Термовоздушная паяльная станция

Обзор станции и советы по бесконтактной пайке

Станция — фен для бесконтактной пайки Рано или поздно перед человеком, занимающимся радиоэлектроникой встаёт вопрос о приобретении термовоздушной паяльной станции. Данный прибор в основном служит для монтажа и демонтажа миниатюрных радиоэлектронных компонентов. К таким относятся smd — резисторы и конденсаторы, всевозможные микросхемы в планарных корпусах. Выпаивать поверхностно-монтируемые электронные компоненты обычным паяльником либо невозможно – это приведёт к повреждению компонента, или очень трудоёмко.

Сначала немного теории.

Существует два основных подхода к пайке элементов смонтированных методом поверхностного монтажа (так называемого SMT – Surface Mount Technology). Одним из них является пайка горячим воздухом. Для пайки разогретым воздухом применяются паяльные станции двух конструкций: турбинные и компрессорные.

В паяльных станциях компрессорного типа воздух нагнетается за счёт диафрагменного компрессора, который встроен в саму станцию. В турбинных паяльных станциях в рукоятку фена встроен малогабаритный двигатель. На валу двигателя закреплена крыльчатка, которая и осуществляет прокачку воздуха через нагретую спираль. Проходя через разогретую спираль, воздух разогревается до нужной температуры.

На видео показано, как можно производить пайку горячим воздухом при монтаже миниатюрных конденсаторов на поверхность печатной платы.

Обзор термовоздушной паяльной станции на примере Quick – 858D.

Рассмотрим более подробно и на наглядном примере, что же такое термовоздушная паяльная станция, и что необходимо знать для работы этим инструментом. Обычно такие приборы ещё называют станция – фен, поскольку она состоит только из термовоздушного фена, предназначенного исключительно для бесконтактной пайки.


Станция для пайки горячим воздухом QUICK — 858D

Сама паяльная станция Quick – 858D довольно компактна и не занимает много места. На передней панели расположены кнопки для установки требуемой температуры потока воздуха, регулятор скорости потока воздуха и светодиодный дисплей, на котором отображается температура воздушной струи, выходящей из сопла. Также внизу слева установлена кнопка выключения питания прибора (Power).

Кнопками установки температуры можно задать значение в пределах от 100⁰ до 450⁰С.


Панель управления паяльной станции

Поскольку у станции Quick – 858D температура струи воздуха не зависит от скорости прокачиваемого через нагревательный элемент воздуха, то это удобно в работе. Можно выставить любую скорость потока, не боясь, что температура струи воздуха понизится.

Вместе со станцией идут три съёмных насадки из титанового сплава с разным диаметром сопла. Они имеют кодовые обозначения: A2064, A2127, A2084.


Сменные насадки для термофена

Если есть существенная необходимость в выпайке микросхем в корпусах SOIC, QFP, PLCC, BGA, то есть возможность установки требуемой насадки. Для станции Quick-858D подходят насадки от фирм PACE, HAKKO и LEISTER. К сожалению, сменные насадки имеют довольно высокую стоимость. Они изготавливаются из титанового сплава, который исключает их обгорание. Несмотря на это, в большинстве случаев при работе станцией Quick-858D дополнительных насадок не требуется, вполне хватает тех, что есть в комплекте со станцией.

Также к термовоздушной станции Quick – 858D подходят следующие типы насадок:

Код насадки	Тип корпуса микросхемы и размеры насадки
A3125	QFP 10 x 10
A3126	QFP 14 x 14
A3127	QFP 17,5 x 17,5
A3180	BQFP 17 x 17
A3181	BQFP 19 x 19
A3185	TSOP 13 x 10
A3187	TSOP 18,5 x 8
A3260	SOP 8,6 x 18
A3133	SOP 7,5 x 15
A3134	SOP 7,5 x 18
A3129	QFP 28 x 28
A3135	PLCC 17,5 x 17,5
A3265	QFP 32 x 32
A3191	SIP 25L
A3203	QFP 32 x 32

Дополнительную информацию по станции Quick – 858D можно скачать здесь (инструкция и типы сменных насадок, подходящих для этой станции).

Перед работой также нужно выставить скорость потока горячего воздуха. Не старайтесь делать его слишком большим. Чем выше скорость потока воздуха, тем выше вероятность “сдуть” соседние радиоэлементы на плате.

С другой стороны, чем выше скорость потока воздуха, тем быстрее прогревается место пайки и, естественно, расплавление припоя происходит быстрее. Но тут стоит понимать, что перед пайкой печатную плату советуют прогревать,  чтобы исключить температурный удар, связанный с резким перепадом температур. Поэтому, в особо важных случаях, можно прогреть место пайки, а затем, увеличив температуру, быстро выпаять требуемый элемент.


Ручка — фен термовоздушной паяльной станции турбинного типа

Неподвижный воздух является теплоизолятором, поэтому повышая скорость потока воздуха, мы тем самым увеличиваем теплопередачу нагреваемому элементу и месту пайки.

Стоит учитывать и тот момент, что на пути к печатной плате (и, собственно, электронному компоненту) воздух успевает рассеяться и потерять первоначально заданную температуру. Поэтому при выпайке микросхем и малогабаритных smd — элементов стоит выставить на приборе температуру на 10⁰ – 30⁰C выше допустимой для данных элементов.


Сопло подачи горячего воздуха

Конечно, бесконтактная пайка процесс эмпирический. Каждый конкретный случай требует индивидуального подхода. Успех в работе термовоздушной паяльной станцией достигается в первую очередь опытным путём. Поэтому перед ответственной работой будет не лишним потренироваться в выпайке элементов со старых и ненужных плат. Именно так можно приобрести необходимый опыт.

Несколько советов по работе с термовоздушной станцией.

• Следует проявлять аккуратность при выпаивании деталей с пластмассовыми частями. Такие детали, как смд-светодиоды, алюминиевые электролитические конденсаторы для поверхностного монтажа имеют либо полностью пластмассовый корпус, либо его часть. Поэтому в некоторых случаях лучшим решением будет выпайка таких компонентов либо посредством обычного паяльного инструмента, либо при помощи специализированного инструмента, например, таким как термопинцет.
  
  
• Так как температура 250⁰ – 260⁰С градусов считается критической для большинства SMD-компонентов и микросхем, то температуру потока воздуха стоит выставлять в районе 270⁰ -280⁰С. Прибавка в 20 градусов компенсирует падение температуры на пути струи воздуха до поверхности компонента.
  
  
• Не стоит выставлять слишком большую скорость потока воздуха, особенно выпаивая мелкие детали. Сильный поток воздуха может раздуть соседние мелкие элементы и установить их на места будет проблематично.
  
  
• В качестве вспомогательного инструмента при выпайке либо монтаже smd — элементов потребуется пинцет и, возможно, держатель плат.
  
  

Надеемся, что этот небольшой рассказ об одном из бесконтактных способов пайки поможет новичкам в радиоэлектронике быстрее освоить такой, без сомнения, интересный прибор, как термовоздушная паяльная станция.