Холодная пайка что это такое


Что такое холодная пайка

Инструкция

Пайка после затвердения обеспечивает прочное, неразъемное электропроводное и механическое соединение. Если пайка не выполняет функции электропроводности, значит, она была совершена с какими-то нарушениями. Самый распространенный брак – холодная пайка.

Холодной пайкой называется дефект, при котором паяные соединения не образуют прочный электрический и механический контакт. Такое некачественное соединение возникает, если не соблюдается ряд правил производства паяльных работ.

Примерный порядок производства паяльных работ заключается в следующем. Предварительно, перед пайкой, необходимо тщательно смочить вывод детали и площадку, где она будет установлена, флюсом. Далее разогреть паяльник и его жалом отхватить около 1 мм припоя от оловянной проволоки. Следует немного подождать, чтобы припой достиг требуемой температуры. Потом жалом паяльника олово наносится на контактную площадку и вывод детали. Жало должно коснуться площадки всей своей передней гранью, а не одним из своих углов.

Когда припой попадет на контактную площадку, он сам растечется по поверхности, не следует специально давить на место пайки или водить по нему паяльником. Если все-таки олово не ложится равномерно на всю площадь, то следует провести жалом паяльника по той части, которая не покрылась припоем. Делать это необходимо быстро, но не рывками, а плавно. Ножку детали и рабочую площадь продолжать нагревать жалом паяльника еще несколько секунд, пока не получится ровное и блестящее соединение.

Качественной пайка считается в том случае, когда припоя на контактной площадке не много, а достаточно. Олово обязано лежать ровным слоем по всей поверхности площадки, должны отсутствовать какие-либо щели или отверстия между ножкой детали и местом, куда она припаивается.

Основные причины возникновения холодной пайки: недостаточная температура паяльного оборудования (180оС-220оС), при этих температурах олово не расплавляется, а лишь немного размягчается и оплавляется. Возможно, проблема в применении флюса ненадлежащего качества (флюсы разрушают окислы на деталях и припое, вытесняют воздух из зоны пайки) или плохо зачищеные места, предназначенные для пайки, смещаются паяемые детали друг относительно друга из-за слабого прогрева паяльником. Холодную пайку от качественной пайки можно отличить по зернистой структуре шва и по тусклосерому цвету.

www.kakprosto.ru

Как научиться паять

20 апреля 2014

Автор КакПросто!

Умение паять сегодня жизненно необходимо только радиолюбителям и мастерам, ремонтирующим бытовую технику. Тем не менее, способность обращаться с паяльником не помешает практически любому представителю сильного пола, так как в жизни могут встречаться самые разные ситуации. К тому же, научиться паять довольно просто, и много времени это не займет.

Содержание статьи

  • Основы и термины
  • Технология пайки
В первую очередь нужно познакомиться с некоторыми специальными терминами. Сама пайка — это процесс физического соединения двух деталей при помощи легкоплавкого сплава. Этот сплав или «припой», как правило, имеет более низкую температуру плавления, чем предметы, которые он соединяет. В большинстве случаев используются свинцово-оловянные припои, плавящиеся при температуре около 220°С. Перед тем как наносить припой на соединяемые материалы, их требуется очистить от различных окисей. Делается это при помощи флюса — органического или синтетического вещества, которое при нагреве не только производит удаление оксидов с поверхности металлов, но и позволяет припою лучше растекаться и плотнее прилегать к спаиваемым материалам. Самый распространенный флюс, использовавшийся много лет, — на основе канифоли, но в последнее время появилось множество более эффективных жидких флюсов, которые не так агрессивно воздействуют на паяльник.Паяльники тоже бывают самыми разными, однако, для начала вам подойдет обычный электрический паяльник небольшой мощности. Если позволяют средства, можно приобрести паяльную станцию: набор, включающий в себя сам паяльник, различные подставки, а главное, регулятор мощности, который позволит вам избежать перегрева паяльника. Жало нового паяльника нужно тщательно «облудить», то есть, нанести защитный слой припоя.

Собственно процесс пайки довольно прост. В первую очередь необходимо нагреть паяльник. Температура нагрева считается достаточной, если паяльник плавит припой. Следите за тем, чтобы не перегреть жало. На перегретом паяльнике припой не держится, а сбегает вниз каплями. После этого нужно зачистить места будущей спайки при помощи напильника или наждачной бумаги. Затем на зачищенные поверхности надо нанести тонкий слой флюса и облудить их. Можно либо просто обмакнуть спаиваемые детали в расплавленный припой, либо прикоснуться к ним облуженным жалом паяльника. В любом случае, в результате должен получиться сплошной слой припоя.

Осталось лишь соединить детали и хорошо зафиксировать их в нужном положении. Если вы спаиваете провода, то можете для надежности еще и скрутить их между собой, хотя на практике это, как правило, не обязательно. Закрепив облуженные детали, начинайте их нагрев паяльником. Вам нужно добиться того, чтобы температура деталей превысила температуру плавления припоя. В некоторых случаях может понадобиться дополнительное количество припоя, которое наносится жалом паяльника. Убедитесь, что весь припой расплавился и надежно соединил детали по всей поверхности их соприкосновения, потому что в противном случае контакт будет непрочным. Дождитесь полного остывания деталей, прежде чем освобождать их, так как любое смещение во время застывания припоя может нарушить прочность соединения.

Для начала стоит попрактиковаться на ненужных обрезках проводов, старых печатных платах и контактах, чтобы научиться рассчитывать температуру, необходимое количество флюса и припоя. Нескольких часов практики чаще всего бывает достаточно, чтобы получить навык обращения с паяльником.

www.kakprosto.ru

Что можно использовать вместо такого инструмента, как паяльник?

Для большинства россиян паяльник не является инструментом первой необходимости. В связи с этим многие считают его покупку нецелесообразной, предпочитая потратить деньги на что-нибудь более нужное. Между тем в любом хозяйстве иногда что-нибудь ломается, и починка без паяльника кажется подчас просто невозможной. Что же делать? Неужели придется использовать столь бережно хранимые накопления и покупать инструмент, который, скорее всего, потом долгие годы будет пылиться на полке? Не стоит торопиться. Оказывается, вокруг имеется немало вещей, которые можно использовать вместо паяльника.

Паяльник в домашних условиях не является инструментом первой необходимости, поэтому можно использовать его заменители.

Способ №1: сила тока

Необходимо приготовить:

  • аккумулятор;
  • припой с канифолью;
  • два провода;
  • простой карандаш;
  • «крокодильчиковый» зажим.

Этот способ позволяет обойтись не только без паяльника, но и без доступа к электросети, если, конечно, в аккумуляторе имеется заряд. Последовательность действий такова:

Состав сварочного карандаша.

  1. Соедините два провода, которые необходимо спаять, и уложите на место пайки два-три витка припоя с канифолью внутри.
  2. Подсоедините один из проводов к любому полюсу аккумулятора.
  3. Удалив с одной стороны простого карандаша фрагмент деревянной оболочки длиной в 5-10 мм, подсоедините графитовый стержень посредством провода ко второму полюсу аккумулятора.
  4. Чтобы спаять провода, прикоснитесь на мгновение стержнем простого карандаша к припою. Под действием электродугового разряда он тут же расплавится, и пайка без паяльника будет успешно осуществлена.

Описанный метод совмещает в себе пайку и сварку. Его можно применять для соединения тонких проводов, диаметр которых не превышает 1 мм. Увеличив время дугового разряда, можно осуществить сварное соединение медных проводов без припоя.

Отметим, что данный способ требует некоторой сноровки, поэтому сначала лучше потренироваться на ненужных деталях или отходах.

Вернуться к оглавлению

Этот метод предполагает использовать в качестве припоя оловянно-свинцовый сплав с 62%-м содержанием олова (это третник). С его помощью можно спаять небольшие детали или провода из меди, железа и цинка. Необходимо сделать следующее:

Вместо паяльника можно паять специальным сплавом из олова и свинца.

  1. Поверхности деталей, которые нужно соединить, обработайте наждачной бумагой или напильником.
  2. С помощью кисти нанесите на соединяемые участки раствор хлористого цинка. При отсутствии такового его можно приготовить самостоятельно, растворив цинковую стружку в соляной кислоте. При контакте с кожей соляная кислота вызывает сильные ожоги, поэтому все операции с ней выполняйте, соблюдая технику безопасности.
  3. На одну из деталей положите небольшое количество «третника».
  4. Грейте свечой или спиртовой горелкой деталь с уложенным на нее сплавом до тех пор, пока он не начнет плавиться.
  5. Приложите к ставшему полужидким третнику вторую деталь.
  6. Хорошо прогрейте место пайки, после чего дайте ему остыть. Чтобы ускорить процесс охлаждения, можно капнуть несколько капель воды.

Если необходимо спаять два провода, приложите одним концом третник в виде полосы или тонкого прута к месту соединения.

При отсутствии компонентов, из которых можно приготовить хлористый цинк, в качестве его заменителей может выступить сухой нашатырный спирт или бура. Провода в электрических соединениях перед пайкой лучше обрабатывать спиртовым раствором канифоли.

Третник используют для лужения деталей из меди или железа. Для этого деталь смазывают раствором хлористого цинка, затем хорошо прогревают и размазывают по ее поверхности сплав.

Вернуться к оглавлению

Необходимо приготовить:

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.

Вернуться к оглавлению

Если вам необходимо спаять два провода диаметром до 2 мм, воспользуйтесь этим остроумным решением. Необходимо сделать следующее:

Паяльник на основе аккумулятора можно применять для соединения тонких проводов.

  1. Снимите с проводов изоляцию (около 30 мм) и зачистите их.
  2. Наложив оголенные участки проводов друг на друга, скрутите их.
  3. Снизу к месту соединения приложите фольгу и поднимите ее края так, чтобы провода оказались как бы в желобе. Толщина фольги должна быть около 0,08 мм, ее можно извлечь из старого конденсатора.
  4. Поверх проводов насыпьте припой. Он представляет собой смесь канифоли (1 часть) и мелко наструганного припоя ПОС-30 (4 части).
  5. Место пайки с припоем оберните фольгой.
  6. Теперь фольгу со всем ее содержимым необходимо прогреть. Для этого необязательно использовать горелку, можно обойтись тремя спичками, пламя которых необходимо удерживать под местом пайки полминуты.
  7. После того как заготовка остынет, снимите фольгу. Если все сделано правильно, провода будут надежно спаяны.

Вернуться к оглавлению

Если в металлической посуде или какой-либо детали образовалась небольшая дыра (до 5-7 мм), ее можно заделать с помощью пайки, но без использования паяльника. Металл вокруг места ремонта следует зачистить наждачной бумагой, также для этой цели можно использовать кирпичный порошок. Если изделие покрыто эмалью, ее надо сбить, чтобы вокруг отверстия образовался чистый металл шириной около 5 мм. Эмаль можно удалить с помощью острого металлического предмета, например, гвоздя, по которому следует несколько раз не очень сильно стукнуть.

Зачищенный металл необходимо обработать травленой соляной кислотой, а затем насыпать на него небольшое количество канифоли.

После этого с внутренней стороны на отверстие укладывают кусочек олова или третника, о котором рассказывалось выше, и разогревают его на спиртовой горелке. За неимением таковой можно воспользоваться примусом, электроплитой или даже керосиновой лампой. Олово расплавится, и дыра будет заделана.

Вернуться к оглавлению

Пайка с помощью фольги.

Осуществить пайку изделий можно с помощью специального карандаша, сегодня такие продаются во многих магазинах. Карандаш необходимо зажечь от любого источника огня. При горении материал, из которого сделан карандаш, начинает плавиться и капать.

Когда необходимое его количество окажется на участке соединения, детали нужно с усилием прижать друг к другу и удерживать таким образом до тех пор, пока припой не остынет и схватится. Этим способом можно скрепить не только металлические элементы (детали даже не нужно очищать от ржавчины), но и керамику, термостойкую пластмассу или стекло. Соединение остается устойчивым при температурах, не превышающих 180° С. Длины карандаша хватает на несколько десятков небольших соединений.

Вернуться к оглавлению

При отсутствии паяльника восстановить электрический контакт между двумя проводниками можно посредством специального состава. Такие материалы выпускаются как отечественными производителями (Контактол К-13), так и зарубежными (Quick Grip и др.). Основу холодной пайки составляет электропроводящий клей, поэтому она может в полной мере заменить пайку традиционную. Главное, чтобы операция проводилась при плюсовой температуре:

  1. Перед тем как пользоваться подобным составом, провода или другие соединяемые элементы необходимо очистить от окислов и обработать обезжиривающим средством.
  2. Далее наносят один слой состава, а после выдержки в 15-20 мин — второй.
  3. Теперь детали можно соединить. Холодная пайка высыхает в течение 1,5-3 часов при температуре окружающего воздуха 18° С, но включать отремонтированное устройство рекомендуется только через сутки.

Из одного такого паяльника стандартного объема (0,8-1,4 мл) можно выдавить полосу длиной в 100-150 мм, так что ресурс холодной пайки вполне приличный.

Если вы живете вдалеке от специализированных магазинов, можно приготовить средство для холодной пайки самостоятельно. Для этого достаточно смешать некоторое количество мелких металлических опилок с нитроклеем или лаком. Готовую смесь с помощью узкого шпателя или заостренной спички необходимо нанести на место соединения. Если соединяемые детали при этом находятся на подложке, к ее обратной стороне лучше приложить магнит. При соединении тонких элементов (проводов или дорожек) на место пайки лучше уложить небольшой лист бумаги или полиэтиленовой пленки с прорезью, а уже потом наносить состав. Холодная пайка попадет только на место соединения (через прорезь), а окружающие его элементы останутся чистыми.

moiinstrumenty.ru

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.

Как выглядят микротрещины в пайке на печатных платах

Микротрещины в пайке вокруг выводов радиоэлементов при монтаже в отверстие очень хорошо заметны даже невооруженным взглядом. Часто видны также отслоения дорожек от платы.

Микротрещины в пайке вокруг планарных радиоэлементов для поверхностного монтажа видны чаще всего под увеличением в микроскоп под определенным углом отражения света.

Микротрещины в пайке контактов BGA микросхем не видны даже микроскопом. Иногда их можно увидеть с помощью микрозонда с подсветкой. Микрозонд представляет собой световод с линзой на конце. Его помещают в зазор между платой и микросхемой.

Посмотрите видео о визуальных системах контроля качества пайки:

Почему образуются микротрещины в пайке

Микротрещины вокруг контактов, смонтированных в отверстие появляются чаще всего у контактов массивных элементов (трансформаторов, конденсаторов, дросселей) от вибраций платы даже в качественной пайке. Часто трещины появляются вокруг контактов разъемов питания, когда к ним приходится прикладывать усилия. Например, частые неисправности флешек связаны с механическим воздействием на разъем USB – со временем контакты разъемов отслаиваются или даже отрываются.

Микротрещины в припое на контактах SMD компонентов появляются от тех же вибраций и термических напряжений. Также частыми причинами являются дефекты в пайке – полости в толщине припоя, примеси, холодная пайка, наплывы, перегрев, быстрое охлаждение.

Микротрещины в шариковых контактах BGA появляются из-за дефектов пайки – холодная пайка, плохая смачиваемость поверхностей контактов, быстрое охлаждение, смещения во время охлаждения, термические напряжения.

Посмотрите, как паяют платы в Китае:

Как проявляются неисправности, если есть микротрещины в пайке

Микротрещины в пайке приводят к дребезгу в контактах, изменению тока нагрузки, пропаданию или появлению контакта при нагреве устройства в процессе работы. Все это чаще всего выводит из строя импульсные блоки питания. Они боятся резких перепадов напряжения в сильноточных цепях.

Бывает так, что место пайки с микротрещиной сильно греется из-за малого сечения проводника. При этом плата начинает чернеть и обугливаться, появляется нагар, который, как известно проводит электричество. Это прямой путь к выходу из строя источника питания и высоковольтных цепей.

Чем опасны микротрещины в пайке в работающих устройствах

Самое опасное в микротрещинах – это искрение и воздушный пробой в работающей электронике. Все это сопровождается пожароопасными искрами, громкими хлопками, едким дымом, нагревом и плавлением пластика. Это опасно для человека.

Для электронной схемы это опасно выходом из строя силовых транзисторов, дорогостоящих процессоров и выгоранием дорожек платы. В общем, приятного мало и ведет к дорогостоящему ремонту. На фото показаны дефекты пайки smd компонента (резистора) и неоднородности в BGA-шариках.

Как исправить микротрещины в пайке

Исправить микротрещины в припое чаще всего очень легко – нужно провести качественную пайку с хорошим флюсом.

Контакты DIP-корпусов микросхем и выводов радиодеталей можно пропаивать с твердым, гелевым или жидким флюсом. В любом случае он смачивает спаиваемые поверхности и способствует растеканию припоя. Также выводит примеси и воздух из полостей на поверхность припоя. После пайки флюс лучше смыть.

Многие дефекты пайки SMD компонентов устраняются быстро и просто. Контакты SMD элементов лучше пропаять с гелевым или жидким флюсом, избегая образования лишнего скопления припоя. Жидкий или гелевый флюс легче смыть после пайки.

Дефекты контактов BGA микросхем очень плохо поддаются исправлению без снятия микросхем с платы. Известна популярная методика прожарки и шатания микрочипов с гелевым или жидким флюсом. Однако такая процедура помогает ненадолго. Дело в том, что примеси и воздух из полостей в припое не может выйти при тех силах поверхностного натяжения, которые есть в шариках припоя. Даже с учетом повышения текучести за счет флюса.

Поэтому опытные мастера рекомендуют снимать микросхемы, удалять дефектные шарики припоя и формировать новые шарики. После подготовки контактов к пайке, монтаж осуществлять лучше всего на инфракрасной паяльной станции с соблюдением термопрофиля.

Посмотрите, как проводится профессиональная пайка:

На этом закругляюсь – вопросы по микротрещинам и вызываемым ими дефектам электроники прощу задавать в комментариях или на форуме.

Мастер Пайки с Вами.

masterpaiki.ru


Смотрите также