Сборка своими руками фена для пайки микросхем

Паяльный фен для микросхем – незаменимый инструмент в наборе радиолюбителя, без которого домашняя лаборатория будет казаться недоукомплектованной. С его помощью можно удалять миниатюрные элементы печатных плат, включая микросхемы, а также запаивать новые.

Таким инструментом удобно пользоваться, когда возникает необходимость в очистке дорожек, контактных пятачков или других участков платы от флюса и припоя. Пайка термофеном – наиболее безопасный способ монтажа и демонтажа миниатюрных деталей, обеспечивающий полную их сохранность.

Устройство термофена

Изготавливаемый самостоятельно фен для пайки микросхем в общем случае собирается из следующих доступных компонентов:

• вентилятор подходящего типа, играющий роль формирователя воздушного потока;
• электронагреватель, предназначенный для термического нагрева фена;
• корпус с воздуховодом и специальные насадки, обеспечивающие формирование нагретой струи с заданными параметрами;
• два блока, предназначенные для раздельного питания вентилятора и элементов нагревателя.

Мощности самодельного фена для пайки должно быть достаточно для получения струи воздуха, нагретой примерно до 600-800 градусов (при таких нагревах можно работать с любыми типами припоев). При этом мощность встроенного электронагревательного элемента не может быть менее 2,5 киловатт.

Варианты исполнения

Изготовить своими руками фен для пайки микросхем можно как в ручном, так и в стационарном исполнении. Рассмотрим каждый из этих вариантов по отдельности.

Ручной

Перед сборкой ручного фена для пайки микросхем главное – решить вопрос с подходящим для переносного устройства электронагревателем.

Дело в том, что готовые нагревательные элементы с параметрами, подходящими для встраивания в малогабаритный прибор (с возможностью удерживать его в руках, не обжигаясь) в промышленных изделиях не встречаются.

Так что изготавливать его придётся самостоятельно, для чего потребуется специальная проволока с высоким удельным сопротивлением (обычно для этого используется нихром).

Благодаря такому самодельному узлу можно будет понизить температуру корпуса в районе держателя до приемлемых значений.

В качестве вентилятора в ручной модели рекомендуется использовать исправный нагнетатель воздуха от старого фена мощностью до 400 Ватт. Все остальные варианты, предполагающие покупку нового вентилятора обойдутся значительно дороже.

Функцию источника электроэнергии может выполнять старый, но работающий блок питания от компьютера.

Стационарный

Стационарный термический фен позволяет паять микросхемы без всяких температурных и иных ограничений. Однако и в этом случае возникает ряд проблем, связанных с выбором способа установки и крепления этого устройства, обеспечивающих максимальную эффективность работы.

Чаще всего такие конструкции для пайки жёстко фиксируется на основании столешницы или рабочего стола, а плата с выпаиваемыми микросхемами перемещается в зоне раскалённой струи.

При таком способе организации работ стационарный фен может считаться разновидностью паяльной станции для работы с SMD элементами, закрепляемой неподвижно.

Указанное обстоятельство с одной стороны заметно усложняет конструкцию, а с другой – позволяет применять в ней любой набор имеющихся под рукой готовых узлов.

Материалы для сборки своими руками

При изготовлении ручного фена для пайки основное внимание следует уделить намотке нагревательного элемента, изготавливаемого из заранее отмеренного куска нихромовой проволоки сечением 0,3-0,7 миллиметра.

С его помощью должна обеспечиваться требуемая температура в зоне пайки, при которой без особого труда можно будет припаивать микросхемы.

В стационарном фене может быть использован такой же самостоятельно собранный узел, но только значительно большей мощности. При этом допускается брать готовый нагреватель от любого достаточно мощного фена.

Функцию нагнетателя воздуха и в том и в другом случае может выполнять вентилятор модели BAKU8032 (мощность – 400 Ватт), имеющий максимальную производительность 30 литров в минуту и рассчитанный на работу от сети 220 Вольт.

В качестве несущего основания удобнее всего использовать корпус от ненужного домашнего фена старого образца. От него же можно будет взять детали направляющего сопла, которые необходимо будет защитить специальной накладкой из термоустойчивого материала.

В сборной конструкции для пайки деталей класса СМД также следует предусмотреть пусковой выключатель и механизмы управления мощностью нагревательного элемента, а также скоростью истечения нагретого воздуха.

Первая из этих деталей может быть изготовлена из обычного клавишного выключателя, а регулировочный комплект – из реостатов, снятых со старых бытовых приборов.

Необходимый инструмент

В набор инструмента, необходимого для самостоятельной сборки ручного фена, паяющего микросхемы, должны входить:

• обычный электрический паяльник с медным жалом, работающий от сети 220 Вольт;
• набор отвёрток;
• бокорезы и пинцет;
• ножницы по металлу.

К этому перечню следует добавить комплект расходных материалов, используемых для работы с паяными элементами изготавливаемого прибора (флюс, припой, провода в изоляции и другие необходимые комплектующие). Кроме того, для сборки потребуется термостойкий клей и термоизоляционный материал.

Порядок сборки

Непосредственная сборка паяльного устройства осуществляется в следующей последовательности.

Сначала на трубчатый каркас диаметром 5-6 миллиметров наматывается спираль из нихрома сечением порядка 0,4-0,5 миллиметра. Общая длина отрезка проволоки выбирается исходя из условия требуемого электрического сопротивления (не менее 70-90 Ом).

В качестве трубчатой основы можно взять соответствующую часть от магазинного изделия (паяльника) типа ЭПСН-100.

При намотке элемента отдельные витки спирали следует укладывать с равным шагом, так, чтобы они не касались друг друга. После этого готовый спиралевидный нагреватель с натягом обматывается куском стекловолокна нужного размера, а сверху обёртывается асбестовой прокладкой.

Последняя фиксируется на стекловолокне посредством термостойкого клея, после чего на неё надевается заранее отмеренная по размеру термоизоляционная трубка (для этого могут применяться фарфор, керамика или кварцевое стекло).

По окончании сборки этого узла концы намотанной и защищённой спирали выводятся наружу.

Затем готовый нагревательный элемент вставляется в выводной канал корпуса старого фена, который предварительно изолируется любым имеющимся под рукой термостойким материалом (слюдой, асбестом или кварцем).

На следующем шаге выводы нагревательной спирали с помощью небольших винтов стыкуются с контактами модуля электропитания. Используемый в качестве выводов провод должен быть в термостойкой изоляции, желательно изготовленной из фторопласта.

В питающей цепи устанавливается пусковой тумблер, выполняющий функцию выключателя, а также реостат, обеспечивающий регулировку поступающего на спираль тока.

На заключительном этапе сборки с тыльной стороны корпуса старого фена крепится ранее выбранный вентилятор, размещаемый соосно с воздуховодом. Для подачи напряжения на этот элемент схемы используются обычные провода, один из которых проходит через выключатель.

Реостат, предназначенный для регулировки мощности нагретого воздушного потока, устанавливается в разрыв цепи второго провода питания. На этом сборку фена для пайки и распайки микросхем можно считать законченной.

Можно ли пользоваться строительным феном

Зачастую встает вопрос, можно ли для пайки микросхем (или BGA элементов) применять строительный фен. Обзор материалов форумов в Интернете показал, что однозначного ответа на этот вопрос не существует.

По мнению некоторых радиолюбителей, применение таких фенов для пайки микроэлементов невозможно по причине значительной мощности и отсутствия тонкой фокусировки нагретого потока.

Вследствие этого при работе с ними захватываются значительные по площади участки платы и выпаять одну из деталей можно только с одновременным прогревом других, что недопустимо.

С другой стороны, если использовать его для разборки старых плат на запчасти или для извлечения золотосодержащих элементов – такое устройство может считаться просто идеальным. С его помощью также можно просушивать участки плат с микросхемами после обработки их жидкими флюсами.