Все о пайке микросхем феном

Все о пайке микросхем феном

  1. Особенности пайки
  2. Инструменты и материалы
  3. Технология
  4. Способы

При монтаже мелких радиоэлементов на печатные платы наилучшие результаты дает пайка микросхем специальным феном. Этот процесс требует определенных знаний и навыков, поэтому мы расскажем, как нужно паять феном с флюсом без повреждения платы и компонентов на ней.

Устройство термофена

Изготавливаемый самостоятельно фен для пайки микросхем в общем случае собирается из следующих доступных компонентов:

  • вентилятор подходящего типа, играющий роль формирователя воздушного потока;
  • электронагреватель, предназначенный для термического нагрева фена;
  • корпус с воздуховодом и специальные насадки, обеспечивающие формирование нагретой струи с заданными параметрами;
  • два блока, предназначенные для раздельного питания вентилятора и элементов нагревателя.

Мощности самодельного фена для пайки должно быть достаточно для получения струи воздуха, нагретой примерно до 600-800 градусов (при таких нагревах можно работать с любыми типами припоев). При этом мощность встроенного электронагревательного элемента не может быть менее 2,5 киловатт.

Особенности фенов для пайки

Фен для пайки применяется в работе с легкоплавкими сплавами и металлами. Кроме того, его часто применяют для удаления лакокрасочных покрытий с поверхности старых деталей и при их нагревании. Температура воздуха, выходящего из сопла фена достигает 800 °С. Регулируется она с помощью специального реле, но кроме этого, температура зависит от используемого напряжения, вентилятора и расстояния до нагреваемого предмета.

Работа паяльным феном

Насадка изготавливается из термостойких материалов и имеет определенную конструкцию, удобную для использования в одной руке, если это не стационарный паяльный фен.

ЗУБР 55350 – недорогой профессионал

Термовоздушный паяльный пистолет профессионального класса. Применяется для демонтажа электронных радиоэлементов или пайки бесконтактным способом. Нагрев воздушного потока до температуры 500°C происходит за доли секунды.

Локализация места прогрева осуществляется тремя сменными насадками с разным диаметром выходного сопла. Предусмотрен экономичный режим ожидания при временных перерывах в работе. Аппарат отличается возможностью регулировки массовым расходом воздуха, достигающим на максимуме 120л/мин.

Плюсы:

  • Лёгкий, удобный в применении. Эргономичная рукоятка с противоскользящим покрытием.
  • Приличный массовый расход воздуха, возможность плавной регулировки.
  • Цена, электронное управление, дисплей.

Минусы:

  • Отрицательных отзывов нет.

Заключение

В сети интернет имеется огромное количество инструкций как сделать фен для пайки. Большинство методов изготовления термического фена основаны на переделке имеющегося оборудования, например, строительного термофена, бытового прибора для сушки волос или обычного паяльника с металлическим жалом.

Во многих случаях, при необходимости использования паяльного термофена следует задуматься о приобретении соответствующей станции. Подключенный к паяльной станции термофен дает данные по поводу текущей температуры воздушного потока и позволяет произвести калибровку термопары.

Инфракрасные фены

Существует и такой вид термофенов. Принцип их работы заключается не в прямой подаче воздуха, а в электромагнитном излучении инфракрасного спектра, которое нагревает обрабатываемую поверхность.

Из особых преимуществ стоит выделить безопасность для оператора. Также не следует забывать и о более высокой производительности и надёжности. Инфракрасные паяльные фены способны нагревать деталь более равномерно, нежели воздушные.

Конструкция фена паяльника

Исходя из того, что требуется получить струю раскалённого воздуха, формируется конструкция паяльного прибора. Состоит сделанный самодельный паяльный фен своими руками из следующих элементов:

  • нагреватель;
  • изоляция нагревателя;
  • вентилятор;
  • сопло;
  • корпус фена;
  • ручка корпуса;
  • схема управления;
  • держатель для паяльника.

Нагреватель

В качестве нагревателя используют нихромную проволоку в виде спирали. Для этого можно применить простую спираль от старого бытового фена. Спираль должна быть такого диаметра, чтобы оставался зазор между нагревателем и корпусом воздуховода.

Наматывая спираль, один конец проволоки продевают внутрь нагревателя, таким образом, чтобы наружу выходили два конца проводника для подключения к источнику питания. Для теплоизоляции спирали её оборачивают слюдой.

Изоляция нагревателя

Для того чтобы избежать теплопотерь, спираль нагревателя изолируют от корпуса нагревателя. Один из вариантов изоляции – это слюда. Слюда надёжно изолирует спираль от трубки воздуховода. Хрупкий материал наклеивают на стеклоткань.

Стеклоткань – хороший теплоизолятор. Для склейки слюды со стеклотканью используют резиновый клей или универсальное средство «Момент». В некоторых случаях слюду клеят на бумагу. Впоследствии клей и бумага выгорят, но сохранится слюда в форме изолирующей трубки.

Воздуховод

В качестве воздуховода (кожуха) нагревателя применяют оболочки различных радиодеталей, например, корпуса резистора или сопротивления. Можно использовать любую стальную трубку подходящего диаметра. Края одного конца трубки придётся завальцевать. Это нужно для того, чтобы сопло надёжно удерживалось в выходном отверстии трубки.

Например, берут старый резистор С-5-5, напильником аккуратно снимают завальцованный край с одной стороны оболочки. Удаляют внутреннюю начинку, и трубка для воздуховода готова.

Важно! Следуя советам «мастеров», для воздуховода используют керамическую или кварцевую стеклянную трубку. От случайного попадания флюса на поверхность этих материалов трубка разрушается. Поэтому лучшим материалом для этой детали будет сталь.

Вентилятор

В качестве нагнетателя воздуха вполне можно использовать кулер от операционного блока компьютера. Вентилятор имеет размеры в плане 40 х 40 мм, что надо учитывать при формировании корпуса самодельного фена.

Небольшие вентиляторы можно найти в старых корпусах бытовых фенов для волос. В этом деле нужно выбирать устройство, приемлемое по мощности и габаритам.

Сопло

Сопло предназначено для концентрации и фокусирования воздушного потока. Для изготовления элемента берут металлическую шайбу. Кольцо деформируют керном так, чтобы оно приняло форму чаши.

Сопло помещают в выходное отверстие воздуховода. Своими краями шайба опирается в загнутую кромку трубки и не выпадает наружу.

Корпус фена

Корпус паяльника можно вырезать из жести консервной банки. Жесть толщиной 0,3 мм – идеальный материал для изготовления своими руками термофена. В местах соединения жести делают отгибы. В них просверливают маленькие отверстия, в которые вставляют винтики и затягивают их гайками.

Обратите внимание! Применение жести – не догма. Для корпусов самоделок используют любой термостойкий материал. Это может быть строительная фанера, текстолит и даже ламинат.

Основное требование к компоновке деталей замкнутой камеры фена – это её герметичность. Все места соединений элементов корпуса должны плотно прилегать друг к другу. Это нужно для обеспечения нужного напора воздушного потока, нагнетаемого вентилятором. Элементы камеры соединяют шурупами. Из-за высокой температуры внутри корпуса клей не применяют.

Ручка корпуса

По советам самодеятельных мастеров, для ручки хорошо подходит корпус одноразового пластикового шприца. Шприц имеет ушки, в которых просверливают отверстия. Такие же отверстия делают в корпусе фена. Ручку привинчивают к фену винтами с гайками и шайбами. Для надёжности крепления под шайбы подкладывают пружинные шайбы – «гроверы».

Схема управления

Для пайки микросхемы своими руками самодельным термофеном нужен блок регулировки режимов работы паяльного устройства. Это два режима: установка нужной температуры нагревателя и регулировка количества оборотов лопастей вентилятора.

Основой блока управления является трансформатор с двумя вторичными обмотками. Вместо трансформатора можно использовать блок питания из старого компьютера или балласта люминесцентной лампы. Вариантов много, лишь бы сопротивления нагревателя и кулера соответствовали источникам питания. Для регулировки режимами работы фена в схему блока управления включают два переменных резистора, ручки управления которыми располагают на поверхности корпуса блока.

Читайте также  Что можно делать реноватором

Подробный вариант схемы блока управления термофеном для пайки микросхем своими руками можно подобрать в публикациях интернета.

Держатель для паяльника

Держатель – немаловажная деталь для паяльного устройства. Дело в том, что простой держатель фена освобождает руки мастера для позиционирования монтажной схемы перед воздуховодом паяльника, а также для извлечения и установки радиодеталей на плате.

Подставку делают массивной, чтобы предотвратить опрокидывание всей паяльной конструкции. Для этого используют лист металла 100 х 100 мм и толщиной не менее 20 мм.

Держатель изготавливают из жести, изгибая её по размеру и форме ручки фена. Держатель помещают на подставку входным пазом вверх. Отгиб жестяного элемента закрепляют на подставке винтами через просверленные отверстия.

Дополнительная информация. Паяльный фен может быть мобильным устройством. В этом случае изготавливают раму с зажимами, в которой фиксируют в вертикальном положении обрабатываемую плату.

Советы как выбрать паяльник для микросхем и прочее оборудование

На сегодняшний день в отношении пайки элементов навесного типа не предъявляется никаких особых требований. Все что необходимо – это качественно припаять элемент и по возможности сделать это красиво. Читайте устройство и принцип работы электродвигателя.

Пайка микросхемы паяльником на фотографии

Какой выбрать?

Практически все резисторы, большая часть транзисторов и конденсаторы практически без особых нарушений могут нормально эксплуатироваться без дополнительной защиты. Они не боятся ни внешнего воздействия температур, ни статического электричества. А вот некоторые микросхемы от влияния внешней окружающей среды быстро выходят из строя.

По этой причине необходимо подходить к пайке микроскопических схем с особой осторожностью. Именно для этого существуют специальные паяльники. Они обладают особыми техническими характеристиками и сильно отличаются от бытового типа паяльных установок. Их мощность варьируется в мощностном промежутке от 25 – 40 Вт. Все они работают от сети напряжением 220В.

Первое на что нужно обратить внимание при выборе паяльника – это на мощность. Она в случае с паяльником для микроскопических схем должна быть максимально минимальной. При этом она не должна превышать отметки в 10 Вт.

Так что в процесс пайки применяют трансформаторы, которые преобразовывают его в 12 В и 36 В. Толщина жала не должна быть более 3 мм. Этот размер является оптимальным.

Оборудование

Выполнять пайку микросхем можно при наличии следующего оборудования:

    фен – этот элемент является чуть ли не самым главным в выполнении отпайки и спайки микроскопических схем. Некоторые умельцы собирают самодельные фены , но гарантировать качество таких устройств не возможно. По мнению экспертов во избежание порчи оборудования необходимо приобретать оборудование в специализированных магазинах.

На фотографии представлен фен

Термофен для пайки изображен на фото

Микроскоп на снимке

На снимке представлен флюс

Электрический паяльник для микросхем на фото

Что нужно для пайки микросхем?

Чтобы выполнять пайку микросхем требуется использовать припой и специальное оборудование, которое указано выше. Главное помнить о том, чтобы устройство подключалось в сеть только через трансформаторную установку.

Температура пайки микросхем

Само собой, что припайка, отпайка и спайка микроскопической схемы выполняется при определенной температуре. Так, температура фена при пайке микросхем должна соответствовать показателям, которые представлены в таблице ниже.

Температура пайки микросхем феном указана в таблице

В таблице представлена температура пайки микросхем

Как правильно паять микросхемы паяльником

Для того чтобы выполнить правильную выпайку микросхемы, необходимо действовать пошагово:

  1. Необходимо подключить паяльную установку в сеть и хорошо разогреть устройство.

Сначала паяльник подключают к сети разогревают

Расплавленный припой помещают на микросхему в указанное место

В том случае, если требуется выполнить припайку, то манипуляция проводят с точностью до наоборот. А вот отпайка — это то же самое, что выпайка, разница заключается только в используемых приборах. К примеру, пайка bga микросхем происходит при помощи специального фена. И это вполне понятно, ведь порой намного проще выполнить все пайка микросхем феном. Специально для этого ниже представлено видео:

Процесс снятия феном на фото

Сколько стоит

Пребрести фен для пайки микросхем можно по цене от 1700 до 10 000 рублей. Сделать это можно в любом специализированном магазине. Читайте особенности счетчика электроэнергии день ночь с пультом. Единственное, что необходимо знать при выборе данного типа оборудования – это то, что:

  • Качество превыше всего;
  • Нужно делать акцент на функциональность;
  • Отдавать предпочтение только знакомым производителям техники.

Перед покупкой стоит проконсультироваться у опытного специалиста.

Где купить паяльник или термофен для микросхем?

  1. Про Тех Инструмент г.Москва, ул. Ивана Франко, д. 48, стр. 4 Контактный телефон: 8 (495) 988-62-66 многоканальный;
  2. Интернет-магазин Паяльники.ру г. Москва, улица Народного Ополчения, дом 34, стр. 3, офис: 132.тел.внутр: 132 Контактный телефон: 8(495) 795-46-45;
  3. Торговая компания Профит г. Москва, 13-я Парковая ул. д. 27, к.2 Контактный телефон: 8(495) 374-6-375.
  1. Торговая компания Евроинструмент г. Санкт-Петербург, ул. Грибалевой, д.12 Контактный телефон: +7 (812) 309-09-91;
  2. Торговая компания Платан ул. Зверинская, д. 44 Контактный телефон: +7 (812) 232-52-21;
  3. Интернет-магазин Все инструменты.ру г.Санкт-Петербург м.Проспект Просвещения, просп. Культуры, д. 41, ТРК «Северный Молл», Контактный телефон: 8(812) 309-53-93 доб. 416.

Некоторые эксперты утверждают, что паяльник для пайки микросхем можно собрать собственными руками. Порой для этого хватает банальной замены жала в бытовом паяльнике. На такое, которое будет иметь более тонкое «тело» и острый носик.

Видео

Смотрите на видео как выпаять smd микросхему паяльником:

Но нужно понимать, что любая работа требует определённого оснащения и инструмента. Только высококачественное устройство создать максимальный контакт между микросхемами и дорожками платы. А самое важное – это чистота и работоспособность спаянных таким способом механизмов. Так что стоит трижды подумать, прежде чем отдавать предпочтение самодельным паяльным установкам.

Маленькая паяльная станция своими руками v2

Привет. Некоторое время назад я собрал маленькую паяльную станцию, о которой хотел рассказать. Это дополнительная упрощенная паяльная станция к основной, и конечно не может ее полноценно заменить.
Основные функции:
1. Паяльник. В коде заданы несколько температурных режимов (100, 250 и 350 градусов), между которыми осуществляется переключение кнопкой Solder. Плавная регулировка мне тут не нужна, паяю я в основном на 250 градусах. Мне лично это очень удобно. Для точного поддержания температуры используется PID регулятор.

Заданные режимы, пины, параметры PID можно поменять в файле 3_Solder:

struct < static const byte termistor = A2; // пин термистора static const byte pwm = 10; // пин нагревателя static const byte use = 15; // A1 пин датчика движения паяльника int mode[4] = <0, 150, 250, 300>; // режимы паяльника byte set_solder = 0; // режим паяльника (по сути главная функция) static const double PID_k[3] = <50, 5, 5>; // KP KI KD static const byte PID_cycle = air.PID_cycle; // Цикл для ПИД. Участвует в расчетах, а также управляет частотой расчетов ПИД double PID_in; // входящее значение double PID_set; // требуемое значение double PID_out; // выходное значения для управляемого элемента //unsigned long time; unsigned long srednee; > sol; 2. Фен. Также заданы несколько температурных режимов (переключение кнопкой Heat), PID регулятор, выключение вентилятора только после остывания фена до заданной температуры 70 градусов.

Читайте также  Горячая объемная штамповка

Заданные режимы, пины, параметры PID можно поменять в файле 2_Air:

struct < static const byte termistor = A3; // пин термистора static const byte heat = A0; // пин нагревателя static const byte fan = 11; // пин вентилятора int mode_heat[5] = <0, 300, 450, 600, 700>; // быстрые режимы нагревателя byte set_air = 0; // режимы фена (нагреватель + вентилятор) по сути главная функция static const double PID_k[3] = <10, 2, 10>; // KP KI KD static const byte PID_cycle = 200; // Цикл для ПИД. Участвует в расчетах, а также управляет частотой расчетов ПИД double PID_in; // входящее значение double PID_set; // требуемое значение double PID_out; // выходное значения для управляемого элемента unsigned long time; unsigned long srednee; boolean OFF = 0; > air; Нюансы:

  1. Паяльник применил от своей старой станции Lukey 936A, но с замененным нагревательным элементом на китайскую копию Hakko A1321.
  2. Кнопка отключения отключает сразу все что было включено.
  3. Можно одновременно включать и паяльник и фен.
  4. На разъеме фена присутствует напряжение 220В, будьте осторожны.
  5. Нельзя отключать паяльную станцию от сети 220В пока не остынет фен.
  6. При отключенном кабеле паяльника или фена, на дисплее будут максимальные значения напряжения с ОУ, пересчитанные в градусы (не ноль). Поясню: если например просто подключить кабель холодного паяльника должен показывать комнатную температуру, при отключении покажет например 426. Какой в этом плюс: если случайно оборвется провод термопары или терморезистора, на выходе ОУ будет максимальное значение и контроллер просто перестанет подавать напряжение на нагреватель, так как будет думать что наш паяльник раскален и его нужно охладить.
  7. Защиты от КЗ нет, поэтому рекомендую установить предохранители.
  8. Стабилизатор на 5В для питания Arduino используйте любой доступный с учетом напряжения питания вашего БП и нагрева в случае линейного стабилизатор. Так как у меня напряжение 20В установил 7805.
  9. Паяльник прекрасно работает и при 30В питания, как в моей основной паяльной станции. Но при использовании повышенного напряжения учитывайте все элементы: стабилизатор 5В и то что напряжение вентилятора 24В.

Основные узлы и состав:
1. Основная плата:

— Arduino Pro mini, — сенсорные кнопки, — дисплей от телефона Nokia 1202.

2. Плата усилителей:

— усилитель терморезистора паяльника, — полевой транзистор нагрева паяльника, — усилитель термопары фена, — полевой транзистор включения вентилятора фена.

3. Плата симисторного модуля

— оптосимистор MOC3063, — симистор со снабберной цепочкой.

— блок питания от ноутбука 19В 3.5А, — выключатель, — стабилизатор для питания Arduino.