Паяльник для пайки микросхем

Паяльник для пайки микросхем

Автор: Игорь

Дата: 25.03.2018

  • Статья
  • Фото
  • Видео

Пайка является неотъемлемой частью ремонта оборудования с микросхемами и его создания. Это достаточно сложный процесс, которые требует наличия специального оборудования, так как здесь ведется работа с достаточно мелкими деталями. Паяльник для микросхем заметно отличается от того, который нужен для спаивания проводов. Его размеры заметно меньше, чем крупные модели для обыкновенных операций, а также жало обладает тонкой заточкой. Могут встречаться варианты со специальными видами заточек, которые рассчитаны преимущественно на выпаивание.

Паяльник электрический для микросхем является необходимым инструментом мастера по ремонту и любителя радиотехники. Модели могут быть в различном ценовом сегменте с отличающимися характеристиками. В любом случае, это будет ручной инструмент, который позволит наносить тонкий слой припоя и нагревать детали для спаивания и выпаивания их из схемы. Многие разновидности являются узкопрофильными и предназначаются для одного вида работ.

Пайка микросхем паяльником

Технические требования

Для того чтобы правильно выбрать паяльник для пайки микросхем потребуется более подробно разобраться с такими его характеристиками, как особенности конструкции нагревателя, потребляемая мощность и тип жала. Удобнее будет рассмотреть каждый из этих факторов по отдельности.

Конструкция нагревательного элемента

Тип узла нагрева микропаяльного устройства выбирается, исходя из предполагаемого режима работы с ним. Спиральные нагреватели, отличающиеся большой инерционностью, как правило, используются при необходимости длительной пайки изделий. В отличие от них инструменты с керамическими нагревательными элементами характеризуются высоким быстродействием, но при этом они менее долговечны.

Для начинающих радиолюбителей с небольшим стажем работ для пайки микросхем лучше всего подойдёт модель, оснащённая спиральным нагревателем. При таком выборе одновременно удаётся получить выигрыш и по расходу электроэнергии.

По способу нагрева рабочей части оптимально подходят электрические устройства, работающие от сети 220 Вольт (через трансформатор) или от USB разъёма.

Мощность

Для пайки микросхем следует применять мини паяльники с электрической мощностью до 12-ти Ватт. Обычно этот показатель стараются сделать ещё ниже, для чего не исключается вариант применения устройств, питающихся от разъёма USB (мощность не более 8-ми Ватт).

В отдельных случаях выбирают паяльники с ещё меньшим показателем, не превышающим 4-х Ватт. При этих значениях мощности выход из строя миниатюрных элементов практически исключается.

Более мощный паяльник может потребоваться лишь в случае, когда необходимо выпаять заведомо неисправную микросхему. В этом случае следует применять специальные средства, обеспечивающие сохранность контактных пятачков и подводящих дорожек на демонтируемой плате.

Перед пайкой новой микросхемы из всех существующих и подходящих для этих целей моделей предпочтение следует отдать паяльникам, оснащенным терморегулятором.

Кроме того, нежелательно, чтобы мини паяльник работал непосредственно от сети 220 Вольт, так как в этом случае через него на ножки чипа может попасть высокое напряжение. Оптимальными для таких ситуаций являются пониженные величины питания (12, 24 и 36 Вольт), получаемые посредством трансформатора с регулируемой вторичной обмоткой.

Иногда такие преобразователи входят в комплект фирменных паяльных устройств или продаются отдельно. Для желающих немного сэкономить существует неплохой вариант – изготовить понижающий трансформатор своими руками. Для этого можно воспользоваться любым старым модулем, в состав которого входит трансформаторный блок, и перемотать его вторичную обмотку под требуемое напряжение.

Качество жала

Миниатюрный паяльник, помимо всего прочего, должен оснащаться подходящим для пайки микросхем жалом, которое должно быть достаточно тонким и износостойким. Его рекомендуемая толщина – не более 3 миллиметров – выбирается из условия удобства пайки ножек чипа в самых недоступных местах.

Стандартное расстояние между ножками микросхемы в отдельных случаях не превышает одного миллиметра, что также определяет предельно допустимую толщину рабочей части паяльного инструмента.

При выборе следует определиться и с формой жала, оптимально подходящей для работы с микросхемами. В рассматриваемом случае проще всего воспользоваться вариантом со скошенной конечной частью, которую можно получить, если воспользоваться напильником.

Для облегчения выбора подходящего для пайки наконечника специалисты советуют при покупке паяльника обратить внимание на модели, в комплект которых входит целый набор таких жал.

Ещё одной важной характеристикой рабочей части паяльника является его износостойкость, при оценке которой необходим учёт ряда факторов. Прежде всего, следует определиться с тем, имеет ли смысл приобретать дорогостоящее жало только для того, чтобы запаять одну микросхему.

Но если приходится работать с чипами постоянно – лучше один раз поиздержаться и приобрести пусть и не очень дешёвый, но зато надёжный износостойкий наконечник.

Паяльник для микросхем: как выбрать жало?

Конечно, не маловажным фактором при выборе любого паяльника есть жало. Однако выбор жала сугубо индивидуально предпочтение. Выбирайте зависимости от того каким жалом вам будет удобно работать, есть лишь несколько рекомендаций по выбору. Не рекомендуется использовать жало более 3 мм. Желательно использовать медное жало, так как оно легко чистится и обрабатывается. Жало медное со слоем алюминия не обрабатывается, но при этом слабо подвергается обгоранию. Существуют жала как обычные, так и термостойкие. Термостойкие легче переносят длительные работы и воздействие высоких температур. Если вы новичок, то оптимальным вариантом будет прямое жало. Более того, плюсом к паяльнику будет набор жал разных форм, возможность замены жала и регулировки его длины.

Хороший паяльник для микросхем должен быть с гибкой обмоткой сетевого шнура и двойной изоляцией. Также обратите внимание на ручку. Она должна быть хорошо защищена от возможного перегрева поэтому в отличии от эбонитовых и пластиковых рекомендуются деревянные ручки. Они менее податливы разогреву в отличии от пластмассовых и легче чем эбонитовые, то есть более приспособлены для длительных работ. Также существенным показателем будет функция постоянной поддержки температуры и терморегулятором, дабы не пережечь при пайке компоненты. Облегчат работу и обслуживания паяльника снаряжения паяльника: подставка для паяльника, губка для очистки жала.

Паяльные станции

Паять микросхемы из платы паяльником гораздо удобней, используя паяльную станцию, например, без нее заменить своими руками видео чип в корпусе BGA практически невозможно. Преимущества использования этого устройства настолько очевидны, что их несложно перечислить:

  • широкий диапазон установки температуры жала снижает вероятность выхода из строя элементов от перегрева;
  • поддержка температуры определенного уровня продлевает срок службы жала;
  • каждая паяльная станция в обязательном порядке оборудована подставкой и ванной, в которой можно разместить очистную губку;
  • воздушный фен существенно упрощает выпаивание паяльником микросхем.

Фотография паяльной станции

Паяльные станции считаются профессиональным оборудованием, и критерии их выбора требуют отдельной статьи. В быту использование столь сложных и дорогостоящих электронных устройств нецелесообразно, лучше применять регуляторы мощности, которые несложно сделать самостоятельно.

Схемы регуляторов мощности.

На рисунке показана принципиальная схема простого регулятора мощности.

Схема: самодельный регулятор мощности на тиристоре

Обозначения на схеме:

  • X1,X2 – разъемы для подключения паяльника;
  • VD1- 1N4007, можно установить любой аналог, рассчитанный на работу с напряжением от 300 до 600 Вольт и током не менее 1А;
  • VD2 – допускается установка любых тиристоров с допустимым прямым напряжением от 300В, например, КУ201Л, КУ202Н и т.д.;
  • С1 – конденсатор электролитического типа с номиналом 4,7мкФ 100В;
  • R1 – переменное сопротивление от 30 до 47кОм;
  • R2 – резистор 30кОм.
Читайте также  Что можно сделать из старого шифера

Данная схема позволяет плавно регулировать мощность в диапазоне от 50 до 100%.

Единственный недостаток этого регулятора мощности заключается в том, что при работе он наводит помехи в электросети. Чтобы избежать этого, можно установить на кабель ферритовые кольца или собрать другую схему, не создающую помех.

Схема регулятора температуры с использованием на триггеров

Обозначения:

  • X1,X2 – разъемы, к которым подключается электропаяльник;
  • VD1-VD4 – Диоды КД209, можно использовать аналоги с обратным напряжением от 300В и током от 1А;
  • VD5 – КД521;
  • VD6 – КС191;
  • С1 – конденсатор электролитического типа 100мкФ 25В;
  • С2 – 0,033мкФ;
  • C3 – 1мкФ;
  • R1 – 120кОм;
  • R2, R3, R4 – 12кОм;
  • R5 -120кОм;
  • R6 – 1кОм;
  • DD1 – K176ЛА7;
  • DD2 – К176ТМ2.

Приведенная схема построена на распространенных деталях, что существенно снижает ее себестоимость. С ее помощью можно пользоваться паяльником с мощностью 40Вт, чтобы припаять микросхемы, не боясь перегреть их.

В целях безопасности самодельный регулятор мощности следует разместить в корпусе из любого изоляционного материала.

Самодельный микропаяльник из резистора

Прежде, чем приступить к сборке самоделки, необходимо подготовить следующие материалы и инструменты:

  • резистор сопротивлением 51 Ом и мощностью 2 Вт;
  • отрезок деревянного бруска;
  • два изолированных отрезка медного провода;
  • адаптер на 24 вольта.

Этапы сборки паяльника:

  1. Выводы сопротивления зачищают. Один из них оставляют длиной 1 см, который будет жалом. Второй вывод должен быть длиной не менее 1,5 см.
  2. Конец одного из проводов зачищают от изоляции и делают петлю. Её закрепляют на переднем торце резистора.
  3. Затем, отступив 50 мм, делают вторую петлю, которую фиксируют шурупом на деревянной рейке.
  4. Второй провод припаивают к длинному выводу сопротивления.
  5. Провода подключают к гнёздам адаптера.
  6. Жало микропаяльника разогревается до температуры плавления свинцово-оловянного припоя.
  7. Пайку производят, держа рукой деревянный брусок, который исполняет роль ручки.

Дополнительная информация. Радиомастера не советуют использовать резисторы китайского производства. Их выводы сделаны из стали и только покрыты тонким слоем меди, что приводит к их быстрому перегоранию.

Какой выбрать готовый микропаяльник или сделать его своими руками, радиотехник решает сам на основе нужных ему характеристик инструмента.

Несколько слов о флюсе

Для паяльных дел не обойтись без специальных химических веществ, предназначенных для удаления с поверхности провода или ножки детали оксидные пленки и дает припою равномерно растекаться по ним. Канифоль — самый дешевый и универсальный тип твердого флюса, который обязательно должен быть в арсенале у каждого радиолюбителя. Она защищает поверхность от окислов и предотвращает разъедание.

Но гораздо удобней жидкий флюс — ЛТИ 120. Он относится к нейтральным, не содержит кислот и не разъедает металл. Основой его состава является канифоль, растворенная в спирте.

Также в продаже можно найти припой в виде тонкого провода, намотанного на катушку, называется он ПОС-61.

В центре такого припоя имеется флюс, который при расплавлении паяльником сразу наносится на деталь.

Также, для надежной пайки применяют активные флюсы — паяльную кислоту. Как правило, это соляная кислота, которую после пайки необходимо нейтрализовать протиркой спиртом (или раствором соды).

Чтобы металл не корродировал после пайки, применяют и фосфорную кислоту, которая не требует нейтрализации и не вызывает коррозии.

Выпаивание микросхем с помощью пластины

Наличие нескольких ножек у микросхемы осложняет процесс одновременного выпаивания их из платы. Поэтому часто радиолюбители используют специальные металлические теплопроводящие насадки для прогревания сразу нескольких контактов.

Процесс такого демонтажа выглядит просто. Специальная пластина или простое бритвенное лезвие прикладываются одновременно к нескольким контактам. Затем лезвие нагревается до температуры плавления припоя. Так как площадь прогрева увеличена, то нужно применять паяльник 40 Вт мощности.

Во время нагрева теплопроводящей пластины микросхему рекомендуется немного раскачивать, чтобы упростить процесс освобождения ножек от припоя. После вынимания одного ряда контактов пластину переносят на другой ряд ножек и проделывают аналогичную операцию, пока полностью деталь не освободится от платы.

Записки мастера. Выбираем паяльник

Макс Любин

Недавно в комментариях к одной из статей меня попросили посоветовать паяльник для начинающего мастера, которым можно ремонтировать электронику в домашних условиях. В ответ на данный комментарий и появилась идея этой статьи. Так как ремонты для меня это не профессиональная деятельность, а лишь хобби, изложенная ниже информация будет моим субъективным мнением, с которым можно не соглашаться.

Итак, в зависимости от назначения, паяльники имеют разные характеристики, значит, прежде чем идти в магазин, необходимо понять, зачем он вам нужен и сколько денег вы готовы на это потратить.

Идеальным вариантом будет покупка паяльной станции, однако, начинающему мастеру, который будет что-то паять только эпизодически, нет смысла тратить лишние деньги. Если же планируете всерьез заниматься паяльными делами, то самый верный вариант – паяльная станция.

Но сегодня не об этом, сегодня про паяльники.

Паяльники можно разделить по следующим параметрам:

Принцип действия

В продаже можно встретить два типа паяльников, различающихся по принципу действия.

  1. Электрические паяльники со спиральным нагревателем – наиболее распространенные и доступные паяльники. В основе нагревательный элемент в виде спирали из нихромовой проволоки. Бывают еще и керамические, у которых вместо спирали керамический стержень, но они дороже и встречаются реже. А даже если и найдете, то скорее всего это будет обычный спиральный, у которого спираль будет обернута керамикой.
  2. Импульсные паяльники – чаще всего имеют вид пистолета, а нагрев включается после нажатия на специальную кнопку. Преимуществом является очень быстрый, буквально за секунды, нагрев. Однако, такие паяльники опасны для чувствительной электроники, из-за наличия высокочастотного напряжения на жале. Да и их стоимость высока.
  3. Индукционные паяльники — по сути, это паяльная станция. Нагрев осуществляется с помощью катушки индуктора. Преимущество – паяльник защищен от перегрева — при достижении сердечником температуры определенного значения (точки Кюри), ферромагнитное покрытие сердечника теряет свои магнитные свойства, и нагрев сердечника прекращается. При остывании ферромагнитные свойства восстанавливаются, и нагрев возобновляется. Такие паяльники ощутимо дороже своих и спиральных и импульсных собратьев.

Есть и другие виды, например, газовые, но там тоже хватает своих «но», делающих этот вид либо слишком дорогим, либо неудобным для дома.

Таким образом остановимся на классическом спиральном типе. Что называется, дешево и сердито.

Мощность

Чем выше мощность (единица измерения – Ватт (российское обозначение: Вт, международное: W)), тем выше температура жала. Высокая мощность не всегда нужна, так как в случае с пайкой электроники может привести к перегревам элементов и выходу их из строя.

Обычно паяльники обладают мощностью 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40 Ватт. Для домашнего ремонта телефонов вполне хватит мощности до 20 Ватт включительно. Всё что выше, требует дополнительных мер защиты, да и попросту избыточно.

Нередко, на вопрос о том, каким паяльником они предпочитают пользоваться, от знакомых мастеров слышу фразу: а, не важно, лишь бы плавил. С одной стороны, хоть это звучит не профессионально, но такая позиция тоже имеет право на жизнь, однако, только если у вас много опыта и вы точно знаете что делаете и как. В остальных случаях лучше использовать паяльник мощностью 20 Ватт.

Читайте также  Dscjnf rhjdfnb

Напряжение

Самый распространенный вариант, и самый удобный для начинающего мастера – стандартные для российской розетки 220 Вольт (В). Да, существуют и паяльники под сети 36, 12 и даже 6В, но они требуют дополнительное оборудование – трансформатор. Нам эти сложности ни к чему, поэтому остановимся на самом распространенном варианте – 220В.

Размер

Тут все просто – чем мельче работа, которую планируете выполнять, тем меньшего размера нужен паяльник. Я советую иметь в своем арсенале два паяльника, один маленький, для работ по пайке микросхем и мелких деталей, другой средних размеров, для работ с проводами или с крупными деталями.

Размер маленького паяльника обычно не превышает 20 см, а средний будет в длину 30-35 см.

Особое внимание обратите на жало паяльника – оно бывает различной формы (профиля) и материалов.

Для маленького паяльника наиболее удобным будет жало в форме иглы.

Для среднего выбирайте на свой вкус, либо круглое либо плоское жало. Также обращайте внимание на длину жала – не берите слишком короткое, иначе есть риск не дотянуться до места пайки, или расплавить кожухом не те места.

Материал корпуса (ручки)

Ручки паяльников делают из массы разных материалов, самыми распространенными из которых являются пластик, дерево, эбонит, карболит, текстолит.

Многие советуют выбирать деревянные ручки, из-за их низкой теплопроводности и легкости. Пожалуй, соглашусь с таким мнением. Однако, у меня были и самые недорогие паяльники с пластиковыми ручками. И ничего страшного не случилось. А вот какие бы я точно не советовал, так это ручки из карболита и текстолита – мало того, что тяжелые, так еще и нагреваются.

Материал жала

Чаще всего для бытовых паяльников используется жало из меди.

В преимущества медного жала можно отнести простоту лужения, быстроту разогрева, легкость правки и чистки от нагара.

Из недостатков медного жала можно отметить сам факт необходимости правки жала из-за того, что в процессе работы поверхность жала окисляется, выгорает и покрывается кавернами. Приходится брать надфиль и стачивать поврежденную поверхность.

Другим видом жала является так называемое «вечное» жало, покрытое никелем или хромом. Такое жало не выгорает, а значит, не требует правки.

Однако, как и у всего, у такого жала есть недостатки, среди которых отдельная процедура лужения, похожая на ритуал, а также чувствительность к перегревам и механическим повреждениям. Если такое жало перегреть, то оно перестанет захватывать припой, а значит, придется лудить его заново. Такое жало не только ненужно, а даже нельзя править – защитный слой довольно тонкий, и если его повредить, жало очень быстро выгорит и выйдет из строя.

Заключение

Вот, пожалуй, и все рекомендации по выбору. Что касается конкретных производителей, то я мог бы, высоко задрав нос, назвать вам какой-нибудь «Weller» за 6000руб, говоря, что немцы это то, что нужно. Но, я скажу так – для эпизодического использования в домашних условиях подойдет и обычный китайский «Ya Xun» за 180-250 рублей, который будет служить вам ничуть не хуже, чем инструмент от именитого немецкого производителя.

Подводим итоги

Итак, вы изучили основные критерии, по которым осуществляется выбор инструмента для пайки проводов и микросхем. Теперь еще раз вкратце подведем итоги, чтобы закрепить изученное:

  1. Для печатных плат и микросхем лучше выбрать импульсный паяльник либо спиральный, но мощностью не более 30 Вт.
  2. Для соединения проводов и остальных электромонтажных работ подойдет газовая модель либо электрическая, мощностью от 60 до 100 Вт.
  3. Чтобы паять металлические детали нужен мощный аппарат (от 100 Вт и более).

Также рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:

Вот мы и разобрались, как выбрать паяльник для пайки проводов и микросхем. Надеемся, предоставленная инструкция помогла вам в выборе подходящего инструмента для домашнего использования!

Наверняка вы не знаете: