Возможности традиционного сетевого паяльника имеют явные ограничения. Жалу паяльника не принято доверять работу с чувствительными к температуре полупроводниковыми компонентами, ведь их можно либо пережарить, либо недопаять (эффект холодной пайки дает брак). Температура нагрева паяльника обычно достигает 350-400 ˚С. И мастеру приходится регулировать температуру пайки путем ограничения или продления времени контакта жала со схемой. То есть фактически пайка идет на глаз, с примерным соблюдением температурных режимов.
Недостатки классического паяльника исправлены в так называемой паяльной станции.
Традиционная паяльная станция – тот же паяльник, но с возможностью регулировки температуры нагрева жала. Между электросетью и паяльником находится блок управления, позволяющий понижать или повышать напряжение, а вместе с ним и температуру жала. Дополнительно паяльная станция оснащается удобным и безопасным держателем для паяльника, а также площадкой для приготовления припоя.
Паяльная станция дает возможность вручную регулировать температуру нагрева жала. Продвинутые паяльные станции позволяют нагревать жало паяльника в диапазоне от 100 до 400-600 ˚С, с точностью до ±1 ˚С.
Разумеется, в состав паяльной станции может входить не только паяльник с классическим контактным жалом. Для работы с современной электроникой все чаще и чаще востребованы термовоздушные и инфракрасные нагреватели, тепловые площадки для одиночной и групповой пайки. В паре с ними могут использоваться вакуумные пинцеты, дымоотводы и оловоотсосы.
Сегодня паяльные станции представлены широчайшим разнообразием устройств. Ниже будут описаны их основные виды и будут даны рекомендации, как выбрать паяльную станцию.
Разновидности паяльных станций
Всю линейку паяльных станций можно разделить на 4 обширные категории:
- Контактные
- Бесконтактные
- Комбинированные
- Демонтажные
Эти типы паяльных станций предназначены для выполнения различных задач. Нередко в закромах у хорошего электромастера можно найти паяльную станцию каждого вида.
Хорошие паяльные станции из дорогого сегмента имеют встроенный контроллер температуры, благодаря чему нагрев паяльника мгновенно выравнивается после обусловленных плавкой перепадов температуры.
Контактные паяльные станции
Станции для контактной пайки имеют в своем составе традиционный паяльник с нагревательным жалом. При помощи контактного жала удобно выпаивать и припаивать какие-то небольшие одинарные DIP-компоненты микросхемы.
Паяльные станции контактного типа можно разделить на 2 подкатегории:
- Для пайки свинцовым припоем
- Для бессвинцовой пайки
Между собой паяльные станции для бессвинцовой и свинцовой пайки различаются лишь температурой нагрева контактного жала. Припои на основе свинца плавятся при температуре 250-350 ˚С. Если же использовать бессвинцовые припои, то обычно требуется температура 350-500 ˚С и даже более того.
Наибольшее распространение среди оловяно-свинцовых расплавов получил припой ПОС-60.
Мощность паяльных станций для свинцовой пайки обычно не превышает 50-70 (Вт). Для пайки же тугоплавкими бессвинцовыми припоями паяльной станции необходима повышенная мощность, от 70-90 до 150-200 (Вт).
Паяльные станции для работы с тугоплавкими бессвинцовыми припоями используются в основном для ремонта электроники, созданной по директивам RoHS (Restrictive of Hazardous Substances). Большая часть импортной электроники, особенно компьютерной техники, создается на платах RoHS и RoHS II.
Как выбрать паяльную станцию с бесконтактным нагревом.
Бесконтактные паяльные станции
Бесконтактные паяльные станции используются в тех случаях, когда печатная плата использует микросхемы в BGA-корпусе. Работать с компонентами BGA при помощи традиционного контактного жала не только сложно, но и опасно. Есть высокий риск повреждения деликатной BGA-схемы, а также соседствующих с ней элементов.
Среди бесконтактных паяльных станций широкое распространение получили лишь 2 вида устройств:
- Термовоздушные
- Инфракрасные
Для бытовых нужд, или же для использования в небольшом сервисном центе, вполне хватит потенциала термовоздушной паяльной станции. Но когда дело касается ремонта большого потока электроники, мастерской просто не обойтись без хорошей инфракрасной паяльной станции.
Термовоздушные паяльники
Нагревательным элементом термовоздушных паяльных станций является воздуховод, из которого выходит поток горячего воздуха. Для отпаивания микросхемы нужно лишь одеть на воздуховод соответствующую насадку и поднести к плате предварительно разогретое сопло воздуховода. Поток горячего воздуха расплавит припой, после чего микросхему нужно будет просто поддеть и извлечь пинцетом.
По такому же принципу происходит и термовоздушная пайка. Чтобы припаять микросхему горячим воздухом, следует нанести на контактные дорожки специальный мелкодисперсный припой. Далее следует поместить на плату схему и просто нагреть ее до кондиционной температуры.
Допуски на нагрев микросхем следует уточнять по технической документации на печатную плату. И уже исходя из температурных допусков определяется оптимальный припой для той или иной схемы.
Термовоздушные станции различаются между собой принципом создания потока горячего воздуха. Горячий воздух может генерироваться 2 способами:
- Компрессором
- Вентилятором
В первом случае компрессор встраивается в блок управления, где расположена регулирующая электроаппаратура. Сам термовоздушный паяльник соединяется с компрессором воздушным шлангом. Во втором же случае поток горячего воздуха генерируется вентилятором, который встраивается в рукоятку термовоздушного паяльника.
Компрессорные паяльные станции имеют более массивный и тяжелый блок управления, чем у вентиляторных аналогов. Но у вентиляторных станций сам пневмопаяльник (рукоятка) имеет увеличенные размеры.
Принципиальных различий между компрессорным и вентиляторным принципом создания нагрева нет. Но некоторые специалисты все же отмечают, что компрессор способен на создание более горячего и интенсивного обдува, чем вентиляторные аналоги.
В комплекте с термовоздушным паяльником обязательно и непременно поставляются специальные насадки. Такие насадки повторяют геометрические размеры наиболее распространенных BGA-элементов. При правильном подборе воздушной насадки получается предельно аккуратно и безопасно отпаять/припаять ту или иную микросхему.
Как выбрать паяльную станцию с инфракрасным нагревом.
Инфракрасные паяльники
Данная категория паяльных станций предназначена для профессионалов наивысшей квалификации. Это серьезная крупногабаритная техника, которая открывает неплохие возможности для групповой пайки больших печатных плат, наподобие компьютерных MotherBoard.
В состав инфракрасной станции обязательно входит плита предварительного нагрева, что дает возможность подготовить плату для быстрой, эффективной и качественной пайки. Плита предварительного нагрева позволяет прогреть печатную плату как сверху, так и снизу, что исключает риск деформации текстолита. Дополнительно уменьшается порог температурной стойкости припоя.
Инфракрасные станции различаются между собой по типу нагревателя:
- Кварц
- Керамика
Кварцевые источники инфракрасного излучения обеспечивают более равномерный и стабильный прогрев. А керамика позволяет станции работать в невидимом для человеческого глаза температурном спектре.
Существует множество уникальных по своим функциональным возможностям инфракрасных станций. В свободной продаже существую бесконтактные инфракрасные нагреватели для пайки дорогостоящих узкоспециализированных схем.
Комбинированные паяльные станции
В комбинированный системах контактная пайка совмещается с бесконтактной. Для паяльных станций этого типа нет ограничений по типу микросхем на печатной плате. Чаще всего паяльные станции комбинируют обыкновенный паяльник с контактным жалом и термовоздушный нагреватель с комплектом насадок.
Комбинированные станции – это массивные и тяжелые установки, которые рассчитаны на выполнение широчайшего спектра работ.
Демонтажные паяльные станции
Подобные устройства используются для быстрого, безопасного и аккуратного отпаивания микросхем и прочих компонентов печатной платы. Паяльные станции этого типа используют оловоотсос.
Демонтажные нагреватели хорошо приспособлены лишь для отпаивания компонентов печатной платы. Непосредственную пайку такие станции не производят. Вместе с демонтажной системой нужно иметь под рукой и комбайн для пайки. Да, использование отдельных устройств выйдет дороже в финансовом плане, но качество конечного результата пайки возрастет многократно.
Разумеется, в продаже можно встретить и паяльно-демонтажные станции, которые частично относятся к комбинированным устройствам.
