вентилятор со сменным углеродным фильтром. Надо только не забывать вовремя менять фильтр.

Стоит отметить, что если ИМС может потребоваться поменять в процессе эксплуатации (например, ПЗУ, ПЛМ, процессоры), то обычно такие схемы устанавливаются в контактное устройство («колодку»), чтобы их можно было заменить без пайки. Устанавливаются подобные ИМС легко, а вот извлечь их без специальных съемников очень сложно (исключение составляют колодки программаторов и тестовых устройств с нулевым усилием). Попытка сделать это с помощью подручных средств обычно приводит к поломке ИМС и/или колодки. Естественно, что свой отдельный съемник применяется для каждого вида, а иногда и типоразмера корпуса. Стоят такие приспособления недешево, поэтому приобретать их следует по мере необходимости.

Оборудование для пайки выделяется среди всего прочего инструмента своей высокой технологичностью. Качество его работы сильно зависит от качества расходных материалов, а срок службы — от соблюдения рекомендованных технологий и правил обслуживания (например, достаточно перегреть или неправильно почистить жало, и его придется менять). А раз так, то, если у такого оборудования не будет постоянного хозяина и оно будет эксплуатироваться по очереди несколькими людьми, вы вряд ли добьетесь качественного выполнения работ.

Выбор паяльника для пайки проводов — на что обратить внимание?

Основные критерии выбора

Итак, сначала вкратце рассмотрим самые важные параметры, на которые стоит обращать внимание при покупке паяльника.

Тип нагревателя

В первую очередь приспособления делятся на электрические и газовые. Сначала поговорим о тех, которые работают на газу.

Газовый паяльник рекомендуется выбрать для пайки проводов в распределительных коробках. Он удобен тем, что работает в автономном режиме, без электричества, что актуально при электромонтажных работах. К тому же, такой прибор может использоваться как фен для термоусадки.

К недостаткам газовых устройств можно отнести сложность работы с микросхемами, а также тот факт, что при горении газа в атмосферу выбрасываются вредные для организма вещества, поэтому долго работать с таким приспособлением крайне опасно для здоровья.

Выбрать электрический паяльник целесообразно для пайки микросхем и тех же самых проводов, если нет проблем с электроснабжением. Электрические модели делятся на следующие типы:

  1. Спиральный. Самый дешевый, практичный и долговечный тип нагревателя. Недостаток — долго греется, но это не так важно, если вам нужно выбрать паяльник для дома.
  2. Керамический. Более дорогой и в то же время хрупкий (может перестать работать даже при небольшом ударе). Преимущество — быстро нагревается. Если для вас главной выбрать прибор такой, чтобы быстро и сильно нагревался, модель с керамическим нагревателем будет самым оптимальным решением.
  3. Импульсный. Еще один вариант исполнения, который способен быстро нагреваться. Импульсный паяльник лучше выбрать для пайки микросхем и для работы с печатными платами. Такой инструмент будет стоить дороже и используется в большей степени только для перечисленных работ.

Отдельно следует упомянуть о таком варианте исполнения, как паяльная станция. С ее помощью можно быстрее и качественнее осуществить пайку проводов и микросхем. Для радиолюбителей выбор паяльной станции будет самым оптимальным решением!

Мощность

Что касается выбора мощности электрического паяльника, то тут следует учитывать следующие рекомендации:

  • мощность до 10 Вт может использоваться для пайки простейших микросхем;
  • от 20 до 40 Вт — это оптимальная мощность для применения в бытовых условиях;
  • выбрать модель на 60-100 Вт целесообразно, если вы собираетесь паять провода;
  • свыше 100 Вт домашним мастерам не стоит использовать, т.к. у таких приспособлений своя специфическая сфера применения (пайка радиаторов, металлических деталей и и т.д.).

Дополнительные возможности

Также при выборе паяльника следует обратить внимание на такие моменты, как:

  1. Ручка должна быть хорошо защищена от перегрева. В этом случае деревянная ручка обладает самым лучшим показателем. Пластиковые ручки быстрее разогреваются, что мешает бесперебойной работе, а эбонитовые тяжелее аналогов, что также снижает удобство пользования, особенно при пайке микросхем.
  2. Жало должно быть медным, оно проще обрабатывается и к тому же легче чистится от нагара. Желательно чтобы в комплекте шел набор жал, различных по форме. Также хорошо, если есть возможность заменить жало или же отрегулировать его длину. Считается, что прямое жало самое удобное для работы, особенно новичкам.
  3. Сетевой шнур должен быть гибким, длинным и обязательно в двойной изоляции.
  4. Вилка для подключения к сети лучше, когда разборная. Вроде бы мелочь, но все же свидетельствует о качестве устройства и в то же время упрощает его ремонт.
  5. Обращайте внимание на комплектацию. Как правило, качественные паяльники снабжаются кейсом, подставкой для жала, губкой для очистки жала и т.д.
  6. Рекомендуем выбрать паяльник с терморегулятором, что позволит под собственные условия применения отрегулировать температуру нагрева жала.
  7. Функция постоянной поддержки температуры защитит устройство от перегорания.
Читайте также  Пруток для пайки латуни

Это и все советы, которые мы хотели вам предоставить. Как вы видите, существует множество нюансов, на которые нужно обращать внимание при выборе паяльника для дома.

Подводим итоги

Итак, вы изучили основные критерии, по которым осуществляется выбор инструмента для пайки проводов и микросхем. Теперь еще раз вкратце подведем итоги, чтобы закрепить изученное:

  1. Для печатных плат и микросхем лучше выбрать импульсный паяльник либо спиральный, но мощностью не более 30 Вт.
  2. Для соединения проводов и остальных электромонтажных работ подойдет газовая модель либо электрическая, мощностью от 60 до 100 Вт.
  3. Чтобы паять металлические детали нужен мощный аппарат (от 100 Вт и более).

Также рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:

Вот мы и разобрались, как выбрать паяльник для пайки проводов и микросхем. Надеемся, предоставленная инструкция помогла вам в выборе подходящего инструмента для домашнего использования!

Наверняка вы не знаете:

Паяльник для пайки микросхем

Автор: Игорь

Дата: 25.03.2018

  • Статья
  • Фото
  • Видео

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

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

Пайка микросхем паяльником

Особенности паяльников для микросхем

Одной из главных особенностей таких моделей является форма жала. Именно наконечник является основным рабочим инструментом. В зависимости от его формы и прочих особенностей можно понять, как именно будет работать устройство и для каких целей оно предназначено. Форма не единственный параметр, выделяющий паяльник для электроники среди остальных. Размер становится еще одним фактором, выделяющим этот тип устройств на фоне остальных. Маленький паяльник для микросхем позволяет проводить основные операции для работы с ними, тогда как большие стандартные модели оказываются достаточно грубыми для такой работы. Это же сказывается на мощности изделия. Для каждого вида работ мощность должна быть соответствующей, чтобы ее хватало для расплавления контактов, но чтобы паяльник ничего не пережигал.

Виды паяльников для электроники

Основным различием, которое помогает разделить паяльники для электроники на разновидности, является вид нагревательного элемента, который в них используется. В последнее время технология производства позволяет выпускать множество разновидностей, которые отличаются друг от друга по характеристикам.

Нихромовые

Основным нагревательным элементом в таких паяльниках становится нихромовая проволока. Материал хорошо проводит электрические импульсы, что позволяет нагревать жало до нужной температуры достаточно быстро. Простые модели обладают спиралью, которая намотана на корпус не проводящий электричество. Чтобы проволока не теряла тепло, ее помещают в изоляторы. Подобные модели чаще всего применяются в бытовом непрофессиональном использовании.

  • Паяльник для радиодеталей с нихромовым нагревательным элементом долго нагревается;
  • Спираль быстро перегорает и ее приходится менять.
  • Простота в использовании;
  • Неприхотливость к внешним факторам;
  • Высокая ударостойкость.

Керамические

Паяльник для пайки микросхем телефонов с керамическим нагревательным элементов использует специальные стержни, которые подсоединяются к контактам дающим напряжение. Благодаря воздействию напряжения керамика нагревается до нужной температуры.

  • Тонкий паяльник для микросхем из керамики обладает длительным сроком эксплуатации;
  • Быстро нагревается до нужной температуры.
  • Высокая подверженность механическим повреждениям;
  • Жало заменить невозможно, если оно как-либо повредиться.

Индукционные

Точечный паяльник индукционного типа обладает всеми необходимыми качествами для спаивания микросхем. В нем присутствует ферромагнитное покрытие, которое обеспечивает образование магнитного поля на жале, а также есть катушка индуктора. Его особенностью является то, что когда достигается максимальная температура, то нагрев прекращается. Когда температура начинает понижаться, подача электричества возобновляется. Это обусловлено ферромагнитными свойствами покрытия.

Внешний вид индукционного паяльника

  • Наличие автоматического подогрева;
  • Экономия энергии;
  • Неприхотливость в эксплуатации.
  • Чтобы подобрать оптимальное значение температуры нагрева, приходится менять наконечники, так как этот параметр поддерживается согласно точке Кюри.

Импульсные

Главным отличием данной модели является наличие частотного образователя, который имеет встроенный высокочастотный трансформатор. Сначала частота повышается, но через некоторое время она понижается до рабочего значения. Жало здесь является частью электрической цепи. Оно подключено к токосъемникам вторичной обмотки. Это обеспечивает прохождение больших токов сквозь обмотку и дает максимально короткое время нагревания. Функция нагрева включается тогда, когда нажимается соответствующая кнопка на паяльнике. Если ее отпустить, то устройство остывает.

  • Хороший паяльник для микросхем нагревается практически мгновенно;
  • Универсальность применения, как для крупных, так и для мелких деталей.
  • Импульсный паяльник для пайки микросхем не может использоваться для длительной работы.

Характеристики популярных моделей

Жало для паяльника для микросхем является не единственным, на что стоит обращать внимание. Здесь собраны основные характеристики наиболее популярных моделей, использующихся для работы с микросхемами.

Период максимального нагрева: 3,3 минуты

Форма наконечника: конус

Период максимального нагрева: 10 минуты

Форма наконечника: конус

Период максимального нагрева: 7 минуты

Форма наконечника: клиновидная

Период максимального нагрева: 0,25 минуты

Форма наконечника: конус

Требования к паяльникам для радиодеталей

В среднем мощность паяльника должна быть около 10 Вт. Чем меньше будет данный параметр, тем больше шансов сохранить радиоэлементы в целости и сохранности. Не рекомендуется использовать очень мощные инструменты, поэтому одним из главных требованием является разумный подбор параметра относительно тех работ, для которых будет применяться устройство. Мощность паяльника для пайки микросхем может доходить и до 40 Вт, но профессионалы работают и с 4 Вт паяльником, если речь идет об особенно мелких деталях.

Жало должно быть крепким и хорошо очищаться. Как правило, это достаточно тонкие изделия, поэтому наличие крепкого материала является обязательным условием для долгосрочной работы. Здесь нередко используются материалы для жала, которые редко встречаются в больших паяльниках, что как раз и обусловлено данными требованиями.

Наличие дополнительных функций, кнопок отключения, расположенных на корпусе, специальных покрытий и прочих вещей определяется тем, для какой сферы предназначается паяльник. Все, что облегчит работы из вышеуказанных дополнений в определенной среде будет обязательным для конкретных моделях, где данная функция востребована.

Это касается преимущественно профессиональных устройств, так как бытовые будут значительно проще.»

Как выбрать хороший паяльник?

Рассматривая как выбрать паяльник для микросхем, стоит внимательно изучить следующие параметры устройства:

  • Мощность. Чем ниже мощность изделия, тем проще будет работать, так как при высокой температуре есть риск перепалить схему. 10 Вт является оптимальным значением для работы.
  • Напряжение. Зачастую напряжение в 220 В может испортить стандартную микросхему. В паяльниках встраивается блок питания, который понижает напряжение до 36В или даже 12В. Таким образом, лучшим выбором будут устройства с таким блоком питания.
  • Толщина жала. Участки для пайки могут иметь размер в десятые доли миллиметра. Здесь подойдут конусообразные жала, толщина которых составляет 1 миллиметр и менее, что может зависеть от заточки.
  • Терморегулятор. Для многих моделей наличие терморегулятора становится приятным дополнением. Очень важно во время работы сохранять постоянно одну и ту же температуру. Это дополнение помогает добиться нужного результата.

Производители

На современном рынке продукции можно встретить товары от следующих производителей:

  • Rexant;
  • Matrix;
  • Sparta;
  • Topex;
  • Курс.

Заключение

Паяльники для пайки микросхем относятся к узкопрофильным устройствам, но этот профиль очень широко распространен. Специалисты по ремонту, любители электроники и люди, паяющие сами микросхемы, не могут обойтись без хорошего специализированного паяльника. Разнообразие продукции на рынке с различными параметрами только подтверждает востребованность данной сферы.

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.

Читайте также  Отсос олова при пайке

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!

С уважением, Тимошкин Александр (TANk)

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации

🌼 Полезные и проверенные железяки, можно брать

Опробовано в лаборатории редакции или читателями.