Як вибрати паяльну станцію
З проблемою вибору паяльної станції стикаються не тільки новачки, але й досвідчені інженери і сервісмени. Ми вирішили написати статтю на цю тему, щоб допомогти вам розібратись у величезному різноманітті варіантів. Ця стаття – не просто своєрідний рейтинг паяльних станцій, але й класифікація з корисними порадами, що основані на нашому досвіді.
Ні для кого не секрет, що сучасна техніка, а особливо цифрова, з кожним роком стає все більш «просунутою» і універсальною, при цьому її масогабаритні показники постійно зменшуються. Це, в свою чергу, позначилося на складності монтажу радіокомпонентів на заводі і наступному, у разі браку, ремонті в сервісному центрі.
Якщо з швидким і якісним паянням компонентів на плату в заводських умовах успішно справляється «спеціально навчений» робот, то ремонтом тієї ж плати, доводиться займатися живій людині. Успішність ремонту залежить не лише від її майстерності, але й від обладнання, що використовується.
Звичайний паяльник вже практично став інструментом для побутових цілей. Ринок паяльного обладнання пропонує широкий спектр паяльних станцій спеціалізованого призначення для відновлення, фактично, будь-якої сучасної техніки.
У цій статті ми спробуємо надати стислу характеристику різних типів паяльних станцій, опишемо їх функціональні особливості та способи застосування. Це допоможе вам зробити правильний вибір при купівлі.
Зміст- Контактні паяльні станції
- Паяльні станції для безсвинцевого паяння
- Термоповітряні паяльні станції
- Комбіновані термоповітряні паяльні станції
- Демонтажні паяльні станції
- Інфрачервоні паяльні станції
Контактні паяльні станції
Найпростішими, якщо можна так висловитися, і найбільш поширеними паяльними станціями є контактні. За своїм принципом дії вони мало чим відрізняються від традиційних паяльників, але вони позбавлені їх конструктивних недоліків.
Основна проблема при використанні паяльника — це перегрівання чутливих елементів, особливо напівпровідникових. Причиною цього служить неможливість регулювання температури нагрівального елемента. Паяльник розігрівається приблизно до 400 градусів, і якість паяння забезпечується короткостроковим контактом жала з припоєм.
Контактна паяльна станція оснащена блоком живлення, який, у більшості випадків, забезпечує гальванічну розв'язку між колом живлення і нагрівальним елементом. За допомогою блоку живлення можна регулювати напругу на нагрівальному елементі, відповідно — змінювати температуру нагрівання. У більшості випадків діапазон оптимальної температури паяння — 250-330 градусів.
Як приклад такої станції можна навести кілька класичних моделей:
Також варто відзначити, що в паяльних станціях присутня система термостабілізації. Реалізована вона за допомогою ПІД-регуляторів зі зворотним зв'язком по температурі жала. У момент охолодження жала (в момент торкання жалом припою) мікроконтролер аналізує співвідношення заданої температури до реальної і стабілізує її автоматично, внаслідок підвищення напруги на нагрівальному елементі.
Потужність «звичайних» контактних паяльних станцій не перевищує 50-60 Вт Навіть з урахуванням системи термостабілізації використовувати їх можна тільки для паяння свинцевими нетугоплавкими припоями типу ПОС 60. Багато хто, навіть досвідчені майстри, застосовує їх у ремонті сучасних плат, створених за директивою RoHS з використанням тільки тугоплавких безсвинцевих припоїв. Це абсолютно неправильно. Негативні наслідки від таких дій:
- перегрітий радіокомпонент, внаслідок підвищеної температури паяння;
- перегріте жало паяльника, що призводить до різкого скорочення його довговічності;
- різке скорочення тривалості роботи нагрівального елемента;
- неякісне паяння (холодне паяння);
- перегрів доріжок на платі.
Паяльні станції для безсвинцевого паяння
Щоб уникнути цього для ремонту сучасної техніки слід використовувати так звані паяльні станції для безсвинцевого паяння.
За принципом дії вони не відрізняються від звичайних, але потужність нагрівального елемента починається від 75-80 Вт і закінчується в межах 150-160 Вт. Також виробники намагаються мінімізувати час стабілізації температури мікроконтролером. Для цього використовують більш просунуті ПІД-регулятори.
Популярні станції для безсвинцевого паяння:
Окремо хочеться відзначити дуже популярну модель GOOT PX-201, яка на перший погляд є паяльником, але насправді - це повноцінна паяльна станція для безсвинцевого паяння в компактному корпусі.
Не варто боятися застосовувати безсвинцеві станції зі свинцевими припоями. Вони для цього підходять нітрохи не менше, ніж «прості» контактні станції.
Але далеко не з усіма завданнями можна впоратися лише контактним методом паяння. SMT-монтаж, що зараз домінує, передбачає використання мініатюрних SMD-компонентів і безвивівдних BGA-мікросхем. А впоратися з такими елементами за допомогою паяльника не тільки складно, але і, в більшості випадків, просто неможливо.
Для такого роду робіт були створені безконтактні паяльні станції, і серед них найбільшого поширення набули термоповітряні.
Термоповітряні паяльні станції
Принцип роботи термоповітряних станцій досить простий. Компресор або турбіна створюють повітряний потік, який, проходячи через спіраль нагрівального елемента, набирає відповідну температуру. Струмінь повітря на виході фена подають в зону паяння.
Таким чином вирішуються проблеми з паянням у важкодоступних місцях, з прогріванням декількох контактних майданчиків і т. п.
Термоповітряні паяльні станції широко використовують для ремонту мобільних телефонів та побутової техніки. Потужності будь-якої станції достатньо для роботи як зі свинцевими, так і з безсвинцевими припоями. Але й у них є обмеження щодо застосування. Не можна використовувати станцію для монтажу / демонтажу великих BGA-мікросхем.
Комбіновані термоповітряні паяльні станції
Термоповітряні станції отримали свій розвиток в комбінації з іншими видами паяльного обладнання. Тому найпоширеніша модель на ринку — Lukey 852D+. Тандем термофена і паяльника за невеликі гроші став запорукою успіху цієї моделі. Напевно, важко зустріти вітчизняного електронщика, який ніколи не паяв з її допомогою.
На хвилі успіху Lukey на ринку з'явилися сотні моделей, так чи інакше схожих на неї. І зараз без проблем можна підібрати «паялку» на свій смак.
Наприклад:
- в асортименті Lukey, крім 852 D+, це можуть бути моделі 702, 868, 898. Їх відмінність від «класики» - тип нагнітача повітря. Всі вони оснащені турбінним мотором, який розміщений в рукояті термофена. За рахунок цього перестав бути потрібним шланг-повітровід від головного блоку станції, що вплинуло на поліпшення ергономіки і зручності користування. У моделі 853D також реалізований вбудований лабораторний блок живлення.
- асортимент AOYUE пропонує значно більшу варіативність. Крім моделі з вбудованим лабораторним БП - AOYUE 768, є станції з вбудованим димовсмоктувачем - AOYUE 968.Найбільш «просунуті» моделі оснащуються не простим паяльником, а паяльником для безсвинцевого паяння (AOYUE 2738A+) і навіть демонтажним пістолетом (AOYUE 2702A+ і AOYUE 2703A+).
Демонтажні паяльні станції
Невід'ємним конструктивним елементом демонтажної паяльної станції також є компресор, але тут він працює не на видування, а на всмоктування. З його допомогою розігрітий припій на контактній поверхні всмоктується в спеціальний резервуар. Той, кому хоч раз доводилося випаювати мікросхему в корпусі, наприклад DIP8, розуміє, наскільки це зручно.
Окрім AOYUE 2702A+, яка є чимось на зразок «паяльного комбайна», існують суто демонтажні станції, такі як Pro'sKit SS-331B, AOYUE 474A+ і AOYUE 701A+ (AOYUE 701A+ також оснащена звичайним паяльником).
Інфрачервоні паяльні станції
Описати всі нюанси експлуатації та застосування інфрачервоних паяльних станцій в загальному огляді неможливо. Це вже тема окремої статті. Але ми спробуємо коротко їх класифікувати.
Цей тип паяльного обладнання був створений для вирішення декількох складних завдань:
- монтаж / демонтаж середніх і великих BGA-мікросхем;
- зменшення теплового впливу на пластикові елементи при паянні;
- відмова від використання великої кількості насадок під конкретний тип мікросхем, як в термоповітряних станціях, з огляду на те, що нові мікросхеми з'являються на ринку постійно.
Враховуючи ці переваги ІЧ-станції практично повністю витіснили будь-які інші в сервісних центрах з обслуговування комп'ютерів і ноутбуків.
Фактично будь-яка (крім бюджетних рішень типу Tornado) ІЧ-станція - це ремонтний комплекс, який складається з таких елементів:
- верхній нагрівач;
- нижній нагрівач (переднагрівач);
- стіл для тримання плати;
- система термоконтролю, яка складається з термодатчиків і програмованого контролера.
Така конструкція передбачена саме для обслуговування плат великого розміру, таких як материнські плати ПК і ноутбуків.
Потужний верхній нагрівач дозволяє випаяти велику BGA-мікросхему, наприклад, «північний міст». Великий за площею нижній нагрівач мінімізує ризик термічної деформації текстоліту у зв'язку з локальним нагріванням «зверху». На столі можна правильно і надійно зафіксувати плату. А система термоконтролю автоматично відстежує зміну температури в контрольних точках, порівнює її із заданою температурою і регулює її відповідно до термопрофілю.
Завдання оператора такої станції зводиться до підбору правильного термопрофілю (температурно-часових відрізків процесу паяння), а сама станція виконає решту роботи в автоматичному режимі.
За типом нагрівального елемента ІЧ-станції поділяються на:
- керамічні (ACHI IR-PRO-SC, ERSA IR500A, Jovy Systems RE-8500, Tornado Infra Pro, Jovy Systems RE-7550, Quick IR2005, ACHI IR-6500 )
- кварцеві (AOYUE 732, AOYUE 720, AOYUE Int 883)
Перевагами керамічних нагрівачів є робота в невидимому спектрі випромінювання, висока надійність і тривалий час напрацювання на відмову.
Переваги кварцових нагрівачів полягають у меншій інерційності і в більшій однорідності плями нагріву.
Сподіваємося, що ця стаття допоможе вам зробити правильний вибір паяльної станції. З питань, які не були порушені в огляді, і з будь-яких інших питань технічного характеру, ви можете звертатися в наш відділ технічної підтримки.
Юрій Стахняк,
Технічний спеціаліст магазину інструментів Masteram
