Для начала разберемся с процессом пайки. Пайка это процесс образования
механического и электрического контакта между металлическими поверхностями,
способного выдерживать значительные механические нагрузки. Пайка образуется при
высоких температурах (от 180 до 250°С) спаиваемых поверхностей и расплавленного
олова. Для качественной пайки недостаточно нагреть одну поверхность с оловом и
прислонить к ней другую: обязательное условие образования надежного контакта -
равные температуры спаиваемых поверхностей. Естественно что добиться этого можно
только при помощи верно подобранного инструмента.
Важное замечание: низкая температура жала паяльника приведет к
размягчению припоя но не к его расплавлению. Результат - холодная пайка (узнать
можно по зернистой структуре контакта). Перегретое жало - чрезмерное выпаривание
припоя. И тот, и другой дефект приводит к рассыпанию / расслоению контакта через
некоторое время эксплуатации.
Не нужно забывать и о предельных температурах электронных
компонентов: пайка при температуре ~ 250°С не должна проходить более 10 сек. Это
уже закон проверенный временем: интегральные компоненты можно запросто пережечь.
Подводя итог выше сказанному определим требования для паяльного
оборудования радиолюбителя:
1. Желательно приобретать не просто паяльник, а
паяльную станцию. Скажете дороже? Да, но не на много. Цены на хорошие паяльные
станции начинаются от 800 руб. Дороже чем паяльник на радиорынке? Но зато какие
преимущества: регулируемый диапазон нагрева (вероятность пережечь компоненты
спадает на нет); поддержание постоянной температуры жала (жало не перегорает -
снижаются затраты на расходники); важная особенность всех паяльных станций -
наличие подставки под паяльник (вещь необходимая) и ванны для очистной губки -
не захотите покупать станцию будете искать эти вещи отдельно.
2. Мощность
паяльника вещь во многом определяющая качество пайки. При пайке печатных плат
вполне достаточно паяльника с мощностью 25-40 Вт. Лично я уже 10 лет пользуюсь
станциями с мощностью 40 Вт и не знаю проблем. Конечно при пайке проводов
сечением в 10 мм : вам и 100 Вт будет мало - но здесь речь идет о пайке плат.
3. Напряжение питания - на территории России стандартом является напряжение
220 ±10% В, 50 Гц. Хотите паять подключаясь к сети электропитания - покупайте
паяльник / станцию с таким питанием. Для пайки в автомобиле или в местах где
сложно найти розетку можно найти паяльник с питанием 12/18/24 В или газовые
паяльники.
4. Важный параметр при пайке плат - форма жала. Сейчас для
паяльников / станций предлагается широкий ассортимент жал - лопатка, конус, игла
и т.д. Какое выбирать дело ваше: каждому удобно паять тем чем он привык. Я
пользуюсь лопатками разных размеров.
5. Немаловажный параметр - стойкость
жала. Вы можете найти термостойкие жала которым не страшен длительный перегрев.
Удобно, но дорого.
6. Нельзя не упомянуть о антистатических паяльных станций.
Если вы готовы выложить более 100$ за паяльную станцию - вы получите
антистатическую защиту (полезно при пайке полевых элементов и других капризных
бяк). Нет таких денег - не расстраивайтесь - можно самостоятельно доработать
станцию / паяльник: заземление жала в большинстве случаев помогает. Это конечно
не та антистатика, которая есть в навороченных станциях, но помогает не хуже.
Ну как, обзавелись паяльным оборудованием? Следующий шаг -
расходные материалы. Вам понадобится флюс - для удаления окислов с контактных
площадок плат и выводов компонентов и припой.
Выбор флюса - отдельный вопрос. Ваш дедушка паял с
канифолью - снисходительно улыбнитесь - раньше другого не было. Чем плоха
канифоль - канифоль, спиртовой канифольный флюс относятся к категории активных
флюсов. Главный недостаток - при высоких температурах удаляется не только оксид
металла - удаляется и сам металл. Посмотрите на жало дедушкиного паяльника - все
в рытвинах, черное и с зазубринами. Это действие канифоли. Другой главный
недостаток - очистка платы после пайки с канифолью большая проблема. Смыть
остатки можно только спиртом или растворителями (да и то, порой проще отковырять
чем-то острым). Остатки флюса на плате не только некрасиво с эстетической точки
зрения, но и вредно. На платах с малыми зазорами между проводников возможен рост
дендритов (проще говоря, замыканий) вызванных гальваническими процессами на
загрязненной поверхности.
Каков же выход - на современном рынке материалов можно найти
широкую гамму флюсов, которые смываются обычной водой, не разрушают жало
паяльника и обеспечивают высокое качество пайки. Продаются такие флюсы, как
правило, в шприцах, что очень удобно для использования.
Выбор припоя. Дедушка порекомендовал вам оловянный прут
сечением 10 мм? Еще раз улыбнитесь. Сейчас для пайки пользуются припойной
проволокой сечением от 1 до 5 мм. Наиболее распространены 1,5-2 мм
многоканальные припои. Многоканальность означает, что внутри оловянной проволоки
расположены несколько каналов флюса, который обеспечивает образование ровной
блестящей и надежной пайки. Продается такой припой в мотках - на радиорынках, в
колбах - в которых он находится свернутым в спираль, и в бобинах (в них
количество припоя такое, что его хватит не на один год).
Активатор жала. Активатор жала или TipCleaner продается в
очень маленьких баночках. Он необходим для увеличения срока службы жала
паяльника. Перед каждой пайкой и после неё (имеется в виду в начале и в конце
работы) опустите жало в эту баночку. На нем образуется защитное покрытие,
препятствующее образованию нагара.
Ну что, готовы к пайке? Последнее что вам нужно - ручной
инструмент: нож, кусачки, пассатижи. Если в процессе работы понадобится что еще
- поймете сами.
Перед тем как паять плату необходимо подготовить рабочее место:
позаботьтесь о емкости с низкими бортами и достаточно большой площадью для
мусора - откусанных выводов и снятой оплетке. Очень хорошо подходит пластиковая
одноразовая тарелка (не стоит касаться её жалом разогретого паяльника:).
Позаботьтесь и об освещении - свет должен падать на плату так чтобы рука с
паяльникам не закрывала его.
Теперь вы настоящий ПАЯЛЬНИК (правда, еще не опытный, но это
наверстывается).
Прежде чем приступить к пайке разберитесь с платой. Если вы делали
её самостоятельно - скорее всего она без паяльных покрытий: голая медь. Перед
пайкой все контактные площадки придется облудить: покройте их флюсом и нанесите
олово паяльником так, чтобы не закрыть отверстия в плате. При правильно
подобранной температуре и хорошем флюсе, олово с жала паяльника само "обтечет"
всю контактную площадку, как только вы её коснетесь. Не стоит брать на жало
паяльника огромные капли олова: касаетесь жалом прутка и через секунду на жале
будет необходимое количество.
Плата, покрытая оловом - промышленное изготовление - избавляет от
этой работы, но и стоит соответственно.
Плата готова? При необходимости удалите остатки флюса и можете
приступать к пайке.
Одна из основных ошибок начинающих радиолюбителей - компоненты
паяют, а потом откусывают лишнюю длину ножек. При этом качественного контакта
добиться сложно - повышенный теплоотвод и усложненный доступ жала к месту пайки
только ухудшают образование надежного соединения. Формуйте выводы компонентов
и обрезайте их перед пайкой.
Как я уже отмечал - при правильной технологии олово будет
"обтекать" контакт самостоятельно. Обращайте внимание на состояние выводов
компонентов: серые матовые выводы - окисленные. Придется лудить с флюсом. Будьте
осторожны - можно пережечь компонент. Хотите избежать неприятностей - покупайте
компоненты в радиоэлектронных магазинах - там они правильно хранятся.