Учимся паять

Паять или не паять? Ну конечно же паять! А если вы не умеете, то эта статья именно для вас – в ней мы рассмотрим основные моменты при пайке, с которыми придется столкнуться новичкам. Поехали!

• Основное оборудование для пайки
• Вспомогательные приспособления для пайки
• Как залудить жало паяльника?
• Как правильно паять?
• Пайка проводов
• Пайка радиокомпонентов на плату

Основное оборудование для пайки

Перед тем как приступить к пайке, необходимо определиться с тем, есть ли у вас все необходимое. Для пайки вам понадобятся в первую очередь основные инструменты и аксессуары – без них просто никак:

• Паяльник
• Припой
• Флюс
• Лента для выпайки

Рассмотрим более подробно, на что необходимо обратить внимание при выборе паяльника, припоя, флюса и ленты для выпайки.

Паяльник

Ассортимент паяльников на современном рынке просто впечатляет! Если информацию о качестве и надежности паяльника можно получить из отзывов, то об основном критерии выбора – мощности паяльника – мы вам расскажем тут. Зависимо от сферы применения все паяльники можно разделить на такие группы:

• 30-40 Вт – паяльник для радиодеталей;
• 60-70 Вт – универсальный паяльник;
• 80-100 Вт – паяльник для массивных деталей и толстых проводов.

У вас будет мощный паяльник, который будет хорошо справляться с бессвинцовыми припоями, пайкой проводов и обычной пайкой. А благодаря регулировке температуры вы сможете минимизировать вероятность перегревания радиоэлектронных компонентов при пайке на платах.

Припой

С припоями все немного проще. Условно их можно разделить на 2 группы:

• свинцовые припои;
• бессвинцовые припои.

Бессвинцовые припои обеспечивают более прочное соединение в сравнении с обычными свинцовыми. Хотя на практике этого практически не заметно. А вот паять новичкам бессвинцовыми будет сложнее, поскольку у них выше температура плавления, они плохо растекаются и требуют использования дорогих флюсов.

Припой бессвинцовый BAKU BK-10005

Поэтому идеальным решением будет использование традиционных оловянно-свинцовых припоев. В зависимости от типа пайки они имеют разное соотношение свинца и олова.

Олово (Sn) %	Свинец (Pb) %	Температура плавления	Назначение	Вязкость
63%	37%	183	Точная пайка	Низкая Высокая
60%	40%	183..190	Печатные платы
50%	50%	183..215	Электронные части
45%	55%	183..227	Листовая сталь
40%	60%	183..238	Листовая сталь (сварка)

Но как показывает практика, наиболее распространено использование припоя ПОС-60 и его аналогов. Температура плавления этого припоя составляет 183-188 °C, что дает возможность паять паяльниками любой мощности. При помощи него вы сможете выполнять практически все паяльные работы.

Проволочный оловяно-свинцовый припой Cynel LC60-0.50/0.1

Также рекомендуем иметь в запасе немного сплава Розе. Это легкоплавкий припой с температурой плавления 90-100 °C. Он очень полезен при проведении демонтажа радиоэлектронных компонентов, которые чувствительны к перегреву, а также им хорошо лудить контакты на платах.

Флюсы

Для хорошей качественной пайки необходимо использовать флюс. В состав большинства современных припоев флюс уже входит. Но для снятия оксидной пленки с поверхностей, которые вы будете паять, их нужно дополнительно покрыть флюсом. Это обеспечит равномерное растекание припоя и улучшит процесс лужения.

Условно все флюсы можно разделить на 3 типа:

• Нейтральные флюсы
• Среднеактивные флюсы
• Активные флюсы

Нейтральные флюсы удобны в пользовании и в большинстве не требуют смывания. Идеально подходят для обычной пайки, а также для пайки SMD  и BGA-компонентов. Продаются в жидком виде или в виде пасты.

Среднеактивные имеют широкое применение как при пайке окисленных поверхностей, так и при обычной пайке и пайке электронных компонентов. Большинство также не требует смывания, поскольку активные свойства проявляются только при определенной температуре, например 150 °C, и при остывании до комнатной температуры утрачиваются. В отличие от нейтральных флюсов, они обеспечивают стойкую к коррозии пайку.

Активные флюсы имеют практическое применение при пайке металлов, которые трудно лудятся обычными флюсами. К таким металлам относят:

• обычную и нержавеющую сталь;
• алюминий;
• металлы с никелевым покрытием.

Самый известный представитель активных флюсов – это ортофосфорная кислота. Активные флюсы значительно упрощают процесс пайки, но они имеют резкий запах и токсичны. Поэтому обязательно необходимо паять в хорошо проветриваемых помещениях и не забывать смывать остатки флюса после пайки.

Также не следует забывать про канифоль. Ее главное преимущество в том, что она не требует смывания, поскольку является чудесным диэлектриком. В чистом виде ее почти не используют, но на ее основе изготавливают практически все флюсы. Такой флюс вы можете приготовить самостоятельно. Для этого вам понадобится:

• чистая канифоль(не активированная);
• этиловый спирт.

Канифоль необходимо измельчить до порошкообразного состояния и развести с этиловым спиртом в соотношении 2:3.

В отличие от пайки обычной канифолью, этот раствор можно наносить непосредственно на место пайки. И главное – остатки не нужно смывать.

После всего прочитанного у вас наверное возникает вопрос - как смывать флюс и чем его смывать? Все зависит от того, что вы паяете. Если это пайка на плате, то для очистки от флюса можно использовать как обычный спирт, так и специальные омыватели для плат.

Просто нанесите их на место пайки, с помощью небольшой щетки (можно использовать старую зубную щетку) очистите остатки флюса и после этого их смойте. Для очистки остатков активного флюса при пайке проводов или
грубой пайке листовых металлов, хорошо подойдут различного рода растворители для краски или ацетон.

Оплетка для выпайки

Лента для снятия припоя особенно будет полезной новичкам, поскольку вначале сложно угадать с количеством необходимого припоя. А благодаря ленте для выпайки можно легко убрать остатки. Она состоит из мелких медных проводов, покрытых флюсом, которые сплетены между собой в ленту разной ширины (0.8 мм, 1.5 мм, 2.5 мм).

Для удаления остатков припоя необходимо поместить кончик ленты в зону пайки и сверху прижать разогретым паяльником. Остатки припоя втянутся в ленту, а использованный кусок ленты нужно обрезать. Все очень просто!

Вспомогательные приспособления для пайки

Для того, чтобы пайка была безопасной и удобной вам также понадобятся вспомогательные инструменты:

• подставка для паяльника;
• «третья рука»;
• очистители для жал;
• ручной инструмент.

Подставка для паяльника

Несмотря на то, что мы отнесли подставку для паяльника к вспомогательным приспособлениям, ее роль весьма существенна в процессе пайки. Паяльник должен иметь свое четкое место на рабочем столе и быть надежно зафиксированным. Это обезопасит вас от случайного ожога в процессе пайки, а также снизит вероятность прожечь рабочий стол. При выборе подставки обратите внимание, чтобы в ней было место под губку для очистки жал – так намного удобнее в процессе пайки.

Также вы можете смастерить подставку самостоятельно. Вот один из примеров самодельных подставок.

«Третья рука»

При пайке проводов и небольших плат очень удобно использовать так называемую «третью руку». Такое название она получила не просто так. Благодаря зажимам вы можете надежно зафиксировать объекты пайки в любом положении. Ассортимент третьих рук довольно широкий – от обычных штативов с зажимом, до моделей с увеличительными линзами и держателем для паяльника.

Очистители для жал

В процессе пайки под действием высокой температуры жало достаточно быстро окисляется и требует периодического очищения от окислов и нагара. Для этого используются целлюлозные губки и стружка для очистки жал. С их помощью вы постоянно будете поддерживать жало в чистоте, а это, в свою очередь, напрямую влияет на удобство пайки. Также ими легко снимать лишний припой с жала.

Губка для очистки жал Goot ST-11SP

Очиститель жал Goot ST-40

Еще один важный аксессуар – активатор паяльного жала. Он имеет практическое применение в основном для жал с никелевым покрытием, которые имеют сильные загрязнения. В отличие от обычных медных жал, их нельзя очищать абразивными инструментами. Поэтому, если такое жало перестало брать припой и обычные методы не помогают, не спешите его выбрасывать – обычно активатор помогает восстановить его свойства.

Активатор паяльного жала Goot BS-2

Ручной инструмент

К ручному инструменту, который будет полезен при пайке, можно отнести:

• пинцеты;
• кусачки;
• набор вспомогательных инструментов для пайки..

Использовать пинцеты довольно удобно при пайке и демонтаже электронных компонентов на платах. Для этого хорошо подходят как обычные прямые пинцеты, так и пинцеты с загнутым носиком. При пайке элементов особенно чувствительных к статическим напряжениям используются антистатические пинцеты.

Кусачки имеют широкое применение в быту, при проведении паяльных работ без них также никак не обойтись, особенно при пайке проводов. Также ими можно обрезать остатки ножек радиокомпонентов при пайке их на плату.

Набор вспомогательных инструментов для пайки имеет широкое применение при проведении паяльных и демонтажных работ. В его состав входят разного типа зажимы и держатели, которые будут полезными при пайке компонентов на плату. Также в комплекте есть щеточки для очистки плат от остатков припоя и флюса.

Как залудить жало паяльника?

Если у вас готов полный арсенал для пайки, то можно приступать непосредственно к самой пайке. В первую очередь нужно залудить жало паяльника. Как правило паяльники комплектуются двумя типами жал:

• медными;
• медными с никелевым покрытием.

Медному жалу перед залуживанием можно придать необходимую форму – конус, односторонний срез, двусторонний срез – при помощи абразивного материала, например, надфиля. Для никелевого жала использовать абразивные материалы нельзя, поскольку вы уничтожите защитное покрытие, и оно не будет лудиться вообще.

Сам процесс лужения нового жала, которые еще не было в использовании, одинаков для обоих типов жал. Для этого необходимо разогреть паяльник до рабочей температуры, погрузить его в канифоль и сразу после этого покрыть припоем.

Припой должен равномерно покрыть кончик жала. Для того, чтобы припой лучше приставал, залуженное жало можно потереть об дощечку или плотный кусок картона.  Также в процессе пайки необходимо всегда следить, чтобы жало было чистым от окислов и покрыто тонким слоем припоя. И главное – не допускайте перегрева жала, особенно жала с никелевым покрытием.

Как правильно паять?

Итак, паяльник вы залудили и подготовили к пайке. Теперь необходимо подготовить детали, которые вы будете спаивать между собой. В первую очередь детали необходимо очистить от загрязнений и обезжирить. Для этого подойдут разного рода очистители на основе изопропилового спирта или растворители. Если на деталях есть следы коррозии, то их также необходимо устранить – зависимо от характера поверхности это можно сделать механическим способом или при помощи специальной химии.

После того как поверхности очищены, можно приступать к их пайке. Детали необходимо надежно зафиксировать таким образом, чтобы они были недвижимы в процессе пайки. Для этого можно использовать ту же «третью руку». На поверхности, которые будут спаяны между собой, необходимо нанести флюс. Много его давать не нужно – главное полностью покрыть поверхности пайки. Берем припой и… тут возможны два варианта пайки:

• нанесение припоя на жало паяльника и перенос его в зону пайки;
• нанесение припоя непосредственно в зону пайки.

При нанесении припоя паяльником необходимо небольшое количество припоя расплавить на кончике жала. После этого жалом прижимаем детали в зоне пайки. В процессе пайки флюс будет испаряться, его остатки можно смывать или оставить – все зависит от того, какой флюс вы используете. Этот метод подходит для пайки мелких деталей.

При пайке другим способом – нанесением припоя непосредственно в зону пайки – необходимо паяльником прогреть детали до температуры пайки и сразу после этого подать в зону пайки припой. Расплавляясь, припой заполнит пространство между деталями пайки и обеспечит надежное соединение. Таким способом, как правило, паяют массивные детали и радиокомпоненты на платах.

В процессе пайки как одним, так и другим способом важно правильно подобрать температуру паяльника, поскольку от этого напрямую будет зависеть качество пайки. Припой в расплавленном виде должен иметь состояние близкое к жидкому. Наверняка все помнят фрагмент из фильма «Терминатор 2: Судный день» на металлургическом заводе, когда жидкий терминатор T-1000 восстановился из разогретых кусочков. Вспомнили? Так вот – консистенция припоя должна быть такой, как эти разогретые кусочки :)

Основные признаки того, что температура паяльника недостаточна:

• Припой после остывания становится матовым.
• Припой плохо растекается по поверхности.
• Припой после остывания имеет зернистую структуру.

В результате этого вы получите так называемую холодную пайку. Пайка чрезмерно нагретым паяльником тоже ни к чему хорошему не приведет – припой будет очень быстро окисляться и плохо лудиться. Как в первом, так и во втором случае вы получите в конечном результате соединение деталей, которое будет иметь плохую механическую прочность и со временем просто разрушится.

Как правило, температура паяльника подбирается индивидуально для каждого типа пайки. Вместе с этим, для большинства типов пайки припоями ПОС-60 идеальной является температура 240-300 °C – начинать необходимо от наименьшего значения и постепенно увеличивать её по мере необходимости. При правильно подобранной температуре в конечном результате у вас должно быть блестящее соединение.

Припоя не должно быть слишком много, но вместе с тем его должно быть достаточно для равномерного заполнения пространства между деталями. И главное – не держите долго паяльник в зоне пайки. Для того, чтобы припой расплавился и заполнил пространство между деталями, достаточно 3-4 секунд.

Итак, основные азы пайки мы с вами рассмотрели, а теперь пройдемся по наиболее распространенным применениям пайки в повседневной жизни.

Пайка проводов

С пайкой проводов приходится сталкиваться чаще всего. Это может быть пайка проводов электросети вашего дома, пайка проводов в авто, пайка проводов наушников (рассмотрим подробнее позже) и т.д. В результате удается получить прочное, надежное соединение. Рассмотрим поэтапно процесс пайки проводов:

1. Концы проводов, которые будете соединять, торцуем ровно кусачками и снимаем шар изоляции длиной 3-4 см.
2. При необходимости очищаем провода в зоне пайки от загрязнений и обезжириваем их.
3. Соединяем провода между собой при помощи скручивания. Существует несколько вариантов скручивания. Наиболее распространенным является простое последовательное скручивание. В распределительных коробках электросетей, как правило, используется параллельное.
Паралелльная скрутка
Последовательная скрутка
4. Покрываем соединение проводов флюсом и начинаем наносить на него припой. В процессе пайки провод необходимо постепенно прокручивать для того, чтобы припой лег ровным шаром и заполнил все пустоты между проводами. Важный момент – необходимо правильно подобрать флюс зависимо от материала проводов. Если для пайки медных проводов подходит даже обычная канифоль, то для пайки алюминиевых нужно использовать только активный флюс.
5. После того как припой остынет, место соединения изолируем изолентой или термоусадочной трубкой.

Такую методику целесообразно использовать для пайки электрических проводов. Если есть задача припаять провод к какой-либо поверхности, например, к контактам на плате, то предварительно кончики проводов необходимо залудить.

Для этого с провода также снимаем изоляцию и обезжириваем. После этого покрываем его флюсом и наносим припой. Также нужно залудить поверхность, к которой провод будет припаян. После этого процесс пайки будет легким и быстрым, а само соединение будет качественным и прочным.

Как паять провода наушников?

Наверное, у каждого из нас в ящике лежит куча старых нерабочих наушников. Если вы уже решили научиться паять, то грех будет не попробовать воскресить хотя бы одни из них.

Обрыв провода – наиболее распространенная причина выхода из строя наушников. Казалось бы, достаточно просто определить место разрыва и перепаять провода. Но не все так просто. В процессе пайки проводов наушников приходится сталкиваться с проблемой лужения проводов. Провода наушников имеют лаковое покрытие, к которому припой ну просто никак не хочет приставать. Поэтому в первую очередь от него необходимо деликатно избавиться. Для этого существует несколько способов:

• Механический: при помощи скальпеля или канцелярского ножа аккуратно счищаем шар лаковой изоляции. При этом лезвие держим перпендикулярно проводу.
• При помощи огня: выжигаем слой лаковой изоляции зажигалкой (не рекомендуем).
• С использованием активных флюсов: наиболее оптимальный метод. Достаточно просто покрыть кончики проводов активным флюсом и залудить их паяльником. Лудить такие провода лучше на куске древесины. Движения паяльником должны быть такими, будто вы втираете припой в провод.

Залуженные таким образом провода легко паять как между собой, так и к коннектору наушников.

Подробнее с полным процессом пайки наушников вы можете ознакомиться в нашем видео.

Пайка радиокомпонентов на плату

Как паять провода вы уже знаете, поэтому переходим к более сложному – пайке радиокомпонентов на платах. Кто-то сталкивался с этим давно в школе на радиокружках, для кого-то это будет новый опыт. Рассмотрим (а некоторым напомним) нюансы пайки разного типа радиокомпонентов.

Пайка резисторов, конденсаторов и диодов с выводами

Технология пайки и выпайки такого типа радиокомпонентов не сложна, но требует слаженной работы паяльником с использованием вспомогательного ручного инструмента. Радиокомпоненты такого типа как правило имеют только два вывода, поэтому при выпайке необходимо по очереди прогревать паяльником припой на каждом из выводов и понемногу вытягивать компонент из посадочного места.

После того как компонент выпаян необходимо освободить отверстия на плате от остатков припоя. Это можно сделать при помощи паяльника и тонкого острого инструмента, например, при помощи обычной зубочистки.

Пайка нового элемента на плату происходит следующим образом:

1. Наносим флюс на отверстия на плате.
2. Вставляем выводы нового компонента в отверстия и пропаиваем их паяльником.
3. Если выводы (ножки) компонента слишком длинные и сильно выступают из платы, обрезаем их кусачками.
4. Смываем при необходимости остатки флюса.

Пайка SMD-компонентов

Пайка SMD-компонентов выполняется поверхностным монтажом на контакты на плате. На сегодня 90% пайки радиокомпонентов происходит именно таким образом. Как правило, для выпайки нерабочих радиокомпонентов используются специальные жала для SMD, но фактически такое жало можно изготовить самостоятельно. Для этого вам понадобится медный провод диаметром 1 мм. Его необходимо намотать несколько раз вокруг обычного жала паяльника как показано на фото.

Процесс пайки SMD-компонентов следующий:

1. Наносим флюс на контакты SMD-компонента.
2. Контакты прогреваем изготовленным жалом и пинцетом снимаем нерабочий элемент.
3. Устанавливаем новый SMD-компонент.
4. Придерживаем его пинцетом и припаиваем по очереди каждый контакт обычным жалом. Или же это все можно сделать за один раз нашим самодельным жалом для SMD-компонентов.
5. Смываем остатки флюса при необходимости.

Ну что же, поздравляем! В первую очередь с тем, что вы дочитали эту статью до конца ;) Также мы очень надеемся, что смогли помочь вам получить и освоить основные навыки пайки. Как мы говорили в начале статьи, пайка – это постоянная практика. Поэтому практикуйтесь, практикуйтесь и еще раз практикуйтесь! Главная цель этой статьи – сопроводить вас в увлекательный мир пайки и дать основу, а остальную информацию вы можете легко найти по запросу к «О, великому Гуглу» или в наших статьях и видео. Также будем рады проконсультировать вас по любым вопросам по подбору паяльного оборудования – вот контакты нашей технической поддержки.

И помните самое главное – канифоли много не бывает! :)

Нравятся наши статьи? Тогда вы точно зацените видео на эту тему!

Вас также может заинтересовать:

14.05.2024

Инструменты и оборудование для рабочего места специалиста по электронике

Команда Masteram