Как паять паяльником, как паять радиодетали

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 на форуме www.27kb.ru с радостью отвечу.

Автор статьи:

250 из Новосибирск (Новосибирская обл)