Как выбрать паяльную станцию
С проблемой выбора паяльной станции сталкиваются не только новички, но и опытные инженеры и сервисмены. Мы решили написать статью на эту тему, чтобы помочь разобраться в великом множестве вариантов. Эта статься не только своеобразный рейтинг паяльных станций, но и классификация с полезными советами, основанными на нашем опыте.
Ни для кого не секрет, что современная техника, а особенно цифровая, с каждым годом становится все более «продвинутой» и универсальной, при этом ее массогабаритные показатели постоянно уменьшаются. Это, в свою очередь, сказалось на сложности монтажа радиокомпонентов на заводе и последующем, в случае брака, ремонте в сервисном центре.
Если с быстрой и качественной пайкой компонентов на плату в заводских условиях успешно справляется «специально обученный» робот, то ремонтом той же платы приходится заниматься живому человеку. Успешность ремонта зависит в равной степени как от его мастерства, так и от используемого оборудования.
Поскольку обычный паяльник уже практически стал инструментом для бытовых целей, рынок паяльного оборудования предлагает широкий спектр паяльных станций специализированного назначения для восстановления любой современной техники.
В этой статье мы попытаемся привести краткую характеристику разных типов паяльных станций, опишем их функциональные особенности и способы применения. Это поможет вам сделать правильный выбор при покупке.
Содержание- Контактные паяльные станции
- Паяльные станции для бессвинцовой пайки
- Термовоздушные паяльные станции
- Комбинированные термовоздушные паяльные станции
- Демонтажные паяльные станции
- Инфракрасные паяльные станции
Контактные паяльные станции
Самыми простыми, если можно так выразиться, и распространенными паяльными станциями являются контактные. По своему принципу действия они мало чем отличаются от традиционных паяльников, но они лишены их конструктивных недостатков.
Основная проблема при использовании паяльника — это перегрев чувствительных элементов, особенно полупроводниковых. Причиной этого служит невозможность регулирования температуры нагревательного элемента. Паяльник разогревается примерно до 400 градусов, и безопасность пайки обеспечивается краткосрочным контактом жала с припоем.
Контактная паяльная станция оснащена блоком питания, который, в большинстве случаев, обеспечивает гальваническую развязку между цепью питания и нагревательным элементом. С помощью блока питания можно регулировать напряжение на нагревательном элементе, соответственно — изменять температуру нагрева. В большинстве случаев диапазон оптимальной температуры пайки — 250-330 градусов.
В качестве примера такой станции можно привести несколько классических моделей:
Также стоит отметить, что в паяльных станциях присутствует система термостабилизации. Реализована она при помощи ПИД-регуляторов с обратной связью по температуре жала. В момент охлаждения жала (в момент касания жалом припоя) микроконтроллер анализирует соотношение заданной температуры к реальной и стабилизирует ее автоматически.
Мощность «обычных» контактных паяльных станций не превышает 50-60 Вт. Даже с учетом системы термостабилизации использовать их можно только для пайки свинцовыми нетугоплавкими припоями типа ПОС 60. Многие, даже опытные, мастера применяют их в ремонте современных плат, созданных по директиве RoHS с использованием только тугоплавких бессвинцовых припоев. Это в корне неверно. Негативные последствия от таких действий:
- перегретый радиокомпонент, вследствие завышенной температуры пайки;
- перегретое жало паяльника, что приводит к резкому сокращению его долговечности;
- резкое сокращение длительности работы нагревательного элемента;
- некачественная пайка (холодная пайка);
- перегрев дорожек на плате.
Паяльные станции для бессвинцовой пайки
Во избежание этого для ремонта современной техники следует использовать так называемые паяльные станции для бессвинцовой пайки.
По принципу действия они не отличаются от обычных, но мощность нагревательного элемента начинается от 75-80 Вт и заканчивается в пределах 150-160 Вт. Также производители пытаются минимизировать время стабилизации температуры микроконтроллером. Для этого используют более продвинутые ПИД-регуляторы.
Популярные станции для бессвинцовой пайки:
Отдельно хочется отметить очень популярную модель GOOT PX-201, которая на первый взгляд является паяльником, но на самом деле - это полноценная паяльная станция для бессвинцовой пайки в компактном корпусе.
Не стоит бояться применять бессвинцовые станции и со свинцовыми припоями. Они для этого подходят ничуть не меньше, чем «простые» контактные станции.
Но далеко не со всеми задачами можно справиться лишь контактным методом пайки. SMT-монтаж, который сейчас доминирует, подразумевает использование миниатюрных SMD-компонентов и безвыводных BGA-микросхем. А справиться с такими элементами с помощью паяльника не только сложно, но и, в большинстве случаев, просто невозможно.
Для такого рода работ были созданы бесконтактные паяльные станции, и среди них наибольшее распространение получили термовоздушные.
Термовоздушные паяльные станции
Принцип работы термовоздушных станций довольно прост. Компрессор или турбина создают воздушный поток, который, проходя через спираль нагревательного элемента, набирает соответствующую температуру. Струю воздуха на выходе фена подают в зону пайки.
Таким образом решаются проблемы с пайкой в труднодоступных местах, с прогревом нескольких контактных площадок и т. п.
Термовоздушные паяльные станции широко используют для ремонта мобильных телефонов и бытовой техники. Мощности любой станции достаточно для работы как со свинцовыми, так и с бессвинцовыми припоями. Но и у них есть ограничение по применению. Нельзя использовать станцию для монтажа/демонтажа больших BGA-микросхем.
Комбинированные термовоздушные паяльные станции
Термовоздушные станции получили свое развитие в комбинации с другими видами паяльного оборудования. Поэтому самая распространенная модель на рынке — Lukey 852D+. Тандем термофена и паяльника за небольшие деньги стал залогом успеха этой модели. Наверное, трудно встретить отечественного электронщика, который никогда не паял с ее помощью.
На волне успеха Lukey на рынке появились сотни моделей, так или иначе похожих на нее. И сейчас без проблем можно подобрать «паялку» на свой вкус.
Например:
- в ассортименте Lukey, кроме 852D+, это могут быть модели 702, 868, 898. Их отличие от «классики» - тип нагнетателя воздуха. Все они оснащены турбинным мотором, который размещен в рукояти термофена. За счет этого был упразднен шланг-воздуховод от головного блока станции, что повлияло на улучшение эргономики и удобства пользования. В модели 853D также реализован встроенный лабораторный блок питания.
- ассортимент AOYUE предлагает значительно большую вариативность. Кроме модели со встроенным лабораторным БП - AOYUE 768, есть станции с встроенным дымопоглотителем - AOYUE 968. Самые «продвинутые» модели оснащаются не простым паяльником, а паяльником для бессвинцовой пайки (AOYUE 2738A+) и даже демонтажным пистолетом (AOYUE 2702A+ и AOYUE 2703A+).
Демонтажные паяльные станции
Неотъемлемым конструктивным элементом демонтажной паяльной станции также является компрессор, но здесь он работает не на выдув, а на всасывание. С его помощью разогретый припой на контактной поверхности всасывается в специальный резервуар. Тот, кому хоть раз приходилось выпаивать микросхему в корпусе, например, DIP8, понимает, насколько это удобно.
Кроме AOYUE 2702A+, которая является чем-то вроде «паяльного комбайна», существуют сугубо демонтажные станции, такие как Pro'sKit SS-331B, AOYUE 474A+ и AOYUE 701A+ (AOYUE 701A+ также оснащена обычным паяльником).
Инфракрасные паяльные станции
Описать все нюансы эксплуатации и применения в общем обзоре для инфракрасных паяльных станций невозможно. Это уже тема отдельной статьи. Но мы попытаемся кратко их классифицировать.
Данный тип паяльного оборудования был создан для решения нескольких сложных задач:
- монтаж/демонтаж средних и крупных BGA-микросхем;
- уменьшение теплового влияния на пластиковые элементы при пайке;
- упразднение использования большого количества насадок под конкретный тип микросхем, как в термовоздушных станциях, ввиду того, что новые микросхемы появляются на рынке постоянно.
Учитывая эти преимущества, ИК-станции практически полностью вытеснили любые другие в сервисных центрах по обслуживанию компьютеров и ноутбуков.
Фактически любая (кроме бюджетных решений типа Tornado) ИК-станция - это ремонтный комплекс, который состоит из таких элементов:
- верхний нагреватель;
- нижний нагреватель (преднагреватель);
- стол для держания платы;
- система термоконтроля, которая состоит из термодатчиков и программируемого контроллера.
Такая конструкция предусмотрена именно для обслуживания плат большого размера, таких как материнские платы ПК и ноутбуков.
Мощный верхний нагреватель позволяет выпаять большую BGA-микросхему, например, «северный мост». Большой по площади нижний нагреватель минимизирует риск термической деформации текстолита в связи с локальным нагревом «сверху». На столе можно правильно и надежно зафиксировать плату. А система термоконтроля автоматически отслеживает изменение температуры в контрольных точках, сравнивает ее с заданной температурой и регулирует ее соответственно термопрофилю.
Задача оператора такой станции сводится к подбору правильного термопрофиля (температурно-временных отрезков процесса пайки), а сама станция выполнит всю оставшуюся работу в автоматическом режиме.
По типу нагревательного элемента ИК-станции делятся на:
- керамические (ACHI IR-PRO-SC, ERSA IR500A, Jovy Systems RE-8500, Tornado Infra Pro, Jovy Systems RE-7550, Quick IR2005, ACHI IR-6500 )
- кварцевые (AOYUE 732, AOYUE 720, AOYUE Int 883)
Преимуществами керамических нагревателей являются работа в невидимом спектре излучения, высокая надежность и длительное время наработки на отказ.
Преимущества кварцевых нагревателей заключаются в меньшей инерционности и в большей однородности пятна нагрева.
Надеемся, что эта статья поможет вам сделать правильный выбор паяльной станции. По вопросам, которые не были затронуты в обзоре, и по любым другим вопросам технического характера, вы можете обращаться в наш отдел технической поддержки.
Юрий Стахняк,
Технический специалист магазина инструментов Masteram
