Как сделать паяльную пасту своими руками?

Особенности пайки

В качестве элементов для поверхностного монтажа сейчас выпускают все разновидности радиодеталей. Особый интерес для домашнего мастера представляет сборка самодельного светильника из отдельных светодиодов и простейшей схемы управления. Это позволяет делать светильники любой необходимой мощности, а главное — нужных размеров.

Без надлежащего охлаждения светодиоды быстро выйдут из строя. Хорошо рассеивая тепло, радиатор также отводит жар от жала паяльника, что затрудняет пайку выводов.

Чтобы качественно паять светодиоды, приходится применять дополнительный нагрев радиатора почти до точки плавления припоя. Хорошо помогает использование тонкодисперсной паяльной пасты. Паять нужно как можно более мощным паяльником быстрыми и уверенными движениями.

Существует практика, при которой SMD-светодиоды паяют очень легкоплавкими припоями. Например, сплав Розе плавится при температуре около 100°С. К сожалению, такие припои отличаются плохой механической прочностью. При работе светильники сильно нагреваются, и паяное соединение может расплавиться. Лучше всего использовать классический припой ПОС-60.

Для пайки светодиодов приходится также использовать устройство нижнего подогрева. При этом радиатор оказывается нагрет почти до нужной температуры, и монтаж светодиодов получается быстрым и качественным. В простейшем случае для нижнего подогрева используют электроплитку или даже старый утюг.

Температура нижнего подогрева обычно устанавливается такой, чтобы флюс начал активно смачивать контакты деталей, но припой ещё не начинал плавиться.

Особой конструкцией отличаются станции бесконтактного нагрева. Монтажная плата не контактирует с нагревателем, тепло к месту пайки доставляется ИК-излучением. Обычно используют ИК-станции нижнего нагрева. Они позволяют равномерно подогреть плату до нужной температуры.

При использовании ИК-нагревателя не всегда допустимо подвергать нагреву всю плату целиком. Рядом с намеченной точкой пайки могут оказаться легкоплавкие детали. Нечаянный перегрев приведёт к тому, что отпаяются мелкие детали. Нагрев ИК-излучением ограничивают с помощью отражательных и изолирующих экранов.

В специализированных мастерских для защиты используют термостойкий скотч на алюминиевой основе. Полосками скотча нужной ширины обклеивают всю плату, оставляя лишь «окошки», в которых будет проводиться локальный нагрев деталей. Но если такого скотча нет, можно использовать обычную бытовую алюминиевую фольгу.

Приходится применять паяльную пасту, термофен и станции бесконтактного нагрева ИК-излучением. Если есть паяльная печь, способная обеспечить постепенный нагрев и точную выдержку при нужной температуре, получится собрать радиосхему вполне промышленного вида и качества.

Виды паяльных паст

Паяльная паста является лучшим средством для автоматизированной пайки SMD-компонентов. Она представляет собой вязкую слаботекущую субстанцию из флюса, в которой во взвешенном виде содержатся мельчайшие частицы припоя.

Чтобы можно было успешно использовать ее, паста должна отвечать определенным требованиям:

• не должна окисляться и расслаиваться на составляющие;
• должна обладать определенной вязкостью, то есть быть достаточно жидкой, чтобы расплавляться от разогрева, и в то же время достаточно густой, чтобы не растекаться при этом по всей плате;
• не должна оставлять грязи и шлаков на месте пайки;
• паста должна хорошо отмываться обычными растворителями.

По способу использования составы делятся на отмывочные и безотмывочные. Как следует из названия, остатки отмывочной пасты следует удалять из зоны пайки после завершения, иначе входящие в ее состав компоненты могут агрессивно воздействовать на дорожки и на выводы деталей. Безотмывочные составы могут оставаться после пайки, так как они совершенно нейтральны к материалам плат и SMD-компонентов.

В свою очередь, отмывочные могут быть водорастворимыми и галогеносодержащими. Отмывочные водорастворимые составы могут смываться с плат деионизированной водой.

Иногда отмывочные пасты содержат галогены. Их вводят в состав для улучшения эксплуатационных свойств. Галогеносодержащие пасты могут применяться для высокой скоростной печати либо, наоборот, там, где необходим очень длительный срок схватывания. Введением галогенов улучшаются также паяющие свойства. Галогеносодержащие пасты смываются растворителями.

Существующие способы соединения проводников

Основные способы соединения проводников в доме или квартире

Для соединения проводов могут быть сделаны несколькими способами:

• сварка — наиболее надежный способ, обеспечивающий высокую надежность соединения, но требующий навыков и наличия сварочного аппарата;
• клеммные колодки — просто выполнимое и довольно надежное соединение;
• пайка — хорошо работает если токи не превышают нормативные и соединение не греется до температур, выше нормы (65°С);
• опрессовка гильзами — требует знаний технологии, специальных клещей, но соединение надежное;
• использование пружинных зажимов — wago, СИЗ — быстро устанавливаются, при соблюдении условий эксплуатации обеспечивают хороший контакт;
• болтовое соединение — простое в выполнении, используется обычно в сложных случаях — при необходимости перехода с алюминия на медь и наоборот.

Конкретный тип соединения выбирается исходя из многих факторов. Необходимо учитывать материал проводника, его сечение, количество жил, тип изоляции, количество проводников, которые будут соединяться, а также условия эксплуатации. Исходя из этих факторов и рассмотрим каждый из типов соединений.

Как правильно залудить медное жало у паяльника

Перед использованием жало нужно залудить. Иначе припой не будет к нему приставать и пайка станет невозможной. Рассмотрим способы, как правильно залудить жало для паяльника. Для этого процесса понадобятся:

• канифоль;
• припой;
• деревянный брусок;
• наждачная бумага с мелким зерном или напильник.

Рабочую поверхность нового жала зачищаем наждачной бумагой, положенной на брусок, до блеска. Если жало побывало в эксплуатации, его поверхность неровная и изрыта кавернами, то перед облуживанием его придется выровнять напильником. Лучше для этого вынуть его из паяльника и зажать в тиски. Если по вышеописанным причинам демонтаж жала невозможен, то можно обойтись и без этого. Считается, что плоскость для пайки лучше формировать не напильником, а отковыванием, постепенно расплющивая кончик жала молотком. Процесс этот более трудоемкий и требует определенных навыков, но в результате припой будет меньше вымывать медь их жала. Выбоины в нем будут образовываться медленнее, и повторное лужение потребуется не скоро.

Теперь устанавливаем жало на место и включаем паяльник в сеть. При этом периодически контролируем нагрев, касаясь канифоли. Как только она начинает плавиться, покрываем ею всю рабочую поверхность. В процессе выгорания канифоли процесс периодически повторяем, ожидая момента, когда температура станет достаточной для плавления припоя. Как только это произойдет, покрываем припоем всю рабочую поверхность жала и стряхиваем с него излишки.

Поверхность нужно полностью залудить. Если есть пропуски, или жало не лудится, значит, окисел был снят некачественно. Чтобы не остужать паяльник и не зачищать поверхность снова, применяем небольшую хитрость.

На брусок кладем наждачную бумагу, а на нее – кусочек канифоли. Плавим его паяльником и зачищаем рабочую поверхность жала наждачкой в среде канифоли. Периодически добавляем припой. Этот метод годится и для того, чтобы оперативно восстановить рабочую поверхность. Как только на ней появляются необлуженные зоны, рекомендуется поправить ситуацию с помощью наждачки и канифоли. Это будет лучше, чем потом выравнивать поверхность напильником.

Виды паяльных кислот и особенности применения

Паяльная кислота подразделяется на два основных вида, вне зависимости от сферы применения, ортофосфорный и соляной тип. Вне зависимости от состава, назначением является удаление окислов, загрязнений с областей пайки. Качественный, аккуратный шов может быть исполнен только при соблюдении условий подготовки металлов. Долговечность материалов повышается за счет образования защитной пленки от окисления на поверхности соединения.

Важно знать, что использовать флюс при работе с электронными платами категорически запрещается. Тонкие и хрупкие элементы могут быть стерты с конструкции платы, кислота для пайки производит токопроводящие соединения

Все эти факторы могут плачевно повлиять на работоспособность узла, конструкции общим состоянием.

Хлорцинковый флюс

Раствор хлористого цинка применяется для пайки соединений железа. Составом является цинк, растворенный соляной кислотой. Производится раствор следующим образом:

• подготавливается гранулированный цинк;
• в зависимости от технического задания, добавляют раствор, либо концентрат;
• после химической реакции цинка, возможно использовать смесь.

Хлористый цинк

Пропорциональные части берутся на примере 1 литр соляного раствора на 400 грамм гранулированного цинка. По окончании работ следует обработать поверхность для прекращения реакции, для этого отлично подходит мыльный раствор

Перед изготовлением самостоятельно, следует помнить, что важно соблюдать последовательность. Кислоту разбавляют цинком, при этом образуются газы, получается достаточно взрывоопасная смесь

Все действия производятся на проветриваемом месте.

Олеиновая кислота

Для пайки алюминиевых сплавов прекрасно подходит олеин. Не применяется чистым видом, доступен только в техническом состоянии. Стабильное состояние достигается путем смешивания олеина с различными жирными кислотами. Далее вступает в реакцию йодид лития, который заканчивает смешивание массы для пайки алюминия.

Пайка олеиновой кислотой позволяет производить стыковку материалов из медных и алюминиевых сплавов, без образования химической пленки и окисления.

Олеиновая кислота Б-115

Флюс используется для защиты от процессов коррозии на стыке, при механическом воздействии, образуется новая пленка, что позволяет не беспокоится о надежности соединения.

Взамен паяльной кислоты, другие флюсы не имеют схожих свойств, возможно применение машинного масла с растертыми опилками, процесс пайки происходит втирание состава при стыковке. При нагревании олеиновый тип паяльной кислоты испаряется, но место пайки залужено, о качественном соединении бессмысленно беспокоится.

Ортофосфорная кислота

При обработке металлов ортофосфорным раствором происходит построение защитной пленки, препятствующей образованию окислов, химических реакций металла. Характеристики раствора состоят в бесцветной субстанции, неорганического рода. Гигроскопичная структура в виде пастообразной структуры взаимодействует при нагревании и растворяется в жидкий состав. Обладает хорошими свойствами текучести, легко убирается водой после работы.

Пайка ортофосфорной кислотой

Применяется ортофосфорная кислота при пайке углеродистых, легированных сталей. Также к работе подходят сплавы меди и никеля, рабочая температура при паяльных работах начинается от 350 градусов. Кислотная пленка разрыхляется, отводится на поверхность путем растворения слоя оксидов. Надежная спайка достигается путем образованной оксидной пленки ортофосфорной кислотой.

Флюс ВТС

Салициловая основа, распространенная составом аспирина, применяется как составляющая часть . Наиболее широко применяется к работе с драгоценными металлами, ввиду слабого взаимодействия с частицами изделия.

Основное преимущество, это защита от окисления места пайки, нет необходимости удалять флюс, если только не предъявляются дополнительные требования.

Флюс-паста ВТС

Универсальность применения, дешевое изготовление позволяют применять паяльную кислоту на основе салициловых соединений. Едкие выделения предполагают рабочую вытяжку при выполнении паяльных действий, также отрицательной стороной является плохое взаимодействие с алюминием.

Возможно использовать подручные средства, достаточно растереть таблетку аспирина или другой препарат, содержащий салициловую кислоту. Наносится порошок на место пайки, при работе с проводами пайку возможно производить прямо на таблетке. Более удобная смесь изготавливается совместно с вазелином, пропорциями 1 к 2, пасту легко наносить на место пайки тампоном, удалять по окончанию работ.

Как правильно паять феном

Нужно закрыть все мелкие и уязвимые к перегреву компоненты защитой.
В данном случае используется алюминиевый скотч. Он хорошо защищает компоненты от температуры, плотно держит компоненты платы. Однако, прибавляет теплоёмкость к месту пайки. Термоскотч также хорошо защищает, только хуже держится на плате.

Плату размещается на таком материале, который наименее теплоёмкий и медленно отдает температуру в окружающую среду. Можно использовать, например, деревянную дощечку. И при этом, место пайки не должно находиться под наклоном.

Лучше всего нанести на контакты флюс. Он хорошо распространяет тепло, по сравнению с нагреваемым воздухом, однако не следует его добавлять слишком много. Он может вскипеть, зашипеть или помешать пайке.

Первым делом прогревается место пайки. Фен выставляется около 100 °C и максимальным потоком воздуха.
Нужно прогреть как саму деталь, так и окружающее место пайки с контактами круговыми движениями.

Далее, спустя около минуты следует плавно повысить нагрев.
Разница с контактами будет небольшая. Таким образом, в течение нескольких минут, повышаем до 300 °C.
Шаг около 20 — 30 °C на каждые десятки секунд.

Пайка

Пока разогревается паяльник, нужно «нанести» припой на скрутки. Для этого проволоку припоя наматывают на каждую
скрутку с шагом 1-3 мм. Шаг намотки зависит от общей толщины всех скрученных проводов и находится экспериментально.
Наматывать припой следует в натяг, чтобы он как можно плотнее прилегал к медной поверхности.

Если в скрутке присутствуют многожильные проводники, то припоя следует наматывать больше, чем обычно. Многожильные
провода требуют гораздо большего количества олова — нужно учитывать количество гибких проводников в общем объеме.

Разогретым паяльником касаемся края скрутки и ждем, пока припой не расплавится. При плавлении припоя ведем паяльник к
основанию — припой должен оплавляться раньше, чем паяльник достигнет точки его расплавления. Ключевой момент: паяльник
нагревает металл, а металл в свою очередь расплавляет припой. К слову: сосвем необязательно вести паяльник от края к
основанию скрутки, можно и наоборот — от основания к краю.

Припой должен заполнить все пустоты между проводниками и пропаять всю скрутку. Визуально — из всех месть соприкосновения
жил друг с другом должен быть виден припой. Мелкие скрутки покрываются припоем полностью, а те что покрупнее — припой
заполняет места соприкосновения жил.

Расплавленный припой обязательно будет капать вниз, поэтому нужно принять все необходимые меры защиты, как себя, так и
окружающего пространства.

Если есть сомнения в том, что припой заполнил все труднодоступные места, то пайку можно повторить заново. Для этого
нужно хорошо протереть место пайки спиртом или ТАГС-ом, намотать припой и все повторить. В таких ситуациях сразу
проявляется качество припоя: «дерьмовым» так и не получится пропаять со второго раза.

После пайки скрутки готовы к изоляции, их можно «укутывать» изолентой или термоусадочной трубкой. Так как мы не использовали
паяльной кислоты или иных агрессивных флюсов, промывать места пайки нет необходимости. Во время укладки на свои места нужно
избегать изгиба пропаянных мест.

В заключение хочется сказать, что пайка соединений в коробках — дело достаточно простое. Однако придется сначала немного
потренироваться и возможно, перепробовать несколько разных припоев.

Оцените публикацию:

• Currently 4.42

Оценка: 4.4 (12 голосов)

Способы

Собирая своими руками светильник из SMD-светодиодов, обычно устанавливают детали на алюминиевый радиатор. Непосредственно паять детали к такому основанию невозможно, да и нельзя во избежание короткого замыкания. В таком случае SMD-компоненты устанавливают на промежуточную изолирующую прокладку. Обычно используют тонкий слой специального термопроводного клея.

После такого монтажа приходится соединять светодиоды между собой отдельными изолированными проводниками. Пайка затрудняется тем, что диоды, которые уже смонтированы на радиатор, хорошо охлаждаются. Чтобы правильно спаять детали в таких условиях, нужно использовать мощный паяльник и проводить соединение быстрыми, уверенными движениями.

Это позволяет нагреть монтажную плату почти до точки плавления припоя, что облегчает дальнейший монтаж.

Температуру нижнего подогрева нужно выбирать так, чтобы припой почти начинал плавиться, но оставался твёрдым. При такой работе лучше спаивать светодиоды, резисторы и прочие детали не прутковым припоем, а с помощью паяльной пасты. Сами детали, смонтированные на островках пасты, нагревают паяльным феном. При этом можно обойтись не слишком горячим воздухом. Лучше всего паять легкоплавкой пастой при 245 градусах.

При необходимости монтажа SMD-конденсаторов учтите, что они боятся перегрева. Сперва надо провести расстановку и пайку резисторов, проводников и светодиодов. Конденсаторы расставляются в последнюю очередь.

При сборке самодельного светильника удобно использовать готовую светодиодную ленту. Это SMD-компонент в виде длинной полосы гибкого изоляционного материала. SMD-светодиоды уже приклеены к ленте и соединены проводниками.

Светодиодную ленту надо приклеить теплопроводным клеем к металлическому радиатору. Это может быть любой подходящий алюминиевый профиль — например, который продаётся в мебельных магазинах.

Светодиоды в ленте уже соединены, мастеру после приклейки ленты остаётся только подключить её к специализированному «драйверу светодиодов». Обычный блок питания для бытовой техники не подходит. Драйвер не выдаёт фиксированного напряжения — вместо этого электронной схемой фиксируется величина тока. Кроме того, драйверы могут содержать схему, которая подстраивает величину тока в зависимости от температуры.

Подбираем паяльник

Если вы не занимаетесь радиоделом профессионально (скорее всего это так, иначе вы не изучали бы этот материал), у вас в арсенале обычный паяльник в одном экземпляре. О паяльной станции речь и вовсе не идет, поскольку это достаточно дорогой (хотя и очень удобный комплект). Но для начинающего мастера это излишество.

Вернемся к паяльникам. Классика — это нихромовый нагреватель и медное жало. На самом деле, это лучшее сочетание, но для ручного управления. Никакого контроля за температурой, плавный медленный нагрев. При этом медное жало отлично держит градус, и зачастую компенсирует теплоотвод в месте пайки. Еще одно преимущество — мягкий материал позволяет формовать любую конфигурацию наконечника. Можно буквально расклепать и выпилить жало под конкретный вид пайки.

Единственный недостаток — медь быстро выгорает, и такой тип жала фактически является расходным материалом. Его постоянно приходится обтачивать напильником.

На иллюстрации изображена классическая форма «отвертки». Универсальный кончик для большинства любительских работ.

Если ваш «нагревательный прибор» оснащен регулятором температуры — необходимо учитывать инертность меди. Заданную цифру он набирает медленно, и также неторопливо остывает.

Керамическое жало с серебряным напылением — это современный аксессуар. Если стоит вопрос, как работать с деталями SMD формата, или как выпаять микросхему из двухсторонней платы — это ваш вариант. Однако им не так удобно паять мощные теплоемкие провода и контакты.

Такой паяльник моментально греется, и на нем можно точно контролировать градусы (при наличии регулятора).

Способ нагрева может быть любым. Такой же керамический нагреватель, как и жало, или нихромовый. Еще на медных паяльниках применяются индукционные нагреватели, но это скорее экзотика.

Пайка светодиодной ленты

Светодиодная лента так же теплоемкая, как и толстый провод. Она имеет в своем составе медную подложку, которая забирает тепло при нагреве.
Залуживаем контакты с помощью канифоли. Используем мини волну и совсем немного припоя. На месте пайки должно быть немного припоя.
Далее, берем паяльник от себя ручкой, прислоняем провод к контакту и сверху жалом паяльника. Пайка должна длиться не дольше секунды, пока есть флюс. Это связано с тем, что медная подложка быстро забирает тепло, а сгорающий флюс уже не в состоянии собрать припой в единое целое. Поэтому, если паяльные работы будут длиться больше секунды, то на ленте будут комочки припоя с признаками холодного контакта. Если такое произошло, снова наносим флюс и одним касанием исправляем плохую пайку.
Канифоль (флюс) чиститься с ленты при помощи спирта (или бензина) и ватного диска.

Пайка проводов

Инструменты и флюс подобраны и готовы к работе, осталось выяснить, как правильно паять паяльником провода. Пока разогревается инструмент, подготовьте проводники, которые решили соединить. Для этого их нужно аккуратно зачистить от изоляции не очень острым ножом или специальным инструментом. Выполняя эту операцию, старайтесь не повредить жилы

Это особенно важно, если провод многожильный – перерезая отдельные проводки, вы уменьшаете общее сечение провода

Осмотрите место зачистки. Жилы медные, а металл имеет яркий «рыжий» цвет? Предварительное облуживание не потребуется. Плотно скрутите провода между собой. Если проводник мягкий, а жилки тонкие, то это можно сделать руками. В противном случае воспользуйтесь пассатижами:

Подготовка многожильной проводки к пайке.

Теперь нужно нанести на место скрутки паяльный флюс. Если вы пользуетесь жидким, к примеру, раствором канифоли в спирте, то используйте кисточку. Если канифоль твердая, то просто положите скрутку на кусочек канифоли и прижмите ее разогретым паяльником до легкого вплавления в канифоль. Теперь самая ответственная операция. Слегка обмакните жало в канифоль, а затем сразу же возьмите на него немного припоя. Прикоснитесь паяльником к будущему месту пайки и грейте соединение до тех пор, пока припой не начнет растекаться по проводу. Равномерно распределите расплав по всей скрутке. В результате у вас должно получиться что-то подобное:

Качественно спаянные проводники.

Если результат несколько отличается, не расстраивайтесь – с первого раза может получиться не совсем эстетично. Главное – припой равномерно растекся по проводкам, хорошо их смочил и пропитал скрутку. Все равно недовольны? Повторите операцию – снова нанесите канифоль и прогрейте место соединения, добавив припоя или, напротив, убрав лишний. Точно так же поступают и с одножильной или смешанной проводкой.

Теперь осталось решить вопрос как правильно спаять провода, если соединяемые проводки старые и сильно окислились. Прежде всего, постарайтесь качественно и до блеска зачистить жилки. Если провода одножильные, это несложно – достаточно ножа или мелкой наждачной бумаги. Но многожильный провод качественно зачистить не удастся, поэтому придется применить несколько иную технологию пайки паяльником – предварительное лужение с использованием кислотного флюса. Если такового под рукой не оказалось, воспользуйтесь таблеткой обычной ацетилсалициловой кислоты, именуемой в народе «аспирин».

Ацетилсалициловая кислота – отличный кислотный флюс для пайки.

Облуживание при помощи таблетки аспирина проводите в следующей последовательности:

1. Освободите концы проводников от изоляции.
2. По возможности зачистите окисленные провода до блеска.
3. Если в проводнике много жил, плотно их скрутите между собой.
4. Прижмите проводник к таблетке и прогрейте паяльником до появления дыма.
5. Возьмите на жало немного канифоли, припоя и прогревая провод, хорошенько покройте его припоем, которого на жале должен быть минимум.
6. Промойте облуженные концы проводов спиртом, чтобы удалить остатки кислоты.

После всех этих процедур в вашем распоряжении окажутся два одножильных проводка, готовых к пайке обычным образом:

Облуженные провода, готовые к пайке.