Як паяти електроніку (з ілюстраціями)

Уміння паяти компоненти з наскрізними отворами - дуже важливий навик для будь-якого любителя або фахівця з електроніки. Дізнайтеся, яке обладнання і навички вам знадобляться, щоб правильно паяти електронні компоненти.

кроки

Частина 1 з 3:

Необхідне обладнання

1. Використовуйте паяльник з відповідним контролем температури. Для пайки електронних компонентів на друкованих платах найкраще користуватися досить потужними паяльниками із захистом від електростатичного розряду (ESD) і регулюванням температури. Такі паяльники можуть безперервно працювати протягом декількох годин, вони добре підходять для оброблення різного рівня складності з електронікою. Для простих робіт можна використовувати звичайний недорогий паяльник.

Використовуйте паяльник з фіксованою потужністю: 25-ватний для роботи з дрібними компонентами і 100-ватний для пайки більших деталей і товстих дротів.
По можливості використовуйте паяльники з регулюванням температури, так як вони забезпечують найбільш безпечну обробку плат. При цьому ви зможете регулювати температуру жала паяльника в залежності від розмірів компонентів.

2. Використовуйте дротяний припій з відповідного сплаву. Найбільш поширеним припоєм в електроніці є сплав з 60% олова і 40% свинцю (іноді його позначають як 60/40), хоча насправді найнижчу температуру плавлення має сплав 63/37. Цей припой рекомендується використовувати новачкам, хоча він трохи небезпечний через те, що містить свинець. Необхідно працювати в місці з хорошою вентиляцією (або у відповідному респіраторі), або використовувати паяльник з вакуумним відсмоктуванням.

Останнім часом з`явилися різні безсвинцеві припої. Вони мають більш високу температуру плавлення і гірше змочують оброблювану поверхню в порівнянні зі сплавами олова і свинцю. Хоча такі припої і безпечніше, з ними складніше працювати. Найбільш поширений припій з 96,5% олова і 3,5% срібла, він дозволяє отримати з`єднання з більш низьким електричним опором, ніж сплави олова зі свинцем. Однак цей припой використовують не через низький опір - основною причиною є його безпеку.

Як свинцеві, так і безсвинцеві припої можна придбати в магазині господарських товарів або замовити через інтернет.

3. Використовуйте для пайки електроніки порошковий дріт з флюсом. Перевірте, щоб обраний флюс був сумісний з паяемимі компонентами. Вам напевно не підійде сантехнічний флюс. Флюс - це матеріал (каніфоль і її різновиди), який використовують для того, щоб підготувати поверхні до паяння. Перед паянням необхідно очистити поверхні від бруду, жиру і тому подібного, тобто від усього того, що може негативно вплинути на паяні з`єднання. Найкраще підійде паяльна дріт з флюсом, так як в цьому випадку він буде потрапляти на поверхні в процесі пайки, хоча для роботи з дуже дрібними деталями, поверхневого монтажу або автоматичної пайки можна використовувати інші варіанти.

Для пайки електричних і електронних компонентів використовують декілька поширених видів флюсу. Це RMA, RA і водорозчинні флюси (у порядку убування популярності). Чим активніше флюс, тим важливіше не залишити його після пайки, щоб не допустити тривалого хімічного впливу або пошкодження роботи електричного і електронного обладнання. Зокрема, слід видаляти водорозчинні флюси.

Після пайки каніфоль залишає коричневий липкий наліт, який в ідеалі не повинен викликати корозію і проводити електричний струм. Цей наліт можна зняти за допомогою спеціального засобу для видалення каніфолі або ізопропілового спирту.

Що не вимагає відмивання флюс залишає після пайки осад, який не викликає корозії і не проводить електричний струм. Цей флюс розрахований на те, що його можна залишати на паяні з`єднання і прилеглих до нього поверхнях.

Як правило, водорозчинні флюси володіють більшою активністю, і перед пайкою їх слід змивати водою. Якщо не очистити поверхні, залишки водорозчинного флюсу можуть викликати корозію і пошкодити плату або компоненти.

4. Візьміть необхідну плату і компоненти. Як правило, при електронній пайку використовуються «наскрізні» компоненти, висновки яких вставляються в отвори на друкованих платах і припаиваются до металевого покриття (доріжках) навколо отворів. На одних платах внутрішня поверхня отвору покрита металом, на інших немає - в останньому випадку вставлений провід з`єднує доріжки на верхній і нижній стороні друкованої плати, і при цьому, як правило, потрібно пайка контактів з обох сторін.

Хоча при пайку інших електричних елементів, наприклад проводів або сполук, застосовуються дещо інші методи, загальні принципи роботи з припоєм і паяльником однакові. Проте врахуйте, що з`єднання та інші рухливі точки необхідно міцно закріпити перед пайкою. Паяні з`єднання НЕ забезпечує механічну міцність або стійкість до вібрації, воно являє собою лише електричний контакт з дуже низьким опором.

5. Зафіксуйте паяемие компоненти за допомогою затиску. Зазвичай електронні компоненти досить малі, і вам знадобляться щипці, гостроносі плоскогубці або пінцет, щоб утримувати їх на місці, поки ви управляєтеся з паяльником і припоєм. Іноді це досить тонка робота.

Зробіть вибір відповідно до затискачі або підставки для того, щоб утримувати плату на місці під час пайки.

Частина 2 з 3:

Пайка компонентів

1. Підготуйте компоненти до пайки. Будьте уважні і виберіть відповідні за типом і характеристиками компоненти. Якщо вам потрібні резистори, перевірте їх цифрові ключі. При необхідності зігніть відводи - будьте обережні, щоб не зламати їх (не згинайте проводу занадто сильно), - і притисніть їх до плати.

2. Будьте гранично обережні і паяйте в потрібному місці. Завжди паяйте в добре провітрюваному приміщенні і захищайте органи дихання і очі. Подбайте про безпечному місці, на яке ви зможете покласти паяльник (використовуйте вогнетривку підставку або утримувач), коли він включений. Гарячий паяльник легко може привести до пожежі, якщо покласти його на поверхню столу, папір або пластик.

Слідкуйте, щоб відстань між електронними компонентами та вашим обличчям становило не менше 20-30 сантиметрів, інакше краплі припою або гарячий флюс можуть потрапити вам в очі. Намагайтеся використовувати захисні окуляри. Розплавленийприпой може несподівано бризкати.

3. «ЗАЛУДІТЬ» жало паяльника. Розплавте кінчиком паяльника маленький кулька припою. Ця операція називається лудінням, вона дозволяє збільшити тепловий потік від паяльника до проводу і підкладці і оберегти плату від тривалого нагрівання.

Обережно помістіть жало паяльника разом з краплею на поверхню контакту дроту і підкладки. Кінчик паяльника з краплею повинен стосуватися як дроти, так і підкладки.

Жало паяльника не повинно стосуватися неметалевої частини друкованої плати, будь то часто використовується скловолокно або будь-якої іншої матеріал. Високі температури можуть пошкодити неметаллическую частина.

4. Подайте на контакт між проводом і підкладкою дріт припою. Флюс з паяльною дроту активним протягом короткого часу після того, як розплавиться і потрапить на поверхню пайки. Він повільно вигорає (саме тому від місця пайки піднімається дим) і втрачає свою ефективність. Провід компонента і підкладка повинні бути досить нагріті, щоб припій плавився в місці їх з`єднання. Розплавленийприпой повинен з`єднати підкладку і провід за рахунок поверхневого натягу. Зазвичай це називають змочуванням.

Якщо припой НЕ розплавляється в потрібному місці, швидше за все, він недостатньо розігрівся, або ви погано очистили поверхню від жиру і бруду. Можливо, необхідно ще раз обробити поверхню флюсом. Перед паянням може знадобитися ретельне очищення поверхонь.

Будьте обережні - зазвичай наждачний папір занадто жорстка, а після обробки м`якшою дротяної мочалкою залишаються крихітні шматочки провідного металу, що може привести до непередбачених коротких замикань і неправильної роботи плати.

5. Припиніть подачу припою після того, як змочіть їм потрібні поверхні. Перестаньте подавати припой, коли він заповнить зазори і зволожить потрібні поверхні. Для більшості з`єднань потрібно не більше однієї-двох крапель припою, хоча його кількість може трохи відрізнятися для різних компонентів. Керуйтеся наступними правилами:

якщо у вас плата з гальванічним покриттям, перестаньте подавати припой, коли навколо з`єднання утворюється суцільна увігнута кромка;

на не покритій металом друкованій платі припиніть подачу припою після того, як він утворює плоске пляма;

якщо ви використовуєте занадто багато припою, у вас вийде опукле каплеподібним з`єднання, в той час як при нестачі припою утворюється увігнутий контакт неправильної форми - в обох випадках паяні з`єднання буде неякісним.

Частина 3 з 3:

якісна пайка

1. дійте швидко. На жаль, електронні компоненти і плати легко пошкоджуються через перегрів. Проте цього можна уникнути, якщо діяти досить швидко. Можна притиснути до плати поруч з місцем пайки палець, щоб вчасно помітити перегрів.

Спробуйте підстрахуватися і використовуйте паяльник меншої потужності, ніж та, яка, на вашу думку, може знадобитися. Зазвичай для роботи з електронікою досить 30-ватного паяльника. Дуже корисно також потренуватися паяти, перш ніж приступати до відповідальної роботи.
При роботі з двостороннім платою огляньте паяні з`єднання з обох сторін. Нормальні паяні контакти блищать і мають форму конуса. Якщо контакт має «вкритий інеєм» і тьмяний вигляд, то, швидше за все, він довго не протримається.

2. Подумайте про те, щоб при пайку чутливих компонентів використовувати радіатори. Деякі компоненти (діоди, транзистори і так далі) досить чутливі до теплових пошкоджень, і при їх пайку потрібно маленький алюмінієвий радіатор, який слід прикріпити до висновків цих компонентів на протилежному боці друкованої плати. Такі алюмінієві радіатори можна придбати в магазині електроніки. Можна також використовувати невеликі затискачі.

3. Навчіться визначати, чи достатньо припою. При правильному нанесенні припій буде блискучим, а не тьмяним. Якість паяних з`єднання найкраще визначається візуально. Припій повинен плавитися на поверхні електронних компонентів або доріжках друкованої плати, а не на жалі паяльника. У цьому випадку він як слід пристане до поверхні металу після охолодження.

Паяні з`єднання повинно рівномірно покривати поверхню компонентів, припою має бути не надто багато, щоб він не утворював кульку, але і не дуже мало, так щоб він повністю покривав місце контакту.

4. Тримайте паяльник в чистоті. Пригорілий флюс, каніфоль з сердечника припою і пластикові оболонки проводів можуть забруднити жало паяльника, що завадить як слід спаяти електронні компоненти. В результаті паяні з`єднання матиме високий електричний опір і низьку міцність. Жало паяльника має блищати і бути вільним від нагару.

Очищайте паяльник кожен раз після пайки чергового компонента. Як випливає чистите жало паяльника мокрою губкою або мочалкою з бронзовою або латунного дроту.

5. Зачекайте, поки припій повністю охолоне, перш ніж переміщати компоненти. Протягом деякого часу припій залишається м`яким, і це складно визначити візуально. У разі дрібних електронних деталей для охолодження припою може знадобитися лише кілька секунд, проте великі компоненти мають велику масу, вони довше розігріваються в процесі пайки і набагато повільніше остигають разом з припоєм.

Якщо компоненти занадто гарячі на дотик, використовуйте гостроносі плоскогубці або інструмент з двох затискачів типу "крокодил", прикріплених до невеликої шарнірної підставці. Якщо уважно стежити за припоєм, то можна помітити, як він осідає в міру охолодження.

6. Потренуйтеся на непотрібних компонентах. Перш ніж приступити до пайки чогось важливого, слід потренуватися на непотрібних деталях. Такі деталі можна дістати з старого радіоприймача або інших приладів.

Ніхто не досконалий, навіть професіонали. Нічого страшного, якщо вам доведеться перепаять що-небудь. Таким чином ви уникнете неполадки в майбутньому.

Поради

Якщо паяльник часто використовувати, з часом його жало пристане до втулки через що скупчилися між ними оксидів. Цієї проблеми зазвичай позбавлені жала із захисним покриттям. Якщо іноді вам не вдається зняти мідний наконечник, з часом він остаточно застрягне у втулці, а потім зруйнується. Щоб уникнути цього, через кожні 20-50 годин роботи виймайте наконечник з холодного паяльника і рухайте його вперед-назад і повертайте, щоб витрусити оксидні лусочки, а потім знову затискає. В результаті паяльник прослужить довгі роки!
Більшість паяльників мають змінні наконечники (жала). У тиснув обмежений термін служби, вони мають різну форму і розміри і підходять для різних завдань.
Тримайте під рукою гумову грушу або інший який відсмоктує інструмент (щоб відсмоктати розплавленийприпой), або моток обплетення для видалення припою (тонкої мідної сітки, яка вбирає розплавленийприпой) на випадок, якщо ви допустите помилку і потрібно буде щось від`єднати або видалити зайвий припій.
Якщо у вас є дротова мочалка (найкраще з латуні), очистіть нею остиглий паяльник від нальоту і оксидної плівки. Робіть це через кожні 60-75 годин роботи.

попередження

Припої, особливо на основі свинцю, містять шкідливі матеріали. Мийте руки після пайки і пам`ятайте, що для містять припій предметів можуть знадобитися особливі заходи по утилізації.
Паяльники розігріваються до високих температур. Не торкайтеся до жала гарячого паяльника. Обов`язково використовуйте відповідну підставку або утримувач, щоб жало паяльника не торкайтеся до робочої поверхні.