Как паять контакты на плате

Как паять контакты на плате

Паяльная станция – незаменимый инструмент для электронщика. Обычно в комплектации станции есть как паяльник, так и фен. Если научиться ими пользоваться, то практически любая пайка будет казаться увлекательной и не очень сложной.

Главная особенность станций – регулировка температуры. Нужно сразу запомнить важное правило – никогда не ставить температуры выше 400 °C и более. Многие начинающие (и даже опытные) радиолюбители пренебрегают теорией. На практике выставляют убийственные температурные режимы 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?

Небольшой ликбез по пайке

Чтобы выпаять микросхему или любую другую деталь из платы, нужно сделать так, чтобы контакты разогрелись до температуры плавления припоя (примерно 230 °C). Проблема в понимании температур заключается в том, что чаще всего плату начинают греть на 300 — 350 °C. И тут сразу же кроется одна из ошибок.

Например, нужно выпаять микросхему из платы с помощью паяльной станции Lukey 702.

Многие радиолюбители и электронщики начинают выставлять температуры выше 300 °C.

В первый момент, на микросхему начинает действовать температура около 200 °C. На контактах и окружающем месте пайки комнатная температура.

Нагрев детали продолжает увеличиваться до 300 °C, а контакты еще не дошли до 200 °C, разница нагрева не значительна.

На микросхему действует критическая температура, 350 °C. Тем временем, окружающее место пайки неравномерно прогревается, даже несмотря на 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 (выходит из строя), плата начинает сгибаться, чернеть, появляются пузыри из-за вскипевшего текстолита и его составляющих.

Такой метод пайки очень опасен и не оправдывает себя совсем.

Как выпаять микросхему при помощи фена

Итак, как же все таки без ущерба выпаять деталь из платы?

Первым делом, нужно проанализировать место пайки и оборудование:

  • Оценить толщину платы. Чем толще плата – тем сложнее и дольше ее прогревать. По своей сути, 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. Для этого отлично подходят 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.
  • Используемое 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

Для начала, 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 лучше разместить 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 плата. Фен выставляется на температуру 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 температуру.

Разница с контактами будет небольшая. Таким образом, в течение нескольких минут, температуру пайки 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.

Данная техника так или иначе должна индивидуально подстраиваться под каждую пайку и используемую паяльную станцию. Например, в некоторых случая придется дольше греть плату, а в некоторых и около 240 °C хватит. Все зависит от случая.

Пайка сплавом Розе

Чтобы уменьшить температуру пайки, можно использовать сплав Розе. Он поможет снизить нагрев до 120 °C. Таким способом можно выпаять деталь из особо опасных и чувствительных участков платы.

Достаточно добавить пару гранул припоя и немного флюса.

Пайка паяльным феном и паяльником

Еще одна очень эффективная техника пайки. Если во время пайки деталь плохо паяется или не выпаивается – это следствие низкокачественного припоя, флюса или недостаточного прогрева платы.

Для этого, во время пайки паяльником, необходимо сверху помогать паяльным феном. Температуру 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.

Это все равно что вскипятить стакан воды с помощью одной спички. Повышать температуру тоже не вариант, это уничтожит как саму деталь, так и плату.

Читать еще:  Как сделать гидравлический домкрат

В данной ситуации поможет так называемый нижний подогрев. Он может быть выполнен в виде плиты, которая нагревается до 100 – 200 °C. Печатную плату получится равномерно прогреть. А с помощью фена температура доводится до плавления припоя.

Еще один вариант, 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 начинает деформировать от высокой разницы температур, тем самым отрываются контакты от площадок (особенно это кается больших BGA деталей)

Источник: tyt-sxemi.ru

Припаивание провода и шлейфа к плате

Пайка считается очень удобным и хорошо проверенным способом соединения проводников и радиодеталей. С её помощью также можно припаять провод к плате с расположенными на ней электрическими контактами.

Качеством пайки, в конечном счёте, определяется надёжность образовавшегося соединения, так что перед началом работ рекомендуется ознакомиться с особенностями этой не совсем простой процедуры.

Общие правила

Для того чтобы присоединить проводник к плате в первую очередь потребуется паяльник с мощностью, зависящей от толщины самого провода.

Обычно для этих целей используются паяльные устройства с рабочей мощностью в пределах от 25-ти до 40 Ватт.

Помимо этого, необходимо будет запастись комплектом расходного материала, заметно облегчающего условия пайки (припой, канифоль и флюс). Желательно также подготовить инструмент для отвода тепла, посредством которого можно защитить саму плату от сильного перегрева.

Подготовка проводов

Для получения качественного соединения крайне важно правильно подготовить провод к пайке, для чего необходимо проделать следующие обязательные операции:

  1. Сначала рабочий конец провода очищается от поливинилхлоридной изоляции на длину чуть большую размера будущего контакта.
  2. Затем из обнажившегося многожильного конца вручную или с помощью пассатижей формируется тугая скрутка, которая затем лудится в канифоли с припоем.
  3. По завершении этой операции переходят к плате, контактный пятак которой также следует тщательно залудить.

На этом подготовка провода может считаться законченной. Но перед тем как паять его к плате необходимо будет учесть ещё один важный момент.

Установка теплоотвода

Для того чтобы не перегреть и не повредить расположенный на плате контакт рекомендуется к месту пайки прикладывать какой-нибудь металлический предмет, который в данном случае выполняет функцию теплоотвода.

В качестве такого вспомогательного приспособления традиционно используется пинцет, но, в крайнем случае, его может заменить мощная металлическая клипса или отвёртка.

Для обеспечения надёжного застывания расплавленного припоя необходимо на некоторое время зафиксировать проводник в зоне пайки (обездвижить его). В противном случае паяльную процедуру придётся повторить.

По завершении соединения отдельных проводников временное приспособление для отвода тепла удаляется из рабочей зоны.

Таким образом, зная процедуру пайки, можно отремонтировать многие электроприборы, в частности елочную гирлянду, плеер, светодиодную лампу.

Пайка шлейфа

Гибкие шлейфы из тонких проводников уже давно применяются в современной бытовой аппаратуре. Их можно встретить в обычном мобильном телефоне, а также в любом образце компьютерной техники, в которой имеются многожильные соединения.

Как правило, в шлейфе дорожки проводников очень тонкие и располагаются вплотную одна от другой, что накладывает на паяльные работы следующие ограничения:

  • для припаивания шлейфа к плате потребуется паяльник, мощность которого не должна превышать 24-х Ватт;
  • при пайке желательно использовать специальную увеличительную линзу, закреплённую на рабочей подставке-кронштейне;
  • для обеспечения хорошего отвода тепла от рабочей зоны потребуется массивный пинцет.

Нередко приходится соединять два тонких провода между собой (для устранения их обрыва в шлейфе, образованном из нескольких проводников). В этом случае сначала необходимо зачистить оборванные концы, а затем туго скрутить их между собой.

С целью изоляции места соединения на один из них перед этим натягивается подходящая по диаметру пластиковая трубочка (кембрик).

По завершении пайки места скрутки изолирующая трубка с небольшим натягом перемещается в зону соединения.

Можно ли обойтись без паяльника

Припаять без паяльника провода к плате – вполне выполнимая задача. Для этого следует взять небольшую по размерам металлическую ёмкость (типа плошки) и заполнить её мелко нарубленным мягким припоем, смешанным с тщательно растолчённой канифолью. Для этих целей удобнее всего использовать металлическую крышку от стандартной банки кофе.

Затем ёмкость с твёрдой паяльной смесью разогревается любым доступным способом до момента перехода последней в жидкую фазу. Все последующие операции должны выполняться очень быстро, чтобы не допустить остывания готового состава.

Нужно окунуть в расплавленный припой конец подпаиваемого проводника, а затем осторожно капнуть жидким составом на контакт платы. Быстро прижать конец провода к ещё не застывшей капле расплавленного припоя, и дождаться остывания зоны соединения.

В заключение обзора отметим, что в современных электронных устройствах обрыв проводника в контактной точке платы – это самая распространённая неисправность.

Так что после освоения технического приёма их соединения без паяльника можно будет легко восстановить любое повреждённое электронное изделие (такое, например, как клавиатура персонального компьютера).

Источник: svaring.com

Все про микротрещины в пайке на печатных платах

Здравствуйте, друзья! Сегодня попытаюсь рассказать почти все про микротрещины в пайке на печатных платах. Я не буду тут рассказывать про микротрещины в микросхемах, трещины в компаунде, в проводящих дорожках, в резисторах, конденсаторах и катушках индуктивности, сердечниках трансформаторов и кварцевых резонаторах. Все это темы для отдельных статей.

А в этом материале сможете прочитать о том, как выглядят микротрещины в пайке, почему они образуются, как проявляются неисправности от микротрещин, чем они опасны и как их исправить.

Как выглядят микротрещины в пайке на печатных платах

Микротрещины в пайке вокруг выводов радиоэлементов при монтаже в отверстие очень хорошо заметны даже невооруженным взглядом. Часто видны также отслоения дорожек от платы.

Микротрещины в пайке вокруг планарных радиоэлементов для поверхностного монтажа видны чаще всего под увеличением в микроскоп под определенным углом отражения света.

Читать еще:  Как соединить два алюминиевых провода между собой

Микротрещины в пайке контактов BGA микросхем не видны даже микроскопом. Иногда их можно увидеть с помощью микрозонда с подсветкой. Микрозонд представляет собой световод с линзой на конце. Его помещают в зазор между платой и микросхемой.

Посмотрите видео о визуальных системах контроля качества пайки:

Почему образуются микротрещины в пайке

Микротрещины вокруг контактов, смонтированных в отверстие появляются чаще всего у контактов массивных элементов (трансформаторов, конденсаторов, дросселей) от вибраций платы даже в качественной пайке. Часто трещины появляются вокруг контактов разъемов питания, когда к ним приходится прикладывать усилия. Например, частые неисправности флешек связаны с механическим воздействием на разъем USB – со временем контакты разъемов отслаиваются или даже отрываются.

Микротрещины в припое на контактах SMD компонентов появляются от тех же вибраций и термических напряжений. Также частыми причинами являются дефекты в пайке – полости в толщине припоя, примеси, холодная пайка, наплывы, перегрев, быстрое охлаждение.

Микротрещины в шариковых контактах BGA появляются из-за дефектов пайки – холодная пайка, плохая смачиваемость поверхностей контактов, быстрое охлаждение, смещения во время охлаждения, термические напряжения.

Посмотрите, как паяют платы в Китае:

Как проявляются неисправности, если есть микротрещины в пайке

Микротрещины в пайке приводят к дребезгу в контактах, изменению тока нагрузки, пропаданию или появлению контакта при нагреве устройства в процессе работы. Все это чаще всего выводит из строя импульсные блоки питания. Они боятся резких перепадов напряжения в сильноточных цепях.

Бывает так, что место пайки с микротрещиной сильно греется из-за малого сечения проводника. При этом плата начинает чернеть и обугливаться, появляется нагар, который, как известно проводит электричество. Это прямой путь к выходу из строя источника питания и высоковольтных цепей.

Чем опасны микротрещины в пайке в работающих устройствах

Самое опасное в микротрещинах – это искрение и воздушный пробой в работающей электронике. Все это сопровождается пожароопасными искрами, громкими хлопками, едким дымом, нагревом и плавлением пластика. Это опасно для человека.

Для электронной схемы это опасно выходом из строя силовых транзисторов, дорогостоящих процессоров и выгоранием дорожек платы. В общем, приятного мало и ведет к дорогостоящему ремонту. На фото показаны дефекты пайки smd компонента (резистора) и неоднородности в BGA-шариках.

Как исправить микротрещины в пайке

Исправить микротрещины в припое чаще всего очень легко – нужно провести качественную пайку с хорошим флюсом.

Контакты DIP-корпусов микросхем и выводов радиодеталей можно пропаивать с твердым, гелевым или жидким флюсом. В любом случае он смачивает спаиваемые поверхности и способствует растеканию припоя. Также выводит примеси и воздух из полостей на поверхность припоя. После пайки флюс лучше смыть.

Многие дефекты пайки SMD компонентов устраняются быстро и просто. Контакты SMD элементов лучше пропаять с гелевым или жидким флюсом, избегая образования лишнего скопления припоя. Жидкий или гелевый флюс легче смыть после пайки.

Дефекты контактов BGA микросхем очень плохо поддаются исправлению без снятия микросхем с платы. Известна популярная методика прожарки и шатания микрочипов с гелевым или жидким флюсом. Однако такая процедура помогает ненадолго. Дело в том, что примеси и воздух из полостей в припое не может выйти при тех силах поверхностного натяжения, которые есть в шариках припоя. Даже с учетом повышения текучести за счет флюса.

Поэтому опытные мастера рекомендуют снимать микросхемы, удалять дефектные шарики припоя и формировать новые шарики . После подготовки контактов к пайке, монтаж осуществлять лучше всего на инфракрасной паяльной станции с соблюдением термопрофиля.

Посмотрите, как проводится профессиональная пайка:

Источник: masterpaiki.ru

Как правильно паять и что нужно, чтобы припаять провод к плате, основы работы с 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.

Читать еще:  Описать метод определения твердости по бринеллю

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.

Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.

Источник: masterclub.online

Как правильно паять паяльником с канифолью

Знания о том, как правильно паять, нужны не только радиолюбителям и специалистам по монтажу электроаппаратуры. Каждому домашнему мастеру приходится сталкиваться с необходимостью пайки при ремонте электробытовых приборов.

Подготовка паяльника к работе

Перед тем как паять паяльником, следует правильно подготовить его к работе. В быту чаще всего используют электрический паяльник с медным жалом, которое при хранении и эксплуатации постепенно покрывается слоем окиси и подвергается механическим повреждениям. Для получения паяного соединения хорошего качества подготовку паяльника к работе проводят в такой последовательности:

  1. Напильником с мелкой насечкой зачищают рабочую часть жала на длину 1 см от кромки. После зачистки инструмент должен приобрести красноватый цвет, свойственный меди, и металлический блеск. Во время зачистки жалу придают клиновидную, скошенную, конусовидную форму, чтобы спаивать, что нужно мастеру.
  2. Паяльник включить в сеть и разогреть до рабочей температуры.
  3. Жало необходимо залудить, покрыть тонким слоем олова – того же припоя, чем паять соединяемые проводники. Для этого кончик инструмента погружают в канифоль, а затем проводят по нему кусочком припоя. Не стоит применять для лужения паяльника пруток из припоя с канифолью внутри. Чтобы равномерно распределить припой, рабочие грани потереть о металлическую поверхность.

При работе полуда будет обгорать и стираться, поэтому паяльник придется очищать и лудить в процессе пайки несколько раз. Очистить жало можно о кусочек наждачной шкурки.

Если мастер будет пользоваться инструментом с никелированным необгораемым стержнем, чистить его придется специальной губкой или влажной тканью. Лудят такое жало в расплаве канифоли, проводя по нему куском припоя.

Паянию можно научиться только в процессе работы, но перед этим желательно ознакомиться с основными операциями.

Обработка флюсом или лужение

Традиционный и самый доступный флюс – канифоль. При желании можно паять с твердым веществом или его спиртовым раствором (СКФ, Канифоль-гель и т. п.), а также флюсом ТАГС.

Ножки радиодеталей или чипов покрывают полудой на заводе. Но для избавления от окислов можно перед монтажом залудить их заново, смазав жидким флюсом и покрыв равномерным слоем расплавленного припоя.

Медную проволоку перед обработкой флюсом или лужением зачищают мелкой наждачной шкуркой. При этом снимаются слой окиси или эмалевая изоляция. Жидкий флюс наносят кисточкой, а затем прогревают место спайки паяльником и покрывают его тонким слоем олова. Лужение в твердой канифоли производят так:

  • кусочек вещества расплавить на подставке и прогреть в нем проводник;
  • подать пруток припоя и равномерно распределить расплавленный металл по проволоке.

Правильно паять массивные медные, бронзовые или стальные детали нужно с использованием активных флюсов, которые содержат кислоты (Ф-34А, Глицерин-гидразин и пр.). Они помогут создать равномерный слой полуды и крепко соединить части крупных предметов. На обширные поверхности олово наносят паяльником, равномерно размазывая по ним припой. После работы с активным флюсом следует нейтрализовать остатки кислоты щелочным раствором (например, содовым).

Разогрев и выбор температуры

Начинающим трудно определить, при какой температуре инструмента можно начинать работать. Выбирать степень нагрева следует в зависимости от вида материала:

  • пайка микросхем требует разогрева не выше, чем до +250°С, иначе детали могут быть повреждены;
  • крупные отдельные радиодетали могут выдержать нагрев до +300°С;
  • лужение и соединение медной проволоки может происходить при +400°С или немного ниже;
  • массивные детали можно греть на максимальной мощности паяльника (около +400°С).

Многие модели инструментов имеют терморегулятор, и определить степень разогрева легко. Но при отсутствии датчика стоит иметь в виду, что бытовой паяльник удастся разогреть максимально до +350… +400°С. Работу с инструментом можно начинать, если канифоль и припой плавятся в течение 1-2 секунд. Большинство припоев марки ПОС имеет температуру плавления около +250°С.

Даже у опытного мастера не получится правильно паять паяльником, который недостаточно нагрет. При слабом нагреве структура припоя после застывания становится губчатой или гранулированной. Пайка не имеет достаточной прочности и не обеспечивает хороший контакт деталей, а такая работа считается браком.

Работа с припоем

При достаточном нагреве расплавленный припой должен стать текучим. При мелких работах можно взять на жало инструмента каплю сплава и перенести ее на соединяемые детали. Но удобнее пользоваться тонкой проволокой (прутком) разного сечения. Часто внутри проволоки содержится слой канифоли, который помогает правильно паять паяльником без отвлечения от процесса.

При таком способе горячим инструментом прогревается поверхность соединяемых проводников или деталей. Конец прутка припоя подводят к жалу и немного (на 1-3 мм) просовывают под него. Металл моментально плавится, после чего остаток прутка убирают, а припой греют паяльником, пока он не приобретет яркий блеск.

При работе с радиодеталями нужно учитывать, что нагрев для них опасен. Все операции выполняют в течение 1-2 секунд.

Во время пайки соединений одножильных проводов большого сечения можно использовать толстый пруток. При достаточном нагреве инструмента он тоже плавится быстро, но распределять его по спаиваемым поверхностям можно медленнее, стараясь заполнить все выемки скрутки.

Источник: odinelectric.ru

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector