Паяльник для микросхем: секреты выбора, области применения

Обзор производителей и моделей

Многие радиолюбители часто теряются в выборе устройств. Но, безусловно, все приобретают специальную паяльную станцию. Для удобства работы необходимо подобрать электроприбор, который подойдет именно вам.

Паяльный инструмент следует выбирать, опираясь на вид деятельности. Перед тем, как купить паяльник электрический для микросхем, давайте определимся с назначением и производителями.

Так, паяльные станции можно разделить на три вида:

Для домашней пайки электроприборов.
Для работы (ремонта электроники).
Спайка деталей автомобиля.

В первую очередь стоит обратить внимание на производителя паяльных станций

Немецкая фирма «Ersa» и китайский производитель «Quick»

Выбор паяльной станции немецкой фирмы для дома будут не лучшим решением, так как цена очень высока и рациональнее будет покупать ее для профессионального использования.

Паяльные станции производителя «Quick»

Quick 202В УЫВ – для непрофессионалов.
Quick 702 ESD – для профессиональных специалистов.

Для работы с деталями автомобилей отлично подходит термовоздушная станция «Lukey 868».

Модели фирмы «Lukey»

На данный момент самые бюджетные паяльные станции производит фирма «Lukey», которая очень популярна. Но мнения об этой компании расходятся. Одни радиолюбители и мастера утверждают, что это самое дешевое китайское оборудование, которое достаточно быстро ломается, а также может стать причиной пожара.

Другие рекомендуют эту фирму для неопытных радиолюбителей, так как при щепетильном отборе моделей станции можно найти достаточно качественно оборудование, которое имеет приемлемую цену для работ в домашних условиях.

На что обратить внимание при покупке паяльника?

Конструкция большинства электрических паяльников идентична. Они состоят из нагревательного элемента с обмоткой трансформатора, вставленного в оболочку из изоляционного материала, и рукоятки, выполненной из древесины или пластика. Рабочий наконечник (жало) предназначен для быстрого переноса тепла от источника к спаиваемой детали. При его изготовлении используют красную медь, которая хорошо выдерживает высокие температуры.

Мощность электрического паяльника

Мощность — наиболее важная характеристика прибора, учитываемая при подборе определенной модели аппарата, так как от нее непосредственно зависит температура нагрева рабочей поверхности. Для спаивания элементов небольших микросхем мы рекомендуем приобрести паяльник, мощность которого не превышает 25 Вт. При использовании более мощного прибора можно повредить микросхему. Спаивание толстых проводов лучше осуществлять паяльником с мощностью 40 Вт.

Материал и форма наконечника

Чтобы прибор служил долго, а спаивание деталей было качественным, рабочий наконечник должен обладать высокой теплопроводностью, способностью скапливать тепло, износоустойчивостью и защитной окислительной пленкой.

Наиболее подходящим материалом для рабочих наконечников считаются медные сплавы. Однако они имеют низкую износоустойчивость и подвергаются коррозии. Стальные и никелевые сплавы довольно прочные и коррозионностойкие, но отличаются очень низкой теплопроводностью. Учитывая эти факторы, современные производители используют для изготовления наконечников различные композитные материалы.

В некоторых моделях используется медное жало, покрытое никелем. Такие наконечники служат довольно долго, но имеют низкий показатель адгезии. Это является существенным недостатком, поскольку к жалу не прилипает расплавленный припой. Медные наконечники с серебряным покрытием стоят немного дороже, но не создают мастеру подобных проблем.

В последнее время производители устанавливают на электропаяльники металлические жала с керамическим покрытием. Они отличаются высокой теплопроводностью, теплоемкостью и не подвергаются коррозии. При работе с таким инструментом нет необходимости постоянно очищать жало.

Наконечники для паяльников выпускают в форме иглы, конуса или клина. Наиболее удобной считается клиновидное жало, которое можно использовать для различных работ. Оно быстрее других нагревается и хорошо держит припой.

Температурный регулятор

Существенным преимуществом современных паяльников является наличие регулятора температуры, который удобно использовать при частых сменах режимов пайки. Они стоят дороже обычных, однако при необходимости могут заменить несколько устройств. Уменьшение температуры целесообразно при работе с тонкими проводами, которые могут поправиться. С таким аппаратам удобно работать со сложными приборами и микросхемами, предполагающими пайку деталей различной толщины.

Материал ручки

Ручка электрического паяльника изготавливается из материала, способного выдерживать высокую температуру. Наиболее подходящим для этих целей считается дерево. Паяльники с деревянными ручками достаточно легкие и не портятся при нагревании. Модели с эбонитовыми ручками очень тяжелые и доставляют неудобства при работе, а с пластиковыми — часто перегреваются.

Разновидности инструментов для пайки

Производители предлагают различные виды паяльников, параметры которых зависят от предназначения инструмента.

Нихромовые электропаяльники

Такие паяльные приборы предназначены для повседневной работы в быту, мастерских и других местах. Нагревательный элемент представлен проволочной спиралью, изготовленной из нихрома. Через неё пропускается электрический ток, вследствие чего и происходит нагрев. В самых простых изделиях спираль намотана на диэлектрический корпус, внутрь которого вставляется наконечник (жало). В продвинутых уже стоит термопара, и конструкция иная.
Нихромовый электропаяльник поможет выполнить мелкий ремонт в электронной и электрической сети

Керамический паяльник

Нагревательным элементом служит керамический стержень, через который проходит электроток. Этот продвинутый инструмент имеет ряд преимуществ:

быстрый нагрев;
надёжность и долговечность;
регулируемая мощность и температура;
малый вес.

Диапазон применения прибора обширен, стоимость выше средней.

Керамический инструмент незаменим для пайки, лужения и т. д

Импульсный инструмент

В российском исполнении у импульсного паяльника наконечник из медной проволоки — это звено электрической цепи, состоящей из трансформатора и преобразователя. Наконечник нагревается до рабочей температуры при нажатии на кнопку прибора и последующего удержания до окончания пайки. Благодаря регуляторам мощности и температуры этим паяльником можно выполнять пайку мелких и крупных деталей в т. ч. микросхем.

Импульсный паяльник способен выполнять пайку, монтаж и демонтаж схем, сетей

Индукционный паяльник

Инструмент состоит из следующих частей: индуктора и наконечника. Нагревание наконечника выполняется катушкой индуктора. В этом изделии включение и отключение нагрева происходит автоматически за счёт ферромагнитных свойств покрытия наконечника. Аккумуляторный прибор представлен маломощным автономным инструментом, применяемым для работы с электронными элементами.

Индукционный паяльник отличается от обычных принципом нагрева

Газовый паяльник

Такой инструмент относится к устройствам, способным работать автономно в нужном месте. Наконечник нагревается при сгорании газа.

Газовый паяльник незаменим для работы в местах, где отсутствуют доступные источники электрического питания

Инфракрасные и термовоздушные паяльные станции

Это современное оборудование, используемое при пайке сложных элементов (микросхем, обработке чипов и реболлинге). Чаще им пользуются профессионалы, реже любители.

В основе принципа работы инфракрасной пайки заложен нагрев детали инфракрасными лучами. Сконцентрированный пучок излучения действует избирательно, т. е. нагревается нужная точка, а это позволяет избегать перегрева других частей.

Нагрев происходит с помощью инфракрасных лучей

Принцип действия термовоздушной паяльной станции сравним с феном и заключается в том, что струя горячего воздуха, выходящая из сфокусированного сопла, обрабатывает требуемое место.

Принцип работы термовоздушного паяльника основан на действии горячего воздуха

Паяльник специальный

Прибор предназначен для работы с пластиковыми трубами, которая заключается в соединении труб и фитингов методом нагрева тефлоновых насадок. Тефлоновые насадки лучшие, т. к. они равномерно разогревают и плавят пластик.

С помощью специального паяльника можно выполнить прокладку нового или ремонт старого трубопровода

Инструменты, получающие нагрев от открытого источника огня

Древний, но востребованный до сегодняшнего дня метод пайки. Паяльник, нагреваемый на открытом пламени, используют для пайки массивных металлических деталей, он считается альтернативой мощным электрическим.

Паяльники, нагреваемые на открытом огне, используют и сейчас

Флюсы: основа для пайки в радиоэлектронике

Как правило, в арсенале у радиолюбителя имеется много различных химических веществ, что позволяет создать максимально качественный и надежный припой. Флюсы – это специальная химия, предназначенная для радиомонтажа. Она позволяет удалять оксидные пленки и дает припою равномерно растекаться. Флюсы разделяются на несколько типов: нейтральные, активные и антикоррозийные.

Нейтральные флюсы

Нейтральные – самые ходовые, простые и безопасные флюсы. Они не содержат кислот и других агрессивных элементов, вызывающих коррозию металлов, и, в основном, не требуют смывки. Канифоль – самый дешевый тип флюса – обязана быть у каждого радиолюбителя. Она защищает поверхность от окислов и предотвращает разъедание. Можно сказать, что это универсальный тип флюса.

ЛТИ 120 – жидкий флюс, относится к нейтральным. В нем нет кислот, а значит он не будет разъедать металл. Основой его состава является канифоль, растворенная в спирте. ЛТИ-120 прост в использовании: необходимо всего лишь нанести слой флюса на пропаиваемую поверхность, а потом припаять нужный элемент к плате.

В продаже также можно найти гелевые флюсы, в основе которых есть канифоль. Они очень удобны для пайки, когда нужно нанести только небольшую часть флюса в определенную зону. Обычно нейтральным флюсам не нужна смывка, тем не менее многие радиолюбители предпочитают смывать любой флюс после использования.

Активные флюсы

Активные (их еще называют кислотные) флюсы имеют в составе соляную, фосфорную или лимонную кислоту. После их применения обязательно требуется промывка детали, так как остатки флюсов будут вызывать коррозию и разъедать пайку. Такими флюсами удаляют в основном агрессивные вещества с паяемых деталей.

Самый ходовой флюс такого типа – паяльная кислота. Ею можно паять, например, никелевые сплавы. Ф38Н применяется для пайки стойкой коррозионной стали, различных медных сплавов, бронзы, нихрома и латуни. Остатки Ф38Н легко могут смываться водой.

Другие виды

Также существуют флюсы антикоррозийные, состоящие из фосфорной кислоты. Они не вызывают коррозию черных металлов, а значит нет необходимости удалять остатки флюса после пайки. Для цветных металлов желательна промывка теплой воде. Помимо воды флюсы можно смывать ацетоном, нефразом, этиловым или изопропиловым спиртами. Все эти средства подходят для очистки печатных плат.

Еще есть паяльные пасты, представляющие собой смесь флюса с припоем. Бывает, такую пасту изготавливают самостоятельно. Нужно всего лишь при помощи напильника сделать стружку из припоя и смешать ее с жидкими флюсами. Такую пасту можно наносить на деталь с последующим прогревом паяльника. Ее можно применить при пропайке навесного монтажа или использовать ее в труднодоступном месте на плате.

Таблица припоев для паяльников на микросхемы.

Паяльник для микросхем — как выбрать правильно

Все электрические паяльники, которые можно встретить в магазине или интернете, различаются по своим характеристикам. Чтобы ответить на вопрос, как выбрать паяльник для пайки микросхем необходимо определить его основные параметры:

· Мощность. Для микропайки выводов микросхем достаточно выбрать паяльник мощностью от 20 до 35 Вт. Более мощные паяльники могут вызвать перегрев компонентов.

· Габариты и вес. Лучше всего маленький паяльник, который удобно лежит в руке. Паяльник всегда держат в пальцах, как шариковую ручку — поэтому он должен быть миниатюрным и лёгким. Не следует приобретать массивные паяльники с деревянными ручками — их нельзя правильно взять в руку. Не рекомендуется приобретение паяльников в виде пистолета — ими тяжело паять детали на печатных платах.

· Конструктивное исполнение

При выборе нужно обратить внимание на материал ручки (он должен быть удобным, нескользким, не натирать мозолей), на исполнение электрического шнура (кабель должен обязательно быть в двойной изоляции, с сечением жилы провода не менее 2,5 мм, эластичным, чтобы не мешал при работе). · Наличие контроллера температуры (термостата)

Для обеспечения качественной пайки температура жала паяльника должна быть от 260 до 300 °C, не выше

· Наличие контроллера температуры (термостата). Для обеспечения качественной пайки температура жала паяльника должна быть от 260 до 300 °C, не выше

Если встроенный контроллер отсутствует, лучше выбрать паяльник с питанием 12 В или 36 В. По отзывам радиолюбителей, хуже всего справляются с контролем температуры тайваньские паяльники на 220 В — они перегреваются, из-за чего не получается качественно припаять микросхему. В качестве выхода из положения паяльник включается через регулятор мощности, который можно приобрести или сделать самому.

· Форма и тип жала. Лучший выбор — это паяльник со сменными насадками. Для пайки планарных микросхем лучше всего подходит жало диаметром 2 мм со срезом 45°, которым удобно выполнять пайку ножек «волной припоя». Тонкими конусными насадками удобно паять микросхемы со штырьковыми выводами в металлизированных отверстиях платы. Паяльные жала должны быть со специальным покрытием, которое препятствует появлению нагара. Не следует брать обычные медные насадки — они быстро обгорают, окисляются, их нужно периодически зачищать.

· Наличие паяльной станции. Паяльная станция — это отдельный блок с контроллером и регулятором температуры, к которому через разъем подсоединяется паяльник и другие элементы (фен, термопинцет). Станция используется в основном для профессиональных или постоянных паяльных работ, для разового ремонта в домашних условиях её стоимость слишком высока (от 3 тыс. р.).

Виды паяльников

Паяльные приборы подразделяются на несколько видов, которые отличаются как конструктивными элементами, так и назначением:

Электрические паяльники

Оснащены керамическими/спиральными нагревателями. Это самый простой и доступный вид устройства. Конструкция состоит из ручки, корпуса с жалом и нагревательным элементом внутри. Форма жала может быть в разном исполнении: игольчатая, срез под одним или двумя углами, четырёхугольная, изогнутая. Вид наконечника подбирается в зависимости от поставленной задачи и обрабатываемых материалов.

Ещё одной разновидностью электропаяльников являются приборы импульсного типа. Стоимость их немного выше, однако, это оправдывается удобством и качеством выполнения пайки на печатных платах и микросхемах. Рабочий режим включается нажатием и удержанием кнопки пуска.

Всего за несколько секунд наконечник нагревается до нужной температуры. Современные модели оснащены регуляторами мощности и нагрева, что позволяет производить пайку не только мелких, но и крупных деталей.

Электрические модели легки в применении, достаточно включить в розетку (напряжение 220 В) и установить температурный режим (если в модели предусмотрен терморегулятор). Они имеют простую конструкцию, при необходимости можно отремонтировать поломку самостоятельно.

Диапазон мощности (от 25 до 200 ватт) даёт возможность подобрать оптимальный вариант. Импульсные паяльники к тому же экономичны, ведь расход энергии происходит только во время нажатия кнопки. Однако стоит учесть, что дешёвые устройства быстро перегорают. Ремонт их нерентабелен, проще избавиться от поломанного прибора. Изъян импульсного устройства – отсутствие точной настройки температуры.

Современные модели электрических паяльников оснащены регуляторами мощности и нагрева, что позволяет производить пайку не только мелких, но и крупных деталей

Индукционные паяльники

Функционируют с помощью катушки индуктора. Наконечник прибора покрыт ферромагнитным составом, который обеспечивает автоматическое поддержание температуры жала в определённом интервале, при этом не требуется техническая поддержка управляющей электроники и терморегулятора.

Картридж представляет собой тонкую трубку, что в сочетании с лёгким антистатичным материалом делает ручку довольно эргономичной. При работе с таким прибором рука не напрягается сильно, а конструкция позволяет выполнять пайку более точно.

Недостатков у индукционных паяльников практически нет, однако специалисты отмечают, что все сложности при выполнении работы связаны с отсутствием термостата.

Термовоздушные устройства

Функционируют за счёт подачи потока горячего воздуха через керамический или спиралевидный нагреватель в сопло. Приборы данного вида подразделяются на компрессорные и турбинные. Температура подаваемой струи достигает высоких показателей (100-500°С).

Преимущество данных паяльников заключается в формировании большого потока воздуха, что даёт возможность спаивать детали разного размера. К тому же стоимость таких приборов невысокая.

Из недостатков выделяются: сильный поток может сдуть детали с рабочего стола, а также неравномерный прогрев поверхности. Также стоит отметить, что для выполнения разных работ потребуется менять насадки.

Газовые устройства

Оснащены горелкой. Использовать такие паяльники очень удобно в местах, где отсутствует электрическая сеть. Компактные размеры и небольшой вес дают возможность производить пайку практически в полевых условиях. Для соединения двух поверхностей применяется открытый огонь. Заправка осуществляется с помощью обычного газового баллончика.

Из преимуществ выделяется автономность прибора. Среди недостатков: выбросы продуктов горения в атмосферу, пожароопасность, необходимость производить замену насадок в зависимости от планируемых работ.

Использовать газовые паяльники очень удобно в местах, где отсутствует электрическая сеть

Молотковый паяльник

Представляет самый старинный вид. В современном исполнении может быть электрическим или нагреваться на открытом огне. Конструкция представляет собой ручку с толстым наконечником, отсюда и произошло название. В основном такие устройства используются для пайки больших деталей, проводов большого сечения, труб, жестянок.

Основные преимущества заключаются в доступности самостоятельного изготовления и мощности, соответствующей электрическим приборам в 100-150 ватт. Недостатками считаются отсутствие регулировки температуры и ограничения в применении.

Конструкция представляет собой ручку с толстым наконечником, отсюда и произошло название

Паяльная станция

Помимо паяльника можно приобрести термовоздушную паяльную станцию. Это мощный инструмент в руках радиолюбителя. Данный инструмент оснащен настройкой температуры с точностью до одного градуса. Паяльная станция имеет удобную подставку.

С помощью такого прибора можно паять не только мелкие радиодетали, но и выпаивать целые микросхемы из плат за счет горячего воздуха. Паяльные станции могут значительно ускорить вашу работу. Но чтобы паять такой станцией, необходим опыт.

Для новичков в паяльной станции на первых порах нет необходимости. Достаточно простенького паяльника для обучения мастерству пайки. Но как только вы освоитесь и будете уверенно держать паяльник в руке, то можно подумать о более дорогом оборудовании.

Промышленная технология

На крупных предприятиях пайку паяльником используют лишь отдельные структурные подразделения, которые заняты ремонтом и обслуживанием рабочего оборудования. Для нужд производства применяют высокотехнологичные установки, которые позволяют регулировать многие параметры:

состояние заготовок;
рабочая температура;
давление.

Для защиты металла от коррозии в печь добавляют различные флюсы. Полученные соединения отвечают всем требованиям, предъявляемым к современным изделиям.

Печи отличаются источниками тепловой энергии:

электрические;
индукционные;
газовые.

Конвейерная. Применяют на производственных компаниях, которые специализируются на изготовлении однотипных деталей. Система отличается высокой производительностью, поскольку заготовки после соединения попадают обратно на конвейер и остывают в процессе транспортировки.
Шахтная. Такая конструкция предназначена для массового производства крупногабаритных деталей. Их загружают в камеры и соединяют на заданных параметрах.
Элеваторная. Принцип схож шахтной системой. Отличие заключается лишь в конструкции загрузочного механизма.

Для соединения заготовок, активно взаимодействующих с кислородом, существуют вакуумные установки. Полученное соединение отличается высоким качеством, за счет отсутствия посторонних примесей.

Сравнительная таблица лучших паяльников

Название	Основные характеристики	Цена
Союз ПС2005-40	Простая конфигурация, мощность прибора – 40 Вт., работает от сети с напряжением 220 В.	₽ 91
Зубр Профессионал 40W	Мощность 40 Вт, есть конусообразный наконечник и двухкомпонентная прочная рукоятка,в комплекте имеется колпачок.	₽ 494
Зубр Эксперт 60W	Мощность прибора – 60 Вт, комплекте есть специальная подставка, защитная насадка и припой.	₽ 804
STAYER PROFESSIONAL 55409	Мощность — 8 Вт, в комплекте с паяльником идет насадка, подставка и припой.	₽ 692
Зубр Профессионал 200W	Мощность — 200 Вт, есть кнопка отключения.	₽ 1 181
Rexant 220V 25W	Мощность — 25 Вт, имеет керамический наконечник, рукоятка изготовлена из термостойкого пластика.	₽ 335
Rexant 220V 30-70W	Мощность — 70 Вт, есть переключатель режимов работы (70 Вт и 30Вт).	₽ 345
Rexant HT-019 220V 40W	Есть встроенный вакуумный насос, используется ударопрочный пластик, не скользит.	₽ 388

Выбор паяльника для микросхем

Большинство пользователей предпочитают использовать паяльные станции, однако некоторые радиолюбители предпочитают пользоваться ручными паяльниками для микросхем. К ним предъявляются следующие требования:

Максимальная мощность инструмента не должна быть больше 25 Вт.
Должно использоваться тонкое жало с диаметром 2,5-3 мм.
Необходимо приобретать такие модели, у которых имеется регулировка температуры жала, чтобы не повредить микросхемы.
Специалисты не советуют использовать серебряный припой. Лучше, если он будет иметь небольшое содержание олова.
Флюс выбирается любой, независимо от компонентов или производителя.

обязательно использовать заземление

Что касается выбора страны-изготовителя, то качественные аппараты представлены Чехией. У них оптимальное соотношение цены и качества, а комплект включает в себя все необходимое для широкодиапазонных работ. Неплохие модели представлены турецкими производителями. Однако следует помнить, что на рынке имеется очень много подделок китайского производства плохого качества.

Таким образом, выбор паяльника – дело нелегкое. Не так просто найти такой аппарат, который соответствовал бы всем предъявляемым требованиям. По мнению большинства специалистов, для работы лучше всего приобретать паяльные станции. Они удобные и практичные. Однако для бытового использования обычный паяльник подойдет как нельзя кстати.

Нагрев и расплавление припоя

Большинство недорогих паяльников обычно нагревают наконечник от 200 до 600 градусов по Цельсию, поэтому будьте очень осторожны при использовании паяльника, особенно при выпаивании. Более продвинутые профессиональные паяльные станции включают в себя управление температурой, поэтому пользователь может выбрать определенную температуру для разных проектов и наборов припоя

Важно следить за наконечником жала при его использовании. Обычная практика заключается в использовании влажной губки для удержания наконечника

Перед началом пайки очищайте наконечник и не допускайте загрязнения во время процесса пайки.

Эксплуатация паяльника

Паяльник используется для нагрева соединений, подлежащих монтажу. Для электронных схем вы должны использовать паяльник 25 — 40 Вт (Вт). Паяльники более высокой мощности необязательно более горячие; они просто способны нагревать более крупные компоненты. Паяльник 40 Вт делает соединения быстрее, чем паяльник 25 Вт. Прибор можно приобрести в магазинах бытовой техники и в большинстве крупных универмагов либо изготовить паяльник для микросхем своими руками.

Припой имеет более низкую температуру плавления, чем металлы, которые соединяются. Припой расплавляется, когда он нагревается, но соединяемые металлы не будут деформироваться, если правильно выбрать паяльник для микросхем. Сердечник из канифоли действует как флюс. Он предотвращает окисление соединяемых металлов и повышает способность лудить соединяемые поверхности.

Добавление припоя

Припой для микросхем, который используется для соединения медных контактов, имеет кислотное ядро, которое подходит для труб, но будет разъедать электронные соединения. Используйте пайку с сердечником из канифоли. Для микропайки большинства электронных компонентов лучше всего использовать пайку диаметром от 0,75 мм (мм) до 1,0 мм. Более плотный припой может затруднить пайку мелких соединений, а также увеличить шансы создания мостов припоя между медными дорожками, которые не предназначены для подключения.

Для большинства электроники используется сплав 60/40 (60% олова, 40% свинца), но также доступны бессвинцовые припои

Важно всегда держать горячее жало на подставке, когда оно не используется. Влажная губка используется для очистки кончика жала

Паяльник для микросхем – в чем его отличие от обычного