Самодельная термовоздушная станция для пайки схем

Для монтажа и демонтажа элементов на платах радиоэлектронных устройств наиболее целесообразно применять термовоздушную паяльную станцию. Почему не подходит обычный электрический паяльник?

Дело в том, что современные схемы изобилуют наличием очень мелких элементов, позволяющих сделать устройства компактными, легкими и надежными. Пайка обычным паяльником часто не возможна по причине высокой температуры последнего, но главным образом, из-за того, что требуется одновременный нагрев множества контактов.

Воздушный паяльник

В некоторых случаях выручает воздушный паяльник. Назван он так потому, что нагрев выводов деталей осуществляется бесконтактно, при помощи разогретого до высокой температуры воздуха.

Изготовить такой термовоздушный инструмент несложно своими руками, используя в качестве исходного материала обычный паяльник. Для этого в конструкции его придется произвести некоторые изменения.

Жало паяльника, которое нагревается при помощи электрического элемента, нужно заменить стальной трубкой подходящего диаметра. Она помещается внутри элемента и должна проходить через рукоятку инструмента.

Со стороны рукоятки должен подаваться под небольшим давлением воздух. Если применить для этого полиэтиленовую трубку и маломощный компрессор для аквариумов, можно получить простейшую воздушную паяльную станцию. Температуру воздуха можно изменять регулятором напряжения.

Термовоздушный паяльник может быть использовано для монтажа и демонтажа SMD-компонентов, которые представляют собой элементы очень малого размера и не вставляются в отверстия монтажных плат, как это принято при использовании традиционных деталей, а монтируются прямо на контактные дорожки.

Виды установок

Для монтажа компонентов больших размеров с большим количеством выводов потребуется одновременный нагрев всех контактов, расположенных на значительной площади.

Для этого лучше применять термовоздушную паяльную станцию, которая включает в свой состав фен с насадками, позволяющими регулировать форму и размеры воздушного потока.

По конструкции термовоздушные паяльные устройства могут подразделяться на турбинные и компрессорные. В турбинных станциях поток воздуха создается вентилятором, который может даже располагаться в рукоятке фена, если он достаточно компактен.

В компрессорных паяльных станциях воздух подается при помощи мембранного компрессора, расположенного в отдельном блоке, который соединен с феном гибкой трубкой.

Идеальным инструментом будет цифровая паяльная станция, в конструкции которой имеется электронный блок управления, позволяющий получать поток постоянной заданной температуры.

Процесс пайки

Цифровую термовоздушную станцию уже можно с успехом применять для монтажа элементов в bga -корпусах. Особенностью таких корпусов является наличие шариков припоя на ножках корпуса.

Отсюда и название — ball grid array, в переводе с английского языка, это массив шариков. Монтаж происходит весьма просто:

• bga-корпус устанавливают на отведенное ему на плате место, при этом ножки выводов должны располагаться на подготовленных местах токопроводящих дорожек, называемых еще монтажными «пятачками»;
• далее происходит пайка методом равномерного нагрева всех контактов до заданной температуры, как правило, 340-350 ℃;
• расплавленный припой растекается по монтажным «пятачкам», обеспечивая после затвердевания надежный контакт.

Для подготовки к монтажу демонтированных ранее BGA-корпусов, необходимо использовать специальный трафарет. Как правило, трафареты бывают универсальными под различные конфигурации микросхем и блоков.

Выводы корпуса необходимо вставить в отверстия трафарета, закрепить клейкой лентой, нанести шпателем на ножки специальную паяльную пасту и нагреть ее, используя фен термовоздушной паяльной станции.

После того, как паста расплавиться, дать ей остыть и затвердеть, а затем вынуть из трафарета, разогрев кончики выводов воздухом с температурой 150 ℃.

Изготовление паяльной станции своими руками

Если объемы работ по монтажу радиоэлементов невелики, и необходимость в точном паянии возникает нечасто, можно собрать простейшую термовоздушную паяльную станцию своими руками, так как готовые станции достаточно дороги, и случается, что некоторые их возможности остаются невостребованными.

Для устройства самодельной термовоздушной паяльной станции понадобится нагнетатель воздуха и нагревательный элемент.

Нагнетатель воздуха

В качестве нагнетателя воздуха подойдет любой маломощный вентилятор. Проще всего использовать для этих целей любой, предназначенный для системы охлаждения корпуса компьютера.

Вентилятор необходимо поместить в корпус, позволяющий преобразовывать поток воздуха и направлять его к нагревательному элементу. При наличии затруднений с материалом, корпус термовоздушной паяльной установки можно изготовить из плотного картона. Необходимо следить только, чтобы разогретый воздух не направлялся на него.

Нагреватель

Для нагревательного элемента берут проволоку от спирали электроплитки. Ее необходимо выпрямить и потом аккуратно намотать на керамическую трубку, не допуская контактов витков между собой.

Для безопасности использования термовоздушного прибора необходимо обязательно обернуть нагревательный элемент со спиралью кусками листового асбеста или слюды и поместить в стальную трубку подходящего диаметра.

Регулировка

Поместив вентилятор в корпус, и соединив этот корпус с керамической трубкой-нагревателем, можно получить поток нагретого воздуха. Параметры потока можно регулировать изменением напряжения, подаваемого на спираль нагревательного элемента, включив в схему питания потенциометр.

Температуру воздуха можно контролировать, используя мультиметр с функцией измерения температуры. Для этого на пути разогретого потока необходимо установить датчик прибора.

Конечно же, пользоваться самодельной термовоздушной станцией для монтажа не очень удобно, но установив стационарно нагревательный элемент, можно значительно облегчить работу по демонтажу деталей из плат.

Еще одним альтернативным вариантом приобретению готовой термовоздушной паяльной станции является сборка ее из комплектующих деталей, которые сейчас нетрудно купить. В этом случае можно изготовить станцию любой конфигурации и при необходимости дополнять ее необходимыми опциями.