Распайка радиодеталей на плате (припои, флюсы, методика)

Пайка детали на печатной плате производится прикосновением жала паяльника к контактной площадке и концу вывода детали в течении 2...3 секунд. При этом припой должен равномерно заполнить зазоры между выводами контактной площадки и закрыть монтажное отверстие. Не допускается проникновение припоя на обратную сторону платы, затекание под детали, отслаивание печатных проводников и замыкание соседних проводников. Закончив пайку, удаляют остатки флюса, проверяют качество и надежность монтажа.

Распайку радиодеталей на печатной плате производят по мере их установки или сразу установив их все и закрепив выводы подгибом. Транзисторы впаиваются в последнюю очередь. При этом необходимо соблюдать последовательность: вначале припаивается база, потом эмиттер и в конце коллектор. Выпаиваются транзисторы из платы при замене в обратной последовательности. Последними впаиваются детали, значения величин которых возможно придется подбирать. Обычно это резисторы в цепи базы или эмиттера транзистора. Эти детали на схемах обозначают звездочкой «*».

Во время пайки накапливающийся припой периодически счищается опусканием жала в канифоль. Процесс снятия припоя довольно трудоемок, поэтому лучше набирать незначительное его количество с последующим добавлением, если окажется недостаточно.

При пайке не следует долго нагревать выводы малогабаритных резисторов и конденсаторов. Место пайки не должно находиться от корпуса детали ближе 5...8 мм. Особенно чувствительны к нагреву транзисторы и диоды. Выводы транзисторов и диодов не должны быть короче 15 мм, чтобы они не вышли из строя из-за перегрева. Кроме этого следует применять для отвода тепла пинцет или плоскогубцы, зажимая вывод детали немного выше места пайки. Паять нужно быстро и уверенно.

Для получения паяных соединений используют припои — сплавы, температура плавления которых ниже, чем у соединяемых деталей. При пайке расплавляется только припой, в то время как основной металл остается твердым. Припой смачивает основной металл и диффундирует в него, основной же металл частично растворяется в припое. В результате место соединения представляет собой тонкий промежуточный слой из частиц основного металла и припоя. После остывания в месте пайки образуется достаточно прочное механическое соединение и надежный электрический контакт. В процессе пайки используются флюсы, которые растворяют и удаляют окислы и загрязнения с поверхности спаиваемых металлов. Флюсы также защищают поверхность металла и расплавленный припой от окисления, улучшают текучесть припоя и смачиваемость соединяемых поверхностей.

В радиолюбительской практике обычно используются мягкие припои на основе сплавов олова и свинца с добавками кадмия, висмута и сурьмы. Температура плавления мягких припоев не превышает 300 °С. Припои, выпускаемые промышленностью, имеют маркировку, состоящую из букв и цифр. Первая буква П обозначает припой, а последующие буквы — составляющие его компоненты (О — олово, С — свинец, К — кадмий, В — висмут). Стоящие после букв цифры показывают процент содержания олова в припое. Данные о некоторых припоях, которые могут быть использованы радиолюбителями для соединения деталей и узлов в радиоэлектронных устройствах методом пайки, приведены в табл. 7.1.

Таблица 7.1 Припои для пайки деталей радиоэлектронных конструкций

Для пайки радиоконструкций используют легкоплавкие припои ПОС-61 или в крайнем случае ПОС-40. ПОС-61 обычно используют для лужения печатных плат, пайки выводов дискретных элементов, деталей из меди и медных сплавов. В качестве флюса используют твердую канифоль. Перед пайкой выводы деталей необходимо облудить, то есть покрыть слоем припоя. Делается это обычно перед пайкой конструкции. Вывод зачищают ножом, кладут на канифоль и смачивают жидкой канифолью. Потом большую часть вывода (не ближе 10 мм от корпуса) опускают в расплавленный кусочек припоя и, поворачивая деталь, облу-живают вывод. Алогично облуживают монтажные провода.

Пайка печатных плат и радиодеталей, как правило, производится с использованием пассивных бескислотных флюСов. Некоторые характеристики флюсов, используемых при монтаже радиоэлектронной аппаратуры, приведены в табл. 7.2.

При использовании припоев пайка получается более надежной и аккуратной. Использование кислотных флюсов нежелательно. В их состав входят химически активные элементы и соединения (соляная кислота, хлористый цинк, бура и т. д.), которые всегда остаются в небольшом количестве на месте пайки и вызывают коррозию радиодеталей и соединительных проводников. К бескислотным флюсам относится канифоль. Часто радиолюбителями применяются жидкие флюсы: спиртовой раствор канифоли (25% канифоли и 75% этилового спирта), глицериново-канифольный флюс (6% канифоли, 16% глицерина и 78% этилового спирта), а также пастообразную смесь канифоли с глицерином.

Таблица 7.2 Некоторые типы флюсов для пайки

Предпочтительнее использовать светлые сорта канифоли. Не рекомендуется пользоваться канифолью, продающейся в музыкальных магазинах для натирания смычков. Эта канифоль содержит различного рода добавки, в частности известь, и не соответствует требованиям пайки. Жидкие флюсы удобны при пайке в труднодоступных местах, на которые флюс наносят кисточкой. Для пайки легкоплавкими припоями в качестве флюса можно использовать стеарин.

Жидкий флюс необходимо хранить в небольшой стеклянной баночке с крышкой, в которую плотно вставлена кисточка. Баночка открывается только в процессе работы при нанесении флюса на место пайки с помощью кисточки.

В процессе эксплуатации паяльника конец жала растворяется в припое и укорачивается, изменяет форму. В связи с этим его необходимо периодически зачищать напильником.

При пайке НЕОБХОДИМО ПОМНИТЬ, что выделяются вредные для здоровья пары олова и свинца. НЕЛЬЗЯ наклоняться над местом пайки и вдыхать испарения. Старайтесь работать у открытого окна, если это возможно. Чаще проветривайте помещение, в котором работаете.

После окончания радиомонтажных работ производят очистку монтажной платы от остатков флюса и припоя. Механическую прочность соединений проверяют пинцетом, осторожно и легонько потягивая выводы радиодеталей и соединений. При этом на губки пинцета следует надеть полихлорвиниловые трубочки, чтобы не повредить детали.

Проведя осмотр и проверку монтажа, места качественных соединений пайкой для защиты от атмосферных воздействий покрывают цветным прозрачным лаком. Гайки болтов и выходящую часть винтов покрывают красной нитрокраской, которая будет предохранять резьбовые соединения от саморазвинчивания. После окончания радиомонтажных работ обязательно вымойте руки.

Литература: В.М. Пестриков. Энциклопедия радиолюбителя.