Chronolite - Техника пайки

Инструменты и материалы

Основной инструмент

Соединяемые детали (провода, выводы деталей, контактныея площадки) должно быть прогреты хорошо, но в то же время не черезмерно. Для этого нужен паяльник подходящей мощности. Для пайки деталей такого устройства, как Chronolite, очень подойдет паяльник на 25 Ватт. Можно и более традиционный - на 40 Ватт, но тогда я посоветовал бы переточить его жало так, чтобы оно сходилось к концу клином квадратного или прямоугольного сечения, длиной 25..30 мм. Кончик клина должен плоским, ровным, шириной 2,5..3 мм. Угол при вершине примерно 30 градусов. Плоский край наконечника должен быть залужен на расстояние 3..5 мм. И лучше не стачивать жало "на клин" напильником, а отковать его молотком - оно будет меньше обгорать. Если вдруг не знаете - жало из паяльника вынимается; не надо ковать его прямо в нагревательном элементе...

Главный материал

Это припой. Нужен оловянно-свинцовый (есть и другие), ПОС-61. Импортные аналоги имеют маркировку Sn60 (или Sn63). Припой представляет собой очень мягкую металлическую проволоку с каналом внутри. В канале - флюс (про то что это такое и зачем - чуть ниже). При нагревании флюс плавится. Проволока имеет различный диаметр. Припой с наружным диаметром более 1.5 мм. - это для починки кастрюль и паровозов. "Наши" припои тоньше - 1 мм., 0.7 мм., 0.5 мм. Есть и еще более тонкие, но это на другие контактные площадки. На те, которые без лупы не паяют.

Самый главный материал

Это флюс. При пайке обязательно используйте флюс! Флюс - это состав, который разрушает окислы, присутствующие на выводе детали и на припое, улучшающий смачивание деталей расплавленным припоем и вытесняющий воздух из зоны пайки. Хорошее смачивание - это значит, что расплавленный припой будет собираться на выводах и на контактных площадках печатной платы силами поверхностного натяжения. Припой не будет размазываться по плате и образовывать затекания (перемычки) между дорожками.
Того флюса, который есть внутри припоя, для хорошей пайки недостаточно. Считайте пока для простоты, что его хватает только на то, чтобы флюс нормально сцепился с паяльником при плавлении.
В качестве флюса при сборке Chronolite применяйте нейтральные флюсы. В порядке убывания предпочтительности:
  • "ЛТИ-120" (он жидкий, его очень удобно использовать при монтаже деталей на печатную плату),
  • Раствор канифоли в спирте (его можно купить или приготовить самостоятельно: растолочь немного канифоли в пыль и залить небольшим количеством спирта),
  • Канифоль (сосновая очищенная),
  • Паяльный жир нейтральный

Никогда не паяйте без флюса! Даже не пытайтесь... Или все же попробуйте разочек, для сравнения. Тогда Вам будет проще поверить в то, что в моем (отнюдь не профессиональном!) паяльном хозяйстве постоянно присутствуют и используются ПЯТЬ видов флюсов.

Излишки флюса после пайки можно (и даже желательно) смыть спиртом, бензином, или ацетоном. Пользуясь ацетоном будьте осторожны, не повредите поверхности оптических элементов. Остальные детали (резисторы, конденсаторы, микросхемы, панели микросхем) к ацетону устойчивы.

А вот после окончания изготовления и испытания устройства плату со стороны дорожек даже желательно покрыть тонким слоем спиртоканифольного флюса: спирт улетучится и образовавшийся слой канифольного лака защитит дорожки от окисления.

Как надо паять, чтобы паять правильно

Качество пайки

Качественная пайка - это не тогда, когда на контактной площадке припоя много, а тогда, когда его достаточно. Припоем должна быть покрыта вся контактная площадка, а не какой-то один ее край. Припой должен окружать весь вывод; дырок и щелей между выводом и контактной площадкой даже на каких-то отдельных участках быть не должно.
При качественной пайке с минимально достаточным количеством припоя вокруг торчащего из контактной площадки вывода образуется конус с несколько вогнутыми стенками (отберите у доктора Айболита стетоскоп, разломите его на две половинки и поставьте их раструбами на стол - каждая половинка теперь похожа на хорошо выполненную пайку). Потому, что припой хорошо смачивает вывод детали и контактную площадку; силы поверхностного натяжения припой по ним растаскивают. Отсюда два вывода:
  • Нужен флюс, улучшающий смачивание,
  • Припой должен быть жидким, то есть место пайки должно быть хорошо прогрето.
Но про конус я рассказал для иллюстрации; количество припоя можно и увеличить. Только качество это уже не улучшит - оно при "конусе" и так хорошее настолько, что дальше некуда. В общем, не стремитесь ни к худосочной ("скелетной") пайке, ни к каплям, висящим на площадках.

Техника пайки

Вариантов два:
  • Слив припоя с жала паяльника на площадку;
  • Подача припоя на нагретую площадку.
Если площадка маленькая, а припой у Вас большого диаметра, то вариант с подачей припоя будет сильно затруднен. Подача припоя на площадку требует двух рук (в одной припой, в другой паяльник), то есть плата должна быть как-то закреплена и впаиваемая деталь не должна стремится выпасть из отверстий в плате. А во всем остальном - выбирайте какой вариант Вам больше по душе.

Слив припоя на площадку

  • Смачиваем вывод и контактную площадку флюсом "ЛТИ-120".
  • Разогретым пальником оплавляем немного припоя (если у вас припой диаметром 1 мм оплавьте его на длину 1 мм или чуть-чуть больше; необходимое количество припоя зависит от диаметра контактной площадки, а они на плате, как правило, имеют практически одинаковыыйразмер. Так что Вы очень быстро поймете, сколько припоя надо на одну пайку).
  • Немного подождите (секунд 5..7) - паяльнику нужно время, чтобы не только расплавить, но и разогреть до "правильной" температуры набранное Вами количество припоя.
  • Подносим жало пальника к контактной площадке так, чтобы оно коснулось площадки всей своей передней гранью, а не каким-то одним углом. Жало должно касаться одновременно и площадки и вывода детали. Давить жалом на что-то или елозить куда-то жалом не надо! Припой сам растечется куда нужно. Если что-то не так, и припоем покрывается не вся площадка - быстро (но плавно, а не судорожно...) обведите пальник вокруг вывода на не покрывшуюся припоем часть контактной площадки и также просто продолжайте греть. Никуда оно не денется - припаяется в лучшем виде. Если припой не спешит перебираться с жала на площадку - посмотрите, может быть на жале собралось слишком много нагара; протрите жало тряпочкой. Либо Вы набираете на жало слишком мало припоя.
Если вы видите, что припой не течет, а размазывается - это значит, что температура пайки слишком мала. Возможно, мала мощность паяльника - Вы паяете слишком массивную деталь или слишком толстый провод, и тепло по ней уходит быстрее, чем накачивается паяльником в зону пайки. Тогда надо взять паяльник помощнее. Или, возможно, Ваш пальник неисправен.

И еще - хорошая пайка делается быстро. Примерно за 5..10 секунд. Потом начинаются процессы растворения меди в припое, что ухудшает качество пайки. Но это уже больше теория.

Отличная пайка - ярко блестит. Пережженая - матовая (это, в общем, не беда). "Холодная" пайка выглядит зернистой, губчатой. Холодная пайка - это брак. Конечно, вы не гировертикаль для самолета паяете; но вы же делаете для себя, любимого...

Подача припоя на нагретую площадку

  • Смачиваем вывод и контактную площадку флюсом "ЛТИ-120".
  • На жале паяльника должно быть немного припоя; это не для пайки, а для улучшения теплового контакта паяльника с площадкой и выводом. Обычно добавлять припой на жало требуется только если жало очищалось тряпочкой.
  • Подносим жало пальника к контактной площадке так, чтобы оно коснулось площадки всей своей передней гранью, а не каким-то одним углом. Жало должно касаться одновременно и площадки и вывода детали. Давить жалом на что-то или елозить куда-то жалом не надо! Все точно также, как и при "Сливе припоя на площадку", только сейчас сливаться на площадку нечему...
  • Держим паяльник 3..4 секунды - площадка и вывод должны прогреться. Поймете по поведению флюса - он будет активно испаряться; не надо затягивать дело до того момента, когда флюс полностью выгорит.
  • Подаем припой в зону пайки. Старайтесь коснуться припоем одновременно паяльника и контактной площадки, а если получится - то и вывода детали. Припой начнет оплавляться и растекаться по площадке. Продолжайте подавать припой до тех пор, пока на площадке не наберется необходимое количество расплавленного припоя.
  • Когда количество припоя станет достаточным, прекратите подачу припоя, но подержите паяльник в зоне пайки еще пару секунд, чтобы весь припой равномерно прогрелся. Затем убирайте паяльник. Готово.
Единственная хитрость здесь - скорость подачи припоя. Чем припой толще, тем медленнее должна быть подача. Ну и про время забывать нельзя - у вас те же 10 секунд "на все - про все".

Ну и если говорить строго, то пайка подачей припоя может быть выполнена без дополнительного флюса. При условии, что диаметр припоя соответствует диаметру площадки (заметьте, я не говорю "равен диаметру площадки"! Просто тогда количество флюса внутри припоя будет достаточным). Но при недостатке опыта лучше наносите дополнительный флюс, как было сказано выше.

Как убрать затекания припоя

Затекание припоя - это капля припоя там, где ее не должно быть. Как правило, припой затекает между двумя близко расположенными контактными площадками на плате, или между дорожками на плате, или между выводами детали. Чем меньше расстояние между площадками (дорожками, выводами) и чем длиннее участок, на котором они идут близко друг к другу, тем сложнее убрать затекание. И все же, если оно случилось, то убирается оно элементарно.

Самое правильное - приобрести специальную "оплетку для удаления припоя". Это плетенка из тонких медных проволочек, покрытых флюсом немедленно после создания. Медь в ней осталось не окисленной (видите, какая она яркая и блестящая на фотографии?). Приложите ее конец на место с избытком припоя, приложите сверху паяльник с которого предварительно тряпочкой удален излишек припоя), и расплавленный припой всосется в эту оплетку как вода в сухой песок. Пропитавшийся припоем конец оплетки откусывают и выбрасывают.
Эта же оплетка прекрасно подходит для удаления припоя при выпаивании детали из платы - очень часто достаточно удалить с контактной площадки припой такой оплеткой, и вывод детали оказвается абсолютно свободен.

Если поблизости специальной оплетки не продается, или жаба душит, то можно попробовать использовать оплетку от экранированного кабеля (если таковая имеется под рукой). Но тут медь может быть окисленная, и даже если Вы пропитаете оплетку флюсом, всасываение припоя может быть не слишком хорошим.

Ну а если никакой оплетки нет (или есть, но вся зеленая от старости и окислов), то затекание (и/или излишки припоя с контактной площадки) можно убрать так:
Во-первых, добавьте на проблемное место дополнительный флюс при малейшем подозрении в его недостатке.
Во-вторых, сложенной в несколько слоев сухой тряпочкой протрите жало паяльника - уберите с него лишний припой.
В-третьих, поставьте плату вертикально или почти вертикально, поднесите паяльник снизу к проблемному месту и грейте обе точки, между которыми есть затекание (или площадку, на которой есть излишек припоя). Припой расплавится и охотно потечет с платы на жало паяльника. Если за один заход весь припой не убрался, еще раз протрите паяльник и повторите операцию "слива припоя" на жало.
В четвертых, делайте именно так, как описано выше и не пытайтесь построить из припоя башню на контактной площадке или размазать "лишний" припой по дорожкам платы. Возможен только вариант, при котором вы ведете паяльник с хорошо разогретой каплей лишнего припоя вдоль по дорожке к ближайшей контактной площадке и окончательно "сливаете" его на жало там. Естественно, плату в этом случае необходимо держать и при необходимости поворачивать так, чтобы сила тяжести способствовала продвижению капли припоя по дорожке.
В пятых, удаляйте лишний припой с паяльника именно тряпочкой. Про другие способы и писать не стану - все они есть нарушение техники безопасности. Тряпочкой, тряпочкой плииз!

Резюме по технике пайки

  • Паяйте хорошо прогретым пальником,
  • Не жалейте флюса,
  • Припоя используйте столько, чтобы его было достаточно, но чтобы не было его избытка
- и все у Вас получится в лучшем виде!

На страницу "Технологии изготовления"
На главную страницу
Сайт управляется системой uCoz