24artstroy.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Все про микротрещины в пайке на печатных платах

Все про микротрещины в пайке на печатных платах

Здравствуйте, друзья! Сегодня попытаюсь рассказать почти все про микротрещины в пайке на печатных платах. Я не буду тут рассказывать про микротрещины в микросхемах, трещины в компаунде, в проводящих дорожках, в резисторах, конденсаторах и катушках индуктивности, сердечниках трансформаторов и кварцевых резонаторах. Все это темы для отдельных статей.

А в этом материале сможете прочитать о том, как выглядят микротрещины в пайке, почему они образуются, как проявляются неисправности от микротрещин, чем они опасны и как их исправить.

Что нужно для пайки

  • ВКонтакте
  • Facebook
  • ok
  • Twitter
  • YouTube
  • Instagram
  • Яндекс.Дзен
  • TikTok

На часто задаваемый в поисковых системах запрос: «Зачем нужна пайка?» поможет ответить эта статья. Если говорить вкратце, то спайка используется для того, чтобы надежно соединить между собой провода, подсоединить питание к светодиодной ленте или закрепить деталь в печатной плате электронного прибора.

Учимся паять

Прежде, чем приступить к обучению умело паять, нужно знать, какие расходные материалы и приспособления для этого требуется.

Что нужно при пайке

Главным устройством, используемым для пайки, является паяльник. Для бытового использования достаточно устройств с мощностью 25-75 Вт. В современных паяльниках вместо нихромового нагревателя и медного жала используются керамический греющий элемент и жало из никелированного металла.

Преимуществами паяльников этого типа являются меньшее время, необходимое на разогрев до рабочей температуры и остывание, а также возможность плавной регулировки температуры с помощью специального блока питания. В некоторых моделях регулятор может быть встроен в корпус устройства.

Однако когда предстоит работа с тугоплавким припоем или требуется залудить крупные детали, необходимо использовать паяльники с большей мощностью.

Перед тем, как паять провода или заниматься сборкой печатных плат электронных компонентов, нужно определиться с типом жала паяльника. Устройства с плоским жалом применяются для работы с крупными радиодеталями или для лужения и соединения проводов среднего сечения.

Паяльники с конусным жалом необходимы для пайки деталей среднего размера, а с жалом в виде иглы – для работы с микросхемами или сборки светодиодного освещения.

Для чего нужен флюс

Кроме самого паяльника, для пайки нам нужен флюс и припой. Флюс необходим для очистки поверхности проводов или выводов радиодеталей от пленки окислов, жировых и других загрязнений, а также препятствования дальнейшему окислению места спайки. Флюс подбирается в зависимости от того, спайку каких металлов предстоит выполнить.

Для чего нужна канифоль? Этот флюс используется для соединения медных проводов пайки радиодеталей с медными выводами (в том числе лужеными). Канифоль может быть в твердой, гелеобразной или жидкой форме. Паяльная кислота используется для очистки сильно окисленных медных контактов перед пайкой или для снятия окислов со стальных поверхностей, включая нержавеющих. Для соединения пайкой алюминиевых проводов используется специальный флюс.

Для непосредственной пайки проводов или деталей применяются припои, температура плавления которых должна быть ниже температуры плавления соединяемых металлов.

Припои выпускаются на основе олова, свинца, никеля или других металлов в виде прутков или проволок различного диаметра.

Как научиться паять

Современные паяльники с никелированным жалом не требуют подготовки перед началом работы. Во время их эксплуатации достаточно периодически очищать жало от остатков припоя и флюса с помощью влажной губки.

А вот медное жало паяльника с нихромовым нагревателем требует специальной подготовки. Перед началом работ нужно:

  1. очистить жало от окислов с помощью надфиля или напильника;
  2. нагреть устройство;
  3. погрузить жало во флюс (канифоль);
  4. растереть припой по поверхности жала.

Такую же процедуру нужно проводить время от времени, чтобы очистить жало от остатков пригоревшего флюса и припоя.

В следующих статьях мы расскажем, как пользоваться паяльником и как правильно паять провода.

Как правильно запаять провода

Процесс пайки может несколько отличаться в зависимости от используемых материалов. Разные способы предусматривают применение разных паяльных составов и флюсов. Чаще всего пайка проводов проводится при соединении медных проводов с площадью сечения до 6 мм.кв.

При выполнении работ соблюдают следующий алгоритм:

  1. С проводов снимается изоляционный слой приблизительной протяженностью 5-6 см.
  2. Разогревают рабочий инструмент и им покрывают поверхность слоем канифоли или флюса. Первый плохо работает на окисленных поверхностях, при глубоком проникновении в скрутку важно предварительно тщательно обрабатывать материалы.
  3. Прогревая провод с помощью разогретого инструмента с припоем на жале, важно достичь равномерного распределения припоя по всей обрабатываемой поверхности.
  4. При пайке скрутки специалисты должны заполнить припоем все неровности.
  5. По окончании выполнения работы все скрутки тщательно изолируют при помощи специальных насадок, изоленты и термоусадочной трубки.

Если требуется работать с алюминием, важно учитывать его высокую скорость окисления при контакте с кислородом. Образующаяся пленка не позволяет создать надежное сцепление металла с припоем.

Окись удаляется механическим способом, далее поверхность обслуживается. Алгоритм соединения алюминиевых жил зависит от разновидности используемого флюса и площади сечения. Для нагревания, как правило, используют газовую горелку.

Читать еще:  Пайка многожильных медных проводов паяльником

Порядок пайки жил площадью 4-10 мм.кв:

  1. На концах жил длиной 5-6 см удаляется изоляционный слой.
  2. Для получения металлического блеска жилы зачищают надфилем, наждачной бумагой или ножом.

Работы не отличаются быстротой, однако высокое качество и долговечность соединений стоит потраченного времени и сил.

Способ №3: использование маленькой скрепки

Необходимые инструменты для паяльника из скрепки: 1 – металлическая скрепка, 2 – плоскогубцы, 3 – автогенная зажигалка, 4 – шлицевая (плоская) отвертка.

  • металлическая скрепка;
  • плоскогубцы;
  • автогенная зажигалка;
  • шлицевая (плоская) отвертка.

Оказывается, обычную скрепку тоже можно использовать вместо паяльника. Для этого необходимо:

  1. Отогнуть один завиток, частично выпрямив скрепку, и захватить ее посередине плоскогубцами так, чтобы обе ее части выступали с разных сторон.
  2. Теперь ту часть, где металла больше, нужно разогреть зажигалкой.
  3. Через некоторое время тепло распространится и на вторую часть, которая будет играть роль жала паяльника. Долго ожидать не придется, поскольку разогревается скрепка довольно быстро.
  4. Чтобы проверить готовность этого импровизированного инструмента, поднесите свободный конец скрепки к олову. Если необходимая температура достигнута, оно начнет плавиться.

В данном методе олово используется в качестве припоя. Небольшое его количество нужно положить на соединяемые детали, после чего можно приступать к пайке. Используя скрепку вместо паяльника, один ее конец необходимо постоянно держать в пламени зажигалки, иначе инструмент мгновенно остынет. Лучше всего доверить эту задачу помощнику.

Скрепка-паяльник более всего подходит для пайки микросхем и других очень мелких деталей.

Для радиолюбителей подойдет ПОС с флюсом (канифолью) в виде прутка от 0,2 мм до 1 мм. Такой припой легче всего брать на паяльник благодаря наличию канифоли. А небольшое сечение прутка позволяет точно дозировать нужное количество припоя. Если требуется на паяльник больше брать припоя, то достаточно скрутить несколько прутков вместе, и с 1 мм прутка получим 2 мм.

Также обращайте внимание на массу припоя. Она не должна отличаться от указанной на упаковке. Если масса отличается, то скорее всего катушку с припоем перематывали, и вам достался некачественный товар.

Если вы заказываете из интернет-магазинов, например Aliexpress, игнорируйте такие отзывы, как «получил, 5 баллов» и им подобные.

Читайте отзывы с обзорами и проверяете полученный товар.

Как удобно паять с прутками припоя

Еще один плюс в копилку припоев в виде прутков — это улучшение скорости пайки DIP контактов.

Достаточно установить деталь, закрепить плату, и приложить пруток припоя с небольшим запасом.

Нагреваем контакт, и припой расплавляется равномерно по контакту. Это можно сделать только с припоем, в составе которого есть флюс (канифоль).

Разновидности компонента

Для эффективного склеивания подойдет любой материал, единственным исключением являются эластичные элементы. Выделяют несколько групп материалов, с которыми легко справляется связующее вещество:

· синтетические полимеры (пластмассы);

· напольные покрытия (линолеум, ковры).

Как использовать холодную сварку зависит от тех материалов, которые предполагается соединять. Существует несколько разновидностей холодной сварки:

1. Для металла

Огромной популярностью пользуется применение холодной сварки для металла у автовладельцев и мастеров мелкого ремонта бытовой техники. Средство помогает быстро, качественно разрешать возникшие трудности, которые связаны с дальнейшей эксплуатацией автотранспортного средства, другого оборудования.

Связь между двумя склеиваемыми поверхностями получается настолько крепкой, что отремонтированная деталь будет эксплуатироваться еще не один год.

Важно! Применяя холодную сварку, всегда надо учитывать, какую нагрузку получает та или иная деталь. Первым делом, связующее средство направлено на временное устранение неполадки (трещина, скол), поэтому при удобном случае следует провести восстановление узла или детали путем ее ремонта или замены.

2. Для пластика

Этот вид соединения используется не так часто, поскольку для полимеров существует большое количество клеящих препаратов, которые отлично справляются со своей задачей. Широкое применение холодная сварка для синтетических полимерных материалов нашло при необходимости ремонта пластиковых труб и оборудования.

3. Для соединения линолеума, ковров

Подходит для соединения встык напольного покрытия. Результат превосходит все ожидания – качество стыка ничем не хуже, если бы использовался двусторонний скотч. Такая пайка применяется в строительстве для соединения резиновых уплотнителей.

4. Для камней

Для отделки внутренних помещений часто используется натуральный камень. Он довольно тяжелый и не каждый клей может удерживать такой вес. Холодная сварка для камня на основе эпоксидной смолы вполне справляется с этой задачей. Особенность соединения состоит в прочности самого шва. Даже, если по какой-либо причине, откалывается кусок в месте присоединения двух поверхностей, то разрыв идет по материалу, а не по связующему. Холодная сварка для камней нашла широкое применение при обустройстве каминов и печей.

Все вышеперечисленные составы отличаются надежным соединением, быстротой склеивания только при условии соблюдения технологии выполнения работ согласно инструкции.

Правила электробезопасности при пайке

Вобще-то, с правил электробезопасности стоило бы начинать эту статью.

Итак при пайке обязательно соблюдайте правила электробезопасности! Помните, что паяльник — инструмент повышенной опасности, поэтому обращаться с ним необходимо очень осторожно! Выполняя работу, не разговаривайте и не отвлекайтесь посторонними делами! Работа с электрическим паяльником не безопасна — можно обжечься, так как медный стержень и кожух паяльника нагреваются до высокой температуры. Поэтому необходимо держать нагретый паяльник только за ручку и не касаться его нагретых частей. Кроме того, надо следить, чтобы нагретые части паяльника не касались изоляции питающего провода или шнура, так как горячий кожух или стержень могут вызвать разрушение изоляции, короткое замыкание и пожар.

При пайке электронных устройств провода питания от них должны быть отсоединены, или выключатель должен быть двухполюсной (разъединяющий оба провода). Очень опасно паять электронную схему, выключенную, но соединенную с заземлением, в то время, как изоляция паяльника слабая или корпус паяльника не заземлен! В Интернете описаны случаи, когда некто забывал или игнорировал это правило, и при касании паяльником схемы возникала мощная дуга на несколько киловатт. То же правило относится к информационным проводам. Допустим, вы выключили питание или выдернули шнур 220 В, а устройство соединено по информационному кабелю с другими устройствами, находящимися под напряжением или заземленными. Даже небольшой потенциал может погубить электронную схему при касании паяльником. Поэтому нужно уравнять потенциал, соединяя провод между корпусом паяльника с общей шиной устройства перед пайкой.

А вредна ли пайка припоями?

Во время пайки могут выделяться вредные для здоровья пары олова и свинца. Ни в коем случае нельзя наклоняться над местом пайки и вдыхать испарения. Летом старайтесь паять возле открытого окна, зимой чаще проветривайте помещение во время работы. Закончив пайку, обязательно вымойте руки теплой водой с мылом. В бессвинцовом припое используются металлы, которые более ядовиты, чем свинец. Если паяльник не перегретый, и не стоваттный «для пайки ведер» — то все будет нормально.

Паять в домашних условиях можно при соблюдении следующих правил:

  • при пайке не забывайте работать в хорошо проветриваемом помещении,
  • если есть вентилятор, используйте,
  • если есть профессиональная или самодельная система вентиляции — замечательно,
  • парами канифоли желательно не дышать,
  • не паяйте на кухне, ведь пары припоя и канифоли запросто оседают на столовых приборах и пище,
  • лучше всего пользоваться рабочим халатом с длинными рукавами, который не забываем стирать хоть иногда,
  • после пайки тщательно вытирайте за собой стол и т. д. — то есть предметы быта,
  • после пайки тщательно, с мылом, мойте руки и лицо!

Не пренебрегайте простейшими правилами безопасности в угоду лени! От вас не убудет, зато претензий от родных поубавится. Для тех, кто занимается пайкой, для вывода из организма тяжелых металлов, ежедневно нужно выпивать стакан сливового сока, а примерно через час пару стаканов кисломолочного продукта, например, кефир. Молоко необходимо пить тем, кто связан с химией. Это правила по технике безопасности, разработанные еще в период СССР.

Пайка припоями и полезный совет, как защититься от брызг при пайке

Флюса наносите минимальное количество. При избытке — может брызнуть, при касании паяльником. Припоя паяльником берем столько, сколько нужно на 1-2 пайки, излишек может капнуть и обжечь. Брызнуть в глаз расплавленным припоем не просто, а очень просто. Поэтому надевайте специальные очки. Кстати на рынке очень часто продают дешевую подделку под защитные очки. Внешне их не отличишь. Только по цене. Но они сильно давят на кожу острым краем, то есть пластик там чуть жестче. В общем, не обтекает кожу. В таких очках долго не посидишь, поэтому, покупайте очки хорошего качества.

Пайка массивных деталей

Наконец, кратко расскажем о пайке деталей с высокой теплоёмкостью, таких как кабельные муфты, баки или посуда. Требование к неподвижности соединения здесь наиболее важно, крупные детали предварительно соединяют струбцинами, мелкие — комками пластилина, перед пропайкой соединения его прихватывают точечно в нескольких местах и снимают скрепы.

Паяют массивные детали как обычно — сперва полуда на месте соединения, затем заполнение шва жидким припоем. Однако припой в этих целях используют специальный, обычно тугоплавкий и способный сохранять высокую герметичность, а также хорошо выдерживающий частичный нагрев.

При такой пайке крайне важно поддерживать детали хорошо прогретыми. Для этих целей паяльный шов непосредственно перед местом спаивания подогревают газовой горелкой, а вместо обычного электрического паяльника используют массивный медный топорик. Его также постоянно подогревают в пламени горелки, попутно смачивая припоем, а затем заполняют соединение, частично расплавляя предыдущий шов на несколько миллиметров.

Подобная техника пайки с подогревом может использоваться и при работе обычным паяльником, например, при спайке толстых жил кабеля. Жало в этом случае выступает лишь оперативным инструментом для тщательного распределения олова, а основным источником нагрева служит газовая горелка.

Как пользоваться флюсом для пайки

Чтобы правильно применить флюс паяльный, нужно посмотреть на его консистенцию:

  • Если применяется твердый припой, например, из олова, то сам паяльник нужно окунать в реагент, а потом брать немного припоя.
  • Жидкий флюс предполагает, что его будут наносить специальной кисточкой. Здесь нужно быть внимательным, так как от высоких температур кисточки нередко быстро портятся.
  • Пасту наносят палочкой, зубочисткой или шприцем с отрезанным кончиком иглы.

А потом действовать так:

  1. Очистить поверхность от окислов. Иногда это не требуется, если флюс того позволяет.
  2. Наносится слой флюса.
  3. Состав и детали нагреваются на паяльной станции.

После окончания паяния нужно дождаться, когда шов застынет.

Техника безопасности

Работа с паяльным флюсом предполагает использование перчаток, так как в состав этого средства входят разрушающие компоненты, к примеру, кислоты. По этой же причине при пайке с флюсом нельзя допустить попадание состава в глаза и слизистые, более того, его очень нежелательно вдыхать.

После использования средства для пайки нужно тщательно помыть руки и в особенности лицо, так как пары вещества могут осесть на нем и потом все равно попасть на слизистые. Пары могут попасть также на еду или в чашки, стоящие рядом, поэтому их стоит убрать дальше от рабочего места.

Чтобы снизить влияние паров, потребуется угольный фильтр или хотя бы просто хорошо проветриваемое помещение. Но даже в нем может возникнуть легкое головокружение после работы. Это нормально, если пользоваться флюсом в первый раз или после долгого перерыва.

Но если со временем будет становиться только хуже, нужно срочно обратиться к врачу.

Работать с самим флюсом легко, сложнее подобрать правильный. Но если опираться на этот материал, поиск паяльного вещества станет проще, как и его безопасное использование.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector