Faq по паяльным станциям

Принцип работы и общие характеристики

Паяльная станция, а иногда ее называют станком или установкой это устройство, которое широко применяют и в быту, и в электронике, и электротехнике. Основное предназначение этого оборудования – групповая или единичная пайка деталей.

В конструкцию этого оборудования входят следующие компоненты:

1. Блок управления, который контролирует рабочие параметры работы устройства.
2. Паяльник, предназначенный для выполнения пайки.
3. Пинцет, участвующий в сборке/разборке элементов, устанавливаемых на печатную плату.
4. Фен, который предназначен для нагрева сборочного места. Его можно использовать для выполнения как единичных, так и групповых операций.
5. Источник тепла, используемый для нагрева печатной платы для определенной в технологическом процессе температуры.
6. Прибор для удаления лишнего олова.
7. Вспомогательную оснастку – подставки и пр.
8. Браслеты, которые снимают статическое напряжение.

Самодельная паяльная станция

Самые простые станции включают в себя паяльники, контролирующего прибора и подставки под паяльник. Ключевое отличие станции с феном от традиционного паяльника заключается в том, использование этого станка позволяет не только соединять между собой детали, но, при этом оптимизировать температурный режим. В состав станции входят различные приспособления, которые не только повышают производительность, но и обеспечивают безопасность работника.

И конечно нельзя забывать то, что паяльные станции с феном оснащены приспособлением для снятия статического напряжения.

Характеристики, а так же принципы работы станции с феном не отличаются большой сложностью, и это позволяет, соорудить паяльную станцию с феном своими руками.

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.

Основы пайки феном

Прежде, чем начать проектировать самодельный паяльный фен, следует ознакомиться с основными методами использования данного инструмента.

Чертеж паяльного фена.

Термофен для пайки, как правило, может понадобиться в таких случаях:

1. Пайка очень маленьких деталей в SMD корпусах.
   Большинство мелких радиодеталей не поддаются пайке паяльником. Для монтажа подобных компонентов необходимо залудить место посадки, смазать его флюсом и расположить микросхему. После этого можно смело начать нагрев монтажных контактов при помощи фена, до того момента пока припой под компонентом не расплавится, и он не сядет на печатную плату.
2. Отсутствие свободного места для использования паяльника.
   При очень плотной компоновке элементов на печатной плате использование паяльника существенно затруднено. В этом случае термофен – это лучший вариант для радиолюбителя.
3. Ремонтные работы, связанные с мобильными телефонами или планшетными компьютерами.
   Большинство современный гаджетов практически невозможно разобрать без использования термофена. Например, замена экрана на любом телефоне требует предварительного прогрева старой матрицы при помощи термофена. Серьезный нагрев нейтрализует клей и позволяет отделить экран от корпуса устройства.
4. Снятие BGA чипов с посадочных площадок.
   Работы по реболу и прогреву современных видеочипов производятся при помощи паяльного термофена.

Управление температурой и плотностью потока воздуха, как правило, осуществляется при помощи кнопок на термофене.

Процесс пайки при помощи паяльного термофена подразумевает следующие шаги:

• нанесение припоя или паяльной пасты на место предполагаемого монтажа;
• установка микросхемы на посадочное место;
• прогрев монтажных контактов при помощи паяльного термофена.

Для того, чтобы обезопасить близлежащие компоненты от нагрева, следует наложить на них специальные экраны из алюминиевой фольги.

После проведения работ следует проверить качество пропая всех контактов при помощи иголки.

Демонтаж элемента при помощи фена еще проще. Для снятие неисправной микросхемы необходимо:

• равномерно прогреть все контакты;
• аккуратно снять элемент при помощи пинцета или присоски.

Во время нагрева поверхности при помощи термофена необходимо совершать круговые движения. Такая методика позволяет избежать локального перегрева платы и нарушения ее геометрии.

Что представляет собой паяльный фен, и для чего его делать самостоятельно

По своему внешнему виду устройство похоже на своего «строительного собрата». Но, наш прибор имеет меньшую мощность, и более компактные габариты. Обычно, все промышленные паяльные станции оборудуются точечным паяльником и феном для пайки многоконтактных деталей. Температура обеих приборов регулируется с помощью встроенного терморегулятора.

Используя такое оборудование, можно легко справиться со всеми радиоэлектронными работами, невзирая на размеры компонентов, и особенности вывода контактов. Но, напомним – эти устройства стоят недешево, а те, что подешевле, оставляют желать лучшего по своему качеству.

Если вы занимаетесь ремонтом радиоэлектронного оборудования, то, конечно, можете купить этот прибор, и за пару-тройку починок он полностью себя окупит. Но, если вы – заядлый радиолюбитель? Или паять вам приходится не часто? Тогда просто сделайте станцию для пайки собственноручно!

Сравнивая наш прибор с тепловентилятором или строительным феном, можно понять, что его конструкция намного компактнее, и всю «начинку» можно легко разместить в небольшой коробочке.

Схема

Схема контроллера, как я уже сказал, не моя. Нашёл я её на сайте «Паяльник», схема от Миха-псков, предложенная участником форума «Паяльник» под логином KLARUS.
Схема собрана МК ATmega8, в качестве индикатора температуры в ней применён трёхразрядный светодиодный индикатор. Я поставил зелёный с общим анодом.

Схема контроллера фена.

Схема позволяет поддерживать установленную температуру фена, регулировать обороты двигателя вентилятора фена, при выключении фена ждёт, когда температура фена понизится до 50-ти градусов, потом снимает питание с фена.
Схема так же, в такой же последовательности выключает фен, если он установлен в держатель фена (на подставку), имеющий встроенный магнит, так как фен для этой цели имеет встроенный геркон.

Держатель фена

Хочу обратить Ваше внимание на схему, в частности на регулятор оборотов моторчика фена.
Как видите, в схеме использован 12-ти вольтовый моторчик в вентиляторе фена, в нашем случае используется моторчик на 24в.
Изменения, которые необходимо будет сделать в схеме следующие:
в нижнюю по схеме часть потенциометра R34, включаем последовательно резистор на 4,7к или 5.1к(подобрать минимальные обороты моторчика, чтобы не сдуть детали с собираемой вами будущей платы с smd)).
После такой доработки напряжение на выходе регулятора возрастет до требуемых нам 24в.
Да, и ещё, если применяете фен с вентилятором на 12 вольт, то нет необходимости делать выходное напряжение блока питания 30 вольт, достаточно будет в этом случае и 14-ти вольт. Блок питания для этого контроллера я собрал импульсный

Выходные напряжения блока питания в моём варианте +30 и +9 вольт.
Схема собрана на ШИМ-контроллере UC3842

Блок питания для этого контроллера я собрал импульсный. Выходные напряжения блока питания в моём варианте +30 и +9 вольт.
Схема собрана на ШИМ-контроллере UC3842.

Схема БП контроллера фена.

В основном имеются все необходимые функции, ну и главное всё это вполне надёжно работает.
Сама схема питается стабилизированным напряжением 5 вольт. Стабилизатор выполнен по стандартной схеме на LM7805, на схеме он не нарисован, но есть на печатке на основной плате.

Виды паяльных станций

Современный рынок предлагает радиолюбителям огромное количество всевозможных видов аппаратуры для пайки с разной комплектацией.

В большинстве случаев станции для пайки делятся на:

1. Контактные станции.
2. Цифровые и аналоговые устройства.
3. Индукционные аппараты.
4. Бесконтактные устройства.
5. Демонтажные станции.

Первый вариант станций представляет собой паяльник, подключенный к блоку регулировки температуры.

Электрическая схема паяльной станции.

Контактные паяльные устройства делятся на:

• устройства для работы со свинцовосодержащими припоями;
• устройства для работы с безсвинцовыми припоями.

Устройства для пайки, позволяющие плавить безсвинцовый припой, обладают мощными нагревательными элементами. Такой выбор паяльников обусловлен высокой температурой плавления припоя без свинца. Безусловно, благодаря наличию регулятора температуры, подобные аппараты применимы для работы со свинцовосодержащим припоем.

Аналоговые аппараты для пайки регулируют температуру жала при помощи термодатчика. Как только наконечник перегревается, питание отключается. При остывании сердечника питание вновь подается на паяльник и начинается нагрев.

Цифровые устройства управляют температурой паяльника при помощи специализированного ПИД регулятора, который в свою очередь подчиняется своеобразной программе, заложенной в микроконтроллер.

Отличительной особенностью индукционных устройств является нагрев сердечника паяльника при помощи импульсной катушки. В процессе работы происходят колебания высоких частот, образующие в ферромагнетиковом покрытии аппаратуры вихревые токи.

Остановка нагрева происходит из-за достижения ферромагнетиком точки Кюри, после которой меняются свойства металла и прекращается эффект от воздействия высоких частот.

Бесконтактные аппараты для пайки делятся на:

• инфракрасные;
• термовоздушные;
• комбинированные.

Самодельная инфракрасная паяльная станция состоит из нагревательного элемента в виде кварцевого или керамического излучателя.

Инфракрасные паяльные станции, по сравнению с термовоздушными, обладают следующими ощутимыми преимуществами:

• отсутствие необходимости в поиске насадок на паяльный фен;
• хорошо подходят для работы со всеми видами микросхем;
• отсутствие термической деформации печатных плат из-за равномерного прогрева;
• радиодетали не сдуваются воздухом с платы;
• равномерный прогрев места пропая.

Зависимость температуры от времени пайки.

В большинстве случаев инфракрасные аппараты состоят из:

• верхнего керамического или кварцевого нагревателя;
• нижнего нагревателя;
• стола для поддержки печатных плат;
• микроконтроллера, управляющего станцией;
• термопар для контроля текущих температур.

Термовоздушные станции для пайки используются для монтажа радиодеталей. В большинстве случает термовоздушными станциями удобно паять компоненты, находящиеся в SMD корпусах. Такие детали имеют миниатюрные размеры и хорошо паяются по средствам подачи на них горячего воздуха из термофена.

Комбинированные устройства, как правило, сочетают в себе несколько видов паяльного оборудования, например, термофен и паяльник.

Демонтажные станции комплектуются компрессором, работающим на втягивание воздуха. Такое оборудование оптимально подходит для снятия излишков припоя или демонтажа ненужных компонентов на печатной плате.

Все мало-мальски приличные станции для пайки компонентов в разных корпусах, имеют в наличие такое дополнительное оборудование:

• лампы подсветки;
• дымоуловители или вытяжки;
• пистолеты для демонтажа и всасывания излишков припоя;
• вакуумные пинцеты;
• инфракрасные излучатели для прогрева всей печатной платы;
• термофен для прогрева определенного участка;
• термопинцет.

В домашних условиях

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

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

Работа паяльником осуществляется с помощью обычного припоя или паяльной пасты.

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

Какие приспособления потребуются

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

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

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

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

Паяльная паста и флюс

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

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

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

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

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

Сборка конструкции

Когда все параметры определены, можно приступать к сборке паяльного фена своими руками по простой схеме:

• Отмеряем необходимую длину спирали (определяем ее путем измерения сопротивления);
• Наматываем ее на изолятор из диэлектрической трубки диаметром в полсантиметра:

Чтобы теплообмен был более качественным, нить закручиваем на чем-либо плоском. Так создаются своеобразные «лепестки», располагающиеся на небольшом отдалении от изолятора:

На фото изображен воздуховод, сделанный из корпуса прикуривателя машины, и куска трубы от старого пылесоса.

• Корпус нагревателя выполняется из аккумуляторной батареи (пальчиковой ААА или АА). Его нужно тщательно очистить от электролитных остатков;
• Внутрь корпуса помещается слюда, вынутая из старого паяльника. Это необходимо для предотвращения касания нити стенок корпуса, что может привести к короткому замыканию;
• Сопло необходимо изготовить из втулки от лампового патрона (та, что с резьбой). Ее внутреннего диаметра будет вполне достаточно для формирования нужно нам  воздушного потока в 5 мм:

Втулка крепится на выходе из корпуса.

По-факту, на этом шаге мы уже имеем функционирующую паяльную конструкцию. Как видите, это самый быстрый и простой вариант сборки. Нам осталось лишь наладить работу вентилятора, и прикрепить к аппарату ручку. Подойдет даже рукоятка от старого ручного инструмента.

У нас реализован такой тип воздуховода, что оптимальным для него вариантом станет нагнетатель центробежного типа. Собрать его можно из любого плоского вентилятора нужного размера, и кусков пластмассы.

В боковом отверстии будет нагнетаться довольно сильный воздушный поток. Питаться вентилятор может от любого блока питания. Можно даже использовать штатный.

Конструкция закрепляется на воздуховоде. Фланец или паяется из куска жести, или покупается готовая подходящая деталь:

Устройство подключается к БП. Если источник питания регулируемый, нам будет проще организовывать температурные режимы, с максимально плавными переходами.Чтобы отрегулировать аппаратуру, необходимо ставить регулятор в разные положения, фиксировать температуру, и помечать ее маркером на корпусе станции.

Готово! Мы собрали паяльный фен, детали которого отыскали буквально в мусоре – вытянули их из старой техники, электроники, любого другого ненужного хлама, который всегда валяется у радиолюбителя дома.

Фото:

Если вы будете выполнять «ювелирные» работы, и нужно взять более тонкое сопло, тогда возьмите стеклянную трубку (продается в любом медтехническом магазине). Стекло трубки закаленное, имеет острый носик.

С канифолью

Планируя монтаж электрических схем или радиодеталей с использованием легко плавящихся припоев в качестве флюса, имеет смысл выбрать чистую канифоль или смеси на ее основе.

Достоинство природной смолы заключается в ее инертности. Она прекрасно защищает место соединения от окисления, не вызывает коррозии, восстановления, растворения металлических частей.

После применения обычной светлой канифоли рабочую зону достаточно очистить кистью или ватным тампоном, слегка смоченным спиртом. Можно как растворитель использовать ацетон.

Для пайки в труднодоступных местах целесообразно выбрать . Если нет канифоли, можно взять хвойную смолу. Результат не разочарует. Спирт иногда заменяют одеколоном, бензином, ацетоном, этилацетатом.

Если место пайки в перспективе будет подвергаться высоким термическим нагрузкам, имеет смысл в смесь канифоли и спирта добавить глицерин.

Для приготовления растворов подходит этиловый спирт любой степени очистки. Канифоль нужно брать обычную, а не специально приготовленную для натирания смычков. «Музыкальные» виды могут иметь примеси, мешающие пайке.

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.

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).

Печатные платы

После того, как нашёл корпус, под этот корпус начал переделать печатные платы, которые были на сайте «Паяльник». В частности, на плате контроллера (Main) убрал выпрямитель из диодов и диодную сборку, так как в них не было необходимости в моем случае, ну и подогнал размер платы под мой корпус.

Основная плата. Вид со стороны деталей.

Основная плата. Обратная сторона

Плату индикаторов и управления (кнопки и регулятор), тоже полностью переделал под свой корпус.

Плата индикаторов.

Плата индикаторов, обратная сторона.

Все стабилизаторы (317 и 7805) на основной плате установлены на небольшие радиаторы. Так же на радиатор установлен и симистор ВТ139, который управляет нагревателем фена. Радиатор на нём немного больше и сам он размещён на отдельной плате.

Плата управления нагревателем термофена

Блок питания, как я уже говорил, в моём варианте импульсный. Ну мне так было проще.
Собран он на отдельной печатной плате:

Плата БП. Вид со стороны деталей.

Плата БП. Обратная сторона.

Конструктивные особенности

Инфракрасная паяльная станция представляет собой довольно габаритное оборудование:

• ширина – 450-475 мм;
• высота – 430-450 мм;
• глубина – 420-450 мм.
• высота опорного штатива ИК излучателя – 200 мм.

Дополнительная информация. Размеры различных моделей станций могут немного отличаться от вышеуказанных данных. Площадь рабочего стола рассчитана на печатные платы максимальной величины и любой конфигурации.

Расположение органов управления и подвижных узлов ИК станции:

1. Рабочий стол представляет собой углублённую платформу из ряда ТЭНов, закрытую металлической сеткой.
2. Параллельные упоры с фиксаторами передвигаются по направляющим. Ими с обеих сторон зажимают печатную платформу.
3. Поперечные борта оснащены винтовыми опорами, которые поддерживают плату на нужной высоте.
4. В комплекте есть рейки, которыми дополнительно крепят плату.
5. На вертикальной опоре установлен поворотный механизм, на котором закреплен инфракрасный нагреватель.
6. ИК излучатель может передвигаться в прямолинейном направлении по направляющим штатива. Одновременно паяльник может поворачиваться вокруг вертикальной опоры.
7. На передней панели оборудования расположены:

• кнопка включения;
• разъём для термопары;
• кнопка остановки;
• клавиша включения вентилятора рабочего стола;
• включатель подсветки;
• кнопка верхнего охлаждения;
• термоконтроллер нижних нагревателей;
• программируемый контроллер верхнего ИК нагревателя.

Температура верхнего ИК нагревателя может достигать от 220 до 270 градусов. Нижняя платформа прогревается до 150-1700 С.

Начинаем конструировать термофен: пошаговая инструкция

Сразу оговоримся, что главное в нашей задаче – экономия денег. Поэтому, список деталей, которые необходимо именно купить, мы по возможности уменьшаем до нулю. Вначале разберемся с характеристиками будущей станции.

Температура

Профессиональные устройства могут обеспечить воздушный поток в целых 800 градусов. Нам такая цифра не нужна, так как в будущем мы не собираемся расплавлять серебро или алюминий.

Даже если нам придется работать с наиболее тугоплавким припоем, которым часто паяются микросхему, то самодельному фену будет вполне достаточно рабочей температуры в 600 градусов.

Мощность

Если в планах работа с «мелочевкой» (уборка с платы сгоревших микросхем с их дальнейшей заменой, пайка SMD-светодиодов и т.д.), то по мощности нам хватит устройства на 80 Вт.

Для пайки более крупных деталей (к примеру, процессора на видеокарте, южного или северного моста на материнской плате), подойдет паяльная станция с мощностью в 100-130 Вт.

Важно! От мощности будет зависеть подбор главного элемента устройства – нихромовой спирали. Взять ее можно от старой электрической плиты или электрошашлычницы, советского утюга.

Толщина спирали

Оптимальная – 0,5 мм. Такое сечение проволоки будет прочно держать форму. Если диаметр будет больше – потребуется и побольше мощности. Для варианта в полмиллиметра будет достаточно источника питания на 4 А.

Напряжение и сопротивление

Оптимальное напряжение для нашего устройства – 25-36 В. Меньше – будет недостаточно мощности, больше – риск опасных последствий. Если БП будет «выдавать» 25 В, то спираль должна иметь сопротивление в 7 Ом.

Немного о разъеме

Я использовал СОМ папу-маму. Откуда то с плат. Распаивал так: на нагрев две группы по три контакта (для 5 ампер более чем достаточно), на вентилятор по одному. Потом термоклеем зафиксировал-изолировал.

Таким образом, БП стабилизирован (если не на максимуме напруги работает), питание вентилятора стабилизировано, следовательно стабилизирована температура воздуха на выходе.

Конструктивом доволен. Для любительских целей вполне достаточно. При максимальном нагреве металлическая труба в районе ручки нагревается достаточно ощутимо, но рука вполне терпит. При нормальном режиме работы труба просто теплая. Т.е. ничего там не поплавится. Поток воздуха через трубку вполне справляется с охлаждением. И воздуховод желательно располагать как у меня, ближе к ручке. Чтобы не было обратного потока воздуха из горячей зоны. Фен прошел испытания отключением после максимального нагрева. Был просто обесточен. Вместе с вентилятором. Ничего не поплавилось.

Для начинающих: начинать конструкции такого рода, надо с влезания в закрома, загашники и т.д. и созерцания ранее накопленных богатств. И с большой долей вероятности отыщется то, что можно достаточно легко использовать. Это я к тому, что конструкция не обязательно должна полностью повторять мою.
Успеха.
05.03.2017.
Тришин А.О.
г. Комсомольск-на Амуре.

Описание процесса ИК-пайки

Проблема при работе с компонентами в корпусах BGA заключается в необходимости нагреть и расплавить сразу большое количество шариков припоя.

При нагревании их, некоторое количества тепла за счет теплопроводности материалов отдается на монтажную плату. Того тепла, которое дает паяльная станция, становится недостаточно.

Увеличение времени нагрева или повышение температуры не лучшим образом сказывается на микросхеме. Она может перегреться и выйти из строя.

Решение напрашивается само собой – нужно предварительно разогреть монтажную плату снизу, не воздействуя теплом на микросхему. Разогревать можно как потоком воздуха, так и спокойным инфракрасным излучением.

В результате, когда температура материала платы поднимется, уменьшится теплоотвод с ножек контактов и понадобится меньшая температура и меньшее время воздействия для того, чтобы расплавить шарики припоя.

При использовании инфракрасной пайки для нижнего прогрева используют специальные устройства – термостолы. В этом состоит принцип работы инфракрасной паяльной станции.

Инфракрасная пайка заключает в себе множество преимуществ перед термовоздушной. Если при термовоздушной пайке возможно контролировать только скорость истечения воздуха из сопла и температуру нагревательного элемента, и совершенно невозможно управлять оттоком воздуха, то при инфракрасной пайке контролю поддается температура припоя на протяжении всего цикла работ.

А при ремонтных работах задача как раз и состоит в том, чтобы заменить один или несколько компонентов схемы, совершенно не воздействуя на другие.

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.