Тож давайте розберемося що таке пайка і як правильно паяти паяльником. Пайка – це процес утворення механічного та електричного контакту між металевими поверхнями, здатного витримувати значні механічні навантаження. Пайка відбувається за високих температур (від 180 до 250°С) поверхонь, що спаюються, і розплавленого олова. Для якісної пайки недостатньо нагріти одну поверхню з оловом і притулити до неї іншу: обов’язкова умова утворення надійного контакту – рівні температури поверхонь, що спаюються. Природно, що домогтися цього можна тільки за допомогою правильно підібраного інструменту. Розглянемо, що потрібно для паяння.
Який паяльник обрати
Важливе зауваження: низька температура жала паяльника призведе до розм’якшення припою, але не до його розплавлення. Результат – холодна пайка (впізнати можна за зернистою структурою контакту). Перегріте жало – надмірне випарювання припою. І той, і інший дефект призводить до розсипання / розшарування контакту через деякий час експлуатації.
Не потрібно забувати і про граничні температури електронних компонентів: паяння при температурі ~250°С не повинно проходити більше 10 сек. Це вже закон перевірений часом: інтегральні компоненти можна запросто перепалити.
Підбиваючи підсумок вище сказаного, визначимо вимоги для паяльного обладнання радіоаматора:
- Бажано купувати не просто паяльник, а паяльну станцію чи паяльник з регулюванням температури. Скажете дорожче? Так, але не на багато. Ціни на хороші паяльні станції починаються від 1000 грн. Дорожче ніж паяльник на радіоринку? Але зате які переваги: регульований діапазон нагріву (ймовірність перепалити компоненти спадає нанівець); підтримання постійної температури жала (жало не перегорає – знижуються витрати на витратні матеріали); важлива особливість усіх паяльних станцій – наявність підставки під паяльник (річ необхідна) і ванни для очисної губки – не захочете купувати станцію – будете шукати ці речі окремо.
- Потужність паяльника річ, яка багато в чому визначає якість пайки. При пайці друкованих плат цілком достатньо паяльника з потужністю 25-40 Вт. Особисто я вже 10 років користуюся станціями з потужністю 50 Вт і не знаю проблем. Звісно, під час паяння дротів перерізом у 10 мм: вам і 100 Вт буде замало – але тут ідеться про паяння плат.
- Напруга живлення – на території України стандартом є напруга 220 ± 10% В, 50 Гц. Хочете паяти підключаючись до мережі електроживлення – купуйте паяльник / станцію з таким живленням. Для пайки в автомобілі або в місцях, де складно знайти розетку, можна знайти паяльник з живленням 12/18/24 В або газові паяльники.
- Важливий параметр при пайці плат – форма жала. Зараз для паяльників / станцій пропонується широкий асортимент жал – лопатка, конус, голка і т.д. Яке вибирати – справа ваша: кожному зручно паяти тим, чим він звик. Я користуюся лопатками різних розмірів.
- Важливий параметр – стійкість жала. Ви можете знайти термостійкі жала, яким не страшний тривалий перегрів. Зручно, але дорого.
- Не можна не згадати про антистатичні паяльні станції. Якщо ви готові викласти понад 100$ за паяльну станцію – ви отримаєте антистатичний захист (корисно під час паяння польових елементів та інших примхливих бяк). Немає таких грошей – не турбуйтеся – можна самостійно доопрацювати станцію / паяльник: заземлення жала в більшості випадків допомагає. Це, звісно, не та антистатика, яка є в наворочених станціях, але допомагає не гірше.
Який флюс обрати
Ну як, обзавелися паяльним обладнанням? Наступний крок – витратні матеріали. Вам знадобиться флюс – для видалення оксидів з контактних майданчиків плат і виводів компонентів і припій.
Вибір флюсу – окреме питання. Ваш дідусь паяв з каніфоллю – поблажливо посміхніться – раніше іншого не було. Чим погана каніфоль – каніфоль, спиртовий каніфольний флюс належать до категорії активних флюсів. Головний недолік – при високих температурах видаляється не тільки оксид металу – видаляється і сам метал. Подивіться на жало дідусевого паяльника – все в вибоїнах, чорне і з щербинами. Це дія каніфолі. Інший головний недолік – очищення плати після пайки з каніфоллю велика проблема. Змити залишки можна тільки спиртом або розчинниками (та й то, часом простіше відколупати чимось гострим). Залишки флюсу на платі не тільки некрасиво з естетичного погляду, а й шкідливо. На платах з малими зазорами між провідниками можливе зростання дендритів (простіше кажучи, замикань), спричинених гальванічними процесами на забрудненій поверхні.
Який же вихід – на сучасному ринку матеріалів можна знайти широку гаму флюсів, які змиваються звичайною водою, не руйнують жало паяльника і забезпечують високу якість пайки. Продаються такі флюси, як правило, в шприцах, що дуже зручно для використання.
Більше про флюси у нашій статті Флюси для пайки в електроніці
Як обрати припій
Вибір припою. Дідусь порекомендував вам олов’яний прут перетином 10 мм? Ще раз посміхніться. Зараз для пайки користуються припійним дротом перетином від 1 до 5 мм. Найбільш поширені 1,5-2 мм багатоканальні припої. Багатоканальність означає, що всередині олов’яного дроту розташовано кілька каналів флюсу, який забезпечує утворення рівної, блискучої і надійної пайки. Продається такий припій у мотках – в радіомагазинах, у колбах – у яких він перебуває згорнутим у спіраль, і в бобінах (у них кількість припою така, що його вистачить не на один рік). Я рекомендую обрати перевіренний часом польский припій Cynel Sn60Pb40 Flux 2.5%, або крутий китайський KAINA
Активатор жала. Активатор жала або TipCleaner продається в дуже маленьких баночках. Він необхідний для збільшення терміну служби жала паяльника. Перед кожною пайкою і після неї (мається на увазі на початку і в кінці роботи) опустіть жало в цю баночку. На ньому утворюється захисне покриття, що перешкоджає утворенню нагару.
Ну що, готові до пайки? Останнє що вам потрібно – ручний інструмент: ніж, кусачки, пасатижі. Якщо в процесі роботи знадобиться щось ще – зрозумієте самі.
Підготовка робочого місця
Перед тим як паяти плату, необхідно підготувати робоче місце: подбайте про місткість із низькими бортами і досить великою площею для сміття – відкушених виводів і знятого обплетення. Дуже добре підходить пластикова одноразова тарілка (не варто торкатися її жалом розігрітого паяльника :). Подбайте і про освітлення – світло має падати на плату так, щоб рука з паяльником не закривала його.
Тепер ви справжній ПАЯЛЬЩИК (щоправда, ще не досвідчений, але це надолужується).
Початок пайки
Перш ніж приступити до пайки, розберіться з платою. Якщо ви робили її самостійно – найімовірніше, вона без паяльних покриттів: гола мідь. Перед пайкою всі контактні майданчики доведеться облудити: покрийте їх флюсом і нанесіть олово паяльником так, щоб не закрити отвори в платі. За правильно підібраної температури і хорошого флюсу, олово з жала паяльника саме “обтече” всю контактну площадку, щойно ви її торкнетеся. Не варто брати на жало паяльника величезні краплі олова: торкаєтеся жалом прутка і через секунду на жалі буде необхідна кількість.
Плата, вкрита оловом – промислове виготовлення – позбавляє від цієї роботи, але й коштує відповідно.
Плата готова? За необхідності видаліть залишки флюсу і можете приступати до пайки.
Як я вже зазначав – за правильної технології олово буде “обтікати” контакт самостійно. Звертайте увагу на стан виводів компонентів: сірі матові виводи – окислені. Доведеться лудити з флюсом. Будьте обережні – можна перепалити компонент.
Для початківців я рекомендую починати з радіоконструкторів на світлодіодах, наприклад радіконсітруктор “Сонечко” і тд, такі набори не дуже чутливі до перегріву і наочно показують ваш результат після пайки що полегшує виявлення дефектів після пайки, якщо такі були.
Бажаємо всім паяльщикам-початківцям завзятості та твердої руки. І пам’ятайте, що майстер – це сотні годин практики, а не везіння або талант.
Oleksandr