почему нельзя паять заземление
Как правильно паять паяльником
Автор: Владимир Васильев · Опубликовано 4 января 2015 · Обновлено 29 августа 2018
Приветствую вас, дорогие друзья! Вот посетила меня одна мысль, вот веду я свой радиолюбительский блог, а вот статей касающихся технологий все-таки маловато. Эта статья должна ситуацию несколько изменять.
Итак о чем же будет сегодняшняя статья?
Статья будет, как вы наверное догадались о технологии пайки, о том как лучше всего совершать сие действие, чтобы получилось качественно и надежно.
Кстати а вы читали о том как делать платы самостоятельно, настоятельно рекомендую. Кроме этого я задумал одну тему которая просто перевернет все с ног на голову [urlspan] не пропустите [/urlspan].
Я вспоминаю, как впервые попробовал припаять что-то. Для этих целей я взял большой отцовский паяльник ват на сто (этот паяльник имел вид топорика, отец им паял баки и ведра), кусок олова и какую-то скляночку с паяльной кислотой.
Так как у меня не было никаких знаний насчет этого действа, поэтому я решил импровизировать и естественно у меня ничего не получалось. Капля олова, что удалось мне наплавить ба байским паялом, никак не хотела прилипать к ножке здорового резистора, выдранного из старого телевизора. Запах испаряющейся кислоты вдарил мне в нос, но к моему изумлению это ни к чему хорошему не привело. Эх и намучился же я тогда, и вдобавок сделал себе несколько ожегов.
Так что читайте дальше и вам не придется обжигать пальцы и печально наблюдать на неудачно припаянное соединение.
Технология процесса
Технология сего процесса на самом деле очень проста, и во главе угла нужно лишь понимание всего того что именно происходит когда мы тычем паяльником в расплавленный припой. Ну что же начнем наверное по порядку.
Пайка — это процесс образования неразъемного соединения путем диффузии припоя (металла или сплава находящегося в расплавленном состоянии) в поры соединяемых металлов с последующей кристаллизации припоя.
Для соединения двух деталей посредством пайки нужно выполнить нагрев спаиваемых поверхностей, затем нужно обеспечить затекание расплавленного припоя в поры спаиваемых деталей.
Этому процессу может помешать грязь на поверхности деталей а также оксидная пленка, которая образуется на поверхности металла в присутствии воздуха. Поэтому любые спаиваемые детали должны быть тщательно зачищены, обезжирены. Если детали покрыты ржавчиной или просто грязные то расплавленный припой не сможет затечь туда куда оно должен затечь.
Итак у нас есть две металлические детальки, которые мы хотели бы соединить в одно целое изделие. Это может быть ножка резистора которую мы хотим впаять в монтажное отверстие в плате. Поэтому первым делом мы должны убедиться в чистоте процесса, плата должна быть чистой и обезжиренной так же как и выводы резистора. Хотя резистор как правило если он новый то не нуждается в дополнительной очистке.
Все бы хорошо, но на открытом воздухе на поверхности металла постоянно образуется оксидная пленка, и это нам может помешать. Об этом волноваться совершенно не стоит, так как с этим справиться нам поможет флюс.
Флюс — это вещество служащее для удаления оксидной пленки с поверхности металла, а также уменьшения поверхностного натяжения.
В качестве флюса в большинстве случаев нам подойдет канифоль, которую можно купить в большинстве магазинов радиодеталей. Канифоль это на самом деле обыкновенная смола, продается в маленьких баночках в твердом состоянии.
Я сказал в твердом, потому, что существует также СКФ — спиртоканифольный флюс, который продается в небольших флакончиках. Раствор канифоли в спирте можно сделать и самому в домашних условиях, а затем разлить во флакончики из под лака для ногтей, что очень удобно.
Итак для запаивания резистора в плату, нужно нанести немного флюса на спаиваемые поверхности. Для этого тычем разогретым паяльником в баночку с канифолью, наплавляя канифоли на жало столько сколько нужно (определяем это опытным путем, если переборщить то ничего страшного не произойдет, просто придется потом помучиться оттирая избытки флюса). Незамысловатым тычком переносим расплав смолы с жала паяльника на спаиваемы поверхности.
Для спаивания радиодеталей нам подойдет не любой паяльник. Паяльник должен быть маленьким (это просто удобно, так как современные радиодетали стремятся к постоянной миниатюризации), удобным и по возможности иметь регулировку температуры.
Теперь оксидная пленка больше не сможет образоваться на поверхности металлов. Следующим шагом нужно сформировать паяное соединение. Набираем на жало паяльника капельку припоя.
При пайке радиоэлектронной аппаратуры используется припой марки ПОС 61, температура плавления 190°С. В марке припоя число означает процентное содержание олова (получается 61% олово, остальное свинец). Чистым оловом паять нельзя, так как оно образует хрупкое соединение. Есть даже такое понятие как оловянная чума, можете погуглить по интернету и посмотреть видеоролики. Попросту говоря, это явление когда при воздействии низких температур олово рассыпается буквально на глазах.
Итак, для запайки резистора мы набираем капельку припоя на жало паяльника и небольшим тычком длительностью в 3 — 5 секунд касаемся спаиваемых деталей. Наша задача за такой короткий промежуток временя прогреть спаиваемые детали, добиться растекания припоя по поверхности деталей и постараться сформировать красивое паяное соединение.
Вот и вся технология, не сложно правда?
Так оно и есть вот только во всем этом процессе есть ряд нюансов, на которых я хотел бы остановиться по подробнее.
1. Температура пайки.
Вы наверное заметили, что я рекомендовал, касаться спаиваемых поверхностей радиодеталей не более 3-5 секунд. Это связано с тем, что в процессе длительного и чрезмерного нагрева некоторые радиодетали могут разрушаться. Может быть к резисторам это не так принципиально, а вот кремниевые транзисторы и диоды от этого могут очень пострадать.
Именно для этих целей рекомендуется использовать маломощные паяльники примерно 25Вт, либо вообще использовать паяльник с регулируемой температурой жала. Этот вариант на мой взгляд самый выигрышный по той причине, что мы убиваем двух зайцев. Бережем капризный радиоэлемент, а также обеспечиваем стабильную температуру плавления припоя.
Ведь если температура будет избыточной то припой придет в негодность, будет таким зернистым месивом на поверхности паяльника, что не способствует качественному паяному соединению. Ну если температура не достаточна, то сами знаете, припой не сможет расплавиться и соединения также не получится.
2. Заземление.
По возможности жало паяльника должно быть заземлено. Дело в том, что некоторые радиодетали в частности полевые транзисторы очень чувствительны к статическому электричеству.
Как известно разность потенциалов на синтетической одежде, может достигать 1000В, что может вывести полевой транзистор из строя. Я думаю будет печально если вы после долгого, кропотливого монтажа устройства, убедитесь в полной неработоспособности последнего по причине пробитого транзистора.
Паяльники современных паяльных станций имеют свое заземление, но что делать если в наличии имеется только паяльник типа ЭПСН 220В 25Вт? Я честно говоря редко когда этим заморачиваюсь, как-то всегда обходилось, но есть способ. Можно доработать паяльник, подключить жало паяльника с земляной шиной здания, либо кинув на батарею отопления, вот как-то так. Кстати наверное именно для этих целей на паяльниках ЭПСН имеется небольшое ушко на нагревательном элементе.
3. Металл спаиваемых деталей.
На поверхности алюминия оксидная пленка образуется практически мгновенно, поэтому сколько не зачищай алюминий запаять его будет оочень сложно. Для спаивания алюминия есть специальные флюсы, но я думаю основная задача при пайке алюминия должна заключаться в обеспечении изоляции металла от воздухе в процессе пайки.
На просторах интернета я слышал об одном способе спаивания алюминия, при этом спаиваемые детали погружаются в масло, тем самым изолируются от воздуха, затем зачищаются и спаиваются в большом количестве активного флюса.
4. Немного о флюсах.
При пайки различной электроники в 99% случаев используется обычная сосновая канифоль. Этот флюс хорош тем, что он абсолютно нейтрален. В отличие от паяльных кислот, таблеток аспирина он не оказывает коррозирующего воздействия на металл. Это означает что со временем паяное соединение не пострадает от ржавчины и не будет окислено.
Канифольный флюс даже допускается не отмывать, да от этого пострадает внешний вид паяного соединения (будет заляпано капельками припоя), но это говорит о том, что канифоль не оказывает никакого негативного воздействия на металл.
Есть еще один флюс, в основе которого вся та же канифоль это канифоль-гель. Этот флюс просто офигенно эффективный, позволяет запаять то что не удается запаять другими флюсами.
Продается в шприцах. Этот флюс мне очень понравился, хотя он немного и дороговат, но все относительно. Только его нужно обязательно отмывать, по причине его проводимости.
Я как-то собирал программатор и был очень сильно удивлен в процессе его наладки. Путем доскональной прозвонки пришел к выводу, что сигнал распространялся по голому диэлектрическому участку текстолита. Оказалось что не отмытая канифоль-гель давала такие проблемы, только когда отмыл флюс все пришло в норму.
Хочу посоветовать еще один удачный флюс, который кстати можно раздобыть в аптеке. Это обычный глицерин. Есть только один косяк, аптечный глицерин как правило продается в виде водного раствора. Так что перед использованием желательно выпарить воду, вот только не переусердствуйте с нагреванием. Я как то был свидетелем небольшого фейерверка, когда нагревая флакончик с глицерином отвлекся на вскипевший чайник. Хорошо, что жена с ребенком были не рядом 🙂
А на этом у меня все. Если вы надеялись прочитать в этой статье как паять баки, то вы немножко зашли не туда и вы ошиблись, вам стоит вернуться в поиск по гугл или яндекс.
Для тех кому статья показалась полезной, я хочу сказать что был рад стараться и рекомендую [urlspan] подписаться на обновления [/urlspan]. Так как дальше будет еще больше полезных статей.
Кстати если вам статья показалась не полной, то пожалуйста напишите в комментариях, о чем бы вы хотели еще узнать. Действительно я ведь могу что-то забыть, а в комментариях отвечу.
P.S. Друзья, у меня тут возникло несколько идей и мне очень нужно ваше мнение. Есть идея проведения конкурса. по разгадыванию кроссвордов, по нашей радиолюбительской тематике. Так что очень интересует ваше мнение, напишите пожалуйста в комментариях, стоит проводить конкурс именно в таком формате или стоит придумать что-то поинтереснее. Буду очень ждать ответов.
Ну чтож на этом у меня действительно все. Поэтому желаю вам успехов во всем, прекрасного настроения и реализации всех ваших планов.