Правильная пайка паяльником и феном с нуля для начинающих

Тонкости хорошей пайки

Чтобы припаять деталь к плате, нужно:

1) Нанести флюс на поверхность пайки; 2) Залудить их припоем; 3) Снова нанести флюс на контакты; 4) Запаять зазор между контактами.

Первое важное правило – избегать температуры выше 400 °C и более. Многие начинающие (и даже опытные) радиолюбители пренебрегают этим. Это критические значения для микросхем и плат.

Припой расплавляется примерно от 180 до 230 °C (свинец — содержащие припои) или от 180 до 250 °C (бессвинцовые). Это далеко не 400 °C. Почему тогда выставляют высокую температуру?

Что нужно для надежного контакта

Основные критерии:

• Правильно выбрать флюс. Например, для пайки проводов подойдет жидкий флюс. Он лучше всего смачивает провода и позволяет качественнее залудить такие контакты. Низкокачественный флюс быстро вскипает и растекается по плате.
• Использовать качественный припой. Именно припой определяет дальнейшую надежность и прочность соединения. Так же качество припоя может повлиять на работу схемы в целом, из-за шлаков и низкокачественных сплавов могут образоваться помехи в работе электроники и со временем могут появиться трещины.
• Пользоваться проверенным инструментом и оборудованием. Паяльники плохого качества могут нестабильно держать температуру, перегреваться.
• Соблюдать температурный режим. Не перегревать детали и держаться в температурном режиме плавления припоя. Слишком низкая температура и припой будет плохо плавиться, а если слишком высокая – материал будет испаряться, хуже лудить контакты.
• Долгие часы практики, проб и ошибок. Без практики не будет и своего метода пайки.

Эти критерии взаимосвязаны друг с другом. И при плохом выборе комплектующих с материалами, будет такой же результат.

Возможные проблемы при пайке

Частые ошибки, которых следует избегать:

• Работа под напряжением. Вся электроника должна быть отключена от электропитания. Высокая температура влияет на физические процессы в элементах, что приводит к их выходу из строя.
• Высокий уровень загрязнения. Нужно чистить жало и места обработки, прежде чем начинать и обеспечивать продвижение процесса.
• Механические повреждения паяльника. Из-за них может не достигаться требуемая температура для эффективной работы.
• Использование уже непригодных расходников. Повторное использование одного и того же материала ведёт к понижению качества получаемого результата.

Запаять элементы и схемы качественно новичкам сложно, даже если используются самые лучшие инструменты. Достичь вершин мастерства выйдет только после приобретения солидного опыта. И хотя первые попытки будут весьма скромными, в последующем можно рассчитывать и на успешное выполнение более сложных задач, таких как ремонт автопроводки.

С чего начать

Для начала, необходимо определиться с какой целью нужна пайка. Для радиолюбительства это начальный уровень, для пайки проводки и простого уровня нужны более профессиональные инструменты. А для ремонта и пайки SMD, BGA микросхем придется выучить все азы пайки и приобрести специальные инструменты и расходники.

Правильный выбор набора для пайки

Припои бывают разных типов и диаметров. Большой диаметр припоя удобен по время пайки проводов, а мелкие для точечной пайки SMD компонентов, или разъемов. Так же припои бывают с канифолью или без. С канифолью припой очень удобен. Его проще всего брать на жало паяльника.

Набор для начинающих

Для радиолюбителей магазины продают сразу все в одной пачке. Такие наборы дешевле всего, так как по отдельности все будет стоить дороже. Например, есть наборы с паяльником и жалами, а также пинцетами.

Паяльник или станция

Для пайки радиоконструкторов и проводов достаточно самого простого паяльника с медным жалом. А вот для более продвинутой пайки уже понадобится станция. Паяльная станция состоит в основном как правило из фена и паяльника. С помощью фена можно паять SMD компоненты, и получится лучше прогревать плату.

Лучше всего начать с паяльника и выбрать тот, у которого доступна регулировка температуры и смена жал.

Жала паяльника

Существует арсенал жал для паяльников. Конус, плоское, топорик, волна и т.п. Они все могут быть различной площади и формы.

Выбор паяльного жала

Для начинающих отлично подойдет мини волна. Такое жало проще всего лудится, и способно на большой спектр задач.

Особенности применения

Для пайки проводов это массивные жала, а для планарных контактов это, как правило, конусные и изогнутые жала. Например, чтобы опаять шлейф от платы, лучше всех подойдет топорик. Этот тип обладает широкой рабочей поверхностью, которая позволяет массивно прогреть большую поверхность платы.

Вечные жала и правила их использования

Главное правило использование вечных жал — всегда на жале должен быть припой или флюс. Если игнорировать это правило, на жале начнут появляться черные точки, которые со временем перейдут на всю поверхность.

Почему паяльник начал плохо паять

Если паяльник плавит припой, однако не берет его на свою рабочую поверхность, то его нужно залудить. Он сильно окислен, но его не стоит выкидывать.

Подготовка к работе

После включения паяльника в сеть, нужно дождаться его нагрева. Вся подготовка сводится к чистке нагара с рабочей поверхности и нанесения припоя. При работе с жалами нельзя использовать режущие инструменты. Нельзя удалять нагар с паяльника лезвиями или другими острыми предметами.

Лужение паяльника

Лужение паяльника происходит поэтапно:

• Разогретое жало нужно почистить. С помощью мокрой губки или медной стружки.
• На чистую поверхность наносился припой.

Черная поверхность жала удаляется с помощью долгого залуживания. Делается это с помощью комка припоя и флюса. Жало топится в припое до тех пор, пока оно не будет чистым. Периодически оно должно обмокать в припое. И затем снова чиститься с помощью губки. В этом случае лучше всего использовать медную стружку, она удаляет окислы и нагар намного лучше. Мокрая губка только удаляет припой, но не нагар. Если вышеперечисленные методы не помогают, то придется использовать активатор жал или паяльную кислоту.

Сопла фена

У паяльного фена тоже существую свои насадки. Они бывают разного диаметра, формы и крепления. Все зависит от того, какие работы проводятся.

Выбор паяльного флюса

Паяльные работы обладают большим спектром. И для разных задач нужны свои материалы. Например, для пайки проводов ни что не сравниться с обычной канифолью. Канифоль дешевая, практичная и удобная в работе. А для микросхем нужен иной подход. Пастообразный флюс и шприц для точечной дозировки флюса к SMD компонентам.

Чем отмывается флюс после пайки

С помощью бензина «Калоша» или спирта. Инструментов и расходники для чистки:

• Вата;
• Ватные диски;
• Палочки из ваты;
• Зубная щетка.

Рабочее место и дополнительные инструменты

Для рабочего места подойдет деревянный стол. Если не хочется портить поверхность стола, то можно воспользоваться деревянной дощечкой. Дерево мало впитывает тепло и не действует как радиатор. А если нет такой дощечки, то можно приобрести силиконовый термостойкий коврик. В таком коврике есть удобная площадка для разборки электроники, различные карманы и места для инструментов. Коврик можно чистить обычным спиртом после работы, если остались какие-либо пятна или следы припоя.

Пинцеты и лопатки

С помощью пинцетов можно двигать детали при пайке, позиционировать и устанавливать детали. Они также изготавливаются из разных материалов, бывают угловыми, прямыми, с фиксацией и т.п.

Оптика и микроскопы

Лупы не очень удобны, поэтому намного удобнее и практичнее использовать микроскопы. Лучше всего начать с бюджетного варианта. Например, простой USB микроскоп позволит оценить результат пайки на экране компьютера.

Конечно, частота кадров не позволяет нормально работать под ним, но он позволяет без вреда для зрения рассматривать мелкие детали платы.

Вентиляция помещения и правила безопасности

Помещение должно быть с хорошей вентиляцией. При паяльных работах нужно держать дистанцию, и не приближаться близко, чтобы припой не попал на лицо. После паяльных работ обязательно проветрить помещение, и помыть руки и лицо с мылом. Нельзя употреблять пищу при пайке, ибо на слизистых поверхностях остаются осадки от дыма.

Что потребуется для пайки

Для соединения кабелей припоем потребуется электрический паяльник, мощность устройства зависит от сечения и материала провода. Для повышения качества работы жало очищается от нагара и следов канифоли абразивным инструментом. В бытовых условиях для чистки применяется напильник или наждак на плотной основе. Напильник позволяет удалить грубые наросты нагара, наждачная бумага предназначена для финишной обработки рабочей поверхности жала.

При пайке медных проводов потребуются дополнительные приспособления для обрезки и удаления изоляционного слоя. Кабели подгоняются под требуемый размер электротехническими кусачками, рекомендуется использовать инструмент с изолированными рукоятками. Для удаления изолятора применяется канцелярский нож или специальные клещи, позволяющие равномерно зачищать кабель.

Дополнительные приспособления, используемые при пайке:

1. Основание, предназначенное для хранения паяльника и дополнительных принадлежностей. Устройство изготовлено из металла или термостойкого пластика.
2. Подставка, позволяющая корректно позиционировать соединяемые детали. При удержании толстых кабелей рукой детали будут разъезжаться в стороны, что ухудшает качество соединения. Встречаются подставки с дополнительными зажимами, увеличительным стеклом и подсветкой. Оборудование предназначено для пайки малогабаритных деталей.
3. Металлическая сетка, позволяющая убрать из линии стыка излишки припоя.
4. Пинцеты или зажимы, предназначенные для облегчения процедуры соединения деталей припоем.

Простая пайка проводов

Первый пример это припаивание проводов.

Что потребуется

Для снятия изоляции с проводов понадобится стриппер. С помощью него можно быстро удалить изоляцию. Бокорезы, кусачки, нож, зубы или паяльник не смогут так же легко справиться с этой задачей.

Для пайки проводов подойдет жидкая канифоль, или ФКЭТ.

Какое жало лучше выбрать

Для проводов нужно много припоя. Мини волна практичнее всего для пайки любых проводов, чем обычный конус или плоское жало.

Пошаговый процесс

Стриппером снимаем изоляцию, скручиваем провода. Наносим флюс на спаиваемые провода, берем припой на жало. Температура жала не больше 300 °C. Несколькими движениями вперед и назад лудим скрученные провода. Если припой образовался в комочки, то добавляем ждем остывания место пайки, чтобы не повредить кисточку. Добавляем еще флюс и снова проводим по месту пайки паяльником. Припоя не должно быть много или мало.

Лучше всего залудить оба провода перед спаиванием вместе, однако не получится надежно их скрутить. Поэтому, легче сразу сделать скрутку и затем спаять их.

Ремонт наушников

Основная проблема при ремонте наушников это стойкая изоляция проводов.

Особенности залуживания проводов

Чтобы залудить такие провода, необходимо с помощью припоя и канифоли тщательно пройтись по месту пайки. Для пайки понадобится массивное жало, большая капля припоя и жидкая канифоль. Так же наносится флюс, но пайка немного другая. Теперь главная задача это сжечь изоляцию. Это можно сделать при помощи большой капли припоя. Продольными движениями вперед и назад проводим припой по месту пайки. Изоляция сжигается медленно. Не нужно повышать температуру выше 300 °C и использовать кислоту. Если не получается залудить, то пробуем снова, но уже вместо канифоли используем ЛТИ-120. Этот флюс поможет залудить провода не хуже паяльной кислоты.

Припои и флюсы

Теперь пришло время точно подобрать рабочий припой и флюс к нему, т.к. пайка, в отличие от полуды, должна не только крепко сцепляться с основным металлом, но и сама быть прочной. Сводка сведений о припоях и флюсах широкого применения из старого справочника дана на рис. Применительно к нынешнему времени к ней остается добавить не так уж много.

Характеристики припоев и флюсов широкого применения

Припои

Припои от ПОС-90 до Авиа-2 – мягкие для низкотемпературной пайки. Гарантированно обеспечивают только электрический контакт. ПОС-30 и ПОС-40 паяют медь, латунь, бронзу с неактивными флюсами, а их же со сталью и сталь со сталью – с активными. ПОССр-15 можно паять оцинковку с неактивными флюсами; другие припои при этом разъедают цинк до стали и пайка скоро отваливается.

34А, МФ-1 и ПСр-25 припои твердые, для высокотемпературной пайки. Припоем 34А можно паять алюминий в пламени (см. далее, о пайке алюминия) со специальными флюсами, см. там же. Припоем МФ1 припаивают медь к стали с активированным флюсом. «Невысокие требования к прочности» в данном случае значит, что прочность спая ближе к прочности меди, чем стали. ПСр-25 при пайке сухим паяльником (см. далее) пригоден для пайки ювелирных изделий, витражей тиффани и т.п.

Флюсы

Паяльные флюсы делятся на нейтральные (неактивные, бескислотные), химически с основным металлом не взаимодействующие или взаимодействующие в ничтожной степени, активированные, химически действующие на основной металл при нагреве, и активные (кислотные), действующие на него и холодными. В отношении флюсов наш век принес больше всего нововведений; большей частью все же хороших, но начнем с неприятных.

Первое – технически чистого ацетона для промывки паек в широкой продаже больше нет вследствие того, что он используется в подпольном производстве наркотиков и сам обладает наркотическим действием. Заменители технического ацетона – растворители 646 и 647.

Второе – хлористый цинк в активированных флюс-пастах часто заменяют тераборнокислым натрием – бурой. Соляная кислота – высокотоксичное химически агрессивное летучее вещество; хлорид цинка также токсичен, а при нагреве сублимирует, т.е. улетучивается не плавясь. Бура безопасна, но при нагреве выделяет большое количество кристаллизационной воды, что немного ухудшает качество пайки.

Хорошая новость – теперь в продаже есть широчайший ассортимент флюсов на все случаи паяльной жизни. Для обычных спаечных работ вам понадобятся (см. рис.) недорогие СКФ (спиртоканифольный, бывший КЭ, второй в списке бескислотных флюсов в табл. I.10 на рис. выше) и паяльная (травленая) кислота, это первый в списке кислотный флюс. СКФ пригоден для пайки меди и ее сплавов, а паяльная кислота – для стали.

Пайки от СКФ нужно обязательно промывать: в состав канифоли входит янтарная кислота, при длительном контакте разрушающая металл. Кроме того, случайно пролитый СКФ мгновенно растекается по большой площади и превращается в очень долго сохнущую чрезвычайно липкую гадость, пятна от которой ничем не сводятся ни с одежды, ни с мебели, ни с пола со стенами. В общем СКФ для пайки хороший флюс, но не для ротозеев с растяпами.

Полноценный заменитель СКФ, но не такой противный при небрежном обращении – флюс ТАГС. Стальные детали более массивные, чем допустимо для пайки паяльной кислотой, и более прочно, паяют флюсом Ф38. Универсальным флюсом можно паять практически любые металлы в любых сочетаниях, в т.ч. алюминий, но прочность спая с ним не нормируется. К пайке алюминия мы еще вернемся.

Лужение эмалированной проволоки

Эмалированная медная проволока теплоемкая и трудно поддается лужению. Но ее можно легко залудить с помощью обычной канифоли. Достаточно наждачной бумаги. Удаляем эмалированное покрытие с помощью наждачки, наносим канифоль и проволока успешно задужена и готовка к пайке.

Подготовка

Рабочего места

Паяют всегда при нормальном общем освещении (не хуже 500 люкс), при необходимости создания более комфортных условий применяют источник местного освещения.

Следует позаботиться о хорошей вентиляции. Наилучшие результаты дает вытяжка, при ее отсутствии паяют с перерывами для проветривания помещение от паров канифоли (каждый час при интенсивной работе).

Выбор паяльника по мощности

Паяют паяльниками различной мощности. Обычно исходят из того, что:

• маломощные паяльники (20 – 50 Вт) удобны для работы с электроникой, позволяют паять тонкие провода;
• 100-ваттным инструментом паяют слои меди толщиной не свыше 1 мм;
• 200 Вт и более позволяет паять такие массивные детали, которые изначально требуют применения мощных паяльников.

О мощности прибора легко судить визуально: 50-ваттный паяльник оказывается чуть крупнее авторучки, тогда как 200-ваттный – имеет общую длину примерно 35-40 см.

Паяльника к работе

Перед первым включением следует удалить с корпуса остатки заводской смазки. Их выгорание приводит к появлению дыма и неприятного запаха. Поэтому паяльник включают через удлинитель, выставляя его на улицу через форточку на четверть часа.

Затем молотком проковывают жало паяльника: уплотнение меди увеличивает срок службы. Кончику жала придают форму:

• под углом или на срез – для точечной работы (пример показан на рисунке 5);
• ножевидную – таким жалом одновременно паяют нескольких контактов (характерно для микросхем);
• специальную – ими паяют некоторые разновидности радиодеталей.

Рисунок 5. Пример универсальной заточки жала паяльника и правильного облуживания его рабочей области

Перед тем как начать паять, следует очистить жало от оксидной пленки. Эту процедуру выполняют мелкозернистой наждачной бумагой или бархатным напильником, а также химическим способом: погружением в канифоль. Очищенное жало облуживают припоем.

При необходимости паять в точке можно мощным паяльником. Для этого на его жало накручивают медную проволоку диаметром 0,5 – 1 мм, используя ее свободный конец для нагрева припоя.

Деталей к пайке

Паяют всегда в несколько этапов. Сначала готовят поверхность металлического проводника:

• удалением окисной пленки с последующим обезжириванием;
• облуживанием (нанесение слоя олова на входящие в контакт поверхности).

Затем можно соединять детали.

Обязательно зачищают провода, бывшие в употреблении.

Окисную пленку снимают напильником, наждачной бумагой, лезвием ножа. В случае гибких проводов обрабатывают каждую проволоку.

Изоляцию эмалированного провода удаляют протаскиванием по поверхности ПВХ-трубки, к которой его прижимают нагретым жалом.

Признак готовности – равномерно блестящая поверхность без остатков оксидной пленки.

Паяют всегда с обезжириванием, т.е. протирают поверхность безворсовой тканью или салфеткой, смоченной ацетоном или уайт-спиритом.

У новых проводов окисная пленка отсутствует. Их облуживают сразу после удаления изоляции.

Залудить медный проводник необходимо под флюсом, после прогрева припой должен покрыть поверхность металла тонким слоем. При наличии наплывов паять не рекомендуется, провод располагают вертикально, проводя паяльником сверху вниз. Излишек расплавленного припая при этом перетекает на жало.

Если же необходимо паять алюминий, то процедуру зачистки и облуживания совмещают. Для этого помещают провод, покрытый канифолью, в наждачную бумагу, греют его с одновременным вращением.

Качество флюса некоторых видов падает при длительном хранении, а также под воздействием влаги воздуха. Поэтому такими флюсами паяют с дополнительным контролем срока годности.

Пайка светодиодной ленты

Светодиодная лента так же теплоемкая, как и толстый провод. Она имеет в своем составе медную подложку, которая забирает тепло при нагреве. Залуживаем контакты с помощью канифоли. Используем мини волну и совсем немного припоя. На месте пайки должно быть немного припоя.

Процесс пайки паяльником

Предварительно облуженные детали соединяются вместе, для повышения прочности стыка допускается скручивание медных жил плоскогубцами. Затем в зону соединения вносится припой, который переносится на жале паяльника. Допускается использовать специальную проволоку с канифолью внутри, которая подается к месту соединения проводов. Разогретое жало паяльного оборудования расплавляет свинцово-оловянный материал, который заполняет пустоты между соединяемыми деталями. Излишки припоя удаляются металлической сеткой.

У начинающих монтажников возникает вопрос, как правильно паять провода, изготовленные из разнородных материалов (например, меди и алюминия). Существуют специальные флюсы, обеспечивающие смачивание припоем поверхностей. Но не рекомендуется соединение подобных деталей методом пайки, поскольку в стыке начинаются процессы электрохимической коррозии. Для соединения разнородных металлических деталей используются специальные муфты, исключающие коррозию и разрушение проводников.

Ликбез для начинающих

Для выпаивания детали из платы, нужно сделать так, чтобы контакты разогрелись до плавления припоя (примерно 230 °C). Основная ошибка начинающих — место паяльных работ сразу прогревают на 300 — 350 °C.

Например, нужно выпаять микросхему из платы паяльной станцией Lukey 702.

Многие радиолюбители и электронщики выставляют параметры нагрева выше 300 °C.

В первый момент, на деталь действует около 200 °C. На контактах и окружающем месте паяльных работ комнатная температура.

Такой метод пайки очень опасен и не эффективен.

Как все-таки без ущерба паять детали?

Нужно проанализировать место пайки и оборудование:

• Оценить толщину платы. Чем толще плата – тем сложнее и дольше ее прогревать. Плата представляет собою слои дорожек, маски, площадки и много металлических деталей, которые очень теплоемкие.

• Что находится рядом. Чтобы не повредить окружающие компоненты, нужно их защитить от температуры. С этой задачей справятся: термоскотч, алюминиевый скотч, радиаторы и монетки.
• Какая температура окружающей среды. Если воздух холодный, то плату придется нагревать чуть дольше. Особое значение имеет то, что находится под платой. Не нужно паять на металлической пластине, или на пустом столе. Лучше всего подойдет деревянная дощечка или набор салфеток. И при этом плата должна находиться в одной плоскости, без перекосов.
• Оборудование. Многие паяльные станции продаются без калибровки. Разница между показываемой температуры на индикаторе и фактическая может достигать как 10 °C, так и все 50 °C.

Пайка для начинающих от А до Я

Это статья для тех, кто хочет научиться пайке своими руками или только начинает паять.

Вначале статьи будет изложена теория, ближе к ее середине будет рассмотрена практика, максимально кратко так же расскажем об инструменте, о химии, которая необходима в пайке, о дополнительных инструментах. Для того, чтобы получить действительно качественную пайку, Вам все эти вопросы следует хорошо изучить, где-то узнавать подробности, но мы постараемся объяснить все максимально доступно «на пальцах», так что после прочтения вы гарантированно сможете выполнить поставленные задачи.

Обзор оборудования, которое может понадобиться

2. Паяльник на 40-80Вт с жалом, заточенным под клин, напоминающий шлицевую отвертку, для удобства пайки тяжелых элементов. Такой паяльник покупать для дома не советуем, хотя он и дешевый. Некоторые по ошибке сразу покупают его, потом возникают проблемы: сгорают некоторые компоненты, отслаиваются дорожки от печатных плат, потому что перегреваются. Для дома 25-30ВТ – более чем достаточно.

3. Газовый паяльник купить Предназначен для пайки в отсутствии электросети. Эквивалент (если переводить в электрическую мощность ) около 100Вт.

Инструмент 3 в 1: • паяльник, который заточен под конус, жало долговечное, выполнено не из меди, а из специального термоустойчивого сплава. Подходит для гаражных работ, ремонта в машине. • жало снимается и его можно использовать как термофен (нагрев до 600 градусов). Довольно удобно применять, если нужно прогреть термоусадочную трубку или просто деталь. Большие работы термофеном не выполнить, так как поток воздуха и давление газа составляют небольшую величину. • меняется насадка и инструмент превращается в хорошую рабочую газовую горелку с температурой 1300 градусов. Таким образом, можно паять массивные детали или просто по надобности что-то разогревать.

4. Последний тип паяльника, который набирает обороты – это керамический паяльник. Если кто-то хочет сразу начинать с хорошего и не экономить, советуем купить его. Плюсы: очень тонкое жало, подходящее для точных (миллиметровых) работ — запаять разъемы на мобильных телефонах, монтировать или демонтировать компоненты SOIC, QFP, PLCC, BGA и т.п. Мощности хватает для любых работ. Разогревается он быстро. Если нихромовый нагреватель 1,5-2 мин выходит на рабочий режим, то здесь разогрев происходит за 20 сек. – и уже можно паять.

Рассмотрим химию, которая необходима для пайки

Так как жало паяльника никогда не должно быть сухим, его обязательно нужно смачивать в канифоли или других флюсах. Перечислим их основные виды, которых более чем хватает для пайки в бытовых условиях и профессиональных мастерских.

1. канифоль сосновая можно применять в любых видах работ и обзавестись ею нужно обязательно.
2. СПИРТОКАНИФОЛЬНЫЙ ФЛЮС ФКЭт с кисточкой (он же КЭ, СКФ,

3. Химически активный флюс ЛТИ-120. Содержит в своем составе ортофосфорную кислоту, для того, чтобы более эффективно бороться с окисной пленкой. Паять старые, сильно окисленные элементы им удобней, чем перечисленными выше флюсами Примечание. Канифоль, ФКЭт, ЛТИ-120 не требуют промывки. После пайки их можно оставлять прямо на платах, на контактах и ничего страшного не произойдет, более того, будет своего рода защитный слой от дальнейшей коррозии. ЛТИ-120 все же некоторые рекомендуют отмывать, так как он активный. Обычно это делают в мастерских. промывка происходит в бензине типа «Галоша», 92, химически активными веществами, такими как изопропиловый спирт, можно и этиловым, но получается чуть дольше. Для хозяйственных работ ( ремонт телевизоров, магнитофонов и т.д.) отмывать его не обязательно.
4. Флюс Ф-38Н. Высокоактивный, кислотный. Применяется для пайки нихрома, алюминиевых деталей, нержавейки, бронзы. Удобно паять заземления на выводы, корпуса, радиаторы. Когда горит – «бьет в нос». Применяется достаточно редко, в основном в тех случаях, когда нужно бороться с большим окислом, например, на грязных проводах. В автомобиле он, конечно, незаменим: грязь, масло можно не промывать, а просто покрыть этим флюсом и все запаивается быстро и комфортно. Требует обязательной отмывки бензином, иначе начнется процесс коррозии.
5. Такое же свойство имеет паяльная кислота – более дешевый вариант флюса Ф-38Н.
6. Густая прозрачная жидкость – чистый медицинский 99-типроцентный глицерин. Отличное средство для пайки конструкторов, усилителей, автомобильной электроники и лужения печатных плат. Обладает отличной смачиваемостью, наносится кисточкой. Паять им легко, припой растекается по контактным площадкам и проводам прекрасно. Окислительных свойств нет, так как это многоатомные спирты. Кислоты не содержит – безопасен и безвреден. Запаха он сильно не выделяет, по крайней мере, при пайке на паяльной станции при температуре порядка 270 градусов. Смывается простой водой!
7. Модернизированный ФКЭт приготовленный по собственной рецептуре: • на 200гр изопропилового спирта наливается 200 гр. этилового спирта (водка не пройдет из-за того, что она содержит воду), • плюс ко всему этому добавляется 200 гр глицерина (для того, чтобы жидкость получилась вязкая и держалась лучше на контактах) • добавляется кусковая канифоль до того момента как она перестанет растворяться. Раз в два-три дня ее нужно взбалтывать, пока она не перестанет разводиться. Смывка не требуется. Грязи не оставляет. Электричество такой флюс не проводит – проверено мультиметром до 10 МОм.
8. Последним хотелось бы особо рассмотреть индикаторный флюс ТТ. Он в виде геля, соответственно, он не течет, имеет интересную пастообразную структуру, мягкий. По заявлениям производителя отмывка не требуется, более того, цитата: «остатки флюса после пайки предохраняют паяльный шов от коррозии, при условии исчезновения красной окраски». Состоит из: вазелина, эмульгатора, тетраэтиленгликоля и КРС-78. Производитель обещает защиту от коррозии, но с другой стороны, так как флюс активный ( позволяет паять сильно окисленные и грязные контакты, проводники, в том числе старые советские, которые покрылись толстым слоем окисла), мы не рекомендуем оставлять его не промытым. Смывается он обычной водой. Так же флюс подходит для пайки SMD – компонентов, так как он обладает достаточной вязкостью (в отличие от других флюсов) для их точного позиционирования на площадках и дорожках печатной платы.

В любом случае выбор химии остается за вами, каким из представленных элементов пользоваться.

Наши рекомендации:

• для обычной повседневной пайки – флюс ФКЭт (для финальной паки); • канифоль обязательна для зачистки паяльника и смачивания контактов, лужения и т.д. (для подготовительных работ). Сначала лудим в канифоли, а паяем с флюсом. • Для работы со старыми электронными компонентами, бытовыми приборами, которые окислены, лу4чше использовать ЛТИ-120. • Если нужно лудить автомобильную электрику можно приобрести Ф-38Н. Но для бытовых нужд, чтобы начать паять, он не обязателен.

Инструмент для пайки

Рассмотрим инструмент, который необходимо приобрести для начала радиолюбительской деятельности, для монтажа/демонтажа электронных компонентов.

Кусачки (бокорезы) – они обязательны для работы, ими удобно формовать лишние выводы, откусывать и зачищать лишние выводы. Плоскогубцы – для обжатия/поджатия элементов радиоэлектроники. Если плоскогубцы с удлиненной рабочей частью, ими можно пользоваться как пинцетом. Очень удобно, если что-то нужно выдернуть с платы, что-то окрутить, придержать гайку, болт. Скальпель технический со сменными лезвиями (некоторые используют медицинские или ножи) для зачистки проводов, дороже от лака, отрезания. Оловоотсос, который представляет собой шприц обратного действия. Если шприц выдавливает, то этот, наоборот, втягивает. Для снятия лишнего припоя с контактов и контактных дорожек , выпайки элементов. Для тех же целей можно использовать специальную медную оплетку, которая впитывает под действием капиллярных сил расплавленный припой. Оплетка – вещь одноразовая, которая заканчивается и выкидывается (чистить ее не получится). В отличие от оловоотсоса, который разбирается и из него можно вынуть снятый припой, закрутить обратно и снова использовать. Т.е. это универсальный инструмент многоразового использования. Если вы что-то не так припаяли можно эту пайку снять и заново все перепаять. Есть электрический оловоотсос, который чем -то напоминает паяльник и запитывается от сети 220Вт. Он насаживается на припаянный к печатной плате вывод и под своим теплом, расплавляя припой, втягивает его в свой корпус. Но для начинающих вполне хватит оплетки и обычного оловоотсоса.

Этот набор необходим и обязателен к применению для начала паяльных работ радиолюбительской практики, без него не обойтись ни в одном ремонте, тем более при сборке собственных конструкторов и сложных устройств.

Третья рука (механическая рука, держатель) — своеобразный помощник, рекомендуем у применению. Состоит из: • штатива, который включает в себя зажимы в виде «крокодилов», в них можно зажимать проводник, чтобы не держать его рукой. • небольшой ванны, в которую можно класть канифоль или припой. • держателя паяльника Штатив у такой руки удобный, крутится во всех направлениях, регулируется по высоте.

Практика

Если вы достали старый паяльник с грязным окисленным жалом и остатками канифоли на нем, то его нужно «реанимировать». Если паяльник новый из упаковки, в любом случае его необходимо будет подготовить к работе, так как его рабочая часть окислена на воздухе и соответственно припой он на себя брать не будет — паять таким паяльником не получится. Что нужно сделать: рабочую часть жала в холодном состоянии нужно зачистить надфилем, напильником или точильным камнем, крепко удерживая в руках. Медь материал мягкий, податливый, поэтому больших усилий во время зачистки прикладывать не стоит, вполне хватит нескольких движений, чтобы все обработать до чистого светлого металла. Диаметр жала чистить не обязательно, потому что пайка производится пяточкой. Пока зачищенная часть не успела окислиться, нужно включить паяльник в сеть и разогреть, но не просто положив на подставку, а утопив его кончик в канифоль. Утапливать нужно сразу в холодном состоянии и ждать, пока не разогреется. Параллельно с этим процессом нужно подготовить оловянные прутки. Необходимо залудить рабочую часть жала, чтобы оно в дальнейшем хорошо брало на себя припой, прогревало место контакта, а так же для сохранности и долговечности работы самого жала. Такому процессу подвергают обычные паяльники. На паяльных станциях подготовка делается гораздо проще, точить и лудить не нужно, так как используется спецхимия. Для обычных паяльников рабочая температура составляет 300 … 350 градусов, хотя на сегодняшний день китайские паяльники разогреваются на температуру до 500 градусов, что не хорошо, так как перегреваются компоненты, дорожки печатных плат. Пока не выгорела и не высохла канифоль на жале паяльника, нужно нанести на нее олово и снова окунуть в канифоль. Протрите рабочую часть жала паяльника о мягкую губку. Жало должно быть равномерно пролужено: красно-розовый оттенок меди должен пропасть, олово должно иметь чистый серебристый оттенок. Все готово к работе. Уже рабочим пару раз окуните паяльник в канифоль и поставьте его в держатель. Отключите его, если не планируете эксплуатировать далее. Канифоль служит как защита, она имеет приятный запах древесной смолы, химии в ней нет и вредного в этом запахе, соответственно, тоже ничего нет. Поэтому насчет дыма можете не переживать – это безвредное вещество, в отличие от веществ, которые сейчас применяются.

Пайка

Возьмите медный провод. С помощью кусачек разрежьте его пополам и скальпелем очистите от изоляции. Покладите одну из половинок провода на скальпель и, прокручивая его вокруг свое оси, придавливайте кабель к лезвию. Слой изоляции надрезается и впоследствии легко снимается. Закрутите жилы кабеля в «косичку», чтобы было с ней легче работать и жилы «не распушивались» . Залудите подготовленный провод припоем ПОС61. Возьмите разогретое жало паяльника, нанесите на него припой. Вывод кабеля окуните в канифоль, и утопите его в ней, чтобы он плавал. В таком состоянии проведите паяльником несколько раз по жилкам кабеля, не вынимая его из расплавленной канифольной ванны. В итоге получится равномерно нанесенный оловянистый слой. Снова опустите его в канифоль, чтобы лакировать провод. Второй провод залуживается точно так же, потеков быть недолжно, цвет везде одинаковый. Теперь, чтобы запаять два конца кабеля вместе, нужно их зажать в неподвижном состоянии (для этого можно применить третью руку, которую мы рассмотрели выше). Жало снова смачивается в канифоли (она используется постоянно), берется немножко припоя и соединение прижимается им слегка. При испытании на разрыв такое соединение должно быть прочным (разрыв должен быть не по пайке).

Как правильно паять феном

Нужно закрыть все мелкие и уязвимые к перегреву компоненты защитой. В данном случае используется алюминиевый скотч. Он хорошо защищает компоненты от температуры, плотно держит компоненты платы. Однако, прибавляет теплоёмкость к месту пайки. Термоскотч также хорошо защищает, только хуже держится на плате.

Плату размещается на таком материале, который наименее теплоёмкий и медленно отдает температуру в окружающую среду. Можно использовать, например, деревянную дощечку. И при этом, место пайки не должно находиться под наклоном.

Лучше всего нанести на контакты флюс. Он хорошо распространяет тепло, по сравнению с нагреваемым воздухом, однако не следует его добавлять слишком много. Он может вскипеть, зашипеть или помешать пайке.

Первым делом прогревается место пайки. Фен выставляется около 100 °C и максимальным потоком воздуха.

Далее, спустя около минуты следует плавно повысить нагрев. Разница с контактами будет небольшая. Таким образом, в течение нескольких минут, повышаем до 300 °C.

Работа с припоем

При достаточном нагреве расплавленный припой должен стать текучим. При мелких работах можно взять на жало инструмента каплю сплава и перенести ее на соединяемые детали. Но удобнее пользоваться тонкой проволокой (прутком) разного сечения. Часто внутри проволоки содержится слой канифоли, который помогает правильно паять паяльником без отвлечения от процесса.

При таком способе горячим инструментом прогревается поверхность соединяемых проводников или деталей. Конец прутка припоя подводят к жалу и немного (на 1-3 мм) просовывают под него. Металл моментально плавится, после чего остаток прутка убирают, а припой греют паяльником, пока он не приобретет яркий блеск.

При работе с радиодеталями нужно учитывать, что нагрев для них опасен. Все операции выполняют в течение 1-2 секунд.

Во время пайки соединений одножильных проводов большого сечения можно использовать толстый пруток. При достаточном нагреве инструмента он тоже плавится быстро, но распределять его по спаиваемым поверхностям можно медленнее, стараясь заполнить все выемки скрутки.

Как понять, что деталь уже выпаивается

На контактах появляется блик. С помощью пинцета следует аккуратно подтолкнуть микросхему. Если она двигается легко и плавно из стороны в сторону, то ее уже можно снимать, если нет – греем дальше.

Эту технику необходимо индивидуально подстраивать под каждую пайку и паяльную станцию. Например иногда придется дольше греть плату, а в порой и около 240 °C хватит. Метод паяльных работ зависит от случая.

Подбираем паяльник

Если вы не занимаетесь радиоделом профессионально (скорее всего это так, иначе вы не изучали бы этот материал), у вас в арсенале обычный паяльник в одном экземпляре. О паяльной станции речь и вовсе не идет, поскольку это достаточно дорогой (хотя и очень удобный комплект). Но для начинающего мастера это излишество.

Вернемся к паяльникам. Классика — это нихромовый нагреватель и медное жало. На самом деле, это лучшее сочетание, но для ручного управления. Никакого контроля за температурой, плавный медленный нагрев. При этом медное жало отлично держит градус, и зачастую компенсирует теплоотвод в месте пайки. Еще одно преимущество — мягкий материал позволяет формовать любую конфигурацию наконечника. Можно буквально расклепать и выпилить жало под конкретный вид пайки.

Единственный недостаток — медь быстро выгорает, и такой тип жала фактически является расходным материалом. Его постоянно приходится обтачивать напильником.

На иллюстрации изображена классическая форма «отвертки». Универсальный кончик для большинства любительских работ.

Если ваш «нагревательный прибор» оснащен регулятором температуры — необходимо учитывать инертность меди. Заданную цифру он набирает медленно, и также неторопливо остывает.

Керамическое жало с серебряным напылением — это современный аксессуар. Если стоит вопрос, как работать с деталями SMD формата, или как выпаять микросхему из двухсторонней платы — это ваш вариант. Однако им не так удобно паять мощные теплоемкие провода и контакты.

Такой паяльник моментально греется, и на нем можно точно контролировать градусы (при наличии регулятора).

Способ нагрева может быть любым. Такой же керамический нагреватель, как и жало, или нихромовый. Еще на медных паяльниках применяются индукционные нагреватели, но это скорее экзотика.

Сплав Розе

Чтобы уменьшить риск перегрева, можно использовать сплав Розе. Он поможет снизить нагрев до 120 °C. Таким способом можно выпаять деталь из опасных и чувствительных участков. Достаточно добавить пару гранул припоя и немного флюса.

После лужения контактов, деталь легко выпаивается. Нужно аккуратно выпаивать контакты, они могут легко повредиться из-за резкого движения. Получившийся припой в обязательном порядке удаляется с платы. Он очень хрупкий и не подходит для использования.

Как работает паяльник

Излучающие тепло приспособления для пайки называют паяльниками. В зависимости от способа нагрева они бывают электрическими, газовыми, термовоздушными, индукционными. Чаще всего используются электрические приборы, мощность которых выбирается для пайки определенных материалов:

• для соединения электронных компонентов мощность паяльника должна быть до 40 В;
• для деталей с тонкими стенками до 1 мм необходима мощность в 80-100 Вт;
• заготовки с толщиной стенок от 2 мм и более требуют мощность приспособления выше 100 Вт.

К самым энергоемким паяльникам относятся молотковые устройства, мощность которых может достигать до 550 Вт. Они могут разогреваться до температуры в 600С. Применяются молотковые паяльники для соединения массивных деталей.

Акустический паяльник небольших размеров пригодится для электротехника. Приспособление отличается низкой теплоемкостью, поэтому его используют для тонкой паечной работы.

Кроме массивности металлических изделий, на требуемую мощность паяльника влияет теплопроводность самого обрабатываемого материала. Так, например, для медных изделий прибор следует нагревать намного сильнее, чем для работы с деталями из стали.

Оптимально необходимая температура жала приспособления для пайки может поддерживаться как вручную, так и автоматически. Используются для этого тиристорные регуляторы.

Комбинированный метод

Еще одна очень эффективная техника. Если во время пайки деталь плохо паяется или не выпаивается – это следствие низкокачественного припоя, флюса или недостаточного прогрева платы.

Для этого во время работы паяльником, необходимо сверху помогать паяльным феном. Фен следует ставить до 200°C. Так нагрев будет происходить быстрее, и температура на контактах стабилизируется, окружающий воздух будет меньше забирать тепло.

Другие виды пайки

Сухая пайка паяльным карандашом, применяется в тех случаях, когда растекание припоя из рабочей зоны нежелательно — при изготовлении украшений и предметов художественного творчества. Жало берут бронзовое и лужению его не подвергают.

Скрученные жилы большого сечения пропаивают погружением в чашку, заполненную расплавившимся припоем, или футорку. Футорка имеет электроподогрев, на поверхности находится слой кипящего флюса, через который проходят концы жил при окунании.

Для медных изделий большой массы, таких, как трубы, применяют пайку в пламени горелки. Высокая температура факела удаляет окисный слой.

Пайка горелкой

Вначале проводят лужение тугоплавким припоем, после чего детали можно спаивать низкотемпературными составами.

В каких случаях паять феном не получится

Паяльный фен как правило достигает мощности не боле 500 Вт. Чем меньше мощность, тем меньше можно прогреть площадь платы.

С помощью паяльного фена не получится адекватно выпаять массивные детали, компьютерные BGA микросхемы (мосты, CPU, GPU). Фен не сможет прогреть такие площади.

Это все равно что вскипятить стакан воды с помощью одной спички. Повышать температуру тоже не вариант, это уничтожит как саму деталь, так и плату.

Для массивной платы необходим нижний подогрев. Чаще всего это плита, которая нагревается до 100 – 200 °C. Печатную плату получится равномерно прогреть. А с помощью фена довести до плавления припоя.

Так же можно использовать строительный фен. Он имеет большее сопло, и его мощность может быть до 3000 Вт. Однако, строительный фен тоже не выход. Из-за того, что греется только деталь и небольшое окружающее пространство вокруг, после пайки плата деформирмируется от высокой разницы нагрева, тем самым отрываются выводы от площадок (особенно это кается больших BGA деталей).

Популярные вопросы

Чем нужно зачищать концы проводов?

Использовать грубые абразивы для зачистки не рекомендуется. Их частицы застревают в поверхности, удалить полностью не представляется возможным. А при эксплуатации абразивы провоцируют развитие процесса окисления. Качественную зачистку обеспечат: скребок, нож, напильник, надфиль. При работе с токопроводящими проводами рекомендуется предварительно покрыть их активированным флюсом, остатки которого следует удалить по окончании пайки.

Какой мощности выбрать паяльник для бытовых нужд?

Мощность определяет функции инструмента. Если основная часть работ планируется с профилями и толстыми проводниками, то подойдёт устройство до 65 Вт. Пайку проводов диаметром до 0,6 мм осуществляют паяльником до 25 Вт.

Играет ли роль способ скрутки на прочность и функционал соединения?

Каждый способ имеет своё предназначение:

• простые скрутки подходят для одножильных и многожильных проводов, но их предварительно следует очистить от изоляционного слоя;

• бандажные соединения используются при работе с толстыми токоведущими проводами;

• желобковые выполняются с проводниками, имеющими легкоплавкую изоляцию;

• простая, но последовательно выполненная скрутка (британская) применяется для соединения токоведущих кабелей, имеющих сечение до 1,4 мм2.

Сколько времени нужно греть припой?

Некоторые при пайке берут припой на паяльник. Делать этого не нужно. Достаточно установить припой над скруткой проводников и прогреть его, едва касаясь жалом. Достаточно 3-4 секунды для плавления вещества.

По каким признакам можно понять, что пайка выполнена удачно?

На успешно выполненную работу указывают следующие признаки:

• слой припоя должен покрывать все концы проводников;

• цвет пайки должен быть блестящим, а не матовым;

• при механическом воздействии (лёгком!) соединение сохраняет целостность.

Требуется ли какая-либо подготовка нового паяльника к работе?

Да, жало нового инструмента необходимо очистить от окиси и покрыть оловом. Наконечник после нагрева трут о нашатырный камень, после чего расплавляют на нём каплю припоя. Завершается подготовка паяльника обычной чисткой жала.

Выпаивание деталей из плат одним паяльником

Малогабаритные по площади SMD детали можно выпаять с помощью конусного жала. Нагреваются оба контакта детали и она быстро отходит с платы. Также конусное жало удобно во время впаивания SMD детали, так как можно точно дозировать количество припоя на контакты.

Пайка оплеткой

Оплетка представляет собой жилки тонких медных проводов.

Можно использовать в качестве оплетки экранирующую изоляцию от антенны. С помощью оплетки можно легко и быстро убрать припой с контакта. Нужно нанести флюс на оплетку и контакт. Далее, с помощью паяльника место пайки медленно прогревается и олово переходит на оплетку. Такой метод пайки хорош для мелких деталей и не больших DIP контактов. Если нужно выпаять PCI разъем, то оплетка быстро потратиться в пустую.

Вакуумный шприц и иглы

Вакуумный шприц быстро удаляет массивные распаленные части припоя. А с помощью игл DIP контакты легко отпаиваются от платы. Игла надевается на контакт, и с помощью паяльника прогревается. Иглу нужно успеть продеть через контакт платы на корпус микросхемы, пока припой будет в расплавленном состоянии. Или наоборот, когда контакт уже разогрет, и в эту же секунду вставляется игла.

Такие методы пайки устарели. Современные платы производятся для машинной сборки, поэтому зазор между контактами и выводами деталей минимален. Игла уже слабо проходит, а вакуумный шприц не успевает забрать точенные капли припоя. Обычный электролитический конденсатор выпаять с помощью шприца уже не получится. В таком случае поможет метод жидкого жала.

Жидкое жало и его плюсы

Жидкое жало представляет собой каплю припоя, которая позволяет не пользоваться дополнительными инструментами (оплетку, фен, иглы или шприц). Техника такая же, как и со сплавом Розе. Основное отличие в температурах. Жало типа топорик обладает массивной продольной рабочей поверхностью. Оно позволяет захватить сразу несколько контактов одновременно.

Наносим припой на жало. На паяемую микросхему наносится пастообразный флюс с помощью шприца. Деталь и ее контакты прогреваются жалом до плавления олова и точно также нужно сделать с другой стороны.

Как научиться владеть паяльником?

Очень просто: минимум знаний, все держится на практике, небольшое количество материалов и главное – тот или иной паяльник.
Выше мы назвали один параметр этих ручных инструментов (мощность). Он важен для понимания:

• Что паять.
• Как быстрее работать.

Чем мощнее паяльник, тем толще его медное жало, тем медленнее оно разогревается, но и дольше держит режим пайки после отключения от сети или паяльной лампы.

• Особенности выбора строительного материала для дома
• На что следует обратить внимание при выборе типа металлопроката для классической фальцевой кровли?

• Почему нужно заниматься спортом с детства?

Но они не годятся для пайки небольших электродеталей, тонких проводов, как разогреватели меньшей мощности.

Есть также паяльники, и они не последние в этой линейке, мгновенного нагрева жала и быстрого охлаждения после точечной пайки радио-и электросхем – электроимпульсные. Ими соединяют метизделия в различных бытовых мастерских.

Процесс несложный. Если у вас есть обычные плоскогубцы и кусачки, пинцет с тонкими и широкими (до 1 см) лапками, то вам остаётся приобрести или достать из кладовки три специфические вещи:

• паяльник;
• материал пайки (припой) – чаще сплав свинца и олова;
• антиокислитель и обезжириватель (флюс).

К этому добавим минимум общих знаний по материалам для пайки.

Олово-свинец соединяет хорошо драгматериалы и плохо железо и алюминий.

Дополнительная тренировка

Для дополнительной тренировки можно попробовать паять различные ненужные платы от компьютеров и смартфонов. На материнских платах существует много SMD и DIP компонентов. Только долгие и упорные часы практики помогут развить навыки в пайке.

Сетка

В качестве упражнения можно попробовать спаять сетку из проводов. Качество пайки оценивается по нагрузке на эту спаянную сетку проводов. Если паяные соединения не рвутся под нагрузкой, то пайка отличная.

Конструкторы

Так же отлично помогают радиоконструкторы.

Они учат понимать электрические схемы и тонкости пайки. Следует начинать с простых конструкторов, например с мигалок или дверных замков. По мере повышения мастерства, можно повышать уровень сложности, доходя до сложных LED кубиков.

Пайка кислотой

Кислота используется только в крайнем случае, когда сильно окисленная поверхность не поддается лужению. Все детали, провода и разъемы могут отлично паяться без кислоты. Подробнее о паяльной кислоте

Пайка — очень простые, но полезные советы

• По возможности останавливайте свой выбор на паяльнике со сменным жалом;
• Обязательно очищайте жало паяльника каждый раз после пайки. При первом использовании не забудьте залудить жало паяльника;
• Не оставляйте разогретый паяльник без флюса. Он защищает жало от окисления;
• Используйте для хранения припоя металлические банки, можно от консервов;
• Помните о том, что качество и надёжность паяного соединения в полной мере зависит от того, насколько одинаковой будет температура спаиваемых поверхностей.

И последнее, никогда нельзя забывать о предельных температурах некоторых электронных компонентов. Такие элементы, как полевые транзисторы и интегральные схемы боятся перегрева, поэтому паять их можно не более 5-10 секунд при температуре 260-300 градусов.