Термины и определения
Пайка — технологическая операция соединения деталей с помощью припоя, имеющего более низкую температуру плавления, чем материал соединяемых элемента. Пайка — процесс не только тепловой, но и капиллярный, спаять детали не значит обляпать расплавленным припоем детали, как цементом. При пайке происходит смачивание жидким металлом соединяемых деталей, процесс его всасывания в микро зазоры поверхности за счет капиллярных и электростатических сил.
Припой — сплав на основе таких металлов как олово, свинец, кадмий, цинк, сурьма (мягкие припои, с температурой плавления ниже 300°С) и меди, никеля, серебра, никеля (твердые припои, с температурой плавления свыше 300°С). Припой можно купить в магазине или в интернете, выпускается в виде мотков проволоки различного диаметра. Бывает с канифолью.
Флюс — вещество, применяемое чтобы удалить окислы с поверхности металла перед пайкой. Флюс снижает поверхностное натяжение и улучшает растекание припоя.
Примеры флюсов:
- Канифоль — «колофонская смола», смесь смоляных кислот и изомеров, добывается из смолы деревьев;
- Нашатырь — NH4Cl;
- Тетраборат натрия, Na2B4O7 (бура);
- Ортофосфорная кислота 85%;
- Ацетилсалициловая кислота.
Для правильной пайки электронных деталей используйте твердую канифоль в банках или жидкий канифольный флюс (раствор канифоли в спирте, можно приготовить самому в домашних условиях или купить готовый). Кислотные флюсы — эффективнее, но требуют промывания места пайки, так как окисляют материалы и проводят ток. А канифоль создает защитное, не проводящее ток покрытие.
Так же вам встретятся мягкие канифольные флюсы — жидкие, гелеобразные, пастообразные. Пользоваться ими проще, обходятся раз в 5 дороже. Очень удобны гелевые и жидкие флюсы в виде маркера, в шприце, в бутылочке с дозатором. Но учтите — все это может высохнуть через пару лет, если вы будете редко паять. А кусок канифоли будет лежать вечно и всегда готов к использованию. Кроме того среди специалистов есть устойчивое мнение, что в состав жидких флюсов входят различные вещества, которые впоследствии разрушают металл. Это спорное заявление, но, в общем, простая канифоль — вещество природное, чистое, что оспорить точно нельзя.
Флюсом пользуются для того чтобы произвести лужение поверхности паяемого элемента, для покрытия его тонким слоем металла припоя. Для всех этих операций используется ручной электрический паяльник.
Паяльник — рабочий кончик паяльника называется жало. Для низкотемпературной пайки электронных элементов достаточно паяльника мощностью от 25 до 60 Ватт. Большие паяльники паяют не лучше маленьких, они просто паяют толстые провода и клеммы. Использование слишком мощных паяльников приведет к перегреву и порче деталей.
Паяльники бывают с нихромовым нагревателем (нитью) и с керамическим — дорогим, несколько более хрупким, но эффективным, долговечным и удобным. Керамический нагреватель быстро нагревается и быстро остывает. Простой нихромовый паяльник из Китая стоит 50-70 рублей с доставкой, керамический в 10 раз дороже (он того стоит). На современных хороших паяльниках есть регулятор температуры.
В комплекте с паяльниками обычно идут запасные жала разной формы. Для пайки в быту в большинстве случаев достаточно конусообразного жала.
Дополнительные предметы необходимые для правильной пайки
- Мелкий напильник (для зачистки жал, контактов и проводов) + наждачная шкурка.
- Губка — ее смачивают и вытирают кончик жала. На Алиэкспресс продают специальные губки и салфеточки. По желанию можно использовать обычную губку для кухни, смачивайте ее водой — ту сторону, что пожестче.
- Бокорезы — кусачки боковые.
- Пинцет.
- Оловоотсос — это специальный инструмент для удаления излишков припоя с платы при распайке, удобный и недорогой инструмент. При его отсутствии излишки приходит переносить на кусочек медной проволоки.
- Держатель деталей «третья рука» с лупой. Очень удобная вещь, сильно облегчает работу и бережет зрение.
Подготовка к пайке
Запах кипящей ароматической колофонской смолы многим весьма приятен, но вреден для здоровья. Паять надо в хорошо проветриваемом помещении.
Также рекомендуется использовать защитные очки — откусываемые кусочки проволоки могут прилететь в глаз.
Заведите железную баночку для пайки, жестяную коробочку. В нее будете сбрасывать излишки олова, кусочки канифоли. Сразу вырежьте бумажную подкладку на дно — когда-нибудь неизбежно возникнет желание почистить банку.
Пайка
Лужение жала паяльника
- Зачистите кончик жала паяльником до блеска.
- Включите паяльник.
- Когда нагреется, опустите жало в канифоль или обработайте мягким флюсом.
- Поднесите жало к кусочку припоя и не сильными движениями вдавливайте, чтобы жало смочилось металлом. Если у вас много припоя в виде проволоки — просто «обработайте» ею кончик жала, держа паяльник в левой руке, а проволочку в правой.
- В итоге кончик жала должен покрыться металлом и приятно поблескивать.
- Если вы не ощутили полного удовлетворения от операции — повторите ее.
- Лужение проводов, ножек деталей
- Зачистите металл напильником или наждачкой, на проводах предварительно аккуратно удалите изоляцию кусачками.
- Эмалированные жилы надо обжечь зажигалкой.
- Если провода многожильные — скрутите их.
- Обработайте провод жидким флюсом или погрузите в канифоль, расплавив паяльником (придавите).
- Нанесите на предварительно залуженное жало немного припоя и перенесите на провод или ножку детали.
- Ножки новых элементов, блестящие и чистые, лудить не нужно, делайте это если они темные и очевидно окислились.
Пайка проводов
- Поднесите концы предварительно залуженных проводов друг к другу, (можно скрутить для надежности, хорошо залуженный конец не осыпается).
- Перенесите к кончику жала кусочек припоя и быстро поднесите капельку расплавившегося металла к проводам, нагревайте их боковой поверхностью жала, пока жидкий металл не растечется, после чего быстро уберите паяльник.
- Постарайтесь не двигать место припоя пару секунд, пока металл не схватится.
Пайка деталей к плате
- Вставьте ножки в отверстия платы.
- Нанесите жидкий флюс или расплавленную канифоль на кончике жала паяльника с обратной стороны.
- Перенесите шарик припоя на жале и припаяйте контакт.
- Повторите операцию с внешней стороны платы.
- Откусите излишек ножки кусачками.
Излишки припоя удалите паяльником, на месте спайки не должен образоваться огромный шарик олова, в тоже время, не переусердствуете — не распаяйте ножку.
В процессе пайки регулярно очищайте жало паяльника об губку, смоченной водой.
Приготовить жидкий флюс очень просто в пустом пузырьке от лака для ногтей — залейте в него спирт (купить в аптеке), покрошите туда небольшой кусочек канифоли (сначала нужно максимально раскрошить). В пузырьке уже есть кисточка в крышке для нанесения флюса, во время пайки спирт испарится, а канифоль расплавится и покроет поверхность ровным слоем.
Удачи в пайке!
