Пайка — один из наиболее надёжных видов создания соединений деталей. Это обеспечивается введением в соединительную зону сплава в жидкой форме, чья температура плавления ниже, чем у материала, из которого выполнены соединяемые части. Узнать, как правильно пользоваться паяльником и какие работы им выполняются, можно изучив особенности процесса, подготовив необходимые инструменты и расходные материалы и пройдя практику. Полученные в процессе навыки можно использовать в ремонте электроники, ведь пайка проводов паяльником — единственный способ соединить их надёжно.
Выбор инструмента
Что нужно для пайки паяльником? Инструменты бывают разные. Они отличаются по мощности, скорости нагрева, потребляемому напряжению. В зависимости от этих характеристик они используются для выполнения конкретных задач. Флюсы, обеспечивающие более равномерный разогрев спаиваемых деталей и лучшее прилипание к ним припоя, тоже отличаются в зависимости от задачи. Канифолью не запаять BGA-микросхему на плату. А ортофосфорная кислота — это немного перебор для того чтобы припаять или залудить два медных провода. Сам припой тоже бывает очень разным по составу, что обуславливает как температуру его плавления, так и области применения в приборах.
Бытовой паяльник
Обычный бытовой паяльник может применяться для работы с электронными схемами и элементами. В комплекте с ним идёт набор жал для нагревательного элемента. По мощности они распределяются примерно так:
Маломощные. Для спайки проводов и лужения дорожек на платах — от 40 до 80 ватт;- Средней мощности. Для выполнения работ с элементами толщиной до 1 миллиметра — от 80 до 100 ватт;
- Паяльники высокой мощности, применяемые в работах с деталями от 2 миллиметров, толщиной — от 100 ватт.
Для домашних потребностей хватит первых двух, они справятся с большинством повседневных задач. Если же требуется выполнение более специфических работ таких как пайка микросхем, мелких SMD-компонентов или сложных чипов, лучше приобрести паяльную станцию, в комплект которой входит как паяльник, так и фен. Станции такого типа обладают настраиваемой температурой нагрева. Если же требуется проводить очень специфические работы такие как замена микросхем и мостов материнских плат, лучше воспользоваться инфракрасной паяной станцией. Такие аппараты не имеют практических применений для повседневного использования и являются уделом узкого круга задач для профессиональных нужд.
Расходные материалы
Флюсы — это специальные вещества, противодействующие быстрому окислению подготовленных к пайке металлических частей деталей и проводов. Они обеспечивают сцепливание поверхности и припоя. В качестве флюсов могут использоваться различные вещества:
Канифоль — входит в состав смол хвойных деревьев. Получают отделением летучих соединений из них;- Тетраборат натрия;
- Ортофосфорная кислота — применяется в основном для лужения поверхностей плат, не рекомендуется для постоянного использования из-за агрессивности;
- Обычный аспирин (ацетилсалициловая кислота) — один из самых активных кислотных флюсов;
- Глицерин.
Флюсы на основе канифоли, распространяющиеся как в виде кусков смолы, так и в форме пасты (в продаже называются ЛТИ), не растворяются водой. Их следует удалять с поверхностей деталей после пайки спиртом. В случае с электроникой делать это необязательно, так как канифоль — диэлектрик и не вызывает замыканий. А вот такие флюсы как, например, глицерин, обязательны к удалению, так как их высокая гигроскопичность может ускорить процесс окисления платы. Существуют также специальные пасты, где флюс смешивается с частицами припоя или, наоборот, припой в трубчатом виде (гарпиус), содержащий флюс внутри.
Припой — легкоплавкий сплав, чаще всего олова и свинца, который выступает проводником и соединительным веществом. Раньше даже провода паяли чистым оловом, но его дороговизна заставила искать пути к оптимизации расходов. В электронике припой бывает свинцовым и бессвинцовым. Последние могут содержать такие металлы как медь, цинк, серебро и индий.
Свинцовые различаются по температуре перехода в жидкое состояние и области применения. Так, содержащие около 50% висмута сплавы Розе и Вуда имеют температуру плавления до 100 градусов. Это позволяет их использовать в ремонте техники для смешивания с припоем на платах и более лёгкой и правильной замены компонентов.
Правила пайки
Провода, оборванные в результате неосторожности, микросхемы, почерневшие от перегрева, конденсаторы, вспухшие или пересохшие от длительной работы, — все они паяются одинаково. Перед началом пайки необходимо также залудить жало паяльника для обеспечения нормального расплавления припоя. Технология пайки подразумевает тщательную предварительную подготовку поверхности детали: обезжиривание и смачивание флюсом, достаточный разогрев припоя жалом и качественное его нанесение в нужное место.
Важно, чтобы после его растекания и остывания на поверхности не возникало микротрещин, так как они могут быть причиной различных неприятностей, и оборудование будет работать нестабильно. При пайке микросхем, обладающих большим количеством ножек, следует обращать внимание на то, не образовалось ли контакта между ними в результате недостаточного растекания флюса в месте монтажа.
Особенности процесса
Наиболее частые поломки оборудования связаны с потерей или недостаточной силой контакта между его компонентами. Провода, потерявшие свои свойства под действием температур или механических повреждений, являются виновниками таких проблем чаще всего. Они должны выдерживать значительные механические нагрузки, а потому спаять их не так просто.
Виды скручивания проводки
Прежде всего, следует правильно скрутить соединяемую проводку. Различают такие виды скручивания:
- Простое — используется для соединения одно- и многожильных проводов с недавно снятой изоляцией.
- Прямое британское (британка) — используется для проводов, которые не подвержены продолжительным механическим воздействиям большой силы.
- Желобковое скручивание — применяется при использовании проводов из легкоплавящейся изоляции.
- Бандажное — используется при соединении толстых электрических кабелей, имеющих одну жилу. Оно позволяет поддерживать достаточный контакт даже при значительном окислении верхнего слоя или непропае.
Для облегчения нанесения припоя концы проводов следует смочить достаточным количеством флюса. Чтобы спаять очень мелкие провода, можно использовать специальное приспособление. Оно позволяет зажать два конца в маленьких тисках и спокойно соединить их.
Оголённые участки спаянных проводов следует заизолировать. Можно использовать как простую изоленту, так и специальные термоусадочные трубки, которые уменьшаются в диаметре сечения под воздействием температуры (для этого пригодится даже обычная зажигалка) и плотно прилегают к поверхности кабеля.
