Основы пайки паяльником: Как правильно паять новичку: основы

Как правильно паять новичку: основы

Точность и аккуратность приходят с опытом, но получить крепкое соединение между двумя элементами с помощью пайки можно быстро. Надо только правильно подобрать инструменты и немного постараться. 

Выбор паяльника

Для первого опыта подойдёт старый советский паяльник, который отлично справится с большинством задач. У него несъемное медное жало, которому можно придать любую форму с помощью напильника. Оно быстро выгорает и деформируется, поэтому поправлять его придётся довольно часто, но при редкой пайке никаких проблем это не доставит. 

На следующем уровне, когда пайка уже становится частым занятием, можно смотреть в сторону паяльников с необгораемыми сменными жалами. Их нельзя поправлять напильником, да и необходимости такой нет — достаточно просто поменять насадку. 

Профессионалы используют паяльные станции. Это самое дорогое решение. Одно из преимуществ — поддержка заданной температуры, полезная для пайки чувствительных элементов. На станциях тоже используются сменные жала, а ещё есть фен. Но задумываться о покупке станции следует только в том случае, если вы серьёзно занялись пайкой, а не просто решили соединить два провода. 

При выборе паяльника также нужно обращать внимание на его мощность:

• Для электронных компонентов — 40-60 Вт.
• Для деталей толщиной до 1 мм — 80-100 Вт.
• Для элементов толщиной 2 мм и более — от 100 Вт. 

Как правило, у мастеров есть два паяльника, малой и средней мощности. Приобретение паяльной станции избавляет от необходимости иметь дополнительные инструменты. 

Выбор расходного материала

Для пайки обязательно понадобится:

• Припой.
• Флюс.
• Губка для чистки жала.

Также стоит добавить в список паяльную кислоту, которая поможет соединить сложные элементы — например, провод и разнообразные разъёмы: «тюльпан», «крокодил» и прочие. 

Для первого опыта рекомендуем использовать классический набор: припой ПОС 61 и канифоль.  

Смачиваем губку водой, чтобы она впитала её и раздулась. Всё необходимое лежит на столе – можно включать паяльник и приступать к первому опыту пайки. 

Подготовка паяльника

Чтобы пайка была комфортной и качественной, нужно залудить жало паяльника. 

1. Разогреваем паяльник до рабочей температуры.
2. Окунаем жало в канифоль. 
3. Добавляем каплю припоя на жало.
4. Обтираем жало об губку или деревянную поверхность. 

Поверхность жала должна стать блестящей. Это значит, что паяльник готов к работе. 

Пайка различных элементов

В зависимости от того, какие детали вы соединяете, порядок пайки незначительно меняется. Рассмотрим наиболее распространённые примеры работ, чтобы немного набить руку. 

Пайка проводов

Одна из самых популярных задач — соединение проводов. Сначала нужно их залудить:

1. С помощью бокорезов или других инструментов убираем изоляцию.
2. Скручиваем медные провода, чтобы жилки не торчали в стороны.
3. Берём капельку припоя на кончик жала паяльника.
4. Окунаем провод и жало в канифоль.

Операцию нужно повторить со всеми элементами, которые будут участвовать в пайке. С первого раза может не получиться, но немного практики, и провода начнут лудиться очень хорошо.

Чтобы соединить два подготовленных провода, достаточно прижать их друг к другу и поднести паяльник с капелькой припоя. 

При пайке проводов нужно уделить внимание изоляции. Для этого нужно использовать термоусадочную трубку, которая уменьшается в диаметре при нагреве и обжимает место соединения. На паяльной станции для нагрева удобно использовать фен. Если его нет, то можно обойтись и обычной зажигалкой. 

Пайка печатных плат

На печатных платах перед пайкой необходимо залудить медные токопроводящие дорожки. Самый простой способ — взять каплю припоя на жало, окунуть его в канифоль, а затем размазать вещество по плате. Другой вариант — нанести флюс (например, раствор канифоли в спирте) и растирать каплю припоя по нему.

 

После подготовки можно размещать на плате элементы. Для соединения есть два варианта: жидкий флюс или припой, внутри которого уже содержится канифоль. Самый удобный вариант — припой в виде проволоки. 

1. Касаемся кончиком жала вывода компонента.
2. Подносим проволоку припоя, чтобы он равномерно растёкся по контакту и выводу компонента. 
3. Повторяем операцию для всех соединений. 

Первое время капли могут получаться не очень ровными, но соединение будет крепким, если вы сделаете всё правильно. 

Пайка разъёмов

Сложнее всего лудить различные разъемы: «тюльпаны», «крокодилы», «джеки». Припой к ним не пристаёт. Но эту проблему можно решить с помощью паяльной кислоты, которая наносится кисточкой. На обработанное место остаётся только приложить жало паяльника с припоем. Разъём залудится, так что при пайке не возникнет никаких проблем с соединением. 

Чтобы припаять провод, достаточно приложить его к залуженному разъёму и прогреть паяльником. Если вы не обрабатывали разъём заранее, то нужно подсоединить провод, нанести паяльную кислоту и прогреть место спайки каплей припоя. 

Как видите, ничего сложного в пайке нет. Эти простые советы помогут справиться с разными задачами, распространёнными в быту, даже если раньше такого опыта у вас не было.  

Пайка разъемов на материнской плате

С пайкой остальных элементов не должно возникнуть проблем, если вы справитесь с этой задачей. Для пайки без фена будем использовать сплав Розе. Температура его плавления составляет +94 °C.

1. Наносим флюс на контакты разъема таким образом, чтобы все контакты были «влажные», и устанавливаем на один из них капельку сплава Розе.
2. Затем нагреваем эту капельку паяльником. Нужно, чтобы тугоплавкий припой смешался с легкоплавким. Определить конечный результат можно легким надавливанием на контакт разъема – он должен чуть заметно покачиваться под давлением жала. До подобного результата проходимся по каждому контакту. Затем по доле секунды дотрагиваемся до каждого из контактов жалом паяльника, и разъем буквально отваливается сам.
3. У сплава Розе есть один серьезный недостаток – он очень хрупкий, поэтому использовать его для соединений контактов нельзя, так что удаляем его с помощью оплетки. Смачиваем флюсом самый кончик оплетки.
4. Через оплетку дотрагиваемся паяльником до контактных площадок на материнской плате, припой будет впитываться в оплетку. Через пару секунд можно убирать оплетку, а изменившийся участок оплетки обрезаем ножницами, наносим флюс и повторяем до полной чистоты контактных площадок.
5. Устанавливаем разъем в паз и наносим немного флюса на каждый из контактов.
6. Дотрагиваемся паяльником до контакта и подаем обычный припой до образования монолитного соединения.
7. Удаляем флюс с мест пайки при помощи спрея Flux-Off и ткани. Это делать обязательно, иначе к флюсу будет прилипать грязь, а некоторые кислотосодержащие флюсы могут разрушить слои текстолита. Чтобы этого избежать, достаточно нанести Flux-Off на ткань и протереть следы пайки.

На этом все!

Post Views: 2 016

Основы пайки — как правильно паять паяльником

Базовые принципы пайки намного легче, чем вы думаете. В этой статье вы узнаете, как правильно паять и что нужно, чтобы припаять провод к плате. Этот навык пригодится при пайке электросхем.

Шаг 1: Припой

Что нужно для паяния проводов? В простейшей робототехнике используется в основном трубчатый припой 0,8 мм 60/40. Можно использовать припой и другого диаметра, чуть больше или чуть меньше. Однако соотношение олова и свинца должно быть 60/40.

Так как в припое содержится свинец, примите меры предосторожности:

1. Всегда мойте руки с мылом после использования припоя, чтобы смыть все остатки свинца.
2. Не прикасайтесь к глазам и слизистым покровам во избежание попадания на них свинца.

Шаг 2: Включаем паяльник

Прежде чем приступить к пайке, включите паяльник и дайте ему нагреться до нужной температуры. Если у вашего прибора есть регулятор температуры, выставьте его на 300-350°С, в этом диапазоне происходит пайка большинства сплавов.

Если ваш паяльник не обладает возможностью регулировать температуру, просто дайте ему нагреться в течение пяти минут, а затем можете попробовать паять.

Шаг 3: Учимся держать ручку

Всегда держитесь за изолированную рукоятку! Металлическое жало чрезвычайно горячее, и прикосновение к нему вызовет тяжелые ожоги.

Очень часто рекомендуют держать ручку паяльника как ложку, однако мне удобнее держать ее как пишущую ручку. Попробуйте сами и решите, как вам удобнее.

Шаг 4: Всегда ставьте паяльник на подставку

Всегда ставьте прибор на подставку, если вы закончили работать с ним на данный момент.

Просто отложенный в сторону паяльник может стать причиной катастрофы, поэтому возьмите себе за правило всегда возвращать его на подставку.

Поскольку вы собрались творить, а не разрушать, приучите себя всегда быть на чеку во время работы с паяльником, вплоть до его полного остывания. И никогда не отвлекайтесь, если держите паяльник в руке.

Шаг 5: Лужение наконечника

Если вы используете новый прибор, вам нужно будет покрыть тонким слоем олова – залудить его. Этот слой облегчит работу с припоем при пайке.

Шаг 6: Оголяем провода

Чтобы спаять провода вместе нужно сначала снять с них изоляцию.

Шаг 7: Скручиваем провода

Оголенные концы двух проводов скрутите вместе.

Шаг 8: Припой

Прикоснитесь жалом к скрутке, чтобы провода нагрелись. Прижимайте припой к скрутке до тех пор, пока он не расплавится, и они не спаяются вместе. Как только припой и провода сплавятся вместе, уберите припой и паяльник.

Шаг 9: Отрезаем лишнее

Отрежьте лишнюю длину спаянной скрутки. Вам нужно лишь основание паяного соединения, где два провода становятся единым целым.

Шаг 10: Чистим паяльник

Теперь вы знаете как правильно пользоваться паяльником, и помните, что после любой пайки жало нужно почистить. Для этого просто проведите жалом по специальной чистящей подушке. Если у вас ее нет, воспользуйтесь слегка влажной губкой.

7.1.1 Основы пайки

Процесс пайки
Пайка — это процесс соединения двух металлов с помощью припоя, и это одна из старейших известных технологий соединения. Неисправные паяные соединения остаются одной из основных причин выхода оборудования из строя, поэтому невозможно переоценить важность высоких стандартов качества изготовления при пайке.

Следующий материал охватывает основные процедуры пайки и предназначен для предоставления фундаментальных знаний, необходимых для выполнения большинства высоконадежных операций ручной пайки и удаления компонентов.

Свойства припоя
Припой, используемый в электронике, представляет собой металлический сплав, полученный путем соединения олова и свинца в различных пропорциях. Обычно вы можете найти эти пропорции, отмеченные на различных доступных типах припоя.

В большинстве комбинаций оловянно-свинцового припоя плавление происходит не одновременно. Припой Fifty-Fifty начинает плавиться при 183 C — 361 F, но полностью не расплавляется, пока температура не достигает 216 C — 420 F. Между этими двумя температурами припой находится в пластичном или полужидком состоянии.

Диапазон пластичности припоя зависит от соотношения олова и свинца. Для припоя 60/40 диапазон намного меньше, чем для припоя 50/50. Соотношение 63/37, известное как эвтектический припой, практически не имеет пластического диапазона и практически мгновенно плавится при температуре 183°C-361°F.

Для ручной пайки электроники чаще всего используются припои типа 60/40 и 63/37. Из-за пластикового диапазона типа 60/40 вам нужно быть осторожным, чтобы не сдвинуть какие-либо соединительные элементы во время периода охлаждения. Движение может вызвать то, что известно как нарушенный сустав. Пораженный сустав имеет шероховатый, неправильный вид и выглядит тусклым, а не ярким и блестящим. Нарушенное паяное соединение может быть ненадежным и может потребовать доработки.

 

Смачивающее действие
Действие металл-растворитель происходит, когда горячий припой вступает в контакт с медной поверхностью. Припой растворяется и проникает в поверхность меди. Молекулы припоя и меди смешиваются, образуя новый сплав, состоящий частично из меди и частично из припоя. Это действие растворителя называется смачиванием, образуя интерметаллическую связь между деталями. (См. рис. 1). Смачивание возможно только в том случае, если поверхность меди свободна от загрязнений и оксидной пленки, которая образуется при контакте металла с воздухом. Кроме того, припой и рабочая поверхность должны быть прогреты до нужной температуры.

Хотя поверхности, подлежащие пайке, могут выглядеть чистыми, на них всегда есть тонкая пленка оксида. Для хорошего припоя поверхностные оксиды должны быть удалены в процессе пайки с использованием флюса.

Флюс
Надежные паяные соединения могут быть выполнены только при тщательно очищенных поверхностях. Растворители можно использовать для очистки поверхностей перед пайкой, но их недостаточно из-за чрезвычайно высокой скорости образования оксидов на поверхности нагретых металлов. Чтобы преодолеть эту оксидную пленку, необходимо использовать материалы, называемые флюсами в электронной пайке. Флюсы состоят из натуральных или синтетических смол и иногда химических добавок, называемых активаторами.

Флюс предназначен для удаления оксидов и предотвращения их удаления во время пайки. Это достигается за счет действия флюса, который вызывает коррозию при температурах расплава припоя и объясняет способность флюса быстро удалять оксиды металлов. Однако в ненагретом состоянии канифольный флюс не вызывает коррозии и не проводит ток, поэтому не влияет на электрическую схему. Флюсовое действие удаления оксидов, их переноса и предотвращения образования новых оксидов позволяет припою образовывать желаемую интерметаллическую связь.

Флюс должен плавиться при температуре ниже, чем припой, чтобы выполнить свою работу перед пайкой. Он будет быстро испаряться; таким образом, обязательно, чтобы флюс расплавлялся, чтобы течь на рабочую поверхность, а не просто испарялся под воздействием горячего наконечника утюга, чтобы обеспечить полное преимущество действия флюса. Существуют разновидности флюсов для многих целей и приложений. К наиболее распространенным типам относятся канифоль – неочищенная, слегка активированная и водорастворимая.

При использовании жидкий флюс следует наносить тонким равномерным слоем на соединяемые поверхности перед нагреванием. Припой из порошковой проволоки и паяльная паста должны располагаться так, чтобы флюс мог течь и покрывать соединения по мере плавления припоя. Следует наносить флюс, чтобы предотвратить повреждение окружающих деталей и материалов.

Паяльники
Паяльники бывают разных размеров и форм. На рабочей поверхности жала паяльника должна поддерживаться постоянно луженая поверхность, чтобы обеспечить надлежащую теплопередачу и избежать переноса примесей в паяное соединение.

Перед использованием паяльника необходимо очистить жало, протерев его влажной губкой. Когда утюг не используется, его следует хранить в держателе с чистым наконечником, покрытым небольшим количеством припоя.
Примечание. Хотя температура жала не является ключевым фактором при пайке, всегда следует начинать с минимально возможной температуры. Хорошее эмпирическое правило — установить температуру жала паяльника на уровне 260–500 F и повышать температуру по мере необходимости для получения желаемого результата.

Контроль температуры
Контроль температуры жала паяльника не является ключевым элементом в пайке. Ключевым элементом является контроль теплового цикла работы. Насколько быстро изделие нагревается, насколько оно нагревается и как долго оно остается горячим, является элементом, который необходимо контролировать для надежных паяных соединений.

 

Тепловая масса
Первым фактором, который необходимо учитывать при пайке, является относительная тепловая масса соединения, подлежащего пайке. Эта масса может изменяться в широких пределах.

Каждое соединение имеет свою собственную тепловую массу, и то, как эта объединенная масса соотносится с массой железного наконечника, определяет время и повышение температуры работы.

Состояние поверхности
Вторым важным фактором при пайке является состояние поверхности. Если какие-либо оксиды или другие загрязнители покроют контактные площадки или выводы, возникнет барьер для теплового потока. Несмотря на то, что железный наконечник имеет правильный размер и температуру, он может не обеспечить достаточное количество тепла для расплавления припоя.

Тепловая связь
Третий фактор, который следует учитывать, — это тепловая связь. Это область контакта между наконечником утюга и изделием.

На рис. 2 показано жало паяльника, припаивающее вывод компонента. Тепло передается через небольшую площадь контакта между жалом паяльника и контактной площадкой. Площадь теплового контакта небольшая.

На рис. 3 также показано жало паяльника, припаивающее вывод компонента. В этом случае площадь контакта значительно увеличивается за счет небольшого количества припоя в месте контакта. Наконечник также находится в контакте как с прокладкой, так и с компонентом, что еще больше улучшает тепловую связь. Этот паяный мост обеспечивает тепловую связь и обеспечивает быструю передачу тепла в изделие.

Нанесение припоя
Как правило, жало паяльника следует наносить на точку максимальной массы соединения. Это позволит быстро нагревать детали, подлежащие пайке. Расплавленный припой всегда течет от более холодной области к более горячей.

Перед нанесением припоя температура поверхности спаиваемых деталей должна быть выше температуры плавления припоя. Никогда не расплавляйте припой на железном наконечнике и не позволяйте ему стекать на поверхность, температура которой ниже температуры плавления припоя. Припой, нанесенный на очищенную, офлюсованную и должным образом нагретую поверхность, будет плавиться и течь без прямого контакта с источником тепла, образуя гладкую, ровную поверхность с закруглением до тонкой кромки. Неправильная пайка будет иметь наросты, неравномерный внешний вид и плохое скругление. Для обеспечения хорошей прочности паяного соединения припаиваемые детали необходимо удерживать на месте до тех пор, пока припой не затвердеет.

Если возможно, нанесите припой на верхнюю часть соединения так, чтобы рабочие поверхности, а не утюг плавили припой, и чтобы гравитация способствовала течению припоя. Выбор порошкового припоя подходящего диаметра поможет контролировать количество припоя, наносимого на соединение. Используйте маленький калибр для небольшого сустава и большой калибр для большого сустава.

Очистка после пайки
Если требуется очистка, остатки флюса следует удалить немедленно, но не позднее, чем через час после пайки. Некоторые потоки могут потребовать более немедленных действий для облегчения адекватного удаления. Механические средства, такие как взбалтывание, распыление, нанесение кистью и другие методы нанесения, могут использоваться вместе с чистящим раствором.

Используемые чистящие растворители, растворы и методы не должны воздействовать на очищаемые детали, соединения и материалы. После очистки доски должны быть хорошо высушены.

Повторная пайка
Следует соблюдать осторожность, чтобы избежать необходимости повторной пайки. Когда требуется повторная пайка, стандарты качества для повторно припаянного соединения должны быть такими же, как и для исходного соединения.

Холодное или поврежденное паяное соединение обычно требует только повторного нагрева и оплавления припоя с добавлением подходящего флюса. Если повторный нагрев не исправит состояние, припой должен быть удален, а соединение перепаяно.

Качество изготовления
Паяные соединения должны иметь гладкий вид. Допустим сатиновый блеск. На стыках не должно быть царапин, острых краев, зернистости, рыхлости, вздутий или других признаков плохого качества изготовления. Следы щупа от контрольных штифтов допустимы, так как они не влияют на целостность паяного соединения.

Приемлемое паяное соединение должно свидетельствовать о смачивании и прилипании, когда припой смешивается с припаиваемой поверхностью. Припой должен образовывать небольшой контактный угол, указывающий на металлургическую связь и металлическую непрерывность от припоя к поверхности. (См. рис. 4)

Допускаются гладкие, чистые пустоты или неровности на поверхности припоя или покрытия. Плавный переход от контактной площадки к выводу компонента должен быть очевиден.

Как паять. Простое руководство для начинающих и любителей

Каждый может научиться паять. И это важный навык, который нужно знать, чтобы строить электронику.

Базовая пайка проста. Все, что вам нужно, это паяльник и немного припоя. Когда мой отец учил меня в подростковом возрасте, я помню, что усвоил это довольно быстро.

В этом руководстве по пайке вы сначала научитесь паять два провода. Затем вы научитесь паять компоненты на печатной плате. Если вы уже знакомы с этим, подумайте о том, чтобы перейти к моему руководству по SMD-пайке или пайке оплавлением.

Также ознакомьтесь с моей статьей о паяльных инструментах, необходимых для начала работы.

Подготовка рабочего места

Подготовьте рабочее место. Найдите свой паяльник и припой и начните нагревать утюг. Пара кусачек обычно тоже пригодится.

Поместите паяльник в держатель. Если у вас нет держателя, хотя бы убедитесь, что наконечник ничего не касается, пока вы его нагреваете.

Если у вас есть паяльник с регулируемой температурой, ознакомьтесь с моим руководством по выбору правильной температуры пайки.

Очистка жала

Когда утюг горячий, первое, что вы должны сделать, это очистить жало, чтобы удалить с него старый припой. Вы можете использовать влажную губку, медную губку или что-то подобное.

Залуживание жала

Прежде чем приступить к пайке, необходимо залудить жало паяльника. Что просто означает расплавление нового припоя на наконечник. Это ускоряет передачу тепла наконечником и тем самым упрощает и ускоряет пайку.

Если на наконечнике остались большие капли олова, просто очистите его еще раз, как показано выше.

СОВЕТЫ: ​​Если вы залудите жало перед тем, как положить паяльник на день, говорят, что жало прослужит дольше.

Пайка двух проводов

Если вы хотите соединить два провода припоем, первое, что вам нужно сделать, это залудить два провода. Имейте в виду, что провод сильно нагревается, поэтому вам следует удерживать его пинцетом или чем-то подобным.

Поместите кончик утюга на провод и дайте ему нагреться в течение нескольких секунд. Затем добавьте немного припоя, пока провод не пропитается припоем.

Если это толстая проволока, вы должны увеличить нагрев утюга (если возможно), чтобы проволока нагрелась быстрее. Повторите процесс лужения на другом проводе.

Теперь соедините два луженых провода вместе и держите их неподвижно, нагревая их паяльником, чтобы олово на обоих проводах расплавилось.

Как припаять печатную плату

Далее давайте посмотрим, как припаять сквозные компоненты к печатной плате.

Начните с установки компонента в его отверстия. Поместите его так, чтобы его ножки выступали с той же стороны, что и площадки для пайки.

Со стороны пайки немного согните ножки компонента. Таким образом, он не выпадет, когда вы перевернете доску вверх дном.

Не стесняйтесь добавлять сразу несколько компонентов.

Теперь можно приступать к пайке.

Поместите кончик утюга на площадку так, чтобы он нагрел и ножку компонента, и площадку печатной платы.

Нагрейте их в течение секунды или около того, прежде чем наносить припой. Держите утюг на соединении, пока вы добавляете припой.

Когда у вас будет достаточно припоя, удалите припой. Затем удалите жало паяльника из соединения.

Осмотрите паяное соединение, чтобы убедиться, что оно в порядке. Хорошее паяное соединение имеет форму конуса.

Если вы довольны пайкой, отрежьте вывод компонента над паяным соединением.

Но не укорачивайте! Это усложнит вам жизнь, если вам по какой-то причине придется позже выпаивать компонент.

Остерегайтесь соединений холодной пайки!

Всегда следите за тем, чтобы вы применяли достаточно тепла! Как на колодку, так и на штифт. В противном случае вы можете получить соединение холодной пайки .

Холодная пайка на первый взгляд часто выглядит нормально.