«Юный паяльник»: как грамотно выбрать паяльную станцию

Работа с микросхемами

Пайка микросхем

Паяльная станция позволяет быстро и качественно выполнять замену вышедших из строя микросхем. Порядок действий при выполнении таких работ следующий:

1. Плату с неисправной микросхемой фиксируют в специальном зажиме;
2. Находящиеся рядом с вышедшей из строя микросхемой радиодетали закрывают тонкой алюминиевой фольгой;
3. На выводы демонтируемой старой микросхемы наносят тонкий слой флюса;
4. Круговым движением термовоздушного фена расплавляют припой на выводах микросхемы и при помощи пинцета аккуратно снимают ее с печатной платы;
5. Паечные пяточки – концы токопроводящих дорожек платы, предназначенные для контакта с выводами микросхемы – очищаются от остатков флюса;
6. Определив при помощи « ключа» (выемки или другой маркировки на корпусе детали) расположение первого вывода, устанавливают новую микросхему на плату, выравнивают ее относительно паечных пятачков дорожек;
7. При помощи контактного паяльника с тонким жалом прихватывают два угловых вывода;
8. На все выводы микросхемы наносят флюс;
9. Круговым движением термовоздушного фена, расплавляя остатки припоя, фиксируют выводы микросхемы на паечных пятачках дорожек;
10. Визуально проверяют отсутствие замыканий между выводами. При обнаружении таковых при помощи паяльника удаляют лишнее количество припоя.

После завершения работ с помощью зубной щетки удаляют остатки флюса, проверяют работоспособность припаянной микросхемы.

Обзор станции и советы по бесконтактной пайке

Индукционная паяльная станция

Модель с отдельным компрессором соединяется толстым шлангом, который создает определенные неудобства при выполнении особо точных рабочих операций. В паяльнике с вентилятором обозначенная проблема отсутствует. Однако встроенные компоненты значительно увеличивают вес конструкции.

Комбинированная модификация

На этом снимке представлена комбинированная станция. Кроме фена, здесь имеется классический паяльник. Этот набор пригодится для качественного воспроизведения сложных технологий. В частности, термовоздушным блоком подогревают отдельные участки для ускорения пайки. В расширенной комплектации добавляют устройства для отсасывания дыма, припоя.

Насадку сложной формы применяют для локализации рабочей зоны

Инфракрасные приборы и фены

Станции термовоздушного вида (иногда их называют просто фенами) работают так. Сначала сильный поток воздуха, генерируемый компрессором, пройдя через нагревательную спираль, приобретает нужную температуру, а затем струя горячего воздуха направляется в область пайки. Термовоздушная станция даёт возможность осуществлять пайку в труднодоступных зонах с единовременным прогреванием сразу нескольких поверхностей. Всякая термовоздушная установка обладает мощностью, которой достаточно для пайки припоями любого типа, как со свинцом, так и без него.

Пайка горячим воздухом имеет обширное применение, допустим, в сфере ремонта бытовых электроприборов и мобильников. Однако термовоздушными установками практически невозможно производить монтаж и демонтаж микросхем (даже формата BGA) – это серьёзное ограничение.

В станциях инфракрасного типа обязательно присутствует нагревательный элемент в виде инфракрасного излучателя, сделанного из керамики или кварца. И благодаря этому инфракрасные установки имеют некоторые преимущества перед термовоздушными аналогами:

• возможна пайка сложнопрофильных компонентов;
• нет необходимости подыскивать насадку для термофена под определённую микросхему;
• никакие радиодетали в ходе пайки не выдуваются нагретыми воздушными потоками с печатной платы;
• зона пайки нагревается очень равномерно.

Инфракрасные станции стоят недёшево и считаются оборудованием для истинных профессионалов. Новички в пайке и радиоэлектронике в большинстве своём такими устройствами не пользуются.

Следует сказать несколько слов и о комбинированных паяльных станциях. Они называются так, потому что сочетают в своей конструкции несколько типов оборудования, допустим, паяльник и фен.

Ремонтные

Кроме того, в профильной литературе и в интернете встречаются упоминания о ремонтных паяльных станциях. Их используют для осуществления ремонта всевозможных электронных устройств или на тех производствах, где необходимо автономное или единовременное выполнение разных операций, связанных с пайкой.

Говоря иначе, ремонтная многофункциональная паяльная станция представляет собой единую установку, в которой комбинируется несколько инструментов разного назначения.

Плюс ко всему бывают паяльные станции 2 в 1 и 3 в 1. Модели 2 в 1 совмещают в себе функции фена и паяльника. А паяльная станция 3 в 1 содержит в себе ещё и блок питания.

И ещё одно дополнение. Практически все паяльные установки работают на электроэнергии. Но некоторых интересует, бывают ли газовые паяльные станции. На самом деле здесь есть некоторая путаница в терминах.

Для выполнения значительных объёмов работ на стройках или в коммунальном хозяйстве, для пайки толстых медных труб иногда используют мощные аппараты с газовыми стационарными баллонами. Их, конечно, можно назвать паяльными станциями, но по факту это просто большие и мощные газовые горелки.

Эксплуатация паяльной станции

Итак, как пользоваться паяльной установкой? Вообще это не сложнее техники пайки паяльником. Даже наоборот, пользоваться ею удобнее и комфортнее.

Стоит сразу выделить одно правило работы: не стоит устанавливать максимальную температуру без крайней необходимости. У контакторного паяльника это может привести к перегреву жала, а в термофене может выйти из строя термоэлемент.

Следует также использовать только качественный флюс. Хотя данный совет актуален при пайке любым оборудованием.

Не следует также включать термофен на максимальную мощность. Это приведет к сдуванию радиодеталей.

Цель и задачи применения

Паяльные станции используются в радиотехнике и сопутствующих направлениях производства и творчества. Пользователи применяют инструмент для выполнения разных видов работ.

1. Пирография – выполнение рисунков с помощью тепловых приспособлений. Нагревая отдельные участки заготовок, добиваются изменения положения термопластичных элементов. Создаются композиции из пластиков одного цвета или многоцветные композиции.
2. Сваривать пластики, при изготовлении корпусов, шкатулок или иных плоских и пространственных изделий.
3. Выполнение монтажа, ремонта и иные целевые работы. Некоторые виды работ возможны только при использовании фенов, плавящих частицы пластика, не перегревая его.
4. Для сборки электронных устройств и приборов.
5. Пайки и монтажа электронных схем в электронике.
6. Лужение и подготовка для сложного монтажа массивных деталей и узлов, соединяемых при расплавлении припоя.
7. Для сварки в ограниченном пространстве.
8. Пайкой SMD-компонентов, их монтажа и демонтажа на платах.
9. Для усадки термоусадочной изоляции по завершении работ.

Устройство и принцип работы

В первую очередь, следует сказать, что устройство и принцип работы паяльной станции могут различаться в зависимости от конкретной модели, а также фирмы-производителя. В то же время существует несколько стандартных положений, отклонения от которых не допускаются ни в коем случае.

Так, к обязательным составляющим устройства относятся:

• контрольный блок, благодаря которому пользователь может осуществлять регулировку рабочих параметров оборудования;
• паяльник для стандартной контактной работы с помощью низкотемпературного припоя;
• фен, благодаря которому возможно осуществлять нагревание той или иной части сборного предмета (при этом сам по себе процесс нагревания является бесконтактным);
• термопинцет (чаще всего данный элемент используется для припаивания и удаления тех или иных деталей);
• инфракрасный источник, благодаря которому пользователь может осуществлять нагрев платы до температуры, в данный момент необходимой пользователю;
• пневматический механизм, обеспечивающий удаление нежелательных излишков расплавленного олова;
• браслеты, снимающие статическое напряжение;
• дополнительные комплектующие.

Если говорить о непосредственном принципе работе устройства, то важно отметить, что основой паяльной станции с феном является блок управления. Именно благодаря ему все детали и элементы объединяются воедино. Важную роль выполняет датчик температуры, являющийся неотъемлемым элементом всей станции в связи с тем, что паяльник является встроенным, а не классическим

Благодаря датчику пользователь может устанавливать температуру на том уровне, которая необходима в каждом конкретном случае. Кроме того, благодаря наличию датчика обеспечивается стабильность работы агрегата. Для того чтобы установить температуру на необходимом для вас уровне, следует использовать специально предназначенную для данных целей поворотную ручку (обычно она расположена на передней панели управляющего блока)

Важную роль выполняет датчик температуры, являющийся неотъемлемым элементом всей станции в связи с тем, что паяльник является встроенным, а не классическим. Благодаря датчику пользователь может устанавливать температуру на том уровне, которая необходима в каждом конкретном случае. Кроме того, благодаря наличию датчика обеспечивается стабильность работы агрегата. Для того чтобы установить температуру на необходимом для вас уровне, следует использовать специально предназначенную для данных целей поворотную ручку (обычно она расположена на передней панели управляющего блока).

Некоторые модели паяльных станций с феном в свою комплектацию включают сменные жала. Данные элементы значительно облегчают выполнение пайки электронных комплектующих.

Внутри блока управления в обязательном порядке наличествует особый мембранный насос. Данный элемент обеспечивает приток воздуха к фену. При этом сам фен обладает насадками (которые могут иметь самую разнообразную форму). Эти насадки способствуют нагреву нескольких контактов элемента одновременно.

NoEnName_NULL

NoEnName_NULL — тепловая воздушная пушка высокого качества, для начинающих и опытных пользователей. Отличительной особенностью данного варианта состоит в том, что здесь имеется европейская вилка. Благодаря этому, можно позабыть о переходниках, которые достаточно часто приходится использовать при покупке китайских пистолетов подобного типа. Нагрев начинается с первых секунд и продолжается всего 5 секунд. Благодаря встроенной технологии быстрого нагрева, получается достигнуть быстрого результата без траты большого количества электроэнергии. Это стало возможным благодаря тому, что здесь используется всего 130 ватт. Данное устройство можно использовать для работы с мобильными телефонами, планшетами и прочими устройствами. Есть возможность воспользоваться несколькими имеющимися насадками.

Главные преимущества.

1. Невысокая стоимость оборудования.
2. Высокий уровень производительности.
3. Небольшие размеры устройства.
4. Быстрый нагрев и поддержание необходимой температуры.

Недостатки.

1. Не слишком надежный провод устройства.
2. Небольшая мощность.

Стоит понимать, что данный вариант создан, прежде всего для домашнего пользования новичками. При этом, можно выполнить практически любую работу не менее качественно, чем более дорогие варианты фенов.

Эксплуатация различных видов паяльного оборудования

Ввиду разнообразия разновидностей паяльного оборудования подобрать прибор для пайки, максимально удовлетворяющий стоящим задачам, бывает непросто. Собираясь приобрести ту или иную модель, советуем первым делом изучить их технические возможности и рекомендованную производителем область применения.

Домашние мастера, которым приходится выполнять мелкие операции паяльником, часто оказываются в ситуации, когда происходит перегрев чувствительных элементов прибора, но ничего поделать с этим не могут из-за отсутствия возможности правильно настроить температуру рабочего жала.

Тем, кто сталкивается с этим достаточно часто, обязательно стоит подумать о том, чтобы приобрести именно паяльную станцию с феном взамен обычного паяльника.

Такие станции поставляются с блоком питания, который позволяет по своему усмотрению настраивать напряжение, а также температурный режим прибора.

Однако не стоит рассчитывать, что после покупки паяльной станции с системой термостабилизации вы сможете обеспечить для себя комфортные условия работы. Прежде чем остановить выбор на определенной модели, необходимо сравнить все предлагаемые станции по такой характеристике, как мощность. Особенно об этом нужно побеспокоиться мастерам, которые собираются использовать тугоплавкие припои.

Если этому моменту не уделить внимание, то во время работы такой станцией могут возникнуть следующие негативные последствия:

• вследствие превышения допустимой температуры пайки компоненты схемы начнут перегреваться;
• из-за сильного перегрева значительно уменьшится срок службы жала паяльника;
• резко сократится долговечность нагревательного элемента;
• постоянный перегрев дорожек на плате;
• низкое качество пайки.

Если подобные ситуации приходится наблюдать довольно часто, то стоит подумать о замене используемого оборудования на специальные устройства для бессвинцовой пайки. Они не только обладают более высоким показателем мощности, но и могут быть использованы и для свинцовой пайки.

Принципы выбора паяльного оборудования

Рассмотрим, какую паяльную станцию выбрать для дома.

Выбор паяльного комплекта для домашней мастерской зависит от вида работы. Вначале определяют ценовую категорию, затем сравнивают дополнительные параметры и возможности оборудования. Лучшая паяльная станция будет та, в которой оснастка рекомендована для специфики ваших работ по монтажу.

Обязательно ознакомьтесь с инструкцией, как пользоваться паяльной станцией, как устанавливать температурные режимы, какие дополнительные возможности она предоставляет. Инструкции предоставляются в комплекте и не будут особо сложными для понимания даже начинающему пользователю.

Диапазон рабочих температур

Рабочая температура задается исходя из типа используемого припоя.

При недостаточной температуре припой не расплавится полностью, произойдет «холодная пайка». Холодный припой прилипает к нагреваемому контакту, но не смачивает его, и не соединяет элементы. Между контактом и припоем остается микроскопический зазор, такое соединение недолговечно.

Чрезмерно высокая температура изменяет свойства припоя, пайка становится пористая, элемент и печатная плата перегреваются.

Если температура выбрана правильно, после остывания припаянный контакт блестит, капля припоя ровная, без пор, окислов, и неоднородных включений.

Для монтажа на печатной плате обычно используют припой ПОС-60, с оптимальной температурой жала паяльника 190–200 градусов.

Температура жала паяльника выше, чем 250 градусов, и ниже, чем 180 градусов, используется редко.

Паяльные комплексы предлагают значительно более широкий диапазон рабочих температур, но такая возможность, чаще всего, избыточна.

Точность удержания температуры

Для качественной пайки температура на жале паяльника, или в зоне дистанционного нагрева, должна отклоняться от температуры, заданной на приборе, в пределах не более 10 градусов.

Очень хорошим считается диапазон отклонений +/- 5 градусов. Также большое значение имеет точность и инерционность датчика контроля температуры в паяльнике.

Скорость установления рабочего режима

Паяльные станции могут быть оснащены датчиками простоя, и, если паяльник некоторое время лежит на подставке, станция его отключает. Этим действием экономится электроэнергия, и гарантируется отключение забытого горячего прибора. С другой стороны, во время работы отключение мешает, так как приходится каждый раз терять время, ожидая разогрев паяльника до рабочей температуры.

Комплектность насадок на фен и на паяльник

Чем больше типоразмеров насадок на фен, и сменных жал паяльника, производитель положит в коробку, тем шире возможности мастера по работе с различными конфигурациями рабочей зоны монтажа. Чем разнообразнее печатные платы и наборы радиоэлементов, с которыми необходимо работать, тем важнее наличие в комплекте разнообразных насадок.

Бренд

Неофициальным стандартом паяльного оборудования служит японская . Поэтому в описаниях аксессуаров паяльных станций можно встретить термин «хакко — совместимый паяльник», или «хакко — совместимый фен». Это не значит, что прибор укомплектован оснасткой от этой фирмы. Но это значит, что приобретаемый аппарат совместим с насадками, оборудованием и запчастями «Хакко». При необходимости расширить ассортимент насадок, или починить вышедший из строя инструмент, проблем не возникнет.

На сегодня в Китае работает несколько производителей, выпускающих хакко — совместимые паяльные станции неплохого качества по доступной цене. Они показаны в обзоре, приведенном ниже.

Если вам требуется высокое качество оборудования, можно приобрести японскую, или немецкую станцию. Но цена у них будет соответствовать качеству.

Что можно рекомендовать

Если проанализировать высказываемые мнения о паяльных станциях на тематических форумах, то несложно составить своеобразный рейтинг моделей, о которых больше всего хвалебных отзывов.

Стоимость изделий – в рублях РФ.

«YIHUA» серий 850, 8508D, 850AD, 900H

Диапазон – до 450 ºС; термовоздушная насадка; рабочий элемент – керамика. Цена – 5 690 (данные для модификации 850).

«Lukey». Серии 852, 868, 702, 898

Мощность (для модели 852) 0,7 кВт; диапазон регулировки от 100 до 480; управление цифровое; керамический элемент; ТЭН. Цена – 5 430.

Приведенной информации достаточно, чтобы сделать оптимальный выбор паяльной станции для бытовых нужд. Удачного выбора!

Что такое паяльная станция

Паяльная станция – это специализированное оборудование, применяемое для пайки чувствительных к высокой температуре и напряжению радиотехнических деталей (микросхем, транзисторов, конденсаторов).

Основными частями такого оборудования являются:

• Модуль управления – блок, включающий в себя понижающий трансформатор, микросхему управления температурой паяльника;
• Паяльник – рабочий орган данного оборудования, связанный с модулем управления гибким экранированным кабелем;
• Подставка – располагается сбоку от модуля управления и служит для безопасного размещения разогретого паяльника в перерывах между паечными работами.

Более сложные модели содержат также фен, термопинцет, инфракрасный излучатель для подогрева определенного участка печатной платы. В некоторых станциях внутри встраивается небольшой воздушный компрессор, нагнетающий воздух в фен с нагревательным элементом.

Устройство электродвигателя и принцип работы

Магнитное поле создает статор.

Главным элементом его конструкции для двигателя постоянного тока служит постоянный магнит, для переменного тока – обмотка возбуждения. Ротор (якорь) имеет собственную обмотку, на которую при помощи щеточно-коллекторного узла подается напряжение. Взаимодействие магнитных полей заставляет ротор вращаться.

Коллектор состоит из набора контактов, представляющих собой медные пластины, расположенные непосредственно на роторе. Миканитовые или слюдинитовые манжеты выполняют роль изоляторов для каждого отдельно взятого контакта. Графитовые щетки – скользящие контакты прижатые к коллектору.

Контактные паяльные станции

Основной проблемой паяльников является перегрев элементов, находящихся в работе, что особенно опасно для полупроводников. В паяльных же станциях, имеющих систему термостабилизации, температура рабочего элемента регулируется с помощью блока питания в диапазоне от 250 до 330 градусов. Примером станций данного типа могут являться модели:

• Lukey 936+
• AOYUE 936
• AOYUE 937

Контактные станции для пайки без применения свинца

В случае ремонта современных плат, созданных на тугоплавких припоях без применения свинца, используются станции бессвинцовой пайки, где мощность нагревательного элемента составляет от 75 до 160 Вт. Самыми известными моделями этой категории являются:

• Goot PX-501
• GOOT RX-802AS
• AOYUE 2900
• GOOT RX-852AS
• ATTEN AT80D
• GOOT PX-201

Бессвинцовые станции вполне успешно можно применять и для работы со свинцовыми припоями. Однако контактная пайка не может использоваться в распространенном сейчас SMT-монтаже, где применяются миниатюрные элементы.

ATTEN AT80D

Ремонтные

Кроме того, в профильной литературе и в интернете встречаются упоминания о ремонтных паяльных станциях. Их используют для осуществления ремонта всевозможных электронных устройств или на тех производствах, где необходимо автономное или единовременное выполнение разных операций, связанных с пайкой.

Говоря иначе, ремонтная многофункциональная паяльная станция представляет собой единую установку, в которой комбинируется несколько инструментов разного назначения.

Плюс ко всему бывают паяльные станции 2 в 1 и 3 в 1. Модели 2 в 1 совмещают в себе функции фена и паяльника. А паяльная станция 3 в 1 содержит в себе ещё и блок питания.

И ещё одно дополнение. Практически все паяльные установки работают на электроэнергии. Но некоторых интересует, бывают ли газовые паяльные станции. На самом деле здесь есть некоторая путаница в терминах.

Для выполнения значительных объёмов работ на стройках или в коммунальном хозяйстве, для пайки толстых медных труб иногда используют мощные аппараты с газовыми стационарными баллонами. Их, конечно, можно назвать паяльными станциями, но по факту это просто большие и мощные газовые горелки.

Лучшие паяльные фен станции

Термовоздушные аппараты для демонтажа микросхем и SMD компонентов. Полностью вытеснили промышленный фен и газовую горелку, используемые для этих целей раньше. Оснащаются станции с феном цифровыми контроллерами и регуляторами потока воздуха.

LUKEY 702 5434

Цифровой паяльник принципиально новой конструкции, с интеллектуальной системой автоматического отключения. Предназначен для работы с мелкими резисторами, платами и конденсаторами.

Нагревательный элемент керамический, с нихромовой спиралью и термодатчиком. Фен представляет собой компактный турбинный нагреватель воздуха, встроенный в ручку. Это избавляет от необходимости устанавливать неудобный и жёсткий воздушный шланг. Имеется производительный встроенный микропроцессор, контролирующий информацию от термодатчиков.

Технические характеристики:

1. Мощность аппарата — 750 Вт.
2. Напряжение — 220 вольт.
3. Уровень шума — 45 дБ.
4. Время разогрева — 7 сек.
5. Температура воздушного потока в состоянии резервной готовности — 50°C.
6. Диапазон температур нагрева — 100-480°C.
7. Тип воздушного потока — круговая крыльчатка.
8. Комплектация — инструкция, насадки, зажим, держатель.

Плюсы станции:

1. Нагреватель воздуха встроен прямо в рукоятку.
2. Микрочип с мгновенным реагированием на внешние факторы.
3. Умная система автоматического отключения, значительно повышающая эксплуатационный ресурс.
4. Термодатчик.
5. Доступность и дешевизна комплектующих.
6. Качественный металлический держатель паяльника с ванночкой для чистящего полотна.

Минусы станции:

1. Нет оловоотсоса.
2. Массовый брак.
3. Гнездо на паяльный провод PS/2.
4. Некачественное изготовление корпуса фена — не хватает отверстий.

ELEMENT 878

Паяльная станция с плавной регулировкой мощности. Питается от бытовой электросети 220 вольт. Отличный инструмент для проведения пайки самых различных предметов и микросхем. Сочетает компактные габариты и широкий функционал.

Управление осуществляется посредством микроконтроллера, позволяющего устанавливать и отслеживать температуру воздуха и жала. Это обеспечивает высокую точность настройки системы в соответствие с проводимыми работами. Производитель предусмотрел функцию неактивного состояния аппарата, дающую возможность существенно сократить расходы электричества.

Технические характеристики:

1. Мощность аппарата — 700 Вт.
2. Напряжение — 220 вольт.
3. Мощность фена — 600 Вт.
4. Мощность паяльника — 60 Вт.
5. Материал жала — металл.
6. Материал ручки — пластик.
7. Диапазон температур нагрева — 200-480°C.
8. Комплектация — насадки, губка, подставка.

Плюсы станции:

1. Опция резервного состояния — автоматически включается при нахождении паяльника на подставке.
2. Регулятор температурного режима.
3. Низкая стоимость.
4. Управление на резисторах без дополнительной электроники.
5. Быстрый нагрев.
6. Удобная подставка.
7. Бесшумный трансформатор.
8. Богатая комплектация — много присадок, два варианта нагрева для плат.

Минусы станции:

1. Китайская дешёвая схема.
2. Плохое качество клемм и вспомогательных частей аппарата.
3. Нет кейса под сопла.

LUKEY 852D+

Цифровая паяльная станция, оборудованная 4 сменными насадками для фена. Электронный контроль фактической температуры потоков воздуха обеспечивает точность в работе. Жало легко меняется в случае необходимости.

Технические характеристики:

1. Мощность аппарата — 350 Вт.
2. Напряжение — 220 вольт.
3. Мощность паяльника — 50 Вт.
4. Тип нагревателя — керамический.
5. Материал ручки — пластик.
6. Диапазон температур нагрева — 200-480°C.
7. Комплектация — 4 насадки, губка, подставка.

Плюсы станции:

1. Универсальность — 4 сменные насадки для фена различного диаметра.
2. Функциональный индикатор состояния нагревательного элемента — 3 режима.
3. Защита от поражения электронных компонентов напряжением за счёт применения керамического нагревателя.

Минусы станции:

1. Компрессор нуждается в переделке, если нужно проводить более тонкие работы.

Эксплуатация паяльной станции

Итак, как пользоваться паяльной установкой? Вообще это не сложнее техники пайки паяльником. Даже наоборот, пользоваться ею удобнее и комфортнее.

Стоит сразу выделить одно правило работы: не стоит устанавливать максимальную температуру без крайней необходимости. У контакторного паяльника это может привести к перегреву жала, а в термофене может выйти из строя термоэлемент.

Следует также использовать только качественный флюс. Хотя данный совет актуален при пайке любым оборудованием.

Не следует также включать термофен на максимальную мощность. Это приведет к сдуванию радиодеталей.