Как правильно держать паяльник

Правильная пайка паяльником и феном с нуля для начинающих

Хорошая пайка – это залог качественного и долговечного контакта деталей друг с другом. Нужно научиться понимать теорию, долго и упорно заниматься практикой. У радиолюбителей и электронщиков в процессе работ вырабатывается свой стиль пайки, методы и решение проблем.

В этой статье обзор методов пайки, анализ ошибок и на что следует обратить внимание начинающим.

Пайка состоит из трех основных компонентов:

– это материал для пайки. Именно он соединяет детали и поверхности друг с другом; (канифоль) смачивает припой, помогает убрать оксидную пленку с места паяльных работ и улучшает текучесть припоя; – основной инструмент для паяльных работ. Рабочая поверхность это жало, на котором припой плавится до жидкого состояния.

Тонкости хорошей пайки

Чтобы припаять деталь к плате, нужно:

1) Нанести флюс на контакты 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

• 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.

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.

Это слой нагара, который образуется при окислении воздуха на рабочей поверхности. Припой или флюс выполняют защитную функцию, и во время работы паяльника окисляются они, а не жало паяльника.

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.

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.

Жидкая канифоль лучше всего обволакивает жилки проводов. Она дешевая, практичная и удобная.

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.

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.

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.

Далее, берем паяльник от себя ручкой, прислоняем провод к контакту и сверху жалом паяльника. Пайка должна длиться не дольше секунды, пока есть флюс. Это связано с тем, что медная подложка быстро забирает тепло, а сгорающий флюс уже не в состоянии собрать припой в единое целое. Поэтому, если паяльные работы будут длиться больше секунды, то на ленте будут комочки припоя с признаками холодного контакта. Если такое произошло, снова наносим флюс и одним касанием исправляем плохую пайку.

Канифоль (флюс) чиститься с ленты при помощи спирта (или бензина) и ватного диска.

Лужение самодельной платы

Радиолюбители часто сталкиваются с тем, что изготовленная плата с помощью ЛУТ плохо поддается лужению. Для хорошего лужения платы достаточно удалить окислы на медных дорожках при помощи наждачной бумаги. Важно использовать только самую мягкую и бархатную бумагу, чтобы не повредить дорожки. После этого дорожки хорошо паяются обычной канифолью.

Как выпаять микросхему

Следующий уровень мастерства — это пайка микросхем. Разбор примера пайки феном.

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.
Нагрев детали достигает 300 °C, а контакты еще не дошли до 200 °C.
На микросхему поступает критическая температура 350 °C. Тем временем, окружающее место пайки неравномерно прогревается, даже если происходят равномерные движения феном по месту пайки. На контактах детали появляется заметная разница температур.
400 °C и микросхема начинает зажариваться.

Еще чуть-чуть, и она отпаяется из-за того, что и контакты практически нагрелись до плавления припоя. Но это происходит потому, что плата прогрелась. И в данном случае, это произошло неравномерно. Высокие значения температур приводят к тепловому пробою микросхемы, она выходит из строя. Плата сгибается, чернеет, появляются пузыри из-за вскипевшего текстолита и его составляющих.

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.

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.

Нужно прогреть как саму деталь, так и окружающее место пайки с контактами круговыми движениями.

Далее, спустя около минуты следует плавно повысить нагрев.

Разница с контактами будет небольшая. Таким образом, в течение нескольких минут, повышаем до 300 °C.

Шаг около 20 — 30 °C на каждые десятки секунд.

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.

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.

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.

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.

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).

Перепайка разъемов

В целом техника аналогична пайке микросхем, но есть небольшие отличия.

Читать дальше

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.

Такой техникой можно выпаять и DIP контакты.

SMD детали:паяльник vs фен

Для массивной пайки SMD деталей фен незаменим. Например, нужно припаять 40 SMD деталей. С помощью паяльника это будет невыносимо долго, а вот с помощью фена это другое дело. Достаточно нанести паяльную пасту на контакты платы, разместить с помощью пинцета детали и феном нагреть плату. Поток воздуха минимальный. Паяльная паста расплавится, и детали с помощью поверхностного эффекта сами встанут на нужные места. Такой метод прост и не требует много времени.

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

Как пользоваться паяльником: рассказ о том, как правильно паять провода

Есть много способов, которые с успехом применяются для сращивания проводов, однако самым эффективным из них остается всем известная пайка. Только она гарантирует полную неразъемность соединений, испытывающих постоянную повышенную нагрузку. Начинающим домашним электрикам и радиолюбителям может показаться, что этот процесс до неприличия элементарен. Те мастера, кому часто приходится работать с прибором (как на работе, так и дома), мыслят по-другому. Такие люди считают, что умение хорошо паять сродни искусству. Поэтому перед началом каких-либо практических занятий лучше поинтересоваться, как пользоваться паяльником наиболее эффективно, как правильно паять провода. Даже минимальные знания помогут быстрее освоиться с новыми навыками.

Паяльник и его задачи

Пайка — соединение металлических контактов при помощи расплава (свинец и олово), обладающего электролитическими (токопроводящими) свойствами. Отличие этой операции от сварки в том, что ни один соединяемый элемент в процессе не плавится: припой, используемый в качестве, имеет более низкую температуру плавления, чем у металлических проводников. После застывания расплава образуется неразъемное контактное соединение.

Приборы, используемые в домашних условиях, — электрические паяльники. Выбор устройства зависит от того, какие работы мастер планирует выполнять в будущем:

• для пайки электронных элементов будет достаточно небольшой мощности — 40-60 Вт;
• если толщина спаиваемых деталей не более 1 мм, то хватит 80-100 Вт;
• элементы, имеющие стенки до 2 мм, требуют уже тяжелой артиллерии — инструмента мощностью выше 100 Вт.

Чтобы иметь возможность выполнять почти любые подобные работы в бытовых условиях, домашнему мастеру лучше приобрести сразу два разных прибора — первый и второй, более мощный ни к чему: лучше, если пайкой толстостенных деталей будет заниматься опытный человек-«паяльник».

Составы и дополнительные инструменты

Необходимо приобрести еще несколько вспомогательных материалов. В это список входит:

1. Припой, о котором уже упоминалось вскользь. Для соединения медных проводов оптимальны оловянно-свинцовые припои ПОС-40, ПОС-50 либо ПОС-60, где цифры — процент содержания олова, так как свинец добавляют только для удешевления. Для пайки алюминиевых контактов — сплавы на основе цинка: ЦА-15 (цинк + алюминий), марки А (цинк, медь, олово), ЦО-12, П250А (цинк +олово).
2. Флюс. Он используется для очистки проводов от различных загрязнений, а также от оксидной (окисной) пленки. Цель флюса — обеспечение хорошей адгезии (сцепления) припоя с поверхностью. Чаще в этой роли используют канифоль или смеси с ней (глицерин, спирт, цинк): например, ЛТИ-120. Для серебра, нержавеющей стали применяют кислотные (активные) флюсы, но их остатки необходимо смывать спиртом.

Есть еще паяльные пасты, в составе их два главных компонента — припой и флюс. Смесь наносят на деталь, затем ее прогревают жалом паяльника. Цель использования — пайка в труднодоступных местах, при поверхностном монтаже SMD компонентов.

Для нормальной работы с паяльником потребуется:

• подставка, которая имеет две металлические опоры — для корпуса и рукоятки;
• напильник для заточки или очистки жала;
• миниатюрные пассатижи либо пинцет с термоусадочной трубкой — для удерживания быстро и сильно нагревающихся проводов;
• спирт для удаления остатков флюса, тряпка для снятия припоя;
• наждачная бумага (надфиль) для очистки проводников;
• термоусадочные трубки разных диаметров и/либо изолента для проводников.

Подготовка к работе

Перед тем как пользоваться паяльником, лучше изучить все неявные моменты, которые сделают работу удобной и безопасной. Первая забота — организация рабочего места. Главное требование — его близость к розетке, чтобы в случае необходимости выключить прибор из электросети можно было бы почти мгновенно.

Про удобную подставку, позволяющую быстро брать в руки и класть прибор обратно, уже было написано. Ее можно изготовить самостоятельно, используя в качестве основания дерево либо текстолит. М-образные стойки обычно делают из стальной проволоки, альтернатива — пруток, чей диаметр составляет 4-5 мм.

Удобную работу «паяльщика» трудно представить без маленьких емкостей для канифоли, припоя. Лучший вариант — довольно широкие, но невысокие баночки, изготовленные из металла. Их рекомендуют закрепить на подставке под паяльник.

Проводники

Их освобождают от изоляции (30-50 мм или больше, если диаметр провода велик), затем механически удаляют окисную пленку. Зачищают поверхности, используя наждачную бумагу, до появления блеска. При сильном загрязнении металла провода пользуются растворителем. Для обработки стальных деталей берут на вооружение паяльную кислоту.

Неидеальное состояние инструмента требует предварительной подготовки, так как пользоваться паяльником, если кончик жала потерял форму, нельзя. Рабочий участок сначала осматривают. При обнаружении изъянов — наплывов либо выемок — первоначальную форму (скос 45°) восстанавливают напильником.

Далее жало паяльника лудят — покрывают припоем. Делают операцию так:

• сначала прибор разогревают до рабочей температуры;
• одну сторону кончика сначала помещают в канифоль, потом в припой;
• лишний припой, не выключая инструмент, стирают тряпкой, альтернатива — протирание плоскости о деревянную поверхность;
• аналогичным образом подготавливают вторую сторону паяльника.

Если рабочий участок имеет один скос, залуживают только его.

Пайка

Теперь о том, как пользоваться паяльником по прямому назначению: как правильно паять провода. Сам процесс прост, но для лучшего результата необходимо познакомиться с несколькими условиями. После включения бытового инструмента в сеть, обычно ждут около 5 минут, за этот период он нагревается до оптимальной температуры, позволяющей канифоли закипеть, а расплаву стать однородным.

Нормой считают температуру в 240-280°. При недостаточном нагреве флюс только слегка размягчится, а олово чуть-чуть оплавится. Припой в таком состоянии использовать нельзя. Перегрев тоже приведет к «катастрофе»: флюс будет шипеть и плеваться, а расплав потеряет пластичность. В такой ситуации паяльник отключают от сети, дают ему время на охлаждение.

Лужение

Когда достигнута температура плавления канифоли, зачищенную, подготовленную часть проводника укладывают на кусок, затем нагревают паяльником до тех пор, пока весь провод не погрузится в канифоль полностью. После этого на жало берут каплю припоя, быстро распределяют его по проводу, который немного поворачивают. «Готовый» медный проводник избавляется от «предательской» красноты — становится серебристым. Аналогичным образом поступают со всеми деталями, предназначенными для пайки.

Основная работа

Подготовленные проводники плотно соединяют. В некоторых случаях целесообразнее делать скрутку. Взяв на жало припой, его с небольшим усилием прижимают к проводам, которые рукой удерживают вместе. Когда растекшийся припой покрывает все место соединения, операцию считают успешно завершенной, однако паяльник не убирают, дожидаясь остывания припоя. Для ускорения этого процесса, который занимает всего 3-4 секунды, на него рекомендуют дуть. Если толщина припоя не устраивает, то жалом переносят еще одну каплю.

Последний этап — изоляция места соединения. После того как проводники остыли, на них наматывают изоленту. Кто хочет большей надежности, те надевают термоусадочную трубку, которую потом разогревают. Если работы касались электропроводки, то используют комбинированную защиту — сразу оба варианта: после наматывания ленты на нее надевают термоусадку.

Скрутка

Для обеспечения большей надежности соединения рекомендуют предварительно скручивать концы проводников. Расплав наносят таким образом, чтобы он попадал в зазоры между ними. Пайку деталей встык не приветствуют по понятным причинам: такое соединение не может похвастаться прочностью. Если надо припаять провод к середине другого, то конец первого обматывают вокруг второго, крайний случай при недостаточной длине — формирование петли.

Особенности пайки

Они есть, если использовать другие составы и более сложные провода.

1. Операция с флюсом. В случае активной смеси провода предварительно не очищают от оксидной пленки, ее «съест» кислота. Их смазывают флюсом, затем нагревают паяльником, на который берут небольшое количество припоя. В последующих действиях различий с «неувядаемой классикой» почти нет, если не считать протирания мест пайки ваткой со спиртом. Простая операция уничтожит остатки агрессивного состава.
2. Многожильные проводники. Здесь перед лужением все элементы раскручивают, чтобы была возможность погрузить их в канифоль. При нанесении припоя очень внимательно следят за всеми проводками, так как на каждом обязан быть его тонкий слой. Перед пайкой их снова скручивают вместе, а затем действуют описанным выше способом.
3. Союз меди и алюминия. Их в одну телегу впрячь не можно: в этом случае пайка невозможна. Причина — «несовместимость характеров»: разная степень теплопроводности, электропроводности. Этот союз неизбежно приведет к расставанию — нарушению контакта. Выход есть. Он, самый надежный и простой, показан на фото.

У любого человека может возникнуть необходимость в подобной операции. Ответы на вопросы о том, как пользоваться паяльником и как правильно паять провода, несложны для понимания. Все, что нужно для успеха — хороший инструмент, качественные материалы и то, что скоро придет, — опыт, который нужно «нажить».

Как правильно паять паяльником — технология пайки от А до Я: выбор мощности, подготовка к работе, заточка жала, лужение, припой

Пайка применяется для соединения проводов и радиотехнических деталей. Обеспечивает надёжное соединение компонентов и проводимость электрического тока между ними. С помощью пайки можно соединять радиодетали из меди, алюминия и других токопроводящих металлов.

Для классической пайки применяется паяльник. С его помощью можно выполнять большинство работ практически с большинством элементов. Технология предполагает нагрев точек контакта и заполнение пространства между ними припоем.

Содержимое обзора

Инструменты и материалы

Для пайки требуется высокотемпературный источник тепла. Самый распространённый тип такого оборудования – паяльник.

Используется для выполнения таких работ:

• Монтаж и восстановление всевозможных электронных схем;
• Сборка и ремонт электротехники;
• Лужение различных деталей, использующихся в электрических цепях.

Паяльник

Классический ручной паяльник применяется для:

• Нагрева соединяемых деталей;
• Расплавления припоя;
• Нанесения расплавленного припоя на детали.

Конструкция паяльника включает такие элементы:

• Нагреватель из нихрома (спиральный или керамический);
• Жало, как правило, из меди;
• Ручка из пластика или дерева;
• Металлический кожух, в котором находится нагреватель и жало.

В зависимости от модели и функциональности паяльник может иметь различные дополнительные компоненты, такие как регулятор мощности и температуры, кнопка включения, гнездо для смены жал и другие. Бытовые паяльники работают от стандартной сети 220 В.

Припой

Припой – это оловянно-свинцовый сплав, продающийся, как правило, в виде проволоки разного диаметра.

Существует также трубчатый припой, представляющий собой проволоку, внутренняя полость которой заполнена флюсом.

Исходя из состава, припой может иметь разную маркировку, например, ПОС-60, где:

• П – припой;
• ОС – оловянно-свинцовый;
• 60 – 60% олова в составе.

Чем больше свинца и, соответственно, меньше олова содержится в припое, тем легче он плавится. Существуют также бессвинцовые припои, для расплавления которых требуется специальное высокотемпературное оборудование или паяльник повышенной мощности. Могут использоваться различные добавки, чаще всего кадмий и алюминий.

При пайке обязательно используется флюс, выполняющий такие функции:

• Растворение окислов на поверхности монтажных элементов;
• Улучшение соединения между припоем и монтажными компонентами;
• Способствование растеканию припоя небольшим слоем по поверхности контактных деталей.

Самый популярный флюс – канифоль. Подходит для проводов и крупных радиодеталей. Спиртовой раствор канифоли можно применять для пайки практически любых плат. Для микросхем и мелких деталей обычно используют специализированные пастообразные флюсы.

Флюсы бывают активными и неактивными. Активные после работы нужно обязательно смывать, поскольку они способны разъедать токопроводящие элементы, особенно сделанные из меди.

Оплётка для удаления припоя

Чтобы убирать лишний припой с области пайки, используется медная оплётка. Представляет собой плоскую косичку из тонкой медной проволоки. Прикладывается к месту пайки и при нагревании паяльником впитывает в себя лишний припой.

Может отличаться шириной, стандартный размер составляет 5 мм. Вместо покупной оплётки можно использовать экранирующую сетку от старого коаксиального (антенного) кабеля.

Выбор мощности паяльника

Мощность паяльника необходимо подбирать исходя из специфики работ:

• От 20 до 50 Вт – для плат, мелкой электроники и тонких проводов;
• 100 Вт – для медных слоёв толщиной до 1 мм;
• От 200 Вт – для крупных деталей и проводов.

Мощность всегда указывается на упаковке устройства. В большинстве моделей она также указана на рукоятке.

Подготовка паяльника и деталей

Если паяльник новый, его нужно включить на несколько минут и дать поработать «вхолостую». Это необходимо для выгорания заводской смазки. При такой подготовке паяльник может дымить, поэтому не стоит пугаться.

Обычно паяльники продаются уже с залуженным (покрытым слоем олова) жалом. Если жало непокрыто, его нужно слегка зачистить наждачной бумагой, нагреть, затем окунуть в флюс и покрыть припоем.

Иногда даже лужёное жало необходимо перед пайкой слегка зачистить. В процессе работы жало покрывается оксидной плёнкой, из-за которой ухудшается прилипание припоя. Для этого его слегка счищают наждачной бумагой или тряпочкой, в зависимости от степени загрязнения.

Для подготовки деталей необходимо:

1. Снять изоляцию (если паяются провода).
2. Обезжирить.
3. Покрыть деталь флюсом.
4. Залудить с помощью паяльника.

Далее можно непосредственно приступать к пайке. Лудить обычно необходимо обе детали. Для удаления окислов можно использовать жало паяльника, наждачную бумагу или острый нож.

Техника пайки проводов

Порядок действий, как правильно паять провода:

1. Удалить изоляцию на нужную длину, обычно 3-5 см.
2. Если нужно, зачистить и обезжирить жилы (в зависимости от типа провода).
3. Плотно скрутить провода между собой.
4. Покрыть место пайки флюсом.
5. Набрать припой на жало и пропаять скрутку. Важно равномерно прогреть провода, чтобы припой покрыл все поверхности и заполнил полости.
6. Изолировать полученное соединение с помощью термоусадочной трубки (надевать нужно перед пайкой) или обычной изоленты.

Существуют разные способы соединения и пайки проводов. Их не всегда обязательно скручивать. Если жилы мягкие, к примеру из меди, их лучше скрутить для надёжности контакта.

Если провода твёрдые и хрупкие, их можно приложить друг к другу, а затем спаять без скрутки. Это исключит риск перелома в процессе скручивания.

При пайке без скрутки крайне рекомендуется предварительно залудить оба провода. Инструкция, как залудить провода паяльником:

1. Очистить каждый провод от изоляции.
2. При необходимости снять лаковое покрытие с проводов. Это лучше всего делать острым ножом или наждачной бумагой.
3. Обработать жилу флюсом.
4. Равномерно нанести расплавленный припой на поверхность с помощью паяльника.

Правильно залуженный провод должен быть полностью покрыт слоем припоя. Далее эти провода скручивают или плотно прикладывают друг к другу, и пропаивают. При этом не нужно использовать много припоя, поскольку каждый из проводов уже им покрыт.

Пайка плат

Как правило, на платах радиодетали припаиваются к токоведущим дорожками или специальным «пятакам». Если дорожки уже покрыты оловом (имеют серый цвет), их не нужно предварительно лудить.

Если они имеют желтоватую окраску, сначала их необходимо покрыть флюсом, а затем залудить паяльником по аналогии с проводами. После этого можно припаивать детали.

Инструкция, как правильно паять детали к плате:

1. Пинцетом отогнуть выводы на детали так, чтобы они ровно прилегали к дорожкам (пятакам) или попадали в посадочные пазы.
2. Ровно зафиксировать деталь с помощью пинцета.
3. Обработать место пайки флюсом.
4. Набрать на жало небольшое количество припоя и приложить его к точке пайки.
5. Дождаться равномерного распределения припоя. Не стоит держать паяльник слишком долго, из-за перегрева деталь может выйти из строя. Чтобы деталь не сдвинулась с посадочного места, её следует придерживать пинцетом.
6. После остывания промыть место пайки от остатков флюса. Для этого оптимально использовать спирт (этиловый или изопропиловый) либо бензин «Галоша».

При необходимости контакты можно покрыть защитным лаком для плат. Это необходимо для защиты от влажной среды и предотвращения риска замыкания при соприкосновении с другими поверхностями.

Распространённые проблемы

Часто начинающие сталкиваются с такими сложностями при пайке:

1. Недостаточный прогрев компонентов. Из-за нехватки температуры происходит «холодная» пайка. Определить её можно по тусклому цвету припоя в месте пайки и его лёгкой разрушаемости при механическом воздействии.
2. Перегрев деталей. В данном случае поверхность вовсе не покрывается припоем.
3. Смещение деталей до застывания припоя, что часто приводит к разрыву контакта.

Для устранения данных проблем необходимо произвести повторную пайку.

Если происходит перегрев, нужно сократить время пайки или использовать менее мощный паяльник. При холодной пайке наоборот нужно использовать паяльник более высокой мощности.

Пайка для начинающих

Мои отношения с радио- и микроэлектроникой можно описать прекрасным анекдотом про Льва Толстого, который любил играть на балалайке, но не умел. Порой пишет очередную главу Войны и Мира, а сам думает «тренди-бренди тренди-бренди. ». После курсов электротехники и микроэлектроники в любимом МАИ, плюс бесконечные объяснения брата, которые я забываю практически сразу, в принципе, удается собирать несложные схемы и даже придумывать свои, благо сейчас, если неохота возиться с аналоговыми сигналами, усилениями, наводками и т.д. можно подыскать готовую микро-сборку и остаться в более-менее понятном мире цифровой микроэлектроники.

К делу. Сегодня речь пойдет о пайке. Знаю, что многих новичков, желающих поиграться с микроконтроллерами, это отпугивает. Но, во-первых, можно воспользоваться макетными платами, где просто втыкаешь детали в панель, без даже намека на пайку, как в конструкторе.

Так можно собрать весьма кучерявое устройство.

Но иногда хочется таки сделать законченное устройство. Опять-таки, не обязательно «травить» плату. Если деталей немного, то можно использовать монтажную плату без дорожек (я использовал такую для загрузчика GMC-4).

Но вот паять таки придется. Вопрос как? Особенно, если вы этого никогда раньше не делали. Я, возможно, открою Америку, но буквально несколько дней назад я сам для себя открыл волшебный мир пайки без особого геморроя.

До сего времени мое понимание сути процесса ручной пайки было следующим. Берется паяльник (желательно с жалом не в форме шила, а с небольшим уплощением, типа лопаточки), припой и канифоль. Для запайки пятачка, ты берешь капельку припоя на паяльник, макаешь паяльник в канифоль, происходит «пшшшшш», и пока он идет, ты быстро-быстро касаешься паяльником места пайки (деталь, конечно, должна быть уже вставлена), и после нескольких мгновений разогрева припой должен каким-то волшебным образом переходить на место пайки.

Увы, у меня такой метод работал очень плохо, практически не работал. Детали нагревались, но припой никуда с паяльника не переходил. Очевидно, что проблема была в катализаторе, то есть канифоли. Того «пшшшшш», что я делал, опуская конец паяльник в канифоль, явно не хватало, чтобы «запустить» процесс пайки. Пока ты тащишь паяльник к месту пайки, вся почти канифоль успевает сгореть. Именно поэтому, кстати, мне была совершенно непонятна природа припоя, внутри которого уже содержится флюс (какой-то вид катализатора, типа канифоли). Все равно, в момент набирания припоя на паяльник весь флюс успевает сгореть.

• Лудить места пайки заранее. Реально, при пайке деликатных вещей, типа
  микросхем это крайне непрактично. Тем более, обычно, их ножки уже
  луженые.
• Крошить канифоль прямо на место пайки. Аккуратно кладешь кристаллик канифоли прямо на место пайки, и тогда «пшшшшш» происходит прямо там, что позволяет припою нормально переходить с паяльника. Увы, после такой пайки плата вся обгажена черными заплесами горелой канифоли. Хотя она и изолятор, но порой не видно дефектов пайки.Поэтому плату надо мыть, а это отдельный геморрой. Да и само выкрашивание делает пайку крайне медленной. Так я паял Maximite.
• Использовать жидкой флюс. По аналогии с выкрашиваем канифоли, можно аккуратно палочкой класть капельку жидкого флюса (обычно, он гораздо «сильнее» канифоли), и тогда будет активный «пшшшшш», и пайка произойдет. Увы, тут тоже есть проблемы. Не все жидкие флюсы являются изоляторами, и плату тоже надо мыть, например, ацетоном. А те, что являются изоляторами все равно остаются на плате, растекаются и могут мешать последующей внешней «прозвонке». Выход — мыть.

и припой c флюсом внутри:

• Деталь вставляется в плату и должна быть закреплена (у вас не будет второй руки, чтобы держать).
• В одну руку берется паяльник, в другую — проволочка припоя (удобно, если он в специальном диспенсере, как на картинке).
• Припой на паяльник брать НЕ НАДО.
• Касаетесь кончиком паяльника места пайки и греете его. Обычно, это секунды 3-4.
• Затем, не убирая паяльника, второй рукой касаетесь кончиком проволочки припоя с флюсом места пайки. В реальности, в этом месте соприкасаются сразу все три части: элемент пайки и его отверстие на плате, паяльник и припой. Через секунду происходит «пшшшшш», кончик проволочки припоя плавится (и из него вытекает немного флюса) и необходимое его количество переходит на место пайки. После секунды можно убирать паяльник с припоем и подуть.

Ясное дело, что время ожидания на каждой фазе требует хотя бы минимальной практики, но не более того. Уверен, что любой новичок по такой методике сам запаяет Maximite за час.

• Много припоя еще не значит качественного контакта. Капелька припоя на месте контакта должна закрывать его со всех сторон, не имея рытвин, но не быть чрезмерно огромной бульбой.
• По цвету пайка должна быть ближе к блестящей, а не к матовой.
• Если плата двухсторонняя, и отверстия неметаллизированные, надо пропаять по указанной технологии с обоих сторон.

Планарные элементы (конечно, не самые маленькие) даже проще для пайки в некотором роде, хотя для самодельных устройств уже придется травить плату, так как на макетной плате особого удобства от использования планарных элементов не будет.

Итак, небольшой, почти теоретический бонус про пайку планарных элементов. Это могут быть микросхемы, транзисторы, резисторы, емкости и т.д. Повторюсь, в домашних условиях есть объективные ограничения на размер элементов, которых можно запаять обычным паяльником. Ниже я приведу список того, что лично я паял обычным паяльником-шилом на 220В.

Для пайки планарного элемента уже не получится использовать припой на ходу, так как его может «сойти» слишком много, «залив» сразу несколько ножек. Поэтому надо предварительно в некотором роде залудить пятачки, куда планируется поставить компонент. Тут, увы, уже не обойтись без жидкого флюса (по крайне мене у меня не получилось).

Капаете немного жидкого флюса на пятачек (или пятачки), берете на паяльник совсем немного припоя (можно без флюса). Для планарных элементов припоя вообще надо очень мало. Затем легонько касаетесь концом паяльника каждого пятачка. На него должно сойти немного припоя. Больше чем надо, каждый пятачек «не возьмет».

Берете элемент пинцетом. Во-первых, так удобнее, во-вторых пинцет будет отводить тепло, что очень важно для планарных элементов. Пристраиваете элемент на место пайки, держа его пинцетом. Если это микросхема, то надо держать за ту ножку, которую паяете. Для микросхем теплоотвод особенно важен, поэтому можно использовать два пинцета. Одним держишь деталь, а второй прикрепляешь к паяемой ножке (есть такие пинцеты с зажимом, которые не надо держать руками). Второй рукой снова наносишь каплю жидкого флюса на место пайки (возможно немного попадет на микросхему), этой же рукой берешь паяльник и на секунду касаешься места пайки. Так как припой и флюс там уже есть, то паяемая ножка «погрузится» в припой, нанесенный на стадии лужения. Далее процедура повторяется для всех ног. Если надо, можно подкапывать жидкого флюса.

Когда будете покупать жидкий флюс, купите и жидкость для мытья плат. Увы, при жидком флюсе лучше плату помыть после пайки.

Сразу скажу, я ни разу не профессионал, и даже не продвинутый любитель в пайке. Все это я проделывал обычным паяльником. Профи имеют свои методы и оборудование.

Конечно, пайка планарного элемента требует куда большей сноровки. Но все равно вполне реально в домашних условиях. А если не паять микросхемы, а только простейшие элементы, то все еще упрощается. Микросхемы можно покупать уже впаянные в колодки или в виде готовых сборок.

Вот картинки того, что я лично успешно паял после небольшой тренировки.

Это самый простой вид корпусов. Такие можно ставить в колодки, которые по сложности пайки такие же. Эти элементарно паяются по первой инструкции.

Следующие два уже сложнее. Тут уже надо паять по второй инструкции с аккуратным теплоотводом и жидким флюсом.

Элементарные планарные компоненты, типа резисторов ниже, весьма просто паяются:

Но есть, конечно, предел. Вот это добро уже за пределами моих способностей.

Отсос. Изобретателю этого устройства стоит поставить памятник. Налепили много припоя или запаяли не туда? Сам припой, увы, обратно на паяльник не запрыгнет. А вот отсосом убирается элементарно. Одной рукой разогреваете паяльником место «отпайки». Второй держите рядом взведенный отсос. Как «оттает», нажимаете на кнопку, и припой прекрасным образом спрыгивает в отсос.