Správné pájení

Než začnete zvažovat otázku: “Jak správně pájet?” Je potřeba konstatovat jednu věc.

Pájení může být různé. Musíte pochopit, že je velký rozdíl v metodě připájení statného 2wattového rezistoru na běžnou desku plošných spojů a například BGA čipu na vícevrstvou desku mobilního telefonu.

Pokud si v prvním případě vystačíte s jednoduchou 40wattovou elektrickou páječkou, pevnou kalafunou a pájkou, pak ve druhém případě budete muset použít zařízení jako horkovzdušná stanice, no-clean flux, pájecí pasta , šablony a případně spodní ohřívací stanice pro desky.

Jak vidíte, rozdíl je značný.

V každém konkrétním případě musíte zvolit metodu pájení, která je nejvíce vhodné pro konkrétní typ instalace. Pro pájení mikroobvodů v planárním obalu je tedy lepší použít horkovzdušné pájení a pro instalaci běžných výstupních rezistorů a velkorozměrových elektrolytických kondenzátorů se vyplatí použít kontaktní pájení elektrickou páječkou.

Podívejme se na nejjednodušší pravidla konvenčního kontaktního pájení.

Pro začátek stačí, aby začínající radioamatér zvládl klasické kontaktní pájení s nejjednodušší a nejlevnější elektrickou páječkou s měděným hrotem.

Nejprve je třeba připravit minimální pájecí sadu a pájecí nástroj. Jak připravit elektrickou páječku k použití již bylo diskutováno v článku o přípravě a péči o páječku.

Mnoho lidí se domnívá, že pro pájení je lepší použít páječku s nehořlavým hrotem. Na rozdíl od měděného hrotu, neblednoucí hrot nevyžaduje pravidelné ostření a pocínování, protože na jeho povrchu nevznikají žádné prohlubně – dutiny.

Vyhořelé žihadlo

Vypálený hrot páječky
(pro přehlednost je měděný hrot předem zpracován pilníkem).

Fotografie ukazuje, že okraj měděného hrotu je nerovný a výsledné prohlubně jsou vyplněny zmrzlou pájkou.

Nehořlavý hrot široce používaných páječek má zpravidla kuželovitý tvar. Takový hrot není smáčen roztavenou pájkou, to znamená, že jej nelze použít k nanesení pájky na hrot. Při práci s takovou páječkou se pájka dodává na místo pájení pomocí tenkého pájecího drátu.

Je jasné, že použití pájky v kusech nebo tyčích při pájení páječkou s nehořlavým hrotem je obtížné a nepohodlné. Proto pro ty, kteří se chtějí naučit pájet, je lepší začít svou praxi s běžnou elektrickou páječkou s měděným hrotem. Nevýhody jeho použití jsou snadno kompenzovány takovými vymoženostmi, jako je snadnost použití pájek v libovolném provedení (drátek, tyč, hrudka atd.), Možnost změny tvaru měděného hrotu.

Elektrická páječka s měděným hrotem je výhodná, protože s ní lze snadno změřit množství pájky, kterou je potřeba donést na místo pájení.

Čistota pájených ploch.

Prvním pravidlem kvalitního pájení je čistota pájených ploch. I u nových rádiových komponent zakoupených v obchodě jsou terminály pokryty oxidy a nečistotami. Ale tyto drobné nečistoty jsou zpravidla odstraněny tavidlem, které se používá při procesu pájení. Pokud je zřejmé, že jsou svorky rádiových součástek nebo měděných vodičů silně znečištěné nebo pokryté oxidem (nazelenalé nebo tmavě šedé), je třeba je před pájením očistit buď kapesním nožem nebo brusným papírem.

ČTĚTE VÍCE
Jakou trubku je nejlepší použít pro podlahové vytápění?

To platí zejména v případě, že se při montáži elektronického zařízení používají použité rádiové komponenty. Na jejich koncovkách se obvykle tvoří tmavý povlak. Jedná se o oxid, který narušuje pájení.

Cínování.

Před pájením je třeba povrch vývodů pocínovat – překrýt tenkou a rovnoměrnou vrstvou pájky. Pokud věnujete pozornost závěrům nových rádiových komponent, pak si ve většině případů všimnete, že jejich závěry a kontakty jsou pocínované. Pájení pocínovaných vývodů je rychlejší a kvalitnější, protože není potřeba vývody předpřipravovat na pájení.

Pocínování vodičů a vývodů rádiových prvků se snadno provádí běžnou elektrickou páječkou s měděným hrotem. Jak víte, při přípravě páječky k použití se měděný hrot také pocínuje.

Chcete-li pocínovat měděný vodič, nejprve odstraňte izolaci z jeho povrchu a očistěte jej od případných nečistot. Poté je třeba ošetřit pájecí povrch tavidlem. Pokud se jako tavidlo použije hrudková kalafuna, pak lze měděný drát položit na kus kalafuny a dotknout se drátu dobře zahřátým hrotem páječky. Nejprve musíte na hrot páječky nanést trochu pájky.

Dále, pohybem po drátu, rozdělujeme roztavenou pájku po povrchu vodiče a snažíme se zahřát samotný vodič co nejlépe a rovnoměrně. Zároveň se hrudková kalafuna roztaví a vlivem teploty se začne odpařovat. Na povrchu vodiče by se měl vytvořit rovnoměrný povlak cíno-olověné pájky bez hrudek nebo pelet.

Pocínování měděným drátem

Pocínování měděným drátem

Roztavená kalafuna pomáhá snižovat povrchové napětí roztavené pájky a zlepšuje smáčivost pájených povrchů. Díky tavidlu (v tomto případě kalafuně) je vodič rovnoměrně potažen tenkou vrstvou pájky. Tavidlo také pomáhá odstraňovat nečistoty a zabraňuje oxidaci povrchu vodičů při jejich zahřívání páječkou.

Zahřátí hrotu páječky na provozní teplotu.

Před zahájením pájení musíte elektrickou páječku zapnout a počkat, až se její hrot dobře zahřeje a její teplota dosáhne 180 – 240°C.

Protože běžná páječka nemá údaj o teplotě hrotu, můžete posoudit, zda je hrot dostatečně zahřátý varem kalafuny.

Pro kontrolu je třeba se nahřátým hrotem krátce dotknout kousku kalafuny. Pokud se kalafuna dobře neroztaví a pomalu se rozlévá po hrotu páječky, pak ještě není zahřátá. Pokud se kalafuna vaří a uvolňuje se hojná pára, je páječka připravena k použití.

ČTĚTE VÍCE
Musím dřevo před nátěrem gumovou barvou napenetrovat?

V případě pájení nedostatečně zahřátou páječkou bude mít pájka vzhled kaše, rychle ztvrdne a povrch pájeného kontaktu bude mít drsný vzhled s tmavě šedým odstínem. Takové pájení je nekvalitní a rychle se rozpadá.

Vysoce kvalitní pájený kontakt má charakteristický kovový leska jeho povrch je hladký a na slunci se leskne.

Také při pájení různých rádiových součástek byste měli věnovat pozornost oblasti pájených povrchů. Čím větší je plocha vodiče, například měděná dráha na desce s plošnými spoji, tím výkonnější by měla být páječka. Při pájení dochází k přenosu tepla a kromě samotného místa pájení ke kolaterálnímu ohřevu rádiové součástky nebo desky plošných spojů.

Pokud dochází k výraznému odvodu tepla z místa pájení, není možné místo pájení dobře zahřát páječkou s nízkým výkonem a pájka se velmi rychle ochladí a změní se na sypkou hmotu. V tomto případě je třeba buď déle pájené plochy zahřívat (což není vždy možné nebo nevede k požadovanému výsledku), nebo použít výkonnější páječku.

Pro pájení malých rádiových prvků a desek plošných spojů s hustou instalací je lepší použít páječku s výkonem nejvýše 25 wattů. Typicky se v radioamatérské praxi používají páječky s výkonem 25 – 40 wattů napájených ze sítě střídavého proudu 220 voltů. Při použití elektrické páječky stojí za to Pravidelně kontrolujte neporušenost izolace napájecího kabelu, protože během provozu dochází k častým případům jeho poškození a náhodného roztavení zahřátými částmi páječky.

Při pájení nebo odpájení rádiové součástky z plošného spoje je vhodné hlídat dobu pájení a v žádném případě plošný spoj a měděné stopy na jeho povrchu nepřehřívat nad 280°C.

Pokud se deska přehřeje, může se v místě ohřevu zdeformovat, dojde k delaminaci nebo bobtnání a vytištěné stopy se v místě ohřevu odlepí.

Teploty nad 240-280 °C jsou kritické pro většinu radioelementů. Přehřátí rádiových součástek při pájení může způsobit jejich poškození.

Při pájení dílů je velmi důležité je pevně upevnit. Pokud tak neučiníte, jakékoli vibrace nebo pohyb zničí kvalitu pájky, protože pájce trvá několik sekund, než ztvrdne.

K efektivnímu pájení dílů „za chodu“ a zabránění posunu nebo vibracím, zatímco pájený kontakt chladne, můžete použít zařízení, kterému se v každodenním životě radioamatérů říká „třetí ruka“.

Takto jednoduché zařízení vám nejen umožní snadno a bez větší námahy pájet díly, ale také eliminuje popáleniny, které mohou vzniknout, pokud budete díly při pájení držet rukou.

„Třetí ruka“ v práci

Bezpečnostní opatření při pájení.

Během procesu pájení je docela snadné se popálit, i když malé. Nejčastěji dochází k popálení prstů a rukou. Příčinou popálenin bývá spěch a špatná organizace pracoviště.

ČTĚTE VÍCE
Je možné lepit samolepicí panely na keramické dlaždice?

Je třeba si uvědomit, že během procesu pájení byste na páječku neměli vyvíjet velkou sílu. Nemá smysl jej tisknout na plošný spoj v naději, že rychle roztavíte pájecí kontakt. Musíte počkat, dokud teplota v místě pájení nedosáhne požadované teploty. V opačném případě může hrot páječky sklouznout z desky a náhodně se dotknout vašich prstů nebo dlaně horkým kovem. Věřte mi, popáleniny se hojí velmi dlouho!

Měli byste také dávat oči mimo oblast pájení. Není neobvyklé, že při přehřátí se vytištěná stopa na desce odlupuje s charakteristickým bobtnáním, což vede k rozstřikování drobných kapiček roztavené pájky. Pokud máte ochranné brýle, měli byste je používat. Jakmile získáte dostatečné zkušenosti s pájením, můžete upustit od ochranných brýlí.

Je vhodné provádět pájení v dobře větraném prostoru. Výpary olova a kalafuny jsou zdraví škodlivé. Pokud není možné místnost vyvětrat, měli byste si mezi prací dělat přestávky.

Existuje mnoho různých metod spojování kovů, včetně elektrického svařování, které roztaví kov a závitové/nýtované spoje, a samozřejmě pájení. Na rozdíl od kontaktních spojů (konektory a plošky) poskytuje pájení odolnější a hlavně elektricky vodivé spojení, což přispělo k jeho použití v elektronice.

Pro jakékoli pájení kovů potřebujete dva prvky: PÁJKA a FLUX. Ve vzácných případech, kdy se pájejí kovy, které jsou homogenní a bez oxidových filmů, se používá pouze pájka, ale ve většině případů se přidává i tavidlo, které před nanesením pájky působí jako povrchová dezinfekce.

jak vybrat tavidlo a pájku pro pájení elektroniky

jak vybrat tavidlo a pájku pro pájení elektroniky

Obsah
  • Pájka
  • Hodnocení kvality pájky
  • Což je lepší POS 40 nebo POS 61
  • Slitinová růže
  • Bezolovnaté pájky
  • Jaký průměr pájky si mám koupit?
  • TAKY Čisté a nečisté
  • Kalafuna nebo glycerin
  • LTI-120

Pájka

tavná pájka pro elektroniku a nízkoteplotní pájení rádiových součástek

tavná pájka pro elektroniku a nízkoteplotní pájení rádiových součástek

Pájka může být tavná nebo tavná, přičemž rozdíl mezi jedním a druhým je umístění tavidla; zpravidla pro vysokoteplotní pájení MAPP pájkami tavenými plynem, tzn. Na vnější straně je tavidlo a uvnitř pájka. Pro nízkoteplotní pájení přichází pájka s tavidlem uvnitř a nazývá se tavená.

Teplota tání cínu je 231 °C a teplota tání olova je 327,5 °C, ale pokud se smíchají, bude bod tání nižší.

POS-15 – 280 °C. (15 % cínu, 85 % olova)
POS-25 – 260 °C.
POS-33 – 247 °C.
POS-40 – 238 °C
POS-61 – 183 °C
POS-90 – 220 °C (90 % cínu, 10 % olova)

ČTĚTE VÍCE
Kolik gramů kyseliny citronové je potřeba k čištění pračky?

Jak víme, optimální obsah olova a cínu je 39 až 61, ačkoli mnoho zahraničních pájek zakoupených na Alliexpress a dalších stránkách má poměr 63 až 37.

Hodnocení kvality pájky

teplota pájení

Existují dvě hlavní hodnocení pájky: tekutost, tzn. jak dobře se pájka rozprostírá po kontaktní ploše a struktuře povrchu po pájení (matná nebo lesklá). Má se za to, že čím snadněji se pájka šíří a čím je její povrch po pájení lesklý, tím lepší je její kvalita. Existují také pájky, které po pájení zanechávají na svém povrchu hrbolky a nerovnosti, což je považováno za nepřijatelné, stejně jako praskliny po ochlazení

Což je lepší POS 40 nebo POS 61

Pokud ohnete tyto dvě pájky, pak se POS 40 ohne bez křupání, zatímco POS 60 bude při ohýbání smutný, to naznačuje nevýhody jedné a výhody druhé, protože flexibilita a tažnost jsou velmi často potřebné při instalaci rádia, vibrace vyskytují se také zátěže, které POS 40 přirozeně snáší lépe, ale jeho použití zvyšuje teplotu, a tím zvyšuje riziko přehřátí rádiových komponent nebo kolejí

Slitinová růže

Cín 25 Olovo 25 Bismut 50
Bod tání 95 %

Na rozdíl od toho vpravo je VUDA, který má stejné parametry, méně taktický, protože neobsahuje kadmium

K pájení se nepoužívá, protože materiál je křehčí oproti pájce POS 61, ale cínování lze provádět ve vodě, kde se bod varu zvýší přidáním glycerinu (bod varu 290 stupňů), aby nedocházelo k odpařování voda a kovy se s párou nedostanou do lidských plic

Při cínování lze také přidat kyselinu citronovou do roztoku vody a glycerinu, což zvyšuje kvalitu, protože roztok se stává tavivem. Procentuální poměr 1 gram kyseliny citrónové na 100 gramů roztoku

Bezolovnaté pájky

V poslední době se téma ekologie stále více omílá, pokud jste nevyrobili ekonomický kožich nebo elektromobil, jste špatní a už od vás zboží kupovat nemusíte. Nezáleží na tom, že pro výrobu elektromobilu jsou ekologické škody stejné, ne-li větší, ale v počáteční fázi výroby baterií a jejich likvidace v budoucnu. Ano, samotný proces je ve srovnání s benzínovými motory šetrný k životnímu prostředí, ale to je pouze iluze, pokud počítáte od fáze výroby po fázi likvidace.

Ekologická problematika trápí i výrobce elektroniky, kteří začali z pájek odstraňovat olovo, což podle mého subjektivního názoru vede ke složitějším opravám a likvidaci zařízení.

ČTĚTE VÍCE
Jaký výkon potřebuje fytolampa pro sazenice na parapetu?

Jaký průměr pájky si mám koupit?

výběr průměru pájky

výběr průměru pájky

Základním pravidlem při volbě průměru pájky je objem pájení, pokud používáte pájku pro pájení elektrocentrál s tlustými vodiči, pak potřebujete pájku o průměru 1.5 mm nebo dokonce 3 mm, někdy i 10 mm. Pokud pájete výhradně „tenkou“ elektroniku, mikrokontroléry a triaky v malých baleních, pak vám stačí průměr 1 mm. Někteří lidé se raději nenechají unést množstvím pájky, protože příliš mnoho se také nepovažuje za normu a používají průměry 0.5 mm

TAKY Čisté a nečisté

který tok je lepší

který tok je lepší

Druhým prvkem každého kvalitního pájení je tavidlo, které může být ve dvou skupenstvích: tekuté a pevné. Pevnými tavidly rozumíme klasickou kalafunu a tekutými tavidly nebo roztokem glycerinu

Profesionální technici oprav elektroniky jsou velmi čistí, protože po jejich práci by neměla zůstat jediná stopa, zejména proto, že na desce by neměly být žádné stopy toku. V závislosti na agresivitě tavidla může dobře fungovat během procesu pájení, ale také může zničit vodič po pájení a 2-3 roky po opravě se zařízení může vrátit zpět do opravy, což výrazně poškodí pověst mistra. Proto většina mistrů vždy upřednostňuje mytí desky z tavidla.

Kalafuna nebo glycerin

Kalafuna se používá k pájení/cínování mědi a jejích slitin, stejně jako oceli a zinku, ale nepoužívá se k pájení hliníku a hliníkových slitin, vyžadují vlastní hliníkové tavidlo

Kalafuna sama o sobě je dielektrikum, ale navíc velmi dobře absorbuje vlhkost z atmosféry, což způsobuje korozi spoje a oblasti pájení a také zvyšuje pravděpodobnost vzniku svodových proudů, které vedou k poruchám

GLYCERIN je organická látka příbuzná alkoholům, ale na rozdíl od svých mladších bratrů metanolu (jeden atom uhlíku) a ethylenglykolu (dva atomy uhlíku) není toxický a má nasládlou chuť. Kromě použití při pájení rádiových součástek se glycerin používá také v elektronických cigaretách, v současnosti populární mezi mladými lidmi a v minulosti se glycerin používal k výrobě dynamitu

Kromě glycerinu se často používají látky jako vazelína nebo pájecí tuk, ale ve srovnání s tavidlem TAGS na bázi glycerinu jsou v rozsahu použití horší, protože TAGS je vhodný pro pájení jak mědi, tak oceli, niklu a slitin mědi (mosaz a bronz)

LTI-120

tok lti

V jádru se tavidlo LTI skládá z kalafuny rozpuštěné v alkoholu a přidaných aktivátorů, které umožňují pohodlné pájení nejen mědi, ale i mosazi a bronzu. Na rozdíl od glycerinu si tavidlo LTI hůře poradí s ocelí, ale jeho oxidační proces je nižší než u glycerinu, i když stejně jako glycerin vyžaduje pečlivé promývání isopropylalkoholem