Jak připravit páječku na 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 s plošnými spoji 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 je horkovzdušná stanice, tavidlo, 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.

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 pájky z tenkého 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 pohodlná, protože se s ní dá 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. 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.

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 měděného drátu 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.

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.

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.