Как производится пайка деталей в печатную плату?

Совсем недавно пайкой деталей в печатную плату начали заниматься дома. Всего пару десятилетий назад практически каждый школьник пытался заниматься пайкой радиодеталей. Все было интересно и доступно. Но за прошедшие годы радиоэлектроника шагнула так далеко, что обычный и такой привычный паяльник стал практически раритетным устройством.

Особенности пайки радиодеталей на печатную плату.

Печатную плату с его помощью не отремонтируешь. Но не стоит отчаиваться – на смену паяльнику пришли иные технологии и приемы пайки, которые тоже не отличаются своей сложностью. Основные способы современной пайки печатных плат таковы:

• пайка в парогазовой среде;
• с помощью инфракрасного излучения;
• конвекционный способ пайки;
• с помощью специальной припойной пасты.

Что обязательно потребуется?

Схема устройства паяльника.

Последний способ можно смело считать домашним, так как для него не требуется особенное оборудование и хорошие навыки работы. Набор инструментов и материалов тоже не так широк. Нужно иметь:

• специальный фен (к нему могут потребоваться насадки для более точной подачи горячего воздуха к месту пайки);
• паяльник;
• иголку;
• зубочистки;
• пасту для пайки;
• спирт или ацетон для очистки места пайки (лучше использовать специальный аэрозоль).

Подбираем пасту и готовим поверхность

Паста для пайки может быть изготовлена и в домашних условиях на основе оловянной и свинцовой пыли с добавлением флюса. Пропорции каждого компонента зависят от температуры подаваемого воздуха, и рассчитать их можно либо с помощью физических формул, либо методом проб и ошибок. Но лучше не заниматься экспериментальной деятельностью, а приобрести готовую пасту. Продается она в специализированных магазинах, расфасованная в тубы.

Пайка радиодеталей начинается с подготовки поверхности. Место предполагаемой пайки нужно хорошо залудить легкоплавким припоем. Если печатная плата не новая и вы хотите ее просто отремонтировать, то нужно учесть, что на местах былой пайки есть оксидная пленка, которую нужно удалить. При механической очистке соблюдайте особенную осторожность, так как работа эта очень тонкая, суетиться нет необходимости. Новую же плату просто нужно отлудить.

Порядок выполнения пайки

Компоненты флюсов.

На место пайки наносится флюс. Избыток любого материала здесь очень вреден, поэтому воспользуйтесь иглой: на ее конце много флюса вы не положите. Аналогично в место пайки наносится и паяльная паста. Достаточно выдавить из тубы небольшое количество и зубочисткой нанести в заданную точку. Минимальное количество пасты может быть нанесено и на ножки микросхем или иных радиодеталей. Подготовленная микросхема прикладывается к месту пайки. Теперь необходимо воспользоваться феном.

Поток нагретого воздуха расплавит свинцово-оловянную пыль, а флюс, входящий в состав пасты, не даст образовавшимся металлическим шарикам растечься. Получится хорошая пайка на всех ножках микросхемы. Но произойдет это только в том случае, если количество нанесенной пасты было оптимальным. Избыток ее приведет к тому, что точки припоя слипнутся и замкнут всю схему.

Недостаток пасты приведет к тому, что некоторые ножки микросхем не получат контакта с платой. Необходимо будет производить дополнительную пайку. Делать все необходимо в той же последовательности, но воздушный поток придется подавать уже точечно – именно к определенной ножке микросхемы. Для этого и потребуются насадки. Подойдут даже самодельные. Обычно для этих целей в домашних условиях используется медицинская игла. При работе с иглой стараемся не зацепить плату, чтобы не повредить дорожки и не вызвать короткое замыкание.

Как узнать, что спаяно правильно?

А теперь необходимо внимательно рассмотреть место пайки со всех сторон. На монтажной плате с обратной стороны должны быть видны круглые, слегка выпуклые точки, образованные припоем. Пайка удалась правильно. Но это получается только у опытного мастера. Первая пайка может иметь несколько изъянов, связанных с неправильным количеством паяльной пасты на контакте.

Обратите внимание: округлая впадина или сквозное отверстие возле контактной ножки свидетельствует о том, что вы пожадничали – пасты было мало.

Схема подготовки деталей к распайке.

Предстоит пайку повторить. Излишек пасты обязательно приводит к замыканию. Но не отчаивайтесь: убрать ее не так уж сложно. Для этого вам будут нужны дополнительно к основному набору инструментов два элемента: пинцет и кусок металлической оплетки подходящего диаметра (чтобы ее можно было поместить между контактными ножками). Оплетку можно заменить и многожильным проводом из тугоплавкого материала.

Сначала готовится оплетка: ее конец зачищаем от изоляции или оксидной пленки, подвергаем лужению и даем остыть. Оплетку помещаем в место излишнего количества припоя и подаем туда поток теплого воздуха (около 200°). Произойдет вторичное плавление пасты, металл за счет сил поверхностного натяжения канифоли, которая находится на обмотке, мгновенно разойдется по поверхности проводов. Обмотка выступит в роли губки для расплавленного металла: она его мгновенно удалит. Если пайка произведена на слишком мелких деталях, тогда можно излишки припоя снимать и с помощью обыкновенной иглы (вместо обмотки), но процедуру придется повторить несколько раз. Делать это нежелательно, так как на расплавленном металле очень быстро образуется налет оксидов, снижающих качество пайки.

Выберите хороший паяльник

И все же без паяльника даже здесь не обойтись. Нужен он будет как для пайки ряда радиодеталей (тиристоров, диодов, светодиодов), так и для удаления излишков припоя. Особенно удобно будет использовать паяльник с наконечником «Микроволна».

Сам наконечник отличается только своей формой: он имеет выемку в форме ложки. Очищенный и обеспеченный канифолью, такой наконечник легко зачерпнет припой там, где имеется его излишек. А паять с его помощью – сплошное удовольствие: необходимое количество металла можно капнуть в место пайки практически с ювелирной точностью.

Будем считать, что с пайкой деталей в печатную плату вы справились. Даем полученной плате остыть и доводим ее до состояния, готового к использованию. С внешней стороны предстоит кусачками отщипнуть торчащие контактные ножки, на место пайки можно нанести специальный защитный слой диэлектрика (делается эта операция крайне редко). Плату можно будет считать готовой. Получается, очень даже недорогой ремонт можно произвести своими руками для любого домашнего радиоустройства.

Стоит напомнить, что при горении канифоли выделяется в большом количестве удушливый газ, который вреден как для глаз, так и для органов дыхания. Пары свинца тоже очень вредны для здоровья. Обычно домашние мастера просто дуют в место пайки, отгоняя едкий дым. Считать достаточной такую защиту не стоит; лучше обеспечьте свое рабочее место хорошей вытяжкой. К рабочему месту можно предъявить и ряд других требований, но они по большей части касаются тех, кто занимается пайкой регулярно.