Как правильно паять провода и электронные схемы в домаш­них условиях

Что нужно знать, прежде чем воткнуть паяльник в розетку? Полез­ные советы по пайке, инструменты и предметы первой необходи­мости, руководство для начинающих

В современном мире умение паять – это не только основополагающий навык, необходимый любому радиолюбителю, монтажнику или электрику, но и весьма весомая вещь для любого "реального" пацана, умеющего не только починить бытовую технику в доме, но при желании, ещё её и улучшить.
На этой странице мы помимо того, что подробно познакомимся с основными инструментами для выполнения качественной пайки, но и научимся со знанием дела пользоваться ими, спаивать между собой разные провода, паять монтажные платы, осуществлять демонтаж и замену вышедших из строя радиокомпонентов. Повествование поведём в лёгкой и непринуждённой обстановке, обусловливающей большую свободу в использовании лексических средств.
Итак, поехали!

Попасть паяльником в кусок припоя, как обезьяна в муравейник – дело нехитрое, то есть дурацкое и не требующее специальной подготовки и умений. А вот научиться правильно паять – это совсем другое дело, полезное и, я бы даже сказал, местами крайне необходимое для всеобщего знакомства с миром электроники и освоением быстроразвивающейся технологической среды.
Однако обо всём по порядку:

1. Паяльник

Паяльник, падла, горячий! Говорят, что если воткнуть его в жопу, то можно услышать новую запись совместного концерта ансамбля «Верасы» и Жанны, сука, Агузаровой.
Если у паяльника накрылась вилка – к нему можно припаять новую вилку. А как припаять к нему новую вилку, если у паяльника накрылась вилка? Скруткой. Хотя скрутка, сука, ненадёжная! Поэтому после того, как ты скрутил провода, надо паяльник вставить в розетку и скрутку пропаять... Когда будет бить током – материться.., либо послать всех в гондурас, после чего сходить в магазин и купить новый паяльник.
А каким должен быть новый паяльник?

Новый паяльник не обяза­тельно должен быть дорогим, но при этом крайне желатель­но, чтобы у него имелась адек­ватная функция регулировки температуры.
В этом случае мощность паяльника не так важна – она может быть и 40 Вт, и 60 Вт. Для тонкой работы это не имеет большого значения, так как фактическая мощность, а вместе с ней и выделяемое в атмосферу тепло будет автоматически регулироваться, составляя в нашем случае в среднем ~ 15 Вт.
Разные типы жал имеют и разное назначение, рассчитан­ное на узкую специализацию.
Рис.1 Оснастка для паяния

Особенности форм дают им преимущества в одной сфере использования и наделяют недостатками в другой, поэтому в любом случае для использования рекомендуется брать несколько жал с различной формой наконечников.

2. Подставка для паяльника

Тяжёлая подставка всегда лучше лёгкой! Чем тяжелее, тем лучше, центр тяжести – радикально вниз. На рисунке такая подставка (по ощущениям чугунная) изображена в правом верхнем углу. Та, что пониже – полная хрень, подведёт в самый неудобный момент. Падает всегда вместе с горячим паяльником, предпочтительное место посадки – жизненно важные органы, как то: верхняя зона бедра, брюшина, паховая область. Если вы увидели человека с перекошенным ртом и неестественно поднятыми бровями, знайте – на него упал паяльник! Иногда паяльник может падать на пол, но чаще на деревянный стол, оставляя на нём следы термических ожогов 3...4 степени.

3. Средство для очистки жала паяльника

Очистка жала у паяльника, независимо от материала, из которого он сделан – это процесс для качественной пайки неизбежный, необходимый и требующий регулярности. Делается это для того, чтобы удалить слой нагара и оксидных компонентов металла. Влажные губки для очистки жал, как правило, бесполезны, так как они чистят, но мало чего отчищают. А вот медные проволочные или сделанные из стружки специализированные губки (Рис.1 сверху) подходят для этого дела самым наилучшим образом. Кстати, медные губки, купленные в хозяйственных магазинах, также для этих целей вполне подойдут.
При этом важно понимать, что современные жала паяльников имеют никелированное покрытие и чистить их наждачной бумагой или, упаси нас грешных, напильником, как медные нельзя, так как от этого они сразу впадут в уныние и отправятся к праотцам электроники Амперу и Ому.

4. Припой и флюс

Припой, сука, разнообразный. Определить его состав на вид так же сложно, как выманить барсука из норы, поэтому надо читать этикетки. Убедитесь, что состав припоя: 63/37, 61/39 или 60/40, где 1 цифра – это содержание олова, 2 – содержание свинца. Все остальные составы придумали богатые евреи, чтобы иметь возможность наслаждаться тем, как мучается радиолюбитель.
Диаметр припоя для качественной пайки желательно выбирать менее 1 мм, например: 0,8 мм или 0,6 мм или 0,5 мм.
Никогда не верьте китайскому хунвейбину. При любой надписи на этикетке, припой китайского разлива – это херовина, которая зачастую может херово плавиться, херово растекаться и херово спаивать детали.

Припой может иметь флюс в центре «прутка», а может не иметь, потому как по-любому припой и флюс предпочтительно использовать отдельно друг от друга. Флюсы для пайки радиодеталей должны быть нейтральными (бескислотными), предпочтительно жидкими или гелеобразными.

5. Оловоотсос (на Рис.1 рядом с паяльником)

Оловоотсос, сука, весёлый! Его придумали египтяне, после того как придумали оральный секс и им показалось мало. Как эта красота функционирует? Для того чтобы подготовить его к работе, нужно кнопку штока нажать до упора вниз (до щелчка). А для того, чтобы привести его в действие, нужно нажать кнопку, в результате чего его рычаг взмывает снова вверх, тем самым создавая в камере оловоотсоса низкое давление. Принцип действия основан на втягивании внутрь себя расплавленного припоя, поэтому оловоотсос – это шприц для олова.

6. Прочие причиндалы, полезные для пайки


Рис.2 Прочие причиндалы, полезные для пайки

Оплетка для снятия припоя (Рис.2 слева) является возможной альтернативой оловоотсосу и позволяет быстро удалить лишний припой с платы или контактов радиодеталей. В целях борьбы за экономию, можно заменить оплётку на медный экран от коаксиального кабеля, а заодно бросить пить, курить, записаться в нудисты и сесть на диету. С другой стороны – а на хрена нам столько денег?

Пинцет. Пинцет придумала красивая, но, сука, суровая баба для выщипывания бровей, а также прочей волосни на различных интимных частях тела. Как известно, пинцетов много не бывает, как, собственно говоря, и идеальных пинцетов. Поэтому их может быть не один, а целых два или три.
В нашем деле пинцет нужен для пристраивания и удерживания элементов на месте пайки.

Бокорезы. Бокорезы, сука, удобные! Это такие кусачки с пружиной, которые можно использовать не только для стрижки роговых образований на кончиках пальцев, но и для обрезания выводов радиодеталей, проводов, разрезания тонкого металла, пластмассы, а также разной прочей лабуды невысокой твёрдости.

Штатив «третья рука» (Рис.2 справа). Третью руку придумали производители «Запорожцев» для того, чтобы одной держаться за руль, второй – за коробку передач, а третьей вытирать слезы! В миру держатель «третья рука» – это название приспособления, позволяющего фиксировать разные мелкие детали в нужном положении в моменты полного исчерпания ресурсов собственных рук. Вещь хорошая, полезная, в хозяйстве пригодится!


Ну что, отоварились? Приступаем к пайке, но уже серьёзно

1. Первое, что нужно сделать – установить температуру паяльника. Самые распространенные сплавы припоев 60/40...63/37 имеют температуру плавления около 200°С. При этом, для того чтобы температура жала при касании мест пайки не падала ниже этих 200°С начальная температура должна быть не ниже 300...320 градусов. Кто-то предпочитает работать именно при такой температуре жала, кто-то считает оптимальной – 370...390°C. В любом случае, следует выставить для себя комфортный градус из этого диапазона (300...390°C), исходя из того, что паяльник должен быстро плавить припой, но не слишком быстро выжигать канифоль.

2. Второе, что нужно сделать перед началом паяния – уяснить, что качество соединений целиком зависит от "чистоты" спаиваемых элементов. Заранее очистите, обезжирьте бензином или другим органическим растворителем выводы элементов и контактные площадки перед пайкой. Не лишним будет и заранее залудить места пайки.
Перед любой работой уделите пару минут очистке жала паяльника, тем более, что у вас для этих целей имеется предварительно приобретённая медная губка. После этого залудите жало припоем.

Начнём с расхожего – Как спаять между собой провода?



Если спаиваемые провода идут в одном направлении, то тут всё просто:
1. Снимаем с концов изоляцию, зачищаем и обезжириваем оголённую часть, скручиваем между собой провода;
2. Нагреваем скрутку паяльником и покрываем флюсом. Если предстоит пайка многожильных медных проводов, то необходимо обязательно запастись именно жидким флюсом, так как покрыть всю поверхность «волосков» расплавленной твёрдой канифолью будет очень трудно;
3. Наносим небольшое количество припоя, распределяя его по поверхности провода;
4. Даём остыть и отвердеть припою естественным образом.

Если спаиваемые провода идут навстречу друг другу, то:
1. Снимаем с концов изоляцию, далее зачищаем и обезжириваем оголённую часть;
2. Если провод многожильный, то распушаем жилы;
3. Аккуратно скручиваем между собой провода (как показано на рисунке), после чего покрываем их жидким флюсом. Если провод одножильный, то перед скруткой его лучше облудить;
4. Наносим припой, равномерно распределяя его по поверхности провода;
5. Даём припою затвердеть естественным образом, то есть не дуем на него. Всё!!!


А теперь, чтобы понять – "Как паять печатные платы?" воспользуемся картинками, позаимствованными с буржуйского сайта – https://makerspaces.com:






Вот что пишет автор: « Как паять: руководство для начинающих

Шаг_1: Установите компонент, вставив его выводы в отверстия на печатной плате. Переверните плату и согните выводы наружу под углом 45 градусов. Это поможет компоненту лучше прижаться к медным площадкам и предотвратит его выпадение во время пайки.
Шаг_2: Нагрейте соединение паяльником, разогретым до температуры 400°C. Коснитесь его кончиком медной площадки и вывода элемента одновременно. Вам нужно удерживать паяльник на месте в течение 3-4 секунд, чтобы нагреть площадку и вывод.
Шаг_3: Нанесите припой на соединение. Продолжайте держать паяльник на медной площадке и выводе и прикасайтесь припоем к соединению. ВАЖНО – не прикасайтесь припоем непосредственно к кончику жала. Нам нужно, чтобы соединение было достаточно горячим, чтобы расплавить припой при прикосновении к нему. В противном случае сформированный контакт будет плохим.
Шаг_4: Уберите паяльник, дайте припою остыть естественным образом, не дуйте на него. Когда он остынет, вы можете отрезать лишний провод от вывода.
Правильно спаянное соединение должно быть гладким, блестящим и иметь форму конуса».

Казалось бы – всё отлично, однако несколько смущает отсутствие у автора флюса в процессе пайки. Он, конечно, присутствует внутри припоя, однако во многих случаях этого бывает недостаточно.
Поэтому вместо шага №2 я бы посоветовал нанести на соединение жидкий или гелеобразный флюс, после чего перейти к 3-му шагу. При наличии предварительно нанесённого флюса припой по месту соединения растечётся гораздо быстрее – ибо так мы паяли, паяем и будем паять на века и во имя веков, причём даже порой на необлуженных (но при этом основательно обезжиренных) платах.
Само собой разумеется, что после того, как плата будет полностью спаяна, необходимо остатки флюса смыть бензином, спиртом или растворителем.

А теперь давайте рассмотрим некоторые типичные ошибки, возникающие при пайке:

• Припой на контакте тусклого цвета – образуется при слабом прогреве деталей. Такой контакт будет рыхлым, непрочным и быстро разрушится.
• Пайка выглядит рыхлой и не блестит (похоже на предыдущий пункт) – слишком мало флюса. Контакт также быстро разрушится.
• Припой не может покрыть поверхность контакта – часто происходит при перегреве компонентов. Флюс быстро испаряется, качественное соединение не образуется.
•   Выход из строя паяемых компонентов – также может произойти при перегреве.
•  Отсутствие контакта в соединении – нанесено недостаточное количество при­поя, которое не может заполнить зазор между спаиваемыми деталями.
• Замыкание соседних контактов – может случиться из-за слишком большого количества припоя. Также может произойти в случае неудаления после пайки кислотного флюса, т. к. он проводит ток и может замкнуть контакты.


Ну и под занавес – Как убрать припой с дорожек печатной платы?

Как уже писалось выше, существует два способа для того, чтобы избавиться от припоя: 1. Дедовский (но довольно эффективный) – оплёткой для снятия припоя, 2. Более продвинутый – оловоотсосом.

Поговорим о том, как этим всем хозяйством пользоваться –
 1. Оплетка для снятия припоя :

1. Сначала пропитайте оплётку в канифоли или нанесите на неё флюс.
2. Расплавьте небольшой кусок припоя на кончике жала паяльника. В дальнейшем этот кусок смешается со старым припоем и это поможет оплётке лучше впитать расплавлен­ную смесь.
3. Прикоснитесь расплавленным при­по­ем к контакту. Произойдёт быстрый процесс плавления контакта.

4. Поместите оплетку на контакт. Держите жало паяльника поверх оплетки так, чтобы припой оставался расплавленным.

5. Подождите несколько секунд, пока расплавленный припой полностью не поглотится оплёткой.

6. После окончания очистки, отрежьте часть оплётки, задействованной в удалении припоя, т. к. после разового использования она больше не будет выполнять свои функции. Размотайте кусок новой оплетки, если вы отпаиваете несколько контактов.

Дальше у нас на очереди –  2. Как использовать оловоотсос :

1. Нагрейте контакт с припоем, приложив к нему жало паяльника, до тех пор, пока он не расплавится до жидкого состояния, чтобы его можно было всосать оловоотсосом.
Если старый затвердевший припой не хочет плавиться, то сдвинуться с мёртвой точки поможет новый кусок припоя.

2. Сразу после того как припой рас­пла­вился, приставьте носик "взведённого" оловоотсоса к контакту и нажмите на кнопку "спуска", чтобы всосать припой.

3. Желательно после каждого очищенного контакта сразу же чистить и контейнер оловоотсоса, следуя рекомендациям производителя для вашей конкретной модели.

А на следующей странице посмотрим, как можно спаять компоненты для поверхностного монтажа (SMD компоненты).

Дальше