Пайка радиоэлементов на печатных платах

Пайка радиоэлементов на печатных платах

  1. Особенности
  2. Выбор паяльника
  3. Расходные материалы
  4. Как правильно паять?

При грамотно выбранном оборудовании самостоятельная пайка радиодеталей будет легкой и приятной. Мы расскажем про выбор паяльника для начинающих радиолюбителей, какая температура плавления у припоя и как правильно паять электронику.

Пайка радиоэлементов на печатных платах

Припаять штекер к наушникам, соединить тонкие провода, заменить светодиод в фонарике под силу каждому, и все это – пайка радиодеталей. При такой работе нужно учитывать некоторые моменты.

Главное требование при работе с мелкими радиоэлементами – не допустить их перегрева. Поэтому паяльник должен соприкасаться с деталью не более трех секунд (а часто и того меньше). Особенно это касается паяния микроэлектроники и полупроводниковых устройств.

Другая особенность – мелкие детали тяжело удерживать, поэтому для работы обязательно понадобиться пинцет. Для тех, кто паяет много и часто, пригодится специальный штатив с зажимами («Третья рука»).

Понадобятся и другие вспомогательные инструменты:

  • шприц для отсоса лишнего припоя с платы;
  • жидкость для снятия лака с печатных плат;
  • ватная палочка;
  • лупа.

Все это нужно подготовить заранее. А сейчас поговорим про выбор нагревателя.

Пайка радиоэлементов на печатных платах Пайка радиоэлементов на печатных платах

Несмотря на одно общее назначение, существует несколько видов паяльников.

  • Спиральный. Он неприхотливый и доступный и поэтому самый распространенный. Недостаток – долгое время нагрева.
  • Керамический. В нем жало и нагреватель представляют единое целое, и потому такие модели быстрее нагреваются и обладают значительной мощностью при небольшом размере. Недостатки – он дорогой, боится падений и требует специфических жал. Да и подделывают такие модели часто.
  • Импульсный. Главное достоинство – мгновенный разогрев при нажатой клавише питания. По форме они напоминают пистолет. Эти паяльники идеально подходят для мелких повседневных работ, на продолжительные циклы они не рассчитаны.
  • Паяльная станция. Она включает в себя паяльник, стол с подогревом, фен, фиксаторы радиодеталей и другое оборудование. В ней настраивается нужная температура каждого инструмента, и поэтому она применяется для сложных и ответственных работ.

Вне зависимости от конструкции паяльника лучше выбирать модель с регулировкой степени нагрева.

Пайка радиоэлементов на печатных платах Пайка радиоэлементов на печатных платах Пайка радиоэлементов на печатных платах

Далее поговорим про выбор жала для паяльника. Оно бывает медным и несгораемым.

  • Медное жало захватывает капельку припоя, которая затем переносится к месту пайки. Это позволяет паять одной рукой, а другой удерживать детали. Но такое жало довольно быстро обгорает и требует обслуживания (чистки от окалины, лужения), в идеале каждый раз после работы.
  • При работе несгораемым жалом припой должен подаваться проволокой в зону пайки отдельно. Это не так удобно, но срок службы у такого жала неограниченный, и обслуживать его не надо. Поэтому такой тип получил большее распространение.

Жала бывают прямыми и Г-образными, клиновые и конусные. Клиновыми лучше паять провода, а конусными – работать с печатными платами.

И помните, что в процессе работы жала можно менять.

Пайка радиоэлементов на печатных платах Пайка радиоэлементов на печатных платах Пайка радиоэлементов на печатных платах

Мощность паяльника для радиодеталей не должна превышать 20-40 Вт. Для работы с микросхемами она должна быть около 10 Вт. А вот источник питания может быть разным:

  • штепсельный разъем с напряжением 220 В (бытовая электросеть);
  • сеть на 12, 24 и 36 В для работы в опасных условиях;
  • порт USB с напряжением 5 В;
  • встроенный аккумулятор.

Материал ручки тоже может различаться:

  • пластик;
  • дерево;
  • эбонит;
  • текстолит.

Далее готовим материалы для паяния

Их всего 2 – это флюс и припой.

Флюс обезжиривает поверхность и очищает ее от оксидов. В электронике применяется несколько его видов.

  • Канифоль. Это очищенная сосновая смола. Хорошо себя зарекомендовала, но при нагревании выделяет сильный едкий запах.
  • Паяльный жир. Он лишен этого недостатка и отлично очищает контакт от окислов.
  • Кислота. Хорошо растворяет окислы, но после работы ее необходимо смывать водой. По этой причине применять кислоту для электроники нельзя.

Далее переходим к припоям.

  • Чистые олово и свинец почти применяются редко. Олово дорогое, а свинец дает не очень прочный шов.
  • Самый распространенный у радиолюбителей припой – ПОС-61. Он содержит 60% олова и 40% свинца, температура плавления – 183-230 градусов. Поставляется как в виде брусков, так и в виде тонкой проволоки (что более удобно).
  • Сплав Розе. Он плавится при температуре 90-100 градусов и может быть полезен при демонтаже радиодеталей с печатных плат.

После того как все готово, переходим к работе.

В зависимости от вида паяльника и материалов методика работы немного отличается. Спаять провода можно так.

  1. Сначала нужно удалить изоляцию и очистить поверхности шлифовальной шкуркой.
  2. Погрузите один провод в канифоль или жир и прогрейте это место паяльником. Флюс должен хорошо обволакивать контакт.
  3. Если жало медное, захватите капельку припоя и перенесите ее на контакт. Если жало несгораемое, тогда приложите контакт к припою и нагрейте это место паяльником (это называется лужение). Аккуратно проведите жалом вдоль провода, в результате контакт должен быть равномерно покрыт припоем.
  4. Проделайте то же самое с другим проводом.
  5. Соедините провода, и залейте в зазор между ними припой.

Собрать простую радиосхему можно таким образом.

  1. Залудите контакты детали, которую вы хотите припаять на плату.
  2. Вставьте деталь в нужное место.
  3. Наберите на жало паяльника немного припоя, а затем погрузите его в канифоль.
  4. Перенесите каплю припоя на место контакта. Делать это надо быстро, пока флюс не выгорел.
  5. Равномерно залейте расплавленным припоем место стыка. Помните, что паяльник нельзя прислонять к детали более трех секунд.
  6. После пайки желательно удалить излишки флюса, поскольку содержащаяся в нем абиетиновая кислота со временем окисляет металл. Сделать это нужно ватой, смоченной в спирте.

Под конец расскажем, как своими руками разобрать плату.

Ножки, на которых держаться компоненты, можно откусить. Но эти части нельзя будет использовать повторно, поэтому компоненты лучше выпаять. Для этого нужно сделать следующее:

  • расплавьте припой в месте контакта;
  • приставьте специальный шприц для отсоса припоя: когда вы нажмете на кнопку, лишний металл втянется внутрь;
  • проделайте процедуру с каждой ножкой элемента;
  • после этого деталь можно достать.

Если такого шприца нет, можно воспользоваться обычной одноразовой медицинской иглой.

  1. Расплавьте припой в месте контакта.
  2. Выставьте иголку так, чтобы она отделяла припой от контакта. Поскольку она нелуженая, жидкий металл к ней не прилипнет.
  3. Проделайте это со всеми ножками.
  4. Извлеките элемент с платы.

В заключение напомним: всегда соблюдайте технику безопасности.

Работайте в хорошо проветриваемом помещении с достаточным количеством света и будьте осторожны с нагретыми инструментами.

О том, как легко паять микросхемы, вы можете узнать из видео ниже.

Как паять паяльником — cоветы от wikiHow

Пайка радиоэлементов на печатных платахВсем здоровья! Как и обещал, продолжаю публиковать материал по процессам пайки. Заинтересовался иностранными обучающими материалами по пайке и наткнулся на инструкцию как паять от американской энциклопедии wikiHow. Попробую адаптировать в вольном переводе их статью для простого русского народа – для тех людей, которые хотят сами в домашних условиях научиться как паять.

Сегодня мы узнаем, какое оборудование необходимо для пайки и как паять на самом деле правильно простые выводные радиоэлементы.

Приобретите необходимые инструменты для пайки

Используйте паяльник с контролем температуры

Для правильной пайки электронных компонентов и печатных плат нужно приобрести паяльник с электростатической защитой, регулировкой температуры жала и высокой мощностью нагревательного элемента.

Это позволит паять длительное время без сильного нагара и хорошо подходит для радиолюбительской и профессиональной практики.

Простые паяльники без регулировки требуют некоторых навыков для исключения перегрева паяемых компонентов.

https://www.youtube.com/watch?v=PI7XrSIEqOo\u0026t=940s

Для небольших радиокомпонентов и тонких проводов нужно использовать паяльник с мощностью до 25 Ватт. Для радиаторов, трансформаторов и толстых проводов берите 100 ваттный паяльник, не меньше.

Если паяльник позволяет, используйте регулировку температуры, чтобы настроить оптимальную температуру жала, при которой припой плавится достаточно быстро, но не перегревается.

Используйте припой в катушках нужного состава

Пайка радиоэлементов на печатных платахСамый распространенный припой состоит на 60 % из олова и на 40 % из свинца и обозначается 60/40. Этот припой рекомендуется новичкам в пайке, но требует хорошей вентиляции или защиты органов дыхания от паров свинца, способного накапливаться в организме. Так что проветриваем тщательнее, товарищи.

Все большую популярность набирают безсвинцовые припои, у которых температура плавления выше и для их пайки требуются специальные флюсы. Такие припои состоят на 96,5 % из олова и на 3,5 % из серебра. Наличие серебра уменьшает омическое сопротивление паяного контакта, что хорошо сказывается на надежности электроники.

Используйте припой с флюсом внутри

Пайка радиоэлементов на печатных платахЧасто в середину проволоки припоя добавляется флюс – такой трубчатый припой обладает лучшей паяемостью и облегчает процесс пайки благодаря удалению окислов изнутри паяного соединения. Внутри трубчатого припоя часто используют следующие наполнители:

канифоль сама по себе является нейтральным флюсом, хорошо смачивает поверхность припоя, но оставляет коричневый липкий остаток, который, впрочем, может быть удален с помощью изопропилового или этилового спирта и даже растворителем. Существуют различные канифольные флюсы, но чаще всего используются с обозначением RMA – умеренно активированная канифоль.

безотмывочный флюс обычно не оставляет сильного остатка, который может вызвать коррозию металлов или создать утечку тока из-за проводимости. Этот флюс изобретен для снижения временных затрат на отмывку после пайки.

водорастворимый флюс обычно является активным на основе кислот, остаток которых может быть смыт с платы водой. Иначе эти остатки флюса вызывают коррозию металла, что приводит к повреждению платы и электронных компонентов.

Используйте компоненты, совместимые с платой

Пайка радиоэлементов на печатных платахДля начинающих рекомендуется использовать выводные электронные компоненты, которые вставляются в отверстия в печатной плате. Эти отверстия в идеале должны быть металлизированы, чтобы надежно соединять верхний и нижний слой платы. Правильная пайка других электронных компонентов, проводов и разъемов отличается применением других приемов пайки, но общий принцип остается тем же.

Используйте специальные инструменты для удержания компонентов

Пайка радиоэлементов на печатных платахДаже выводные радиодетали достаточно малы для мощных пальцев радиолюбителя. Так что лучше иметь под рукой клещи, узкогубцы и пинцет, чтобы во время обучения пайке не обжечься и надежно фиксировать детали инструментом.

Читайте также:  Система координат токарного станка с чпу

Как паять радиоэлектронные детали

Подготовьте электронные компоненты для пайки

Пайка радиоэлементов на печатных платахВыберите подходящие по размерам детали, проверив их тип и назначение. С помощью справочников по цветовой маркировке, проверьте сопротивление резисторов. Заранее изогните ножки компонентов под расположение отверстий, соблюдая рекомендуемые радиусы изгиба.

Соблюдайте технику безопасности при пайке

Пайка радиоэлементов на печатных платахВсегда учитесь паять в хорошо проветриваемом помещении и защищайте глаза и органы дыхания с помощью средств защиты. Используйте подставку под паяльник, когда не заняты пайкой. Если паяльник включен, то жало может прожечь что-либо на рабочем столе.

Правильное расстояние от лица до паяльника должно быть не меньше 7-12 дюймов (18 — 30 см). При этом брызги кипящего флюса или капли припоя Вам не повредили.

Перед пайкой залудите жало

Пайка радиоэлементов на печатных платахПоднесите горячее жало паяльника к припою и наплавьте его на конец жала. Такое лужение жала помогает ускорить процесс пайки благодаря заранее подогретому припою.

Аккуратно поднесите жало с каплей припоя на конце к месту соединения деталей с печатной платой. Жало должно прежде всего коснуться вывода радиодетали, а затем уже контактной площадки платы.

Разогретое жало не должно касаться диэлектрической подложки печатной платы, чтобы не повредить ее высокой температурой.

Дайте перетечь припою с жала на паяемые контакты Пайка радиоэлементов на печатных платах

Флюс для пайки при нагревании жалом испаряется буквально за секунду. За это время нужно успеть залудить контакты паяемых поверхностей и дать перетечь припою на них.

При пайке контакты должны успеть правильно прогреться, чтобы припой на них лег качественно. Расплавленный припой должен хорошо прилипать к паяемым контактам за счет поверхностного натяжения.

Такой свойство называется хорошей смачиваемостью поверхностей.

Если припой не плавится и не липнет к поверхности металлов, то значит они не прогрелись или не были хорошо очищены от окислов и жиров с помощью флюса.

Уберите паяльник при заполнении припоем области пайки

Пайка радиоэлементов на печатных платахОбычно хватает пары капель припоя, чтобы качественно заполнить область между паяемыми контактами. Хотя могут быть разные ситуации. Правильное количество припоя определяется следующими факторами:

  • — на платах с поверхностным монтажом достаточное количество припоя определяется наличием однородной вогнутой поверхности вокруг паяных контактов;
  • — на платах с отверстиями хватит подавать припой, если увидите равномерную плоскость шва между контактами;
  • чрезмерное количество припоя при пайке изделия будет видно по выпуклой форме шва;
  • малое количество припоя образует рваный и сильно вогнутый шов.

Секреты хорошей пайки

Двигайтесь энергично

К сожалению, при перегреве легко повредить компоненты или печатную плату. Самое главное правило в пайке – научиться паять правильно и не перегревать плату и радиодетали. Паяйте четко и быстро. Держите пальцами массивные радиодетали или плату недалеко от места пайки, чтобы контролировать нагрев платы.

Установите температуру жала паяльника немного меньше, чем хотелось бы. Так можно проверить, достаточно ли этого для качественной пайки. Используйте 30-ваттный паяльник и кратковременную пайку, чтобы избежать перегрева контактов.

При работе с двухсторонней печатной платой проверьте пайку обоих слоев металлизации на предмет качественной и правильной пайки. Хороший паяный шов будет блестящим и конической формы.

Если шов выглядит рыхлым, с налетом, то такой эффект называется некачественной «холодной пайкой». Происходит это из-за недогрева, отсутствия флюса и слишком быстрого остывания припоя.

Как правильно паять в этом случае понятно — использовать флюс и чуть дольше греть припой.

Отводите тепло от термочувствительных компонентов

Некоторые радиодетали (диоды, транзисторы и др.) весьма чувствительны к перегреву. Они требуют дополнительного отвода тепла радиатором, который крепится к их корпусу. Можно пользоваться небольшими радиаторами, прижимающимися к корпусу детали для ее охлаждения.

Научитесь распознавать достаточное количество припоя

Шов с правильным количеством припоя выглядит гладким и блестящим. Визуальный контроль является одним из лучших способов проверки паяных соединений. Припой должен плавиться на поверхностях контактов, а не на жале паяльника. Именно такой подход дает прочное соединение с поверхностью металла.

Припой должен покрывать пространство между паяными контактами равномерно, не образуя наплывов или недопаяных мест.

Держите жало в чистоте

Кипящая канифоль или другой флюс из трубчатого припоя может оставить на жале или на шве нагар. Этот нагар является нежелательным остатком после процесса пайки. Он ухудшает качество шва, свойства смачиваемости и механическую прочность соединения. Очистите жало паяльника с помощью влажной губки или металлического спонжа.

Убедитесь в полном остывании припоя

Полное остывание припоя может занять от 5 до 10 секунд – все это время лучше не шевелить паяными контактами. Чтобы удержать горячие радиодетали используйте узкогубцы, пинцет или приспособу «третья рука» с увеличительным стеклом для визуального контроля.

Потренируйтесь на кошках

В качестве «кошки» можете взять старые радиодетали и попаять их между собой. Перед ответственной пайкой всегда проверяйте инструмент. Никто не совершенен, даже профессионалы, так что тренировка всегда пойдет на пользу делу. Как паять профессионально просто поймете со временем.

В конце хочу привести картинку, немного похожую на инфографику на тему как научиться правильно паять. Эти основы пайки для начинающих я переводил сам, так что пользуйтесь на здоровье.

Выводы по краткому обучению пайке

Сегодня мы познакомились с тем, как учатся паять американцы. Задорнов сказал бы…ну в общем вы поняли. В оригинале, как мне кажется, все выглядит немного коряво и поверхностно, так что постарался внести свои уточнения в текст. В принципе, самые азы раскрыты, но останавливаться в этом деле никак нельзя, так что подписывайтесь на обновления блога — будут еще подробности о процессе пайки.

Тут старался Мастер Пайки.

Технология надёжной пайки радиодеталей

Вновь довелось собирать электронное устройство на печатной плате китайского изготовления. В какой-то степени технология уже была отработана, сначала устанавливаю  детали с применением способа фиксации, в виде оформленного со стороны дорожек колечка из вывода электронного компонента, а затем, когда уже платка полностью «забита», произвожу пайку.

Данный способ понравился тем, что не только не нужно после каждой вставленной на место детали браться за паяльник и производить пайку соединения, но и тем, что установленный компонент имеет уже жёсткость фиксации, при которой нет необходимости удерживать его в дальнейшем при пайке, также колечко возможно разместить строго в пределах контактного «пятачка» (не высовывается «хвостик» в сторону). 

Пайка радиоэлементов на печатных платах

Однако способ гибки фиксирующего кольца, применённый в прошлый раз, когда на конце вывода электронного компонента кольцо формировалось путём изгиба, при помощи пинцета, вокруг шила, не был идеальным.

Электронный компонент, при изгибе вывода, норовит провалится и тем самым оставленный вывод получается длиннее необходимого, в итоге фиксация (прижим к плате детали) с первого раза получается не всегда.

Стал пробовать варианты и нашёл оптимальный.

Пайка радиоэлементов на печатных платах

Из инструмента потребуются маленькие круглогубцы с диаметром кончиков чуть меньше диаметра контактных площадок, так же не большие кусачки, а из приспособлений отрезок оболочки провода (кембрик) длиной примерно 6 мм (подбирается по месту). И ещё необходимо выполнить парадоксальное условие – не спешить, тогда всё свершиться очень быстро.

Пайка радиоэлементов на печатных платах

Выводы электронного компонента изгибаются. Компонент устанавливается на предназначенное ему на плате место и на вывод одевается кембрик (отрезок изоляции).

Пайка радиоэлементов на печатных платах

Вывод откусывается на уровне края кембрика. Пробовал без него, но тогда нужно суметь очень точно выдержать необходимую длину, иначе кольца будут больше или меньше одного витка. Конечно мелочь, но уж кому как по вкусу.

Пайка радиоэлементов на печатных платах

Кембрик снимается. Край вывода зажимается кончиками круглогубцев, которые поворачиваются вокруг собственной оси, одновременно придавая ему форму колечка. Его диаметр должен соответствовать диаметру контактной площадки. Следующим движением колечко с некоторым усилием прижимается к контактной площадке, при необходимости выравнивается относительно её.

О результатах монтажа

Пусть форма контакта не идеальна, зато надёжность соединения высокая, такая пайка эрозии подвержена гораздо слабее.

Эрозия это когда между оловом на контактной площадке и  стоящим торчком обрезке вывода детали (как вариант крохотный загиб на бок) со временем образуется воздушный зазор, то есть пропадает контактное соединение.

Особенно быстро это происходит там, где во время работы присутствует нагрев, например в блоках питания.

Видео

  • В отсутствие видеосъёмки всё происходит гораздо быстрее, ибо есть возможность держать плату ближе к себе, а так намного удобней. Автор Babay iz Barnaula
  •    Форум
  •    Форум по обсуждению материала Технология надёжной пайки радиодеталей

Распайка радиодеталей на плате (припои, флюсы, методика)

Пайка детали на печатной плате производится прикосновением жала паяльника к контактной площадке и концу вывода детали в течении 2…3 секунд.

При этом припой должен равномерно заполнить зазоры между выводами контактной площадки и закрыть монтажное отверстие.

Не допускается проникновение припоя на обратную сторону платы, затекание под детали, отслаивание печатных проводников и замыкание соседних проводников. Закончив пайку, удаляют остатки флюса, проверяют качество и надежность монтажа.

Распайку радиодеталей на печатной плате производят по мере их установки или сразу установив их все и закрепив выводы подгибом. Транзисторы впаиваются в последнюю очередь.

При этом необходимо соблюдать последовательность: вначале припаивается база, потом эмиттер и в конце коллектор. Выпаиваются транзисторы из платы при замене в обратной последовательности. Последними впаиваются детали, значения величин которых возможно придется подбирать.

Обычно это резисторы в цепи базы или эмиттера транзистора. Эти детали на схемах обозначают звездочкой «*».

Во время пайки накапливающийся припой периодически счищается опусканием жала в канифоль. Процесс снятия припоя довольно трудоемок, поэтому лучше набирать незначительное его количество с последующим добавлением, если окажется недостаточно.

При пайке не следует долго нагревать выводы малогабаритных резисторов и конденсаторов. Место пайки не должно находиться от корпуса детали ближе 5…8 мм. Особенно чувствительны к нагреву транзисторы и диоды.

Выводы транзисторов и диодов не должны быть короче 15 мм, чтобы они не вышли из строя из-за перегрева. Кроме этого следует применять для отвода тепла пинцет или плоскогубцы, зажимая вывод детали немного выше места пайки.

Читайте также:  Как из гипса сделать фигурки без формочек

Паять нужно быстро и уверенно.

Для получения паяных соединений используют припои — сплавы, температура плавления которых ниже, чем у соединяемых деталей. При пайке расплавляется только припой, в то время как основной металл остается твердым.

Припой смачивает основной металл и диффундирует в него, основной же металл частично растворяется в припое. В результате место соединения представляет собой тонкий промежуточный слой из частиц основного металла и припоя.

После остывания в месте пайки образуется достаточно прочное механическое соединение и надежный электрический контакт. В процессе пайки используются флюсы, которые растворяют и удаляют окислы и загрязнения с поверхности спаиваемых металлов.

Флюсы также защищают поверхность металла и расплавленный припой от окисления, улучшают текучесть припоя и смачиваемость соединяемых поверхностей.

В радиолюбительской практике обычно используются мягкие припои на основе сплавов олова и свинца с добавками кадмия, висмута и сурьмы. Температура плавления мягких припоев не превышает 300 °С. Припои, выпускаемые промышленностью, имеют маркировку, состоящую из букв и цифр.

Первая буква П обозначает припой, а последующие буквы — составляющие его компоненты (О — олово, С — свинец, К — кадмий, В — висмут). Стоящие после букв цифры показывают процент содержания олова в припое.

Данные о некоторых припоях, которые могут быть использованы радиолюбителями для соединения деталей и узлов в радиоэлектронных устройствах методом пайки, приведены в табл. 7.1.

Таблица 7.1 Припои для пайки деталей радиоэлектронных конструкций

Тип припоя Температураплавления, *С Применение
Сплав Вуда 68 Для пайки деталей с температурой плавления 200'С и выше, а также лужение печатных плат
Сплав Розе 94 То же
ПОСВ-32-15-33 96 То же
ПОСВ-33 130 Лужение печатных плат и пайка выводов микросхем
ПОСК-50-18 145 То же
ПОС-61 190 Лужение печатных плат, пайки выводов радиодеталей и микросхем и получения шва повышенной прочности
ПОС-40 183…235 Для лужения и пайки кабельных изделий, а так же для токоведущих деталей из латуни, серебра, луженого никеля
ПОС-ЗО 256 Для пайки изделий из латуни и луженого железа

Для пайки радиоконструкций используют легкоплавкие припои ПОС-61 или в крайнем случае ПОС-40. ПОС-61 обычно используют для лужения печатных плат, пайки выводов дискретных элементов, деталей из меди и медных сплавов. В качестве флюса используют твердую канифоль.

Перед пайкой выводы деталей необходимо облудить, то есть покрыть слоем припоя. Делается это обычно перед пайкой конструкции. Вывод зачищают ножом, кладут на канифоль и смачивают жидкой канифолью.

Потом большую часть вывода (не ближе 10 мм от корпуса) опускают в расплавленный кусочек припоя и, поворачивая деталь, облу-живают вывод. Алогично облуживают монтажные провода.

Пайка печатных плат и радиодеталей, как правило, производится с использованием пассивных бескислотных флюСов. Некоторые характеристики флюсов, используемых при монтаже радиоэлектронной аппаратуры, приведены в табл. 7.2.

При использовании припоев пайка получается более надежной и аккуратной. Использование кислотных флюсов нежелательно. В их состав входят химически активные элементы и соединения (соляная кислота, хлористый цинк, бура и т. д.

), которые всегда остаются в небольшом количестве на месте пайки и вызывают коррозию радиодеталей и соединительных проводников. К бескислотным флюсам относится канифоль.

Часто радиолюбителями применяются жидкие флюсы: спиртовой раствор канифоли (25% канифоли и 75% этилового спирта), глицериново-канифольный флюс (6% канифоли, 16% глицерина и 78% этилового спирта), а также пастообразную смесь канифоли с глицерином.

Таблица 7.2 Некоторые типы флюсов для пайки

Состав флюса Основные характеристики и область применения Способ удаления остатков
Бескислотные флюсы Канифоль Применяется для пайки радио-и электромонтажных соединений легкоплавкими припоями Протирка спиртом или бензином Б-70
Флюс КЭ: канифоль — 15…28%. остальное этиловый спирт Назначение то же, но более удобен при пайке труднодоступных мест то же
Активированный флюс

Проверьте место пайки!

Как
правильно паять

  • Основы пайки
  • Пайка свободных проводов
  • Пайка печатных плат
  • Техника соединения лакированным проводом
  • SMD-адаптер

Основы
пайки

Первое,
что необходимо сделать — подготовить
все необходимое для пайки радиодеталей:

  • паяльник
  • небольшую губку
  • припой
  • плоскогубцы или пинцет
  • бокорезы
Включите паяльник в розетку и смочите губку водой. Когда паяльник нагреется и начнет плавить припой, покройте жало паяльника припоем, а затем протрите его о влажную губку. При этом не держите жало слишком долго в контакте с губкой, чтобы не переохладить его. Протирая жало о губку, Вы удаляете с него остатки старого припоя. И в процессе работы для поддержания жала паяльника в чистоте время от времени протирайте его о губку.
Перед пайкой радиодетали, ее следует подготовить. С помощью узких плоскогубцев согните выводы детали таким образом, чтобы они входили в отверстия платы. Полезно иметь специальное приспособление для гибки выводов деталей под определенные расстояния между монтажными отверстиями.
Вставьте деталь в отверстия на плате. При этом следите за правильным размещением (полярностью) детали, например, диодов или электролитических конденсаторов. После этого слегка разведите выводы с противоположной стороны платы, чтобы деталь не выпадала из своего места. Не следует разводить выводы слишком сильно.
!Перед пайкой еще раз протрите жало паяльника о влажную губку! Не протирать, не удалять старый припой
Расположив жало паяльника между выводом и платой, как изображено на рисунке, разогрейте место пайки. Время разогрева должно составлять не более 1-2 секунд, чтобы не вывести из строя деталь или плату. Не прогревать зону пайки
Через 1-2 секунды поднесите припой к месту пайки. При касании припоем жала паяльника может брызнуть флюс. После того, как необходимое количество припоя расплавится, отведите проволоку от места пайки. Подержите жало паяльника в течение секунды у места пайки, чтобы припой равномерно распределился по месту пайки. Держать меньше или больше, чем нужно После этого, не сдвигая деталь, (сдвинуть) уберите паяльник. Не сдвигая деталь, подождите несколько мгновений, пока место пайки не остынет окончательно. Не ждать, пока остынет, а бросить
Теперь можно отрезать излишки выводов с помощью бокорезов. При этом следите за тем, чтобы не повредить место пайки.
  • качественное место пайки соединяет контактную площадку и вывод детали и имеет гладкую и блестящую поверхность. тусклое, с желтизной
  • если место пайки имеет сферическую форму или имеет связь с соседними контактными площадками, разогрейте место пайки до расплавления припоя и удалите излишки припоя. На жале паяльника всегда остается небольшое количество припоя.
  • если место пайки имеет матовую поверхность и выглядит исцарапанным, то говорят о «холодной пайке». Разогрейте место пайки до расплавления припоя и дайте ему остыть, не сдвигая детали. При необходимости добавьте немного припоя.

После
этого можно удалить остатки
флюса
с платы с помощью подходящего растворителя.
Эта операция не является обязательной
— флюс может оставаться на плате. Он не
мешает и ни в коем случае не влияет на
функционирование схемы. если
он не внутри пайки

Различные
способы пайки

Как
правильно паять? На этот вопрос должны
ответить представленные ниже параграфы.
Они предназначены для начинающих
радиолюбителей, ищущих нечто большее,
чем просто теоретические знания.

Пайка
свободных проводов

С
самого первого примера приступим к
практике. Необходимо соединить светодиод
с ограничивающим сопротивлением и
припаять к ним питающий кабель. Здесь
не используются монтажные штифты, платы
или другие вспомогательные элементы.
Необходимо выполнить следующие
операции.
1.
Снять изоляцию с концов провода.

Тонкие
медные проводники абсолютно чисты, так
как они были защищены изоляцией от
кислорода и влажности.
2.
Скрутить отдельные проводки жилы. Таким
образом можно предотвратить их последующее
разлохмачивание.

3.
Залудить концы проводов.

Во время лужения
разогретое жало паяльника необходимо
подвести к проводу одновременно с
припоем. Провод необходимо хорошо
разогреть, чтобы припой равномерно
распределился по поверхности жгута.
Легкое потирание жалом помогает
распределению припоя по всей длине
лужения.

jpg» width=»300″>
4.
Укоротить выводы светодиода и резистора
и также залудить их. Хотя выводы и
лудились при изготовлении радиоэлементов,
но в процессе хранения на них мог
образоваться тонкий слой окислов. После
лужения поверхность вновь будет чистой.

Если используются очень старые
радиодетали, выпаянные из каких-либо
плат, на них, как правило, сильно окислены.
Выводы таких деталей перед лужением
необходимо очистить от окислов, например,
поскрести их ножом.
5.
Удерживая соединяемые выводы параллельно
друг другу, нанесите на них небольшое
количество расплавленного припоя.

Место
пайки должно прогреваться быстро, расход
припоя при этом — 2-3 мм (при диаметре 1,5
мм). Как только припой равномерно заполнит
промежутки между соединяемыми выводами,
необходимо быстро отвести паяльник.
Место пайки должно оставаться в покое,
пока припой не затвердеет полностью.

Если детали сдвинутся раньше, то в пайке
образуются микротрещины, снижающие
механические и электрические свойства
соединения. 
 

Немного теории

Пайка
— это соединение металлов с помощью
другого, более легкоплавкого металла.
В электронике, как правило, используют
припой, содержащий 60% олова и 40% свинца.
Этот сплав плавится уже при 180&grad;C.

Современные припои, используемые при
пайке электронных схем, выпускаются в
виде тонких трубочек, заполненных
специальной смолой (колофонием),
выполняющей функции флюса.

Нагретый припой создает внутреннее
соединение с такими металлами, как медь,
латунь, серебро и т.д., если выполнены
следующие условия:

  • Поверхности подлежащих пайке деталей должны быть зачищены, то есть с них необходимо удалить образовавшиеся с течением времени пленки окислов.
  • Деталь в месте пайки необходимо нагреть до температуры, превышающей температуру плавления припоя. Определенные трудности при этом возникают в случае болших поверхностей с хорошей теплопроводностью, поскольку мощности паяльника может не хватить для ее нагрева.
  • Во время процесса пайки место пайки необходимо защитить от воздействия кислорода воздуха. Эту задачу выполняет флюс (колофоний), образующий защитную пленку над метом пайки. Флюс содержится в припое в виде тонкого сердечника. При расплавлении припоя он распределяется по поверхности жидкого металла.
Читайте также:  Чертежи изделий из жести

Роль
флюса: создавать тонкую пленку для
защиты от кислорода или растворять
окислы??
См.
дальше — и то, и другое

Типичные
ошибки начинающих и методы их исправления

  • Начинающие монтажники касаются места пайки только кончиком жала паяльника. При этом к месту пайки подводится недостаточно тепла. Опытный монтажник обладает чувством оптимальной теплопередачи. Он прикладывает жало паяльника таким образом, чтобы между ним и местом пайки образовалась как можно большая площадь контакта. Кроме того, он очень быстро вводит между жалом и деталью немного припоя в качестве теплопроводника.
  • Начинающие монтажники расплавляет немного припоя и с некоторой задержкой подводит его к месту пайки. При этом часть флюса испаряется, припой не имеет защитного слоя и на нем образуется оксидная пленка. Профессионал, напротив, всегда касается места пайки одновременно паяльником и припоем. При этом место пайки обволакивается каплей чистого расплава еще до того, как флюс успеет испариться.
  • Начинающие монтажники часто не уверены, не перегрето ли место припоя. Они слишком рано отводят жало паяльника от места пайки, затем вынуждены опять подводить его для подогрева, вновь отводят, и т.д. Результатом является серое место пайки с неровными границами, так как соединяемые детали были нагреты недостаточно сильно, а сам процесс длился слишком долго и колофоний успел испариться. Мастер, напротив, нагревает место пайки быстро и интенсивно и завершает процесс резко и окончательно. Он вознаграждает себя гладкой, отливающей серебром поверхностью припоя, в которой отражается его сияющая физиономия…

Монтаж аппаратуры на печатных платах

При монтаже радиоэлектронной или электронно-вычислительной аппаратуры на печатных платах облегчаются многие технологические процессы, повышается плотность размещения элементов, снижается вероятность ошибок монтажа, а в готовой аппаратуре упрощается поиск неисправностей.

Все печатные платы перед установкой на них радиоэлементов должны быть соответствующим образом подготовлены.

Если на плату нанесено консервирующее покрытие, то непосредственно перед установкой радиоэлементов и выполнением монтажно-сборочных операций его удаляют спирто-бензиновой смесью, кистью или хлопчатобумажным тампоном В случае необходимости лужения контактных площадок на них кистью наносят флюс, а само лужение производят электропаяльником. В случае необходимости подпайки к одному контакту нескольких элементов на печатную плату предварительно устанавливают контактные штыри, лепестки или трубчатые заклепки-пистоны. Все контакты устанавливают в местах, указанных на чертеже. Буртики контактных штырей со стороны печатных проводников паяют. Пистоны также заливают припоем. Пайку контактных штырей и заливку припоем пистонов производят не позднее 48 ч после их установки на плату.

После лужения и установки контактных штырей печатную плату отмывают от остатков флюса.

Установка элементов на печатные платы. Для повышения производительности труда при пайке все элементы должны быть заранее установлены своими выводами в монтажные отверстия печатных плат и закреплены в них.

На односторонних платах навесные элементы располагают только с одной стороны, независимо от их габаритов и назначения. Все навесные элементы устанавливают параллельно поверхности платы со стороны, противоположной размещению печатных проводников.

На платах с двусторонним расположением печатных проводников все навесные элементы устанавливают с той стороны, которая указана в сборочном чертеже на изделие. Корпуса элементов размещают на печатной плате параллельно или перпендикулярно друг другу.

  • Выводы элементов вставляют в отверстия печатной платы.
  • В каждом отверстии можно размещать вывод только одного элемента.
  • Выводы элементов, поступающих на сборку и монтаж, рихтуют, зачищают и, если требуется, лудят, а затем формуют в соответствии с требованиями ТУ и конструкторской документации.

Требования к формовке выводов элементов, устанавливаемых на печатные платы, такие же, как при объемном монтаже: в местах ввода в корпус не должно возникать механических напряжений. Если специальные указания в ТУ или чертежах отсутствуют, расстояние от корпуса элемента до оси изогнутого вывода принимается равным 2 мм..

  1. Расстояние между корпусом элемента и краем печатной платы, если оно не оговорено в чертеже, должно быть не менее 1 мм, а расстояние между выводом элемента и краем платы не менее 2 мм.
  2. Расстояние между корпусами соседних элементов или между корпусами и выводами соседних элементов выбирают в зависимости от условий теплоотвода и допустимой разности потенциалов между ними, но не менее 0,5 мм.
  3. Предварительное формование выводов элементов, припаиваемых к контактным площадкам внахлестку, осуществляют так, чтобы были выдержаны размеры, указанные в ТУ на элементы.

Как правило, размер контактирующей поверхности должен быть 1,5-2 мм. Исключение составляют ИМС в металлостеклянных корпусах с планарными выводами, для которых этот размер должен быть не менее 0,5 мм.

  • Формовку круглых или ленточных выводов элементов и обжатие ленточных выводов производят монтажным инструментом или приспособлениями таким образом, чтобы исключались механические нагрузки на места крепления выводов к корпусу.
  • При формовке выводов не допускается их механическое повреждение, нарушение защитного покрытия, изгиб в местах спая и у изоляторов, скручивание относительно оси корпусов, растрескивание стеклянных изоляторов и пластмассовой герметизации корпусов.
  • Ручная формовка выводов и установка элементов на печатные платы должны производиться таким образом, чтобы в процессе контроля просматривалась маркировка номиналов на корпусах элементов.
  • При автоматизированной и полуавтоматической формовке выводов и установке элементов допускается произвольное расположение маркировки.
  • Радиоэлементы и узлы аппаратуры с большим количеством выводов закрепляются на плате в зависимости от их конструктивных особенностей и механической прочности платы.

Тяжелые элементы (например, трансформаторы) или элементы, подверженные механическим воздействиям, устанавливаются, прежде всего, с помощью своих держателей. Такие держатели обеспечивают механическое крепление соответствующих элементов к плате и предотвращают обрыв и поломку выводов под воздействием механических нагрузок.

Установку элементов на печатные платы рекомендуется начинать с меньших по размерам. Все элементы устанавливают таким образом, чтобы луженая часть вывода выходила из монтажного отверстия.

При установке на плату элементов с диаметром выводов до 0,3 мм их подгибают к контактной площадке под углом 450. Длина подогнутого в сторону вывода должна быть не менее 0,6 мм.

  1. При установке элементов с диаметром выводов от 0,3 до 0,8 мм следует подгибать их вдоль печатного проводника, если в конструкторской документации нет других указаний.
  2. Все элементы должны плотно прилегать своими корпусами к печатной плате, чтобы вывод, подпаянный к печатному проводнику, при нажатии на корпус элемента не отрывал его от платы.
  3. Этого достигают натяжением выводов перед их загибкой.

Выводы элементов диаметром свыше 0,8 мм и обжатые ленточные выводы не подгибают, также не подгибают выводы при установке многовыводных элементов и узлов РЭА на платы с металлизированными отверстиями. Высота таких выводов над поверхностью платы должна быть в пределах 0,5-2 мм.

Откусывание излишков выводов производят после их пайки.

Пайка элементов на печатные платы. Элементы крепят к печатной плате пайкой выводов в ее монтажные отверстия электрическим паяльником мощностью 20-60 Вт, заточенным таким образом, чтобы угол при вершине составлял 25-300. Температура нагрева стержня паяльника 280-3000 С.

Пайку производят кратковременным прикосновением на 2-3 с стержня паяльника с запасом припоя к контактной площадке и концу вывода. Паяльник отнимают сразу после расплавления припоя и заполнения им отверстия и зазоров между выводом элемента и контактной площадкой.

Для предотвращения перегрева радиоэлементов и отслаивания фольги от поверхности платы следят за тем, чтобы время соприкосновения паяльника с узлом, подвергаемым пайке, не превышало 3 с. С той же целью применяют теплоотводы с медными губками, которые накладывают на проволочные выводы в непосредственной близости от корпуса радиоэлемента.

После пайки излишек вывода элемента обрезается кусачками.

При этом срезанный торец вывода элемента должен быть виден.

Длина обрезанного участка вывода не должна превышать 0,6-2 мм. При обрезании излишков вывода не допускается механическое нарушение паяного соединения.

Пайку выводов элементов разрешается выполнять с двух сторон печатной платы при соблюдении ТУ на элементы. Для закрепления печатных плат и их поворота в процессе монтажа применяют специальные приспособления.

Элементы диаметром выводов 0,8 мм и менее могут распаиваться на контактные площадки внахлестку. При этом выводы резисторов, конденсаторов, диодов и микросхем не должны выходить за пределы отведенных для них контактных площадок.

Если длина вывода от корпуса элемента до места пайки внахлестку превышает 7 мм, необходимо закрепить его на промежуточной колодке.

— Максимальный размер стороны печатной платы не должен превышать 420 мм. Это ограничение определяется нашим технологическим оборудованием.

— Выбор материала печатной платы, способа её изготовления, класса плотности монтажа должны осуществляться на стадии эскизного проектирования, так как эти характеристики определяют многие электрические параметры устройства.

— При разбиении схемы на слои следует стремиться к минимизации числа слоёв. Это диктуется экономическими соображениями.

— По краям платы следует предусматривать технологическую зону шириной 1,5-2,0 мм. Размещение установочных и других отверстий, а также печатных проводников в этой зоне не рекомендуется.

  • — Печатные проводники следует выполнять минимально короткими.
  • — Прокладка рядом проводников входных и выходных цепей нежелательно во избежание паразитных наводок.
  • — Проводники наиболее высокочастотных цепей прокладываются в первую очередь и имеют благодаря этому наиболее возможно короткую длину.
  • — Заземляющие проводники следует изготовлять максимально широкими.
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector