• Необходимо прогреть место соединения до такой температуры, чтобы приложенный к нему припой мог расплавиться. Припой должен расплавиться благодаря теплу, отдаваемому местом соединения. Частая ошибка заключается в том, что припой расплавляют паяльником в надежде на то, что он стечет с паяльника и прилипнет к месту соединения. Это грубая ошибка!
• Место соединения следует тщательно зачистить.
• Место соединения должно быть неподвижным до тех пор, пока расплавленный припой не затвердеет.
• Не перегревать места соединения.
• Припоя не должно быть слишком мало.
• Припоя не должно быть слишком много.
Опыт многих практиков показывает, что качество пайки во многом определяется мастерством монтажника и тем выше, чем ниже давление паяльника на печатную плату при пайке, чем меньше перепаек элементов и чем меньше время пайки при заданной температуре паяльного наконечника (внутренние дефекты на печатных платах практически не появляются, если время пайки меньше 3 с).
Распайка, хотя в это и трудно поверить, может быть немного проще пайки. Распаять контакт может почти каждый, но не повредить компоненты и проводники печатной платы очень нелегко. Для распайки надо иметь приспособления для отсасывания расплавленного припоя. Это может быть резиновый сжимающийся шар ("груша"), снабженный соответствующим наконечником. После расплавления припоя отпускают до этого сжатую "грушу", происходит всасывание припоя внутрь ее. Для этих же целей можно использовать медную оплетку, заполненную флюсом. Ее подносят к расплавленной точке, нагревают паяльником, и расплавленный припой проникает внутрь оплетки благодаря капиллярному эффекту.
1.6.4. Припои и флюсы
Припои - это сплав металлов, предназначенный для соединения деталей и узлов пайкой. Выбор припоя производят в зависимости от соединяемых металлов или сплавов, от способа пайки, температурных ограничений, размера деталей, требуемой механической прочности и коррозийной стойкости и др. Для пайки толстых проводов используют припой с температурой плавления более высокой, чем для пайки тонких проводов. В некоторых случаях необходимо учитывать и электропроводность припоя (напоминание: удельное сопротивление олова равно 0,115, а свинца - 0,21 Ом мм/м).
Припой разделяют на мягкие с температурой плавления ниже 400 °C и твердые с температурой плавления более 500 °C. Твердые припои отличаются более высокой прочностью при растяжении. К ним относятся, главным образом, медно-цинковые (ПМЦ) и серебряные (ПСр) припои.
В радиотехнической промышленности и радиолюбительской практике наиболее широко используются мягкие припои, изготовленные на оловянной, свинцовой, висмутовой, кадмиевой и цинковой основах. Основные данные наиболее распространенных припоев приведены в таблице 1.10.
Для самостоятельного приготовления припоя компоненты состава (олово и свинец) отвешивают на весах, расплавляют смесь в металлическом тигле над газовой горелкой и, перемешав расплав стержнем из стали, стальной пластинкой снимают пленку шлака с поверхности расплава. Затем осторожно разливают расплав в формы - желоба из жести, дюралюминия или гипса. Плавку необходимо выполнять в хорошо проветриваемом помещении, надев защитные очки, перчатки и фартук из грубой ткани.
Флюс - это вещество или смесь, предназначенные для растворения й удаления оксидов с поверхности спаиваемых деталей. Кроме того, во время пайки они защищают от окисления поверхность нагреваемого металла и расплавленный припой. Все это способствует увеличению растекаемости припоя, а следовательно, улучшению качества пайки. Флюс выбирают в зависимости от соединяемых пайкой металлов или сплавов и применяемого припоя, а также от характера сборочно-монтажных работ.
При монтаже электро- и радиоаппаратуры наиболее широко применяются канифоль и флюсы, приготовленные (на основе) с добавлением неактивных веществ - спирта, скипидара, глицерина. Остаток канифоли негигроскопичен и является хорошим диэлектриком.
Прочную пайку с ровной поверхностью застывшего припоя можно получить, применив жидкий канифольный флюс, составленный из 20 г измельченной в порошок чистой канифоли, растворенной в 35…40 г чистого спирта, бензина или скипидара.
Практически установлено, что при указанной пропорции составных частей флюс при пайке не дает вспышки паров растворителя. Этот флюс нужно хранить в пузырьке с притертой пробкой. Для жидкого флюса не рекомендуется применять канифоль, предназначенную для натирания скрипичного смычка, так как пайка может быть загрязнена посторонними примесями. Хранить жидкий флюс также удобно в полиэтиленовой масленке, хоботок которой закрывается специальной пленкой. С помощью такой масленки можно легко и быстро нанести требуемое количество флюса на место пайки. При этом флюс расходуется значительно экономичнее, уменьшается испарение его растворителя, пайка получается более чистой и аккуратной.
Еще один состав жидкого флюса: канифоль - 6 %, глицерин - 14 %, спирт (этиловый или денатурированный) - остальное.
Ускорить процесс пайки и повысить в ряде случаев качество соединения можно, применив вместо канифоли глицериновую пасту. С помощью пасты можно паять детали из самых разнообразных металлов и сплавов даже без предварительной зачистки и лужения, что особенно удобно при пайке в труднодоступных местах. Глицериновую пасту легко изготовить самому. Состав ее следующий: 48 % веретенного масла, 12 % пчелиного воска, 15 % светлой канифоли, 15 % глицерина, 10 % насыщенного водного раствора хлористого цинка. Изготовляя глицериновую пасту, ее нужно все время подогревать. Сначала расплавляют канифоль, затем добавляют веретенное масло, воск, глицерин и в последнюю очередь хлористый цинк.
Пасту можно изготовить и по более простому рецепту. Кусочки канифоли размельчают в порошок и, подливая глицерин, растирают до густоты сметаны. Паста удобна тем, что она хорошо сохраняется длительное время. Хранить ее можно в любой посуде с крышкой. На место пайки пасту наносят с помощью кусочка проволоки.
В некоторых исключительных случаях вместо канифоли можно использовать ее заменители. Так, канифольный лак, имеющийся в продаже в хозяйственных магазинах, можно применять как жидкий флюс взамен раствора канифоли в спирте.
В качестве флюса при пайке проводников можно в случае крайней необходимости пользоваться также живицей - смолой сосны или ели, - доступным материалом, особенно радиолюбителям, живущим в сельской местности. Такой флюс можно приготовить самому. Набранную в лесу смолу нужно растопить в жестяной банке на слабом огне (на сильном огне она может воспламениться). Расплавленную массу разлить в спичечные коробки.
Застывшая смола используется в качестве флюса так же, как канифоль.
Если под рукой канифоли или другого флюса нет, то в самом крайнем случае канифоль можно заменить таблеткой аспирина, имеющейся в домашней аптечке. Недостаток этого флюса - неприятный запах дыма, выделяющийся при плавлении аспирина.
При пайке в домашних условиях припой обычно наносят с помощью горячего паяльника. Контролировать количество расплавленного припоя, переносимого паяльником, крайне затруднительно: оно зависит от температуры плавления припоя, температуры и чистоты жала и от других факторов. Не исключено при этом попадание капель расплавленного припоя на проводники, корпуса элементов, изоляцию. Это заставляет вести работу крайне осторожно и аккуратно, и все же бывает трудно добиться хорошего качества пайки.
Облегчить пайку и улучшить ее можно с помощью паяльной пасты. Для приготовления пасты напильником измельчают припой и смешивают его опилки со спирто-канифольным флюсом.
Количество припоя в пасте подбирается опытным путем. Если паста получилась слишком густой, в нее добавляют спирт. Хранить пасту нужно в плотно закрывающейся посуде. На место пайки пасту наносят небольшими дозами металлической лопаточкой. Применение паяльной пасты позволяет избежать перегрева малогабаритных деталей и полупроводниковых приборов.
При сращивании проводов, трубок, стержней, когда нет возможности воспользоваться электрическим паяльником, применяют "паяльную ленту". Чтобы изготовить паяльную ленту, необходимо сначала составить пасту из порошка припоя, канифоли и вазелина. Порошок получают путем опиливания прутка припоя напильником с крупной насечкой (мелкая забивается припоем).
Приготовленную пасту наносят тонким слоем на миткалевую ленту. Место пайки обматывают в один слой "паяльной лентой", смачивают бензином или керосином и поджигают. Соединяемые поверхности желательно предварительно облудить.