Пайка для начинающих
Мои отношения с радио- и микроэлектроникой можно описать прекрасным анекдотом про Льва Толстого, который любил играть на балалайке, но не умел. Порой пишет очередную главу Войны и Мира, а сам думает «тренди-бренди тренди-бренди. ». После курсов электротехники и микроэлектроники в любимом МАИ, плюс бесконечные объяснения брата, которые я забываю практически сразу, в принципе, удается собирать несложные схемы и даже придумывать свои, благо сейчас, если неохота возиться с аналоговыми сигналами, усилениями, наводками и т.д. можно подыскать готовую микро-сборку и остаться в более-менее понятном мире цифровой микроэлектроники.
К делу. Сегодня речь пойдет о пайке. Знаю, что многих новичков, желающих поиграться с микроконтроллерами, это отпугивает. Но, во-первых, можно воспользоваться макетными платами, где просто втыкаешь детали в панель, без даже намека на пайку, как в конструкторе.
Так можно собрать весьма кучерявое устройство.
Но иногда хочется таки сделать законченное устройство. Опять-таки, не обязательно «травить» плату. Если деталей немного, то можно использовать монтажную плату без дорожек (я использовал такую для загрузчика GMC-4).
Но вот паять таки придется. Вопрос как? Особенно, если вы этого никогда раньше не делали. Я, возможно, открою Америку, но буквально несколько дней назад я сам для себя открыл волшебный мир пайки без особого геморроя.
До сего времени мое понимание сути процесса ручной пайки было следующим. Берется паяльник (желательно с жалом не в форме шила, а с небольшим уплощением, типа лопаточки), припой и канифоль. Для запайки пятачка, ты берешь капельку припоя на паяльник, макаешь паяльник в канифоль, происходит «пшшшшш», и пока он идет, ты быстро-быстро касаешься паяльником места пайки (деталь, конечно, должна быть уже вставлена), и после нескольких мгновений разогрева припой должен каким-то волшебным образом переходить на место пайки.
Увы, у меня такой метод работал очень плохо, практически не работал. Детали нагревались, но припой никуда с паяльника не переходил. Очевидно, что проблема была в катализаторе, то есть канифоли. Того «пшшшшш», что я делал, опуская конец паяльник в канифоль, явно не хватало, чтобы «запустить» процесс пайки. Пока ты тащишь паяльник к месту пайки, вся почти канифоль успевает сгореть. Именно поэтому, кстати, мне была совершенно непонятна природа припоя, внутри которого уже содержится флюс (какой-то вид катализатора, типа канифоли). Все равно, в момент набирания припоя на паяльник весь флюс успевает сгореть.
- Лудить места пайки заранее. Реально, при пайке деликатных вещей, типа
микросхем это крайне непрактично. Тем более, обычно, их ножки уже
луженые. - Крошить канифоль прямо на место пайки. Аккуратно кладешь кристаллик канифоли прямо на место пайки, и тогда «пшшшшш» происходит прямо там, что позволяет припою нормально переходить с паяльника. Увы, после такой пайки плата вся обгажена черными заплесами горелой канифоли. Хотя она и изолятор, но порой не видно дефектов пайки.Поэтому плату надо мыть, а это отдельный геморрой. Да и само выкрашивание делает пайку крайне медленной. Так я паял Maximite.
- Использовать жидкой флюс. По аналогии с выкрашиваем канифоли, можно аккуратно палочкой класть капельку жидкого флюса (обычно, он гораздо «сильнее» канифоли), и тогда будет активный «пшшшшш», и пайка произойдет. Увы, тут тоже есть проблемы. Не все жидкие флюсы являются изоляторами, и плату тоже надо мыть, например, ацетоном. А те, что являются изоляторами все равно остаются на плате, растекаются и могут мешать последующей внешней «прозвонке». Выход — мыть.
и припой c флюсом внутри:
- Деталь вставляется в плату и должна быть закреплена (у вас не будет второй руки, чтобы держать).
- В одну руку берется паяльник, в другую — проволочка припоя (удобно, если он в специальном диспенсере, как на картинке).
- Припой на паяльник брать НЕ НАДО.
- Касаетесь кончиком паяльника места пайки и греете его. Обычно, это секунды 3-4.
- Затем, не убирая паяльника, второй рукой касаетесь кончиком проволочки припоя с флюсом места пайки. В реальности, в этом месте соприкасаются сразу все три части: элемент пайки и его отверстие на плате, паяльник и припой. Через секунду происходит «пшшшшш», кончик проволочки припоя плавится (и из него вытекает немного флюса) и необходимое его количество переходит на место пайки. После секунды можно убирать паяльник с припоем и подуть.
Ясное дело, что время ожидания на каждой фазе требует хотя бы минимальной практики, но не более того. Уверен, что любой новичок по такой методике сам запаяет Maximite за час.
- Много припоя еще не значит качественного контакта. Капелька припоя на месте контакта должна закрывать его со всех сторон, не имея рытвин, но не быть чрезмерно огромной бульбой.
- По цвету пайка должна быть ближе к блестящей, а не к матовой.
- Если плата двухсторонняя, и отверстия неметаллизированные, надо пропаять по указанной технологии с обоих сторон.
Планарные элементы (конечно, не самые маленькие) даже проще для пайки в некотором роде, хотя для самодельных устройств уже придется травить плату, так как на макетной плате особого удобства от использования планарных элементов не будет.
Итак, небольшой, почти теоретический бонус про пайку планарных элементов. Это могут быть микросхемы, транзисторы, резисторы, емкости и т.д. Повторюсь, в домашних условиях есть объективные ограничения на размер элементов, которых можно запаять обычным паяльником. Ниже я приведу список того, что лично я паял обычным паяльником-шилом на 220В.
Для пайки планарного элемента уже не получится использовать припой на ходу, так как его может «сойти» слишком много, «залив» сразу несколько ножек. Поэтому надо предварительно в некотором роде залудить пятачки, куда планируется поставить компонент. Тут, увы, уже не обойтись без жидкого флюса (по крайне мене у меня не получилось).
Капаете немного жидкого флюса на пятачек (или пятачки), берете на паяльник совсем немного припоя (можно без флюса). Для планарных элементов припоя вообще надо очень мало. Затем легонько касаетесь концом паяльника каждого пятачка. На него должно сойти немного припоя. Больше чем надо, каждый пятачек «не возьмет».
Берете элемент пинцетом. Во-первых, так удобнее, во-вторых пинцет будет отводить тепло, что очень важно для планарных элементов. Пристраиваете элемент на место пайки, держа его пинцетом. Если это микросхема, то надо держать за ту ножку, которую паяете. Для микросхем теплоотвод особенно важен, поэтому можно использовать два пинцета. Одним держишь деталь, а второй прикрепляешь к паяемой ножке (есть такие пинцеты с зажимом, которые не надо держать руками). Второй рукой снова наносишь каплю жидкого флюса на место пайки (возможно немного попадет на микросхему), этой же рукой берешь паяльник и на секунду касаешься места пайки. Так как припой и флюс там уже есть, то паяемая ножка «погрузится» в припой, нанесенный на стадии лужения. Далее процедура повторяется для всех ног. Если надо, можно подкапывать жидкого флюса.
Когда будете покупать жидкий флюс, купите и жидкость для мытья плат. Увы, при жидком флюсе лучше плату помыть после пайки.
Сразу скажу, я ни разу не профессионал, и даже не продвинутый любитель в пайке. Все это я проделывал обычным паяльником. Профи имеют свои методы и оборудование.
Конечно, пайка планарного элемента требует куда большей сноровки. Но все равно вполне реально в домашних условиях. А если не паять микросхемы, а только простейшие элементы, то все еще упрощается. Микросхемы можно покупать уже впаянные в колодки или в виде готовых сборок.
Вот картинки того, что я лично успешно паял после небольшой тренировки.
Это самый простой вид корпусов. Такие можно ставить в колодки, которые по сложности пайки такие же. Эти элементарно паяются по первой инструкции.
Следующие два уже сложнее. Тут уже надо паять по второй инструкции с аккуратным теплоотводом и жидким флюсом.
Элементарные планарные компоненты, типа резисторов ниже, весьма просто паяются:
Но есть, конечно, предел. Вот это добро уже за пределами моих способностей.
-
Отсос. Изобретателю этого устройства стоит поставить памятник. Налепили много припоя или запаяли не туда? Сам припой, увы, обратно на паяльник не запрыгнет. А вот отсосом убирается элементарно. Одной рукой разогреваете паяльником место «отпайки». Второй держите рядом взведенный отсос. Как «оттает», нажимаете на кнопку, и припой прекрасным образом спрыгивает в отсос.
Урок пайки ля новичков
Всем привет. Я недавно узнал что почти все мои знакомые не умеют паять. Это обстоятельство сподвигло меня снять ролик на эту тему. Объяснить, показать и рассказать простыми словами ка происходит процесс пайки.
Припой 
Флюс(канифоль)
Многие новички забывают про такой важный компонент как флюс. Он предназначен для удаления окислов и улучшает текучесть припоя. Без флюса спаять два провода сложно, если невозможно.
Жало паяльника 
Лужение провода(покрытие тонким слоем припоя)
Для пайки нужен паяльник, припой и флюс. Это минимальный набор. В качестве флюса подойдёт обычная канифоль. Она годится для пайки проводов, меди и латуни. Пайку алюминия и нержавейки мы не рассматриваем.
Для пайки нужно прогреть паяльник, зачистить провод от изоляции. Если медь грязная и с окислами, то её тоже нужно зачистить. Нанести флюс и прогреть провод паяльником с каплей припоя. Если все сделано правильно, припой сам растекётся по проводу. Пнре пайкой провода можно скрутить. Всё просто! Важно использовать флюс!
Пайка 
Что нужно для пайки
На часто задаваемый в поисковых системах запрос: «Зачем нужна пайка?» поможет ответить эта статья. Если говорить вкратце, то спайка используется для того, чтобы надежно соединить между собой провода, подсоединить питание к светодиодной ленте или закрепить деталь в печатной плате электронного прибора.
Учимся паять
Прежде чем приступить к обучению умело паять, нужно знать, какие расходные материалы и приспособления для этого требуется.
Что нужно при пайке
Главным устройством, используемым для пайки, является паяльник. Для бытового использования достаточно устройств с мощностью 25-75 Вт. В современных паяльниках вместо нихромового нагревателя и медного жала используются керамический греющий элемент и жало из никелированного металла.
Преимуществами паяльников этого типа являются меньшее время, необходимое на разогрев до рабочей температуры и остывание, а также возможность плавной регулировки температуры с помощью специального блока питания. В некоторых моделях регулятор может быть встроен в корпус устройства.
Однако когда предстоит работа с тугоплавким припоем или требуется залудить крупные детали, необходимо использовать паяльники с большей мощностью.
Перед тем, как паять провода или заниматься сборкой печатных плат электронных компонентов, нужно определиться с типом жала паяльника. Устройства с плоским жалом применяются для работы с крупными радиодеталями или для лужения и соединения проводов среднего сечения.
Паяльники с конусным жалом необходимы для пайки деталей среднего размера, а с жалом в виде иглы – для работы с микросхемами или сборки светодиодного освещения.
Для чего нужен флюс
Кроме самого паяльника, для пайки нам нужен флюс и припой. Флюс необходим для очистки поверхности проводов или выводов радиодеталей от пленки окислов, жировых и других загрязнений, а также препятствования дальнейшему окислению места спайки. Флюс подбирается в зависимости от того, спайку каких металлов предстоит выполнить.
Для чего нужна канифоль?
Этот флюс используется для соединения медных проводов пайки радиодеталей с медными выводами (в том числе лужеными). Канифоль может быть в твердой, гелеобразной или жидкой форме. Паяльная кислота используется для очистки сильно окисленных медных контактов перед пайкой или для снятия окислов со стальных поверхностей, включая нержавеющих. Для соединения пайкой алюминиевых проводов используется специальный флюс.
Для непосредственной пайки проводов или деталей применяются припои, температура плавления которых должна быть ниже температуры плавления соединяемых металлов.
Припои выпускаются на основе олова, свинца, никеля или других металлов в виде прутков или проволок различного диаметра.
Как научиться паять
Современные паяльники с никелированным жалом не требуют подготовки перед началом работы. Во время их эксплуатации достаточно периодически очищать жало от остатков припоя и флюса с помощью влажной губки.
А вот медное жало паяльника с нихромовым нагревателем требует специальной подготовки. Перед началом работ нужно:
- очистить жало от окислов с помощью надфиля или напильника;
- нагреть устройство;
- погрузить жало во флюс (канифоль);
- растереть припой по поверхности жала.
Такую же процедуру нужно проводить время от времени, чтобы очистить жало от остатков пригоревшего флюса и припоя.
В следующих статьях мы расскажем, как пользоваться паяльником и как правильно паять провода.
Искусство пайки. Выбираем инструменты, приборы и расходники для домашней мастерской
Эта статья рассчитана на читателя, уже знакомого с основами электроники, ее можно рассматривать как расширенный сборник тезисов. Если тебя заинтересовала электроника и ты задумался об организации мастерской, но не знаешь, что нужно приобрести в первую очередь, то эта статья для тебя. Начинающим, которые только хотят научиться паять, мы можем посоветовать сначала прочитать статью «Время паять! Подбираем инструменты и осваиваем искусство пайки».
Паяльник
Про паяльники я уже писал в предыдущей статье, однако хочется добавить еще несколько вещей. Паяльники можно разделить на две категории — с медным и с никелированным жалом. В последнем случае оно необязательно будет медным. Паяльники с медным жалом могут быть как простейшие с нихромовым нагревателем, например ЭПСН, так и более навороченные с керамическим. В целом керамический нагреватель более надежный, но стоит дороже.
У паяльника с медным жалом есть одно неоспоримое преимущество: паять им проще, и в этом плане он очень хорош для обучения. На этом, пожалуй, преимущества заканчиваются (не считая цену). А вот недостатков у него гораздо больше, и почти все они связаны с тем, что медное жало надо время от времени подготавливать к работе, а именно подтачивать его и залуживать. Обычно это делают с помощью напильника: жалу придают желаемую форму (чаще всего напоминающую шлицевую отвертку), после чего сразу тщательно залуживают.
Заточенное и залуженное медное жало
Зачищать от нагара все жало не имеет смысла, достаточно обточить и залудить только рабочую поверхность. Однако со временем заточка будет портиться, а жало обгорать: канифоль обугливается на жале, медь окисляется воздухом, а рабочая поверхность жала растворяется в припое (растворяется не то чтобы очень быстро, но заметно). Перегрев жала и использование агрессивных флюсов (ортофосфорная кислота, хлорид аммония, соляная кислота с хлоридом цинка) здорово ускоряют выгорание жала.
Обгоревшее жало
Если верить олдскульным советам, то жало лучше не обрабатывать напильником, а отковывать молотком, тогда заточка держится дольше. Но поскольку перед отковкой жало нужно обязательно вынуть из паяльника, то пользуются этим методом редко: из застарелого паяльника ЭПСН жало не так уж часто удается вынуть без фатальных последствий. В любом случае при активном использовании подтачивать его придется раз в пару дней.
А если все так плохо, в чем же удобство и простота? Да в том, что для подготовки к работе засорившегося и выгоревшего жала достаточно сделать два‑три движения напильником, макнуть его в канифоль и припой. С никелевыми все хитрее, но об этом ниже.
Другой недостаток простых паяльников (не только с медным жалом) — это перегрев: от него и медные жала выгорают быстрее, и канифоль обугливается, и, что самое неприятное, дорожки от платы отслаиваются. Как с этим бороться? Проще всего правильно подбирать мощность паяльника под выполняемые работы. Для распайки мелочовки типа резисторов 0,125 Вт достаточно 25-ваттного паяльника, для более крупных деталей типа резисторов 2–5 Вт, силовых транзисторов и подобного уже нужно ватт сорок. А для ламповой техники и все пятьдесят с лишним.
Но такой подход не всегда удобен, поскольку часто приходится паять и мелочовку, и силовые элементы. Тут можно пойти на небольшую хитрость и приколхозить к паяльнику простейшую регулировку мощности. Проще всего использовать диммер, можно и самый дешевый, так как мощность паяльника мизерная.
А если денег нет даже на пиво, можно (как мы в институтско‑общажную бытность) использовать вместо диммера диод и параллельно ему — конденсатор. Диод без конденсатора слишком сильно снижает мощность, конденсатор без диода требуется достаточно большой емкости, а вот вместе они — то, что надо. Емкость конденсатора можно выбрать порядка 1–5 мкФ, в пару к нему подойдет диод 1N4007, найти и то и другое можно практически везде.
В общем и целом, если устранить перегрев, работать медным жалом легко и приятно. Правда, в 2022 году колхозить регулировку мощности паяльнику можно только из любви к искусству или в очень суровых жизненных обстоятельствах.
Поэтому перейдем к актуальным решениям. Если ты планируешь паять регулярно, в том числе SMD-компоненты, то стоит сразу брать паяльник с никелированным жалом и регулировкой температуры. Регулировка позволяет и мелочовку не перегревать, и вжарить посильнее, например когда надо заменить электролиты на материнской плате, или паять шины в ламповых схемах. Поскольку никель не растворяется в припое, никелированные жала не надо подтачивать, поэтому жало может быть любой удобной формы и не будет деградировать.
Но есть здесь и свои нюансы: никелированное жало надо постоянно держать чистым, залуженным и смоченным припоем, в противном случае оно окислится и его придется лудить. А вот лудить никелированные жала гораздо сложнее, чем медные, и использовать напильник тут не вариант.
Никелированные жала рекомендуется чистить влажной губкой из вискозы. Смачивать губку лучше не водой, а глицерином, так она не высыхает и чистит лучше (глицерин работает как флюс). В запущенных случаях помогает активированная канифоль или активный паяльный жир, после чего жало нужно потереть о густо залуженную оплетку.
Вообще говоря, активные флюсы таким жалам не рекомендованы, но если этим делом не злоупотреблять, то и проблем не будет. В качестве паяльника могу порекомендовать GS90D, в нем используются сменные жала. Кроме того, паяльник имеет терморегулятор и солидный запас мощности — 90 Вт. Таким паяльником, просто меняя жала, можно и SMD припаять, и ламповый усилок собрать.
GS90D
Из минусов можно упомянуть разве что чересчур массивную ручку. Также стоит прикупить набор девятисотых жал для него, благо они достаточно дешевые.
Набор жал
Паяльная станция
Если говорить о паяльных станциях, то можно посмотреть на один из клонов LUKEY, например такой.
Паяльная станция под девятисотые жала
Эта обойдется подороже, но бонусом к ней идет фен и подставка. Здесь также используются девятисотые жала. Еще удобнее паяльные станции с жалами T12, где жало, нагреватель и термодатчик собраны в виде единого девайса. Такое решение очень быстро разогревается, примерно за 30 с: очень удобно, и к этому быстро привыкаешь, как ко всему хорошему.
Паяльная станция под жала T12
Очень удобная штука, смело могу рекомендовать. Докупить еще пяток жал разного размера под разные задачи, и будет то, что надо. Лично мне пришлись по вкусу жала T12-BC2 и T12-BC3, первое под SMD, а второе для крупных деталей.
Набор жал T12
Припой
Припоев существует великое множество под разные задачи, однако чаще всего радиолюбители используют ПОС61 и ПОС63. ПОС расшифровывается как припой оловянно‑свинцовый, а цифра — это процентное содержание олова. Это тот самый случай, когда следует поддержать отечественного производителя.
Присоединяйся к сообществу «Xakep.ru»!
Членство в сообществе в течение указанного срока откроет тебе доступ ко ВСЕМ материалам «Хакера», позволит скачивать выпуски в PDF, отключит рекламу на сайте и увеличит личную накопительную скидку! Подробнее