Как выбрать паяльник для микросхем

Важные параметры

Мощность и размер

Многие полагают, что чем больше и мощнее этот инструмент, тем лучше. Однако это не так. Если он требуется непосредственно для труб, то параметры мощности и размера должны быть одни, если для микросхем – то другими. Существуют модели с мощностью меньше 10 Вт и выше 500 Вт.

Рабочее напряжение

У самых популярных моделей рабочее напряжение составляет 6, 12, 36 и 220 Вольт. Конечно, лучше выбрать паяльник, работающий от электросети с мощностью в 220 В. Что касается безопасности, то рабочее напряжение в 36 В является оптимальным вариантом. Если требуется приобрести паяльник для дома с наименьшим напряжением, то придется приобретать и понижающий трансформатор.

Вид нагревательного элемента

Современные аппараты в основном выпускаются со встроенными спиралевидными нагревателями, которые представляют собой керамическую или слюдяную трубку с покрытием из проволоки, находящегося сверху. У некоторых моделей имеются и керамические нагреватели, однако, срок службы у них не слишком большой, а цена довольно высокая.

Форма жала

Существует большой выбор разнообразных жал. Лучше всего выбирать такой паяльник, у которого имеется возможность менять жало. В этом случае можно приобрести себе инструмент, независимо от того, будет он предназначаться для дома или для обработки микросхем.

Регулировка длины жала

Необходимо выбирать такие аппараты, у которых имеется подобная функция. Объясняется это тем, что через некоторое время припой начинает уничтожать жало, нанося зазубрины, уменьшая его в размерах и т. п.

Тип паяльника

Если не получается выбрать подходящий инструмент, лучше всего приобрести стержневые или импульсные модели.

Самым лучшим считается электрический паяльник. Он является универсальным и оптимально сочетает в себе все необходимые параметры.

Выбор паяльников для домашнего использования

Недостатком такого инструмента является необходимость ждать, пока он разогреется перед использованием. Есть и альтернатива – импульсный паяльник, разогревающийся моментально, имеющий эргономичный дизайн и, кроме этого, он очень удобен в использовании. Однако такой аппарат применяется в основном для пайки микросхем, а стоимость его значительно выше, чем у обыкновенных стержневых моделей.

Выбирая аппарат для домашнего использования, необходимо ориентироваться на такие параметры, как практичность и удобство. Поэтому с их учетом к таким инструментам предъявляют следующие требования:

• Оптимальная мощность должна составлять 25-40 Вт.
• Размеры должны быть небольшими, это делает их удобными в использовании.
• Рабочее напряжение — 220 В.
• Материал ручки. Инструменты с пластмассовыми ручками довольно легкие, но перегреваются очень быстро, эбонитовые — очень тяжелые. Лучший вариант – деревянная ручка. Она очень легкая и обладает низким коэффициентом проводимости тепла.
• Электрокабель должен иметь двойную изоляцию.
• Оптимальное жало – прямое, изготовленное из качественных материалов и плотно закрепленное в паяльнике.
• Канифоль можно приобретать в сухом виде или в спиртовом растворе.
• Припой для пайки должен быть свинцово-оловянным, имеющим толщину проволоки 34 мм.
• Желательно приобрести раствор ортофосфорной кислоты, которая понадобится для очистки и лужения окислившихся деталей и запчастей.

Если в домашних условиях паяльник будет использоваться очень часто, то лучшим выбором будет паяльная станция. Она стоит гораздо дороже, но в ее комплект входят ванны для очистки паяльника и специальные подставки. Также имеется регулировка температуры жала.

Флюсы: основа для пайки в радиоэлектронике

Как правило, в арсенале у радиолюбителя имеется много различных химических веществ, что позволяет создать максимально качественный и надежный припой.

Флюсы – это специальная химия, предназначенная для радиомонтажа. Она позволяет удалять оксидные пленки и дает припою равномерно растекаться. Флюсы разделяются на несколько типов: нейтральные, активные и антикоррозийные.

5.1. Нейтральные флюсы

Нейтральные – самые ходовые, простые и безопасные флюсы. Они не содержат кислот и других агрессивных элементов, вызывающих коррозию металлов, и, в основном, не требуют смывки.

Канифоль – самый дешевый тип флюса – обязана быть у каждого радиолюбителя. Она защищает поверхность от окислов и предотвращает разъедание. Можно сказать, что это универсальный тип флюса.

ЛТИ 120 – жидкий флюс, относится к нейтральным. В нем нет кислот, а значит он не будет разъедать металл. Основой его состава является канифоль, растворенная в спирте. ЛТИ-120 прост в использовании: необходимо всего лишь нанести слой флюса на пропаиваемую поверхность, а потом припаять нужный элемент к плате.

В продаже также можно найти гелевые флюсы, в основе которых есть канифоль. Они очень удобны для пайки, когда нужно нанести только небольшую часть флюса в определенную зону. Flux-Plus – самый распространенный тип такого флюса на радиорынке.

Его стоимость достаточно высока – порядка 500 рублей, но честно говоря, он полностью оправдывает свою цену. Если вы занимаетесь ремонтом сотовых телефонов и прочей микроэлектроники, то он окажется незаменимым в вашей работе.

Обычно нейтральным флюсам не нужна смывка, тем не менее многие радиолюбители предпочитают смывать любой флюс после использования.

5.2. Активные флюсы

Активные (их еще называют кислотные) флюсы имеют в составе соляную, фосфорную или лимонную кислоту. После их применения обязательно требуется промывка детали, так как остатки флюсов будут вызывать коррозию и разъедать пайку. Такими флюсами удаляют в основном агрессивные вещества с паяемых деталей.

Самый ходовой флюс такого типа – паяльная кислота. Ею можно паять, например, никелевые сплавы.

Ф38Н применяется для пайки стойкой коррозионной стали, различных медных сплавов, бронзы, нихрома и латуни. Остатки Ф38Н легко могут смываться водой.

5.3. Другие виды

Также существуют флюсы антикоррозийные, состоящие из фосфорной кислоты. Они не вызывают коррозию черных металлов, а значит нет необходимости удалять остатки флюса после пайки.

Для цветных металлов желательна промывка теплой воде. Помимо воды флюсы можно смывать ацетоном, нефразом, этиловым или изопропиловым спиртами. Все эти средства подходят для очистки печатных плат.

Еще есть паяльные пасты, представляющие собой смесь флюса с припоем. Бывает, такую пасту изготавливают самостоятельно. Нужно всего лишь при помощи напильника сделать стружку из припоя и смешать ее с жидкими флюсами.

Такую пасту можно наносить на деталь с последующим прогревом паяльника. Ее можно применить при пропайке навесного монтажа или использовать ее в труднодоступном месте на плате.

Разновидности инструментов для пайки

Производители предлагают различные виды паяльников, параметры которых зависят от предназначения инструмента.

Нихромовые электропаяльники

Такие паяльные приборы предназначены для повседневной работы в быту, мастерских и других местах. Нагревательный элемент представлен проволочной спиралью, изготовленной из нихрома. Через неё пропускается электрический ток, вследствие чего и происходит нагрев. В самых простых изделиях спираль намотана на диэлектрический корпус, внутрь которого вставляется наконечник (жало). В продвинутых уже стоит термопара, и конструкция иная.
Нихромовый электропаяльник поможет выполнить мелкий ремонт в электронной и электрической сети

Керамический паяльник

Нагревательным элементом служит керамический стержень, через который проходит электроток. Этот продвинутый инструмент имеет ряд преимуществ:

• быстрый нагрев;
• надёжность и долговечность;
• регулируемая мощность и температура;
• малый вес.

Диапазон применения прибора обширен, стоимость выше средней.

Керамический инструмент незаменим для пайки, лужения и т. д

Импульсный инструмент

В российском исполнении у импульсного паяльника наконечник из медной проволоки — это звено электрической цепи, состоящей из трансформатора и преобразователя. Наконечник нагревается до рабочей температуры при нажатии на кнопку прибора и последующего удержания до окончания пайки. Благодаря регуляторам мощности и температуры этим паяльником можно выполнять пайку мелких и крупных деталей в т. ч. микросхем.

Импульсный паяльник способен выполнять пайку, монтаж и демонтаж схем, сетей

Индукционный паяльник

Инструмент состоит из следующих частей: индуктора и наконечника. Нагревание наконечника выполняется катушкой индуктора. В этом изделии включение и отключение нагрева происходит автоматически за счёт ферромагнитных свойств покрытия наконечника. Аккумуляторный прибор представлен маломощным автономным инструментом, применяемым для работы с электронными элементами.

Индукционный паяльник отличается от обычных принципом нагрева

Газовый паяльник

Такой инструмент относится к устройствам, способным работать автономно в нужном месте. Наконечник нагревается при сгорании газа.

Газовый паяльник незаменим для работы в местах, где отсутствуют доступные источники электрического питания

Инфракрасные и термовоздушные паяльные станции

Это современное оборудование, используемое при пайке сложных элементов (микросхем, обработке чипов и реболлинге). Чаще им пользуются профессионалы, реже любители.

В основе принципа работы инфракрасной пайки заложен нагрев детали инфракрасными лучами. Сконцентрированный пучок излучения действует избирательно, т. е. нагревается нужная точка, а это позволяет избегать перегрева других частей.

Нагрев происходит с помощью инфракрасных лучей

Принцип действия термовоздушной паяльной станции сравним с феном и заключается в том, что струя горячего воздуха, выходящая из сфокусированного сопла, обрабатывает требуемое место.

Принцип работы термовоздушного паяльника основан на действии горячего воздуха

Паяльник специальный

Прибор предназначен для работы с пластиковыми трубами, которая заключается в соединении труб и фитингов методом нагрева тефлоновых насадок. Тефлоновые насадки лучшие, т. к. они равномерно разогревают и плавят пластик.

С помощью специального паяльника можно выполнить прокладку нового или ремонт старого трубопровода

Инструменты, получающие нагрев от открытого источника огня

Древний, но востребованный до сегодняшнего дня метод пайки. Паяльник, нагреваемый на открытом пламени, используют для пайки массивных металлических деталей, он считается альтернативой мощным электрическим.

Паяльники, нагреваемые на открытом огне, используют и сейчас

Совершенствуйте навыки пайки

Пайка микросхем в домашних условиях своими силами возможна при точно соблюдении технологии пайки, правильном выборе инструмента и материалов. Для того чтобы закрепить навык пайки микросхем паяльником, необходимо тренироваться на нерабочих платах от старых компьютеров или жёстких дисков, в которых имеются микросхемы.

Современные радиоэлектронные устройства невозможно представить без микросхем – сложных деталей, в которые, по сути, интегрированы десятки, а то и сотни простых, элементарных компонентов.

Микросхемы позволяют сделать устройства легкими и компактными. Рассчитываться за это приходится удобством и простотой монтажа и достаточно высокой ценой деталей

Цена микросхемы не играет важной роли в формировании общей цены изделия, в котором она применяется. Если же испортить такую деталь при монтаже, при замене на новую стоимость может существенно увеличиться

Несложно припаять толстый провод, большой резистор или конденсатор, для этого достаточно владения начальными навыками в пайке. Микросхему же надо припаивать совсем иным способом.

Чтобы не произошло досадных недоразумений, при пайке микросхем необходимо пользоваться определенными инструментами и соблюдать некоторые правила, основанные на многочисленном опыте и знаниях.

Обработка флюсом или лужение

Чтобы компоненты были правильно и надежно спаяны, а соединение обладало минимальным сопротивлением электрическому току, необходимо добиться полного разрушения оксидных пленок на поверхности. Для этого служат две операции: лужение и обработка флюсом.

Лужение

Чтобы залудить провод, понадобится:

• Канифоль.
• Кусочек паяльной проволоки.
• Прогретый электропаяльник.

Конец проводка прижимается жалом к канифоли и во время прогрева проворачивается несколько раз. До образования лужицы расплавленной канифоли.

https://youtube.com/watch?v=tbkZNFMrQRI

На жало следует набрать немного припоя, проводок вынимают из канифоли и проводят по нему жалом. Он покрывается тонким слоем олова.

Обработка флюсом

Операция требует меньшей ловкости — нужно всего лишь смазать кончик проводка флюсом с помощью кисточки или загнутой в петельку проволочки

Однако достаточно важно правильно выбрать флюс. Для разных материалов рекомендованы свои составы флюса:

• Для спайки меди и алюминия применяют ЛТИ-120 на основе буры.
• Для меди с медью — ПОС-60, ПОС-50, ПОС-40.
• Для алюминия с алюминием — Ц12, П-250А, ЦА-15.

Флюсы на основе кислоты нельзя применять для работы с печатными платами. Для этого подойдут флюсы на основе воды или спирта.

Меры безопасности

Паяльник может нагреваться до температуры около 600 °C, может обжечь вас или вызвать возгорание проводки, поэтому используйте его осторожно:

• Отключайте прибор, когда он не используется;
• Держите шнур питания подальше от мест, где он может быть поврежден.
• Всегда возвращайте паяльник на подставку, когда он не используется.
• Никогда не ложите паяльник на ваш рабочий стол, даже на мгновение.
• Работайте в хорошо проветриваемом помещении. Дым, который образуется при расплаве припоя, может быть весьма раздражающим. Избегайте его вдыхания, держа голову в стороне, а не выше своего рабочего места. Припой содержит свинец, который является ядовитым металлом.
• Мойте руки после использования свинцовых связующих материалов.

Соблюдайте осторожность, чтобы не касаться кончиком паяльника пластиковых поверхностей. Если шнур питания тронут горячим жалом, существует серьезная опасность короткого замыкания и поражения электрическим током

Originally posted 2018-07-04 07:41:21.

Выбор паяльника

Несмотря на одно общее назначение, существует несколько видов паяльников.

• Спиральный. Он неприхотливый и доступный и поэтому самый распространенный. Недостаток – долгое время нагрева.
• Керамический. В нем жало и нагреватель представляют единое целое, и потому такие модели быстрее нагреваются и обладают значительной мощностью при небольшом размере. Недостатки – он дорогой, боится падений и требует специфических жал. Да и подделывают такие модели часто.
• Импульсный. Главное достоинство – мгновенный разогрев при нажатой клавише питания. По форме они напоминают пистолет. Эти паяльники идеально подходят для мелких повседневных работ, на продолжительные циклы они не рассчитаны.
• Паяльная станция. Она включает в себя паяльник, стол с подогревом, фен, фиксаторы радиодеталей и другое оборудование. В ней настраивается нужная температура каждого инструмента, и поэтому она применяется для сложных и ответственных работ.

Далее поговорим про выбор жала для паяльника. Оно бывает медным и несгораемым.

• Медное жало захватывает капельку припоя, которая затем переносится к месту пайки. Это позволяет паять одной рукой, а другой удерживать детали. Но такое жало довольно быстро обгорает и требует обслуживания (чистки от окалины, лужения), в идеале каждый раз после работы.
• При работе несгораемым жалом припой должен подаваться проволокой в зону пайки отдельно. Это не так удобно, но срок службы у такого жала неограниченный, и обслуживать его не надо. Поэтому такой тип получил большее распространение.

Жала бывают прямыми и Г-образными, клиновые и конусные. Клиновыми лучше паять провода, а конусными – работать с печатными платами.

Мощность паяльника для радиодеталей не должна превышать 20-40 Вт. Для работы с микросхемами она должна быть около 10 Вт. А вот источник питания может быть разным:

• штепсельный разъем с напряжением 220 В (бытовая электросеть);
• сеть на 12, 24 и 36 В для работы в опасных условиях;
• порт USB с напряжением 5 В;
• встроенный аккумулятор.

Материал ручки тоже может различаться:

• пластик;
• дерево;
• эбонит;
• текстолит.

Далее готовим материалы для паяния

Как правильно паять?

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

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

Собрать простую радиосхему можно таким образом.

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

Под конец расскажем, как своими руками разобрать плату.

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

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

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

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

В заключение напомним: всегда соблюдайте технику безопасности.

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

Параметры выбора электрических паяльников

Мощность

Подбирать мощность паяльника нужно ориентируясь на вид работ, в которых предполагается его использовать. Паяльники, требующие большой мощности, надежны и многофункциональны. Но их использование в быту нецелесообразно. Мощность универсального домашнего паяльника, с помощью которого можно выполнить большинство работ, должна быть в пределах 25-40 Вт.

Если мощность инструмента недостаточна, пайка займет продолжительное время или же ее качество будет неудовлетворительным. Продолжительное воздействие слабым паяльником на контакты, может привести к их перегреву. Маленькая температура во время работы может привести к «непропаям», которые визуально не обнаруживаются.

Используя инструмент с мощностью, значительно превышающую необходимую, можно сжечь детали уже при первом прикосновении к ним, что усложнит или сделает невозможным дальнейший ремонт электроприбора.

Если планируется пайка контактов с большой площадью и массой, увеличивать нужно именно мощность инструмента, а не температуру. Прибор с малой мощностью, но с высокой температурой нагрева не справится с рассеиванием тепла. Разогрев габаритного жала, используемого для пропайки больших деталей, зависит именно от мощности инструмента.

Регулятор температуры

Ошибка в выборе температуры паяльника при ремонте электроприборов может вылиться в приобретение дорогих деталей, которые чересчур сильный нагрев может вывести из строя. Регулятор может быть встроен в корпус паяльника или быть в отдельном корпусе.

Преимущества инструмента с регулятором температуры:

• Возможность настроить инструмент на нужную температуру плавления;
• При пайке монтажных плат токонесущие дорожки не отслоятся от перегрева;
• Нет необходимости менять паяльник при выполнении работ, требующих разной температуры;
• Жало не покрывается окалиной от перегрева.

Материал жала

Жало может быть:

• Медным;
• Медным с покрытием (в качестве покрытия используют: никель, алюминий, серебро);
• Керамическим.

Медное жало устанавливают в паяльниках типа ЭПСН.

Преимущества медного жала:

Отличные показатели теплопроводности и теплоемкости (при спайке массивного кабеля заготовка не заберет тепло стержня, резко снизив его температуру).

Недостатки медного жала:

Мягкость и низкая термостойкость – стержень быстро окисляется при высокой температуре, теряет функциональность. Приходится зачищать его с помощью напильника или наждачной бумаги. Результат – жало со временем превращается в коротышку и нуждается в замене.

Чтобы сохранить поверхность медного стержня в рабочем состоянии, ее покрывают тонким слоем припоя, предохраняющим его от окисления.

Жалом с никелевым покрытием (съемными наконечниками) укомплектованы паяльники ЭПСН и с керамическим нагревателем.

Преимущества жала с покрытием:

Не обгорают, не нуждаются в снятии окалины и заточке.

Недостатки жала с покрытием:

• Более высокая цена;
• Боятся перегрева.

Корпус керамического жала выполнен из керамики, а его наконечник из металла (меди, покрытой никелем).

Преимущества керамического жала:

• Хорошие показатели теплопроводности и теплоемкости;
• Коррозионная стойкость;
• Нет необходимости в регулярной очистке.

Недостатки керамического жала:

• Высокая цена;
• Хрупкость корпуса.

Форма жала

В зависимости от выполняемой работы используют наконечник определенной формы. Не все модели паяльников рассчитаны на использование сменных наконечников, замена жала в таком инструменте занимает много времени. Приобретая паяльник, надо уточнить, рассчитан ли он на работу со сменными наконечниками.

Основные, наиболее популярные формы жала:

• Клин (Отвертка);
• Стержень со скошенной кромкой;
• Конус;
• Игла.

Материал ручки

Предпочтительнее остановить выбор на модели с ручкой из материала с низкой теплопроводностью:

• Дерево;
• Эбонит;
• Карболит;
• Текстолит.

Дешевые модели имеют ручку из нетермостойкого пластика, который быстро нагревается и может даже оплавиться. Если есть возможность выбора, лучше отдать предпочтение деревянной ручке – дерево проводит тепло хуже всех доступных конструкционных материалов.

В домашних условиях

Пайка микросхем в домашних условиях может потребоваться для ремонта сложной бытовой техники, материнских плат компьютеров.

Как правило, чтобы припаять ножки микросхемы, используют паяльник или паяльный фен.

Работа паяльником осуществляется с помощью обычного припоя или паяльной пасты.

В последнее время стал чаще применяться бессвинцовый припой для пайки с более высокой температурой плавления. Это необходимо для уменьшения вредного действия свинца на организм.

Какие приспособления потребуются

Для пайки микросхем, кроме самого паяльного оборудования, потребуются еще некоторые приспособления.

Если микросхема новая и выполнена в BGA-корпусе, то припой уже нанесен на ножки в виде маленьких шариков. Отсюда и название – Ball Grid Array, что означает массив шариков. Такие корпуса предназначены для поверхностного монтажа. Это означает, что деталь устанавливается на плату, и каждая ножка быстрым точным действием припаивается к контактным пятачкам.

Если же микросхема уже использовалась в другом устройстве и используется как запчасти, бывшие в употреблении, необходимо выполнить реболлинг. Реболлингом называется процесс восстановления шариков припоя на ножках. Иногда он применяется и в случае отвала – потери контакта ножек с контактными пятачками.

Для осуществления реболлинга понадобится трафарет – пластина из тугоплавкого материала с отверстиями, расположенными в соответствии с расположением выводов микросхемы. Существуют готовые универсальные трафареты под несколько самых распространенных типов микросхем.

Паяльная паста и флюс

Для правильной пайки микросхем необходимо соблюдать определенные условия. Если работа осуществляется паяльником, то жало его должно быть хорошо облужено.

Для этого используется флюс – вещество, растворяющее оксидную пленку и защищающее жало от окисления до покрытия припоем во время пайки микросхемы.

Наиболее распространенный флюс – сосновая канифоль в твердом, кристаллическом виде. Но, чтобы припаять микросхему, такой флюс не годится. Ножки ее и контактные пятачки обрабатывают жидким флюсом. Его можно сделать самостоятельно, растворив канифоль в спирте или кислоте, а можно купить готовый.

Припой в этом случае удобнее использовать в виде присадочной проволоки. Иногда он может содержать внутри флюс из порошковой канифоли. Можно приобрести готовый паяльный набор для пайки микросхем, включающий в свой состав канифоль, жидкий флюс с кисточкой, несколько видов припоя.

При осуществлении реболлинга используется паяльная паста, представляющая собой основу из вязкого материала, в которой содержатся мельчайшие шарики припоя и флюса. Такая паста наносится тонким слоем на ножки микросхемы с обратной стороны трафарета. После этого паста разогревается феном или инфракрасным паяльником до расплавления припоя и канифоли. После застывания, они образуют шарики на ножках микросхемы.