Пайка SMD деталей в домашних условиях. Подбор паяльника и других принадлежностей для пайки радиодеталей Какой припой лучше для пайки радиодеталей

Увлечены ли вы радиоэлектроникой, радиосвязью или вам просто нужно соединить пару проводов, приходится работать паяльником и паять оловянными припоями. Статью я эту решил написать потому, что хоть пайка дело и не хитрое, но есть свои нюансы, не зная их, получится в месте пайки вместо красивого шарика припоя некая залипуха, которую если дернуть то отвалится.

Буду исходить из того, что у вас нет ни паяльника ни припоя ни флюса и начну с самого начала.

Припой для пайки радиодеталей паяльником

Я пользуюсь припоем ПОС 61, цифры говорят о том, что в этом припое 61% олова, остальное свинец. Температура плавления ПОС 61 = 190 градусов.
Есть много разных припоев: "фирменных" и "не фирменных", припои с серебром, есть припои в виде трубки внутри которой сразу флюс, вот только на мой взгляд нет никакого смысла переплачивать.
Форма припоя - на мой взгляд лучшая: проволока.
Если паять что-то мелкое, например радиодетали, то диаметр проволоки 1мм, тоньше не надо будет много окисла и мало припоя, толще 3мм тоже не удобно, потому что даже у 60 ватт паяльника уже отберётся часть тепла на плавление толстого прутка припоя.

Флюс для пайки электронных схем

Я пользуюсь для пайки старой доброй канифолью. В некоторых случаях флюсом СКФ, это та же канифоль, но растворённая в спирте.
Канифоль стоит брать "Класс А", она же "Высший сорт" - янтарно-желтая, прозрачная на просвет без включений и мути. Не редко в наше время в баночках китайцы продают всякую гадость из вторсырья, её я не беру, лучше уж доплатить рублей 10 чем дышать этой гадостью, хотя пайка будет хороша и с вторсырьем.
Канифоли должно быть много, минимум с пол спичечного коробка, даже если вам нужно спаять всего 2 проводка.

Паяльник

В 90% случаев пользуюсь самым простым 50 ватт паяльником со сменным жалом и простейшим регулятором мощности только жало взял плоское (клин) шириной кончика 1мм - паяю этим паяльником и SMD типоразмера 0201 и ATmega64 и микросхемы в DIP корпусах и SMD 1206 и провода сечением 2,5мм2.
Оставшиеся 10% случаев использую паяльник на 80 ватт, с деревянной ручкой, жалом похожим на кочерёжку - паяю им толстые провода, центральные жилы кабеля 8D-FB и RG-213 в PL разъёмы, экраны из жести от консервных банок, распаиваю экраны в радиостанциях, выпаиваю ножки массивных деталей, например, ноги обоймы трансформаторов в тех же радиостанциях.

В паяльнике самое важное, это его способность к регулировке температуры или мощности, в простейшем случае.

Главная ошибка начинающих паять - сунуть паяльник "как есть" вилкой в розетку и дождаться когда он максимально прогреется.
Ошибка в том, что включенный напрямую в розетку паяльник обязательно жутко перегреется!
Паять перегретым паяльником невозможно, будет получаться самое разное уродство, но не качественная пайка, не говоря уже о том, что изоляция на спаиваемых проводах будет "кукожиться", а детали будут умирать от перегрева.

Что делать, если паяльник не оснащён регулятором температуры с завода?
* Если вам часто приходится паять разные по габаритам детали, то пойти и купить диммер (регулятор яркости для люстры) и через него включить паяльник. Точнее купить диммер, розетку, шнур с вилкой и сделать розетку запитанную через диммер. В такую розетку можно и 40 ватт паяльник воткнуть, а можно и на 120.
* Если вам нужно спаять только 2 провода, то придётся вручную регулировать нагрев включая и выключая паяльник по мере его остывания и перегрева.
* Если диммер покупать дорого, а паять нужно, то можно грубо отрегулировать температуру включив паяльник через лампочку накаливания, так например для паяльника на 40...50 ватт лампочка на 60 ватт включенная в разрыв цепи снизит температуру жала до примерно нужного уровня что бы паять тем самым ПОС 61 относительно не крупные детали, например, микросхемы в DIP корпусах и провода слаботочки.

Как определить что температура жала "та самая" что бы паять?
- Канифоль должна плавиться и растекаться на жале, немного дымить.
- Припой должен быстро плавиться, если коснуться жалом сначала канифоли, а потом кончика проволочки припоя.
- Припой на кончике жала должен блестеть некоторое время, чуть ли не минуту после полного выгорания канифоли, а не мгновенно тускнеть покрываясь окислом.
- Канифоль не должна гореть аж с искрами.
- Если коснуться кончиком жала паяльника на котором есть немного припоя к холодной ранее облуженной медной ножки детали или облуженной медной проволоки диаметром где-то 1 мм или к пятачку печатной платы, то паяльник не должен "примёрзнуть" ни на долю секунды к ножке или проволоке.

30% успеха хорошей пайки - правильная температура жала паяльника.

30% успеха хорошей пайки - обилие канифоли.
В канифоль нужно ткнуть жалом перед тем как набирать на него немного припоя, канифоль должна быть на жале паяльника когда вы подносите его к месту пайки, если паяете новую только что сделанную печатную плату, то пятачки под пайку должны быть покрыты спирто-канифольным флюсом (тот самый СКФ) или посыпаны мелким порошком канифоли (достаточно отколоть немного, буквально крупинку канифоли, растереть и посыпать место), если паяете многожильные провода, то прежде макните их зачищенные кончики в СКФ или прижмите жалом паяльника к куску канифоли, что бы проводники пропитались канифолью и выньте или сразу залудите, что предпочтительнее.
Вообще, канифоль - твой друг. Канифоли много не бывает.
Не нужно бояться "испачкать всю плату" канифолью!
Более того, её всю и нужно испачкать канифолью. Без фанатизма конечно.
В чём фишка?
Канифоль не даёт припою окисляться, а припой обладает поверхностным натяжением и будучи без поверхностной чёрствой плёнки окисла он по естественным причинам старается свернуться в аккуратный красивый шарик, кроме того канифоль будучи более плотной чем воздух вытесняет припой помогая процессу сворачивания расплавленного припоя в аккуратные шарики или полусферы, так же канифоль не даёт окисляться и меди или другому материалы который паяете, а без канифоли по мере нагрева жалом паяльника проводники бы окислились и припою было бы не "пробиться" через плёнку оксида.

20% успеха хорошей пайки - предварительно хорошо зачищенные места будущей пайки, а если это ножки и провода, то ещё и облуженные.
Большинство деталей идут с завода с лужеными выводами, но не стоит забывать, что их хранили на складах, брали потными руками, в результате чего на них появились плёнки окислов, которые придётся "смывать" канифолью и припоем. Если лудить деталь или тем более провод уже вставив его в отверстие платы или приложив к монтажному пятачку или к другому проводу, то длительный нагрев приведёт или к перегреву монтажного пятака или к нежелательному плавлению и "скукоживанию" изоляции провода.
Залудите перед тем как паять особо толстые ножки, конечно, если они приятно блестят или отливают ярким белым матовым блеском, то не нужно. Медные не луженые проволоки, провода и выводы уж точно лудите перед тем как паять.
Зачищать медные поверхности просто обязательно. Печатную плату шкуркой "нулёвкой" и сразу всю замазать СКФ, проволоки и провода или ножиком или куском канцелярского ножа или наждачной шкуркой, ну уж там сами разберётесь, что бы и провод не оборвать и блестел и тоже сразу или лужить или в СКФ или в канифоль утопить и вынуть.
Суть лужения - покрыть тонким слоем припоя место будущей пайки.

19% успеха хорошей пайки - чистое облуженное жало паяльника.
Никогда не зачищайте паяльником провода в ПВХ и ПЭТ изоляции "методом её плавления" и не тыкайте жалом паяльника в пластмассу или прочие вещества, которые сгорая или испаряясь оставят на пальнике загрязнения, будут способствовать окислению припоя на жале и самого жала.
Жало паяльника должно быть блестящим в том месте, которым вы паяете и на котором немного припоя, в остальном оно и может быть чёрным, окисленным, но обязательно чистым.
Возьмите кусочек хлопчато-бумажной (ХБ) тряпочки, небольшой с половину носового платка, сложите вчетверо и протирайте им жало паяльника по мере работы. Тряпочка плохо проводит тепло, так что руки вы не обожжете, если быстро обхватите тряпочкой сложенной в 2 или 4 слоя жало и резко вытрите. Вытирать грязь можно и куском обычной медицинской ваты. Многие радиолюбители со стажем приноравливаются убирать загрязнения с паяльника даже голыми пальцами (о, да, я тоже так делаю, когда тряпочка "не по глазам", а паяльник грязный).
Каждый раз как убрали грязь с жала паяльника вы убрали с него и припой и канифоль, которые защищали само жало от окисления, по этому нужно сразу же ткнуть его в кусочек канифоли, а ещё лучше, после того как ткнули в канифоль и заново набрали немного припоя ещё и "повозюкать" по уже облуженной плоской медной поверхности, например, по луженому проводнику старой не нужной печатной платы, это поможет припою растечься по жалу.

1% успеха хорошей пайки - сноровка того, кто паяет.
Здесь важно не смещать детали пока остывает припой до твердого состояния.
Приучитесь не держать детали "на весу", руки у всех немного но трясутся, так что положите запястья на стол и манипулируйте пальцами.

А вообще, как я иногда говорю: паяльник такой инструмент, который не тем концом при работе с ним в руке держать не станешь. Собственно это к чему - сноровка в пайке обретается быстро, если всё вышеназванное сделано верно, то есть если жало паяльника не перегрето и не холодное, оно чистое и облуженное, а перед пайкой вы ткнули им в канифоль, набрали немного припоя и припаиваете чистую от окислов поверхность, то и пайка получиться надежной и красивой.

Некоторые вторичные но всё же важные моменты.

Канифоль электрический ток проводит плохо, так же плохо проводит электричество и её раствор в спирте, особенно после того как спирт испарился от прогрева монтажа при пайке, по этому можно не бежать смывать канифоль перед запуском собранной платы. Например, я, вообще не смываю канифоль если устройство рассчитано на питание от напряжений ниже 310 вольт и в его составе нет цепей с сопротивлением более 2 МОм (2000 кОм). Не смываю и сотни, хотя нет, тысячи, собранных мной устройств запускались сразу и исправно работали, а некоторые работают и спустя 20 лет.

ВАЖНО!
Купили паяльный жир, паяльную кислоту и прочую гадость, что бы паять электронику - ну вот сами и мучайтесь с этим. Не моя проблема. Уверен, если не смоете, то или не заработает, или через пол года - год сгниёт и отвалится. Не относится к дорогим флюсам и выполнению процесса по инструкции, но всё же это статья для новичков, так что - ваша проблема.

ВАЖНО!
Облуженное с помощью кислоты и агрессивных флюсов (тот же хлорид цинка), например, железные поверхности, обязательно тщательно промойте и ещё раз облудите с неагрессивным флюсом, с той же канифолью.
А то сгниёт и отвалится. Особенно сочувствую тем, кто лудит многожильные провода с кислотой.

Что бы паять без проблем относительно маломощным паяльником массивные медные детали (у меди хорошая теплопроводность и тепло с жала паяльника быстро рассеивается) детали можно подогреть, например, на плитке, градусов до 50...100.
Не забывайте, что при нагреве медь будет более интенсивно окисляться, так что зачистили, залили СКФ и потом только подогревать.

Убрать припой из отверстия в монтажной плате поможет зубочистка: греем припой, в отверстие вводим зубочистку, даем припою остыть.

Завалящая по складам проволока припоя покрыта толстым слоем окислов, перед тем как работать с ней, лучше протянуть её через сложенный пополам кусочек наждачки, снять окислы, их меньше будет в виде грязи на паяльнике потом.

Если вам достался припой в виде толстых прутков, расплющите его на наковальне до толщины в миллиметр-два.

ВАЖНО!
Припои с большим содержанием олова и чистое олово не подходят для пайки устройств, которые будут пребывать при минусовых температурах, подробнее читайте - оловянная чума. Для пайки устройств, которые могут валяться на холоде, в том числе и в автомобиле зимой, применяйте припои с большим содержанием свинца, например ПОС 40 и специальные припои.

Ну и конечно же не бойтесь паять микросхемы с большим числом близко расположенных выводов, не бойтесь их перегреть и убить, за всю жизнь я ещё не перегрел и не убил ни одной микросхемы или SMD компонента. Помните, что все современные детали способны выдерживать температуру расплавленного припоя довольно длительное время, причем не только на ножках, а по всему корпусу, ведь паяют их на заводах не паяльником а в печи.
Если паяете микросхему с большим числом близко расположенных выводов и боитесь наляпать "залипух", не нужно бояться, больше канифоли, лишний припой быстро убегает обратно на жало паяльника если с него стряхнуть весь припой.

ВАЖНО!
Микросхемы, транзисторы, некоторые типы диодов, варикапов можно убить статическим электричеством и потенциалом "утечки" на жале паяльника, позаботьтесь о том, что бы потенциал жала паяльника и потенциал платы был одинаков, впаяйте все прочие компоненты, соедините жало и "общий провод" (минус будущего питания) на плате проводулькой, если паяете JFET транзисторы, варикапы, лазерные диоды, аналоговые микросхемы или другие детали в документации на которые написано!ESD SENSITIVITY! хотя им лучше вообще ножки накоротко соединять до момента завершения их пайки.

В общем это пожалуй все секреты надёжной и качественной пайки паяльником, в том числе и пайки SMD деталей в домашних условиях, лужения проводов и вообще работы с паяльником. Если есть вопросы - задавайте

Пайка считается очень удобным и хорошо проверенным способом соединения проводников и радиодеталей. С её помощью также можно припаять провод к плате с расположенными на ней электрическими контактами.

Качеством пайки, в конечном счёте, определяется надёжность образовавшегося соединения, так что перед началом работ рекомендуется ознакомиться с особенностями этой не совсем простой процедуры.

Для того чтобы присоединить проводник к плате в первую очередь потребуется паяльник с мощностью, зависящей от толщины самого провода.

Обычно для этих целей используются паяльные устройства с рабочей мощностью в пределах от 25-ти до 40 Ватт.

Помимо этого, необходимо будет запастись комплектом расходного материала, заметно облегчающего условия пайки (припой, канифоль и флюс). Желательно также подготовить инструмент для отвода тепла, посредством которого можно защитить саму плату от сильного перегрева.

Подготовка проводов

Для получения качественного соединения крайне важно правильно подготовить провод к пайке, для чего необходимо проделать следующие обязательные операции:

Сначала рабочий конец провода очищается от поливинилхлоридной изоляции на длину чуть большую размера будущего контакта.
Затем из обнажившегося многожильного конца вручную или с помощью пассатижей формируется тугая скрутка, которая затем лудится в канифоли с припоем.
По завершении этой операции переходят к плате, контактный пятак которой также следует тщательно залудить.

Установка теплоотвода

Для того чтобы не перегреть и не повредить расположенный на плате контакт рекомендуется к месту пайки прикладывать какой-нибудь металлический предмет, который в данном случае выполняет функцию теплоотвода.

В качестве такого вспомогательного приспособления традиционно используется пинцет, но, в крайнем случае, его может заменить мощная металлическая клипса или отвёртка.

Для обеспечения надёжного застывания расплавленного припоя необходимо на некоторое время зафиксировать проводник в зоне пайки (обездвижить его). В противном случае паяльную процедуру придётся повторить.

По завершении соединения отдельных проводников временное приспособление для отвода тепла удаляется из рабочей зоны.

Таким образом, зная процедуру пайки, можно отремонтировать многие электроприборы, в частности елочную гирлянду, плеер, светодиодную лампу.

Пайка шлейфа

Гибкие шлейфы из тонких проводников уже давно применяются в современной бытовой аппаратуре. Их можно встретить в обычном мобильном телефоне, а также в любом образце компьютерной техники, в которой имеются многожильные соединения.

Как правило, в шлейфе дорожки проводников очень тонкие и располагаются вплотную одна от другой, что накладывает на паяльные работы следующие ограничения:

для припаивания шлейфа к плате потребуется паяльник, мощность которого не должна превышать 24-х Ватт;
при пайке желательно использовать специальную увеличительную линзу, закреплённую на рабочей подставке-кронштейне;
для обеспечения хорошего отвода тепла от рабочей зоны потребуется массивный пинцет.

Нередко приходится соединять два тонких провода между собой (для устранения их обрыва в шлейфе, образованном из нескольких проводников). В этом случае сначала необходимо зачистить оборванные концы, а затем туго скрутить их между собой.

С целью изоляции места соединения на один из них перед этим натягивается подходящая по диаметру пластиковая трубочка (кембрик).

По завершении пайки места скрутки изолирующая трубка с небольшим натягом перемещается в зону соединения.

Можно ли обойтись без паяльника

Припаять без паяльника провода к плате – вполне выполнимая задача. Для этого следует взять небольшую по размерам металлическую ёмкость (типа плошки) и заполнить её мелко нарубленным мягким припоем, смешанным с тщательно растолчённой канифолью. Для этих целей удобнее всего использовать металлическую крышку от стандартной банки кофе.

Затем ёмкость с твёрдой паяльной смесью разогревается любым доступным способом до момента перехода последней в жидкую фазу. Все последующие операции должны выполняться очень быстро, чтобы не допустить остывания готового состава.

Нужно окунуть в расплавленный припой конец подпаиваемого проводника, а затем осторожно капнуть жидким составом на контакт платы. Быстро прижать конец провода к ещё не застывшей капле расплавленного припоя, и дождаться остывания зоны соединения.

В заключение обзора отметим, что в современных электронных устройствах обрыв проводника в контактной точке платы – это самая распространённая неисправность.

Так что после освоения технического приёма их соединения без паяльника можно будет легко восстановить любое повреждённое электронное изделие (такое, например, как клавиатура персонального компьютера).

Для пайки паяльником применяется припой, а чтобы припой хорошо растекался по поверхности соединяемых пайкой деталей, используют вещество, которое называется флюс. В зависимости от металла деталей и их размеров, крепости и герметичности пайки необходимо выбирать определенную марку припоя и флюса. Информация в таблицах поможет Вам подобрать необходимый припой и флюс для пайки.

Марки мягких припоев для пайки паяльником

Основным компонентом при пайке электрическим паяльником является оловянно-свинцовый припой. Он выпускается в виде проволоки или трубки разных диаметров. Трубчатый припой внутри заполняется канифолью. Такой припой очень удобен при работе, так как не требует дополнительного брать на жало паяльника флюс.

Припой представляет собой сплав легкоплавких металлов. Как правило, в состав припоя входит олово. Можно паять и чистым оловом, но оно дорогое и поэтому в олово добавляют дешевый свинец. Олово является экологически чистым металлом и его можно применять в качестве припоя для пайки в чистом виде пищевой посуды и медицинских инструментов. Если согнуть или сжать трубочку из чистого олова, то она хрустит. Чем больше в составе припоя свинца, тем темнее поверхность припоя.

Припои маркируются буквами и цифрами. Например ПОС-61, что обозначает П – припой, О – оловянный, С – свинцовый, 61 – % содержания олова. ПОС-61 является самым распространенным, так как подходит для пайки в большинстве случаев. В народе ПОС-61 часто называют третник, так как в его составе третья часть свинца (Pb).

Припои бывают мягкие и твердые. Температура плавления мягких припоев ниже 450˚С. Твердые припои плавятся при нагреве свыше 450˚С и для пайки электрическим паяльником не используются.

Основные технические характеристики мягких припоев
для пайки электрическим паяльником

Марка припоя	Состав % от общей массы	Температура плавления ˚С	Прочность при растяжении кг/мм	Область применения
Сплав Вуда	Олово - 12,5 Свинец - 25 Висмут - 50 Кадмий - 12,5	68,5	–	Для пайки и лужения деталей, чувствительных к перегреву, для изготовления предохранителей, токсичен
Сплав д Арсе	Олово - 6,9 Свинец - 45,1 Висмут - 45,3	79	–	Для пайки и лужения деталей, чувствительных к перегреву, для изготовления предохранителей
ПОСВ-50 Сплав Розе	Олово - 25 Свинец - 25 Висмут - 50	94	–	Для пайки и лужения деталей, чувствительных к перегреву
ПОСВ-33	Олово - 33,4 Свинец - 33,3 Висмут - 33,3	130	–	Для пайки деталей из меди, латуни, константана с герметичным швом
ПОС-61 (третник)	Олово - 61 Свинец - 39	190	4,3	Для пайки и лужения токоведущих частей из меди, латуни и бронзы с герметичным швом
ПОС-61М	Олово - 61 Свинец - 37 Медь - 2	192	4,5	Для лужения и пайки тонких медных проводов и печатных проводников
ПОС-90	Олово - 90 Свинец - 10	220	4,9	Для лужения и пайки посуды для пищи и медицинских инструментов
ПОС-40	Олово - 40 Свинец - 60	238	3,8	Для лужения и пайки контактных поверхностей в радиоаппаратуре и деталей из оцинкованной стали
ПОС-30	Олово - 30 Свинец - 70	266	3,2	Для лужения и пайки деталей из меди, ее сплавов и стали
ПОС-10	Олово - 10 Свинец - 90	299	3,2	Для лужения и пайки контактных поверхностей в радиоаппаратуре
Авиа - 1	Олово - 55 Цинк - 25 Кадмий - 20	200	–
Авиа - 2	Олово - 40 Цинк - 25 Кадмий - 20 Алюминий - 15	250	–	Для пайки тонкостенных деталей из алюминия и его сплавов, токсичен

Удельное электрическое сопротивление оловянно-свинцового припоя (проводимость) составляет 0,1-0,2 Ом/метр, алюминия 0,0271, а меди 0,0175. Как видите, припой проводит ток в десять раз хуже, чем медь или алюминий.

Наиболее распространенным припоем является ПОС-61, его еще называют третник. Он отлично подходит для пайки и лужения токоведущих частей из меди, латуни и бронзы с герметичным швом и не дорогой. Подходит практически для всех случаев пайки в быту.

Флюс для пайки паяльником

Флюс это вспомогательное вещество, необходимое для освобождения поверхностей спаиваемых деталей от окислов и лучшему растеканию припоя по поверхности металла при пайке. Без применения флюса выполнить паяльником качественную пайку практически не возможно.

При приготовлении наиболее популярных флюсов для пайки электрическим паяльником, применяется канифоль. Ее получают из древесины деревьев хвойных пород, в основном сосны. При температуре около 50°С канифоль размягчается, а при 250°С начинает кипеть.

Канифоль не устойчива к воздействию атмосферной влаги – гидролизуется. Она состоит на 85-90% из абиетиновой кислоты. Если не удалить остатки канифоли после пайки то происходит окисление места пайки. Многие этого не знают и считают, что канифоль для металла безвредна. Кроме того, впитывая воду из атмосферы, канифоль увеличивает свою проводимость и может нарушать работу электронных устройств, особенно высоковольтных их цепей.

Наименование флюса	Состав % от общего объема	Область применения флюса	Способ приготовления флюса	Удаление остатков флюса
Канифольные не активные флюсы
Канифоль светлая	Канифоль светлая - 100	Пайка меди и ее сплавов легкоплавкими припоями	Готов к использованию	Спиртом или ацетоном, кистью
Спирто - канифольный	Спирт - 80	Пайка меди и ее сплавов легкоплавкими припоями в труднодоступных местах	Растворить в этиловом спирте порошок канифоли
Глицерино - канифольный	Глицерин -14 Спирт - 80	Герметичная пайка меди и ее сплавов легкоплавкими припоями в труднодоступных местах	Растворить в этиловом спирте порошок канифоли, затем добавить глицерин
Канифольные активные флюсы
Канифольный хлористо-цинковый	Хлористый цинк - 1 Спирт - 75			Ацетоном, кистью
Канифольный хлористо-цинковый (флюс паста)	Хлористый цинк - 4 Вазелин - 80	Пайка повышенной прочности цветных и драгоценных металлов, ответственных деталей из чёрных металлов
Кислотные активные флюсы.
Хлористо-цинковый	Хлористый цинк - 25 Соляная кислота - 1 Вода - 75	Пайка деталей из чёрных и цветных металлов	Кислоту медленно вливают в посуду до ¾ ее высоты с кусочками цинка, когда перестанут выделения пузырьки водорода, флюс готов	Промывка водой или раствором питьевой соды в воде, кистью
Флюс паста. Пайка повышенной прочности цветных и драгоценных металлов, ответственных деталей из чёрных металлов	Смешать порошки канифоли и хлористого цинка с техническим вазелином
Пайка цветных и драгоценных металлов, ответственных деталей из чёрных металлов	Растворить в этиловом спирте смешанные порошки канифоли и хлористого цинка
ФИМ	Ортофосфорная кислота (плотность 1,7) - 16 Спирит этиловый - 1,6 Вода - остальное	Пайка меди, серебра, константана, платины, нержавеющей стали, черных и других металлов	Кислоту медленно вливают в посуду и затем добавляют спирт	Промывка водой, кистью

Паяльные пасты (тиноль) для пайки

Паяльная паста (тиноль) представляет собой композицию из припоя и флюса. Паста не заменима при пайке паяльником в труднодоступных местах, и при монтаже бескорпусных радиодеталей. Паста наносится лопаткой в нужном количестве на место пайки и затем прогревается электрическим паяльником. Получается красивая и качественная пайка. Особенно удобно ее применение при отсутствии опыта работы с паяльником.

Пасту можно изготовить самостоятельно. Для этого нужно выбрать марку припоя, подходящего для пайки требуемого металла. Далее напильником с крупной насечкой напилить из прутка опилок. Затем в подобранный из таблицы жидкий флюс для пайки добавлять, перемешивая опилки до получения состава пастообразного состояния. Хранить пасту нужно в герметичной упаковке. Срок хранения пасты не более полгода, так как опилки припоя со временем окисляются.

В начале своей радиолюбительской деятельности многие начинающие радиолюбители редко задаются вопросом о том, какие бывают припои и каковы их свойства.

Для сборки простейших самодельных устройств достаточно самого распространённого ПОС-61 или ему подобного. Как говориться: "Было бы, чем паять…"

Припой можно даже не покупать. Достаточно взять старую печатную плату от какого-нибудь электронного прибора и собрать его разогретым жалом паяльника с паяных контактов.

Особенно такой метод "добычи" актуален для тех, кто живёт вдали от городов и крупных населённых пунктов, где нет возможности побывать в магазине радиотоваров.

Но всё же, припой припою рознь. В своей практике человек, имеющий дело с электроникой, должен разбираться в вопросе его выбора. Поэтому рассмотрим подробно, какие бывают припои, для чего они применяются, какой из них лучше использовать для монтажа электронных схем и ремонта бытовой радиоаппаратуры.

Какие бывают припои?

Припои делят на мягкие (легкоплавкие) и твёрдые. Для монтажа радиоаппаратуры применяются как раз легкоплавкие, т.е. такие, температура плавления которых лежит в пределах до 300 – 450 0 C. Мягкие припои по своей прочности уступают твёрдым, но для сборки электронных приборов применяются именно они.

Припой представляет собой сплав металлов. Для легкоплавких припоев это, как правило, сплав олова и свинца. Именно эти металлы составляют большую часть в сплаве. Также в нём могут присутствовать и легирующие металлы, но их количество в составе невелико. Примеси других металлов вводят в сплав для получения определённых характеристик (температуры плавления, пластичности, прочности, устойчивости к коррозии).

Наибольшее распространение получил припой марки ПОС (Припой Оловянно-Свинцовый). Далее за кратким обозначением его марки следует число, которое показывает процентное содержание в нём олова. Так в ПОС-40 содержится 40% олова, а в ПОС-60, соответственно, 60%.

Бывает, что в пользование попадает припой неизвестной марки. Приблизительно оценить его состав можно по косвенным признакам:

Припои оловянно-свинцовой группы имеют температуру плавления 183 – 265 0 C.

Если припой имеет яркий металлический блеск, то в нём достаточно большое содержание олова (ПОС-61, ПОС-90).

И, наоборот, если он тёмно-серого цвета, а поверхность матовая, то это указывает на большое содержание свинца. Именно свинец придаёт поверхности своеобразный сероватый оттенок.

Припои, в которых много свинца очень пластичны.

Так, например, пруток припоя диаметром 8 мм. с большим содержанием свинца (ПОС-30, ПОС-40) легко гнётся руками. Олово, в отличие от свинца, придаёт сплаву прочность и жёсткость. Если олова в сплаве много, то легко погнуть такой пруток уже не получится.

ПОС-40 (пруток)

Рассмотрим, в каких целях используются припои оловянно-свинцовой группы (ПОС).

ПОС-90 (Sn 90%, Pb 10%). Применяется при ремонте пищевой посуды и медицинского оборудования. Как видим, в нём небольшое содержание свинца (10%), который достаточно токсичен и его применение в вещах, соприкасающихся с пищей и водой недопустимо.

ПОС-40 (Sn 40%, Pb 60%). В основном служит для пайки электроаппаратуры и деталей из оцинкованного железа, применяется для ремонта радиаторов, латунных и медных трубопроводов.

ПОС-30 (Sn 30%, Pb 70%). Его применяют в кабельной промышленности, а также используют для лужения и пайки листового цинка.

И, наконец, ПОС-61 (Sn 61%, Pb 39%). Тоже, что и ПОС-60. Думаю, между ними особой разницы нет.

ПОС-61 используется для лужения и пайки печатных плат радиоаппаратуры. Именно он в основном служит материалом для сборки электроники. Температура его плавления начинается со 183 0 C, а полное расплавление достигается при температуре в 190 0 C.

Производить пайку таким припоем можно с помощью обычного паяльного инструмента не боясь перегрева радиоэлементов, поскольку полное его расплавление достигается уже при 190 0 C.

ПОС-30,ПОС-40,ПОС-90 полностью расплавляются при температурах в 220 – 265 0 C. Для многих радиоэлектронных компонентов такая температура является предкритической. Поэтому для сборки самодельных электронных устройств лучше использовать ПОС-61.

Зарубежным аналогом ПОС-61 можно вполне считать припой Sn63Pb37 (олова 63%, свинца 37%). Он также применяется для пайки радиоаппаратуры и для изготовления самодельной электроники. Радиолюбители выбирают именно его, как альтернативу отечественному ПОС-61.

Как правило, любой припой продаётся в катушках или тюбиках по 10 ~ 100 грамм. На упаковке указывается состав сплава, например, так: Alloy 60/40 ("Сплав 60/40" – он же ПОС-60). Имеет форму проволоки разного диаметра (от 0,25 до 3мм).

Также не редкость, что в его состав входит флюс (FLUX), которым заполнена сердцевина проволоки. Содержание флюса указывается в процентах (обычно от 1 до 3,5%). Такой форм-фактор очень удобен. При работе нет необходимости отдельно подавать флюс к месту пайки.

Одной из разновидностей припоев ПОС является припой марки ПОССу . Да, если произнести вслух, то звучит не очень то презентабельно . Но, несмотря на это, оловянно-свинцовый припой c сурьмой (именно так расшифровывается сокращённое обозначение) применяется в автомобилестроении, в холодильном оборудовании, для пайки обмоток электрических машин, элементов электроаппаратуры, моточных деталей и кабельных изделий. Хорошо подходит для пайки оцинкованных деталей. В таком сплаве кроме свинца и олова присутствует от 0,5% до 2% сурьмы.

Как видим из таблицы, припой ПОССу-61-0,5 наиболее подходит для замены ПОС-61, так как имеет температуру полного расплавления – 189 0 C.

Стоит отметить, что существует и полностью бессвинцовый оловянно-сурьмянистый припой ПОСу 95-5 (Sn 95%, Sb 5%). Температура его плавления 234 – 240 0 С.

Низкотемпературные припои.

Среди припоев существуют и такие, которые предназначены специально для пайки компонентов очень чувствительных к перегреву. Самым "высокотемпературным" среди низкотемпературных является ПОСК-50-18 . Он имеет температуру плавления 142–145 0 C. В своём составе ПОСК-50-18 имеет 50% олова и 18% кадмия. Остальные 32% приходится на свинец. Наличие в сплаве кадмия усиливает устойчивость к коррозии, но и придаёт ему токсичность.

Далее по убыванию температуры плавления идёт сплав РОЗЕ (Sn 25%, Pb 25%, Bi 50%). Маркируется как ПОСВ-50 . Температура его плавления ниже температуры кипения воды и составляет 90 – 94 0 C. Он предназначен для пайки меди и латуни. В составе сплава РОЗЕ олово занимает 25%, свинец – 25%, висмут – 50%. Процентное соотношение металлов в сплаве может немного отличаться. Обычно указывается в графе "Состав" на упаковке.

Этот сплав очень популярен у радиомехаников и вообще у всех электронщиков. Применяют его для демонтажа/монтажа чувствительных к перегреву элементов. Кроме всего прочего, данный сплав идеально подходит для лужения медных дорожек только что изготовленной печатной платы.

Находит применение в плавких защитных предохранителях, которые можно обнаружить в любой радиоаппаратуре.

Ещё более низкотемпературным является сплав ВУДА (Sn 10%, Pb 40%, Bi 40%, Cd 10%). Его температура плавления 65 – 72 0 C. Так как в сплаве ВУДА присутствует кадмий (10%), то он токсичен, в отличие от сплава РОЗЕ.

Стоит отметить, что сплавы РОЗЕ и ВУДА достаточно дороги.

Паяльная паста.

В конце и без того длинного повествования хотелось бы немного рассказать о паяльной пасте. Используется она в основном для пайки поверхностно монтируемых компонентов (SMD "шек) и безвыводных микросхем в корпусах BGA.

На вид представляет собой серого цвета кашицу и состоит из о-о-очень мелких шариков сплава Sn62Pb36Ag2 (состав: 62% олова, 36% свинца и 2% серебра), а также безотмывочного флюса. На упаковке указывается, что флюс безотмывочный двумя буквами в названии – NC (N o C lean – без очистки). Флюс, в котором содержаться шарики припоя на воздухе высыхает, поэтому пасту хранят в закрытой упаковке.

Паяльная паста Solder Plus

Применяется паяльная паста при сложном ремонте мобильных телефонов для пайки микросхем в корпусе BGA. Для её использования требуется дополнительное оборудование для ремонта сотовых телефонов , например, специальные трафареты. Стоимость такой пасты довольно высока. Да и не удивительно, ведь в её составе есть серебро.

В настоящее время в производстве электроники стали массово применяться

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
Итак, мы почти уже у цели. Я так подробно все пишу, так как, честно, для меня это было прорыв. Как я случайно открыл, все, что нужно для пайки несложных компонент - это паяльник, самый обычный с жалом в виде шила:

И припой c флюсом внутри :

Все дело в процессе. Делать надо так:

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.

Ключевой момент тут, как вы уже поняли, это подача припоя и флюса прямо на место пайки. А «встроенный» в припой флюс дает его необходимое минимальное количество, сводя засирание платы к минимуму.

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.

Напомню основные признаки хорошей пайки:

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.

Стоит заметить, что все выше сказанное относится к пайке элементов, которые вставляются в отверстия на плате. Для пайки планарных деталей процесс немного более сложен, но реален. Планарные элементы занимают меньше места, но требуют более точного расположения «пятачков» для них.

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.

Под занавес, пару дешевых, но очень полезных вещей, которые стоит купить в дополнение к паяльнику, припою, пинцету и кусачкам:

Успехов в пайке! Запах канифоли - это круто!