Паяльники для микросхем: выбираем лучший

ELEMENT 937D 15288

Китайский Элемент — разновидность паяльной станции, используется для ручного демонтажа или монтажа мелких радиоэлементов. Диапазон нагрева неплохой, в отличие от предыдущих экземпляров – от 200 до 480 градусов. Температура плавно регулируется. Основные сведения об аппарате:

• мощность – 45 Вт;
• форма жала – прямая;
• есть возможность смены жала;
• форма наконечника – конус.

Прибор не может похвастаться обилием функций и возможностей, но отлично подойдет для подарка и последующего использования в быту.

Для любительского уровня выполнен паяльник очень хорошо. Цена адекватная и радует гарантия. Коннектор не выпадает, так как он завинчен. Стальная оболочка защищает нагреватель. Позволяет активно работать.

Провод сделан из силикона, но если случайно коснется жало к нему, то он будет плавиться.

Плохо себя показывает прибор с большими площадками, мощности не хватает. 45 Вт чувствуется только на медных жалах, а остальные ощущаются на 30-35 Вт. Подставка не очень хорошо фиксирует устройство. В комплекте есть тонкие наконечники, но их мало (могло бы быть больше).

Разновидности паяльников по разным признакам

Кроме того, что паяльники для проводов и плат классифицируются на виды по мощности и напряжению, есть и другие критерии их разделения. Знать, какие виды паяльников бывают, и по каким признакам они подразделяются, необходимо для того, чтобы выбрать подходящий прибор в зависимости от возлагаемых на него задач.

По конструктивным особенностям паяльники бывают следующих видов:

1. Стержневые — это самые распространенные варианты инструментов для пайки. Их устройство и принцип работы описан в материале выше. Такой вид лучше всего подходит для выполнения спаечных работ по дому — когда необходимо отремонтировать бытовую технику или соединить два электрических провода, исключив уменьшение сопротивления в месте соединения
2. Пистолетные — они так называются по причине сходства по внешней форме с огнестрельным оружием. Рабочая часть инструмента располагается непосредственно под углом 90 градусов от рукоятки, что повышает удобство проведения соответствующих работ. Применяются такие паяльники при проведении ремонтных работ
3. Паяльные станции — их еще называют стационарными паяльниками. Такое название приборы получили по причине комплектации блоками управления, посредством которых регулируется напряжение, мощность, сила тока, температура

Стержневые приборы еще называют бытовыми, так как они нашли свое применение среди домашних умельцев. Однако ими пользуются не только домашние мастера, но и профессионалы. При проведении более сложных спаечных манипуляций, применяются паяльные станции, которые подразделяются на три основных вида:

• Инфракрасные — процесс пайки реализуется посредством инфракрасного излучения. Длина волны инфракрасного излучения составляет от 2 до 10 мкм, а зона прогрева колеблется от 10 до 60 мм
• Термовоздушные — плавление припоя осуществляется посредством воздействия на него потоком горячего воздуха (подобно работе фена). Температура прогретого воздуха, выходящего из сопла инструмента, составляет от 100 до 500 градусов. Фокусирование потока воздуха осуществляется посредством сопла. Создание потока реализуется за счет применения компрессора или турбины. Турбинные модели имеют встроенный электромотор внутри прибора, который соединен с крыльчаткой. Вращение двигателя приводит в действие крыльчатку, что в итоге способствует созданию воздушного потока. Компрессорные модели паяльников создают давление воздуха посредством диафрагменных компрессоров, расположенных в конструкции станции
• Цифровые — это современные профессиональные паяльники, принцип работы которых идентичен со стержневыми приборами. Отличительная их особенность в том, что специалист в зависимости от спайки соответствующих деталей, задает соответствующие параметры напряжения, тока и мощности

Еще одним немаловажным признаком, по которому классифицируются паяльники, является принцип их нагрева.

Вариант №1 – Используем резистор

Кто сказал, что сопротивление бесполезно? В нашем случае именно при помощи него мы создадим прибор, который будет работать с напряжением от 6 до 24 В. Для его изготовления нам понадобится:

• Резистор с параметрами: R=20 Ом, P= 7 Вт;
• Пластина из текстолита (с её помощью создаём держатель);
• 2 куска медной проволоки, с разным сечением. Тонкий прутик пригодится, если нужно будет использовать меньшее жало, более толстый, в свою очередь, должен соответствовать внутреннему диаметру резистора.
• 1 отделённое кольцо пружинки (в качестве элемента крепления), винт и шайба.

Порядок действий выглядит следующим образом:

С другой стороны (также торцевой) создаём отверстие по диаметру меньшего прута. Последний будет использоваться в качестве жала.

Согласно примеру (на фото), складываем детали между собой в общий механизм. Вставляем жало, доделываем крепёж, присоединяем шайбу и винт.

Из текстолитового полотна формируем ручку, на которой оставляем мини-отсек под провод и резистивный элемент. К месту, где находится доступ до нагревателя, подключаем шнур для включения в розетку.

Дополнительно подкручиваем узлы и проверяем прибор на работоспособность. Если всё было проделано правильно, и паяльник успешно работает, его можно применять для пайки стандартных радиоэлементов, а также простых микросхем. Миниатюрное изделие будет простым и удобным в эксплуатации.

Dexter 100 Вт

Простенький обычный паяльник для повседневных домашних трудностей. Он не показывает ничего сверхъестественного даже с мощностью в 100 Вт. Выбор падает на эту модель, когда она рассматривается в качестве подарка. Радует страна производитель – Италия, из-за чего все материалы должны быть качественные и надежные (но так ли это?). Работает агрегат от бытовой сети 220 В.

Из положительного: паяльник имеет толстый провод, который подойдет даже для 500-ваттных моделей. Более-менее выглядит и оснащен удобной ручкой и конструкцией жала. Очень привлекательная цена.

Теперь о неприятном. У многих владельцев, после покупки и нескольких раз использований (а то и после первых 15 минут), аппарат сгорает. Громкие слова о гарантии не оправдывают надежность. Нагревательная спираль тонкая и не внушает доверия. Болт из пластмассы для фиксации кабеля – при первом же использовании он приходит в негодность.

Как паяльником паять микросхемы

Отдельно необходимо рассмотреть процесс пайки микросхем, которые сегодня встречаются в современных телевизорах, компьютерах, телефонах и прочей технике

Прежде чем паять микросхемы, надо понимать, что здесь важно не просто припаять или отпаять элемент, но еще и разбираться с их назначением

Если для пайки проводов и печатных плат с полупроводниковыми элементами применяются обычные стержневые паяльники, то при работе с микросхемами следует использовать термовоздушные приборы или как их еще называют — фены. Их главное достоинство в том, что припаивание или отпаивание деталей осуществляется очень быстро. Для работы с микросхемами понадобится также подготовить материалы и инструменты. В качестве противоокисляющего вещества применяется флюс ЛТИ, а в качестве вспомогательного инструмента используется пинцет.

Процесс пайки микросхем термовоздушным феном происходит следующим образом:

• В качестве выпаиваемого элемента может быть микропроцессор, контроллер или микроэлементы — резисторы, диоды или конденсаторы. Перед их припаиванием или выпаиванием, необходимо обработать флюсом ножки деталей и места на печатной плате
• Если необходимо выпаять микроэлемент, который сверху залит специальными веществами, то перед выпаиванием, их нужно удалить. Для этого используется ацетон или специальные растворители
• После того, как деталь будет очищена, можно приступать к ее выпаиванию. Для этого подносим паяльник, который должен быть предварительно разогрет. Располагает его на расстоянии 2-3 см от детали
• При помощи пинцета поддеваем деталь, прилагая небольшие усилия. Как только ножки детали оплавятся, то она отсоединится от платы
• Аналогичным способом осуществляется присоединение детали к плате

При необходимости используется припой, когда на новую плату припаиваются детали. Припой следует нанести предварительно, после чего приступать к припаиванию микроэлементов. Подробный процесс работы с микросхемами паяльником, представлен в видеоматериале ниже.

Проблемы и устранение неполадок

Использование слишком большого количества припоя может привести к избыточной площади прилегания сопрягаемых деталей. Если две проводящие дорожки окажутся случайно связаны нежелательной каплей флюса, это грозит выходом из строя расположенных рядом деталей, особенно к этой проблеме чувствительны электролитические конденсаторы.

Нетекущий припой

Детали, подлежащие соединению, могут быть загрязнены. Удалите припой и очистите детали. Соединение может выглядеть зернистым или кристаллическим. Некоторые детали могли быть случайно перемещены до того, как припой был охлажден. Разогрейте еще раз, чтобы сформировать хороший контакт. Вам может понадобиться более крупный паяльник для надежного нагрева соединений.

Окисление остатка

Пайка намного проще с блестящим, чистым наконечником. Очистите наконечник влажной синтетической губкой, в то время как жало еще не остыло. Чтобы избежать окисления наконечника, не оставляйте прибор включенным, когда он не используется. Не используйте припой при более высокой температуре, чем это необходимо для его расплавления. Очистите кончик жала на влажной синтетической губке, как только он начнет меняться от серебристого цвета на коричневый.

Керамический

Если рассматривать настоящий керамический паяльник, то его нагревательный элемент будет изготовлен из керамики, но современные производители обычно просто заменяют изолятор на керамический. В оригинальном исполнении такого не будет, так как весь стержень, который нагревается, изготовлен из нескольких компонентов, которые влиты друг в друга.

Очень важно выбирать оригинальный инструмент, который отличается визуально по внутренностям, а также по более высокой цене. Достояние таких приборов заключены в более быстром нагреве, высокой мощности, более долгом сроке использования и долговечности при высоких нагрузках.

Отличия от обычного паяльного инструмента

Паяльник для микросхем в корне отличается от других приспособлений, предназначенных для пайки толстых проводов и массивных деталей, в частности

При работе с чипами и подобными им электронными компонентами основное внимание уделяется рассеиваемой ими мощности, которая не может превышать определённое предельное значение

Ещё одна проблема, нередко возникающая при работе с микросхемами (в особенности, с К-МОП структурами) – это угроза их повреждения статическим электричеством.

Таким образом, при рассмотрении отличий следует исходить из этих двух факторов и выбирать такой паяльный инструмент, который бы удовлетворял следующим требованиям:

• для пайки электронных компонентов следует выбирать паяльник соответствующей мощности (не более 12 Ватт);
• выбранное изделие должно быть оборудовано заземляющей шиной, фиксируемой на корпусе нагревателя (желательно, чтобы она была совмещена со специальным браслетом, надеваемым на руку оператора);
• для удобства работы в труднодоступных местах паяльник должен иметь по возможности небольшие габариты.

На все паяльные приспособления, предназначенные для работы с микросхемами, распространяются определённые стандарты, знакомство с которыми позволит оператору уберечь микросхемы от перегрева.

Пайка электродеталей на универсальной плате

Итак, хватит теории, переходим к практике. Подберите подходящую универсальную монтажную плату. Она сделана из стекловолокна и в ней просверлено множество отверстий. Данная печатная плата двусторонняя, а это значит, что можем припаивать к ней элементы с обеих сторон. В односторонних универсальных платах припаиваем компоненты только с одной стороны, со стороны точек пайки — серебристые кольца вокруг отверстий.

Паяльник следует подключить к источнику питания (USB, станции или сети 220 В) и положить в безопасное место, жало должно находиться в воздухе, чтобы ничего не расплавить и не обжечься случайно коснувшись его (обожгётесь всё-равно, и не раз).

Паяльник на тарелке

Наконечник прогревается некоторое время. Пока просуньте ножки паяемого элемента через соответствующие отверстия в печатной плате. Также подготовьте канифоль.

Ножки резистора продеты через отверстия в универсальной плате

Теперь поднесите жало паяльника ближе к плате и припаянной ножке.

Использование паяльника для нагрева паяемых ножек резисторов

Затем коснитесь кончиком детали. Делайте это быстро, так как если удерживать жало слишком долго, расплавится слишком много всего. Весь процесс пайки одного припоя должен занимать от 2 до 3 секунд.

Припаяйте ножку резистора, одновременно приложив жало горячего паяльника и олово

Уберем олово, чтобы излишки не остались на месте пайки

Припаиваем вторую ножку резистора к плате

Правильная (слева) и неправильная (справа) пайка:

Ножки резистора припаяны к плате: левая — правильная; правильно — неверно (слишком много припоя)

а) правильно; b) неправильно (слишком много олова, припой похож на шарик); c) неправильно (слишком мало)

Используйте плоскогубцы, чтобы отрезать слишком длинные ножки припаянных компонентов.

Резка плоскогубцами возле торца слишком длинной ножки резистора

Паяный резистор с обрезанным выводом (левая сторона); длинный вывод (справа)

Belsis 150 Вт

Belsis – российский бренд, но производится паяльник в Китае. Он очень простой в конструкции и использовании. Аппарат довольно мощный – 150 Вт и разогревается до 450 градусов. К сожалению, регулировать настройки нельзя. Агрегат часто эксплуатируется на предприятиях и, иногда, дома. До максимальной температуры девайс разогревается за три минуты. Пластиковая рукоятка довольно тонкая и за неё легко держаться даже пальцами.

Белсис недорогой и справляется со своими задачами. Имеет хорошую эргономику и приятный дизайн. В остальном, он ничем не выделяется среди конкурентов, скорее даже проигрывает во многих аспектах.

Используется аппарат исключительно для мелких работ. Мощность почти не ощущается. Прибор очень долго разогревается.

Метод сварки

Для более надёжного контакта производится сварка соединительных проводов в распределительной коробке. При таком варианте концы жил сплавляются и образуют единое целое, что является гарантией безопасности и надёжности. Цельные контакты не подвергаются окислению, и сварные соединения со временем не слабеют.

Недостаток сварки в том, что вы должны уметь обращаться со специальным оборудованием, либо придётся приглашать профессионала.

Необходимые инструменты

Кроме того, что вы должны уметь варить, вам понадобятся:

• нож (чтобы снимать с жил изоляционный слой);
• бумага наждачная (чтобы зачистить соединяемые поверхности);
• инвертор сварочный;
• перчатки (защищают руки во время сварочных работ);
• очки либо маска (защищают глаза во время сварочных работ);
• электрод графитовый (угольный);
• флюс для защиты расплава от действия воздуха.

Алгоритм сварочного соединения

1. С жил снимите ножом изоляцию на 70-80 мм.
2. Наждачной бумагой зачистите жилы до блеска.
3. Описанным выше методом сделайте скрутку проводов, её длина должна получиться не менее 50 мм.
4. За верхнюю часть скрутки аккуратно зацепите клещи заземления.
5. Снизу скрутки поднесите электрод, слегка коснитесь, чтобы разжечь дугу, и уберите. Сварка проводов происходит буквально за какие-то доли секунды.
6. После этого дайте месту сварки остыть и изолируйте соединение.

Ещё один важный вопрос, сколько ампер выставить на сварочном аппарате? Для жил сечением 1,5 мм2 достаточно будет 30 А сварочного тока, для 2,5 мм2 – 50 А.

Сварка скруток в распредкоробке наглядно показана в этом видео:

FAQ

Можно ли паяльником паять свинец?Пайка деталей из свинца осуществляется редко, так как соединение получается непрочным, даже если использовать жидкий флюс.

Что лучше: паяльник или клеевый пистолет?Для скрепления элементов из металла и пластика предпочтительнее использовать паяльник, поскольку соединение получается более прочным.

Как защитить паяльник от перегрева?Для этой цели можно использовать подставку с контактом, который размыкает перемычку. При снятии прибора происходит замыкание диода, последовательно соединенного с устройством. Таким образом установленный на подставке паяльник продолжает нагреваться, но не на полную мощность.

Стоит ли покупать паяльную станцию?

Нередко можно услышать, что профессионалы используют в своей работе паяльные станции с полным набором необходимых дополнительных инструментов – блоком регулировки температуры и параметров питания, набором припоя, флюсов и т.д. Действительно, такой многофункциональный комплект подходит для выполнения пайки любой сложности, однако и стоит он во много раз дороже, чем маленький паяльник, который и необходим начинающему ремонтнику. Если планируется регулярно проводить пайку микросхем с различными характеристиками, то, конечно, без хорошего комплекта оборудования не обойтись. Но для периодического домашнего использования это не имеет смысла. В данной ситуации лучше дорогой мини паяльник, чем дешевая паяльная станция.

Стоимость паяльников

Цены напрямую зависят от характеристик и функционала, типа нагревателя, наличия или отсутствия регулятора температуры и от бренда, выпускающего прибор. Можно приобрести недорогой паяльник, имеющий хорошие характеристики и подходящий для домашних работ, можно выбрать и более дорогую модель с дополнительными функциями.

К недорогим и бюджетным паяльникам относятся приборы стоимостью от 80 до 600руб. Чаще всего это электрические паяльники с жалом из меди, мощностью в 40 ватт. Сюда же относятся керамические паяльники с нагревателем их нихрома, никелевым жалом и мощностью от 30 до 40 ватт – их стоимость колеблется от 300 до 600 руб.

Паяльники средней цены – импульсные, мощностью в 70 ватт (от 300 до 700 руб), беспроводные и USB паяльники, с небольшой мощностью до 10 ватт (от 300 до 1300 руб).

Паяльник с долговечным жалом и пленочно-керамическим нагревателем, мощностью в 50 ватт, имеет стоимость от 2500 до 5200 руб.

Каким припоем паять

Эти сплавы изготавливаются на основе олова, свинца, меди, никеля, или серебра. Для работы с монтажными платами и бытовой проводкой применяется оловянно-свинцовый припой (ПОС). Несмотря на большое разнообразие, их можно разделить на два вида:

• мягкие (температура плавления до 300°C);
• твердые (температура плавления свыше 300°C).

Форма выпуска любая: кусковая, проволока, порошок, паста. Универсальный вариант — проволока до 2 мм в диаметре. Ее удобно набирать на жало паяльника или вводить непосредственно в зону пайки.

Интересное предложение от производителей — паяльная паста, или порошок. Это мелкодисперсный припой, в который для вязкости добавляют жидкий флюс. Получается консистентный состав с высокой адгезией, которым можно паять без предварительного флюсования. Просто наносим пасту на контакты, и производим нагрев.

Можно работать без традиционного паяльника, с помощью паяльного фена. Благодаря тонкому помолу, припой плавится быстро, и моментально растекается по рабочей зоне (с помощью флюса).

Для начинающего мастера это неплохой вариант. Работать просто, но вы не сможете научиться качественно паять в тяжелых условиях: когда под рукой нет хорошего флюса и припоя.

Суть пайки

Собственно, что такое пайка? Это соединение проводников (например, проводов или провода и дорожки на плате) с помощью легкоплавкого припоя

Звучит просто, на самом деле принципиально важно обеспечить два момента:

• надежное соединение, чтобы хороший контакт был постоянно,
• достаточную площадь соединения, чтобы место пайки не перегревалось (актуально для силовых цепей). 

Однако стоит отметить, что сам припой имеет высокое удельное сопротивление. Поэтому необходимо, чтобы толщина покрываемого слоя была небольшой, а площадь покрытия наоборот больше. Также отметим, что чем толще проводник (например, провод), тем большую площадь нужно покрывать.

Из канцелярских ручек и резисторов

Простейший мини паяльник 5, 24, 12 В в домашних условиях своими руками можно сделать из корпусов ручек для письма и старых резисторов меньшего размера.

Детали:

• резистор, в данном варианте — это МЛТ 0.5–2 Вт, 10 Ом;
• корпус ручки;
• двусторонний текстолит;
• проволока (потребуется два вида):
  • медь, ∅ 1 мм. Можно смотать со старых дросселей, трансформаторов, взять из жил для проводки, из устройств питания бытовых приборов;
  • сталь или медь, ∅ 0.8 мм;
• кабель для подсоединения к сети (с вилкой, от б/у приборов).

Этапы, как сделать мини паяльник:

1. Ободрать резистор от краски.
2. Из детали торчит 2 проволоки: одну срезают, сверлят там отверстие под ∅ 1 мм жилу. Проволока должна изолироваться от чашечки, для чего делают раззенковку сверлом потолще. На верхушке указанной части треугольным надфилем делают маленький пропил под проволоку, стальной провод изгибают, делают кольцо под него. Если провод медный, то делают закрутку пассатижами. Описанная в этом пункте проволока без изоляции.
3. Из текстолита выпиливаем (лобзиком) маленькую форму «Т» с площадками для пайки контактов кабеля питания на одном конце. Можно обойтись и без нее: просто сделать скрутку проволоки с проводами, заизолировать ее и прикрепить к ручке суперклеем. Зазор между нагревателем и ручкой — около 6 см, чтобы избежать плавления пластмассы.
4. Собирают все части.
5. Устанавливают жало. Чтобы не прожгло корпус, делают защитную прослойку из кусочка слюды, керамики на задней стенке.
6. Самоделку подключают (скручивают провода или вставляют их в штекер) к БП не выше 1 А и 15 В.

МЕГЕОН 00100

Портативный паяльник являет собой миниатюрный прибор с USB интерфейсом. Гибкая система настроек позволяет удобно использовать модель. OLED-дисплей дает возможность контролировать рабочие моменты визуально. Основные характеристики:

• напряжение – 19 В;
• мощность – 50 Вт;
• температура нагрева – 100-400 градусов.

Медное жало имеет защитное покрытие.

Благодаря USB интерфейсу есть возможность подключаться к компьютеру и производить настройку. МЕГЕОН имеет хороший функционал с небольшими размерами и весом. Прибор оснащен спящим режимом и быстро разогревается.

Прибор быстрый в разрядке. Иногда бывает проседание мощности (все-таки работа не от сети). Цена великовата для него, несмотря даже на его особенности.

CIMCO 15 0700

Электро-паяльный пистолет – это практичное и удобное устройство с маленьким временем разогрева (до 15 секунд). Максимальная температура – 400 градусов. Стандартная электросеть (220 В) подходит для пистолета. Он имеет подсветку места пайки. Полный вес агрегата составляет почти 700 грамм – рука не устает. Корпус аппарата вентилируется, а кончик жала находится на достаточном расстоянии от корпуса. Мощность агрегата – 100 Вт. Будет удобен в пользовании даже новичкам.

По обзорам владельцев, устройство считается очень хорошим. Его форма необычная, из-за чего удобно выполнять паяльные операции. Он мощный. Используется и дома, и на профессиональном уровне.

Корпус аппарата из пластика и может издавать неприятный запах при включенном аппарате. Провод коротковат. Стоимость слегка завышена.

Оборудование для пайки

Рабочий процесс должен осуществляться с использованием всех необходимых инструментов и расходников.

Паяльник электрический

То, без чего невозможна никакая пайка. Представляет собой инструмент, делимый на ручку, стержень и систему питания. Будучи подключенным к сети электропитания, нагревается до температуры, достаточной для использования расходников.

Припой оловянно-свинцовый

Один из самых популярных расходников. Ценится за способность создавать образования, обладающие эвтектическими свойствами. Обладает рядом ценных особенностей, из-за которых широко и используется.

Хотя есть внушительный перечень более современных средств, вроде кислоты для пайки, этот припой, сделанный на основе олова и свинца, всё ещё остаётся крайне популярным. Он идеально подходит для плат, дешев и позволяет качественно спаять практически всё, что угодно.

Флюс для медных проводов

Припой и металлы должны взаимодействовать между собой для получения качественного взаимодействия. Но естественные химические процессы часто этому препятствуют.

Для очистки проводов от возникающей оксидной плёнки и используется флюс. Дополнительно, он обеспечивает защиту от процессов окисления.

Паяльные пасты

Так называют пастоподобные однородные смеси, сделанные сразу из двух компонентов — припоя и флюса. Сделано это для совершенствования технологических процессов и получения более высокого качества работы вместе с ускорением совершаемых действий.

Подставка для горячего паяльника

Подставки на любой вкус — от самодельных до покупных

Поскольку паяльник для работы должен нагреться (потом ещё и остыть), а держать его всё время в руках не вариант, необходима теплоустойчивая подставка. В процессе подготовки или при перерыве она сильно выручает, освобождая руки и обеспечивая пожарную безопасность.

Оплетка для удаления лишнего припоя

Это средство для удаления излишков, нанесённых в процессе работы. Полное его название — плетенная из мёдных проводов лента. Она позволяет делать изделия более привлекательными внешне и экономнее тратить расходники.