Микропаяльник для пайки микросхем

Микропаяльник понадобится в тех местах, где грубое жало обычного паяльника может не поместиться в тесном соединении радиодеталей. Особенно это важно при пайке микросхем. На рынке радиотехники существует большой спектр предложений по продаже различных минипаяльников (МП). В то же время изготовить такой инструмент своими руками не составляет особых сложностей.

Виды минипаяльников

Особенности паяльников для микросхем

С появлением печатных плат с микросхемами появилась острая потребность в тонком паяльном оборудовании. Именно особенности устройства минипаяльника позволили выполнять монтаж и демонтаж радиодеталей крошечных размеров.

Назначение и область применения микропаяльника

Главными достоинствами МП, отражающими назначение и область применения, являются:

• практически мгновенный нагрев жала до уровня рабочей температуры;
• экономный режим потребления электричества;
• паяльная игла обеспечивает высокоточную обработку припоем самых тонких выводов микросхем;
• МП даёт большую свободу манипулирования инструментом в сложных переплетениях токопроводящих дорожек.

Виды микропаяльников и особенности конструкций

Радиоэлектронная промышленность выпускает целый ряд различных видов МП. Они отличаются между собой по принципу действия, но имеют общую цель – это паять особо сложные тонкие соединения. На радиотехническом рынке реализуют следующие виды минипаяльников:

1. Паяльник на алмазном полупроводниковом монокристалле.
2. МП с графитовым порошком.
3. Нихромовый МП.
4. Керамический микропаяльник.
5. Индукционный МП.

Паяльник на алмазном полупроводниковом монокристалле

Маленький паяльник оснащён нагревательным элементом, в котором применяются синтезированные монокристаллы (алмазы). Жало закреплено в металлическом кожухе. К тыльной стороне стержня прикреплены полупроводниковые кристаллы, к которым, в свою очередь, подсоединены токопроводящие провода.

Схема строения кристаллического МП

Технология сборки микропаяльника представляет собой сложный процесс. Пайка проводов с монокристаллами производится специальным эфтектическим сплавом. Вещество состоит из нескольких компонентов, подобранных в особой пропорции. Процесс соединения проводов с алмазными полупроводниками осуществляется в вакуумной камере при температуре 9500С.

Сложность изготовления оправдывается получением инструмента с КПД 98%. Разогрев жала до 4000 происходит в течение 0,05 сек.

МП с графитовым порошком

Конструкция микропаяльника довольна проста. Нагревательным элементом служит порошок из графита, которым наполняют пустоты между диэлектриком и стальным паяльным стержнем. В свою очередь, вся конструкция заключена в чугунном корпусе. Графит исполняет роль резистора с большим сопротивлением. Проходя через него, электрический ток преобразует свою энергию в тепло.

Графитовый паяльник не пользуется популярностью. Помимо того, что устройство потребляет большое количество электроэнергии, жало нагревается довольно медленно.

Нихромовый МП

Теплоносителем в микро паяльнике является спираль из нихромовой проволоки. Паяльный стержень помещён в трубку из термостойкого диэлектрика, поверх которой накручен нагревательный элемент.  К нихромному нагревателю подведены проводные выводы. Вынос жала регулируют двумя винтами, находящимися по обеим сторонам наконечника трубки. Вся конструкция помещена в металлический корпус.

Нихромовый нагреватель

Небольшой по размеру паяльник для пайки микросхем обладает прочной и простой конструкцией. Потребителя привлекает невысокая цена инструмента. Наряду с этим, следует отметить недолговечность устройства. Спираль от частого использования перегорает и приходит в полную негодность. Время нагрева жала до рабочей температуры оставляет желать лучшего.

Керамический микропаяльник

Керамический паяльник для микросхем имеет основу в виде стержня из окиси алюминия. Материал выбран из-за свойства быстро набирать рабочую температуру и стойко её выдерживать на протяжении длительного времени.

Сердечник обёрнут термостойкой ламинированной плёнкой, на которую специальным принтером нанесена вольфрамовая плоская спираль. Нагревательная сетка подключается к источнику электрического тока через припаянные провода. Нагревательный элемент вставлен в металлическую трубку.

На трубку навинчен кожух, который является держателем паяльного наконечника. Паяльник комплектуется набором сменных жал. Их устанавливают в зависимости от сложности паяльных работ. Некоторые модели выпускают с дополнительной платой управления режимом нагрева жала.

Керамический нагреватель

Инструмент требует малое количество времени на разогрев наконечника. Недостатком МП является хрупкость керамического стержня. Паяльник нельзя ронять или подвергать ударам. От этого керамика может лопнуть, и инструмент придёт в полную негодность.

Устройство керамического МП

Индукционный МП

Упоминание слова индукция в названии паяльника говорит об использовании свойств электромагнетизма для получения тепловой энергии. Сердечник такого паяльника покрыт ферромагнитным сплавом. Его вставляют в индукционную катушку. Обмотка возбуждает магнитное поле, которое, в свою очередь, наводит в стержне ток, разогревающий его.

При достижении уровня рабочей температуры паяльником для пайки микросхем ферромагнитное напыление теряет свои свойства, и МП перестаёт нагреваться. Во время остывания слой ферромагнита восстанавливает свою способность нагреваться.

Схема индукционного МП

Основным достоинством инструмента является саморегулирующая система поддержания постоянного уровня нагрева жала.

Выбор микропаяльника

При выборе микропаяльника руководствуются следующими критериями:

• для пайки печатных плат и микросхем мощность МП вполне достаточна в диапазоне 5-11 Вт;
• наличие комплекта сменных наконечников;
• время нагрева жала;
• эргономичность корпуса паяльника;
• наличие регулятора напряжения в интервале 12-36 вольт.

Требования к паяльникам для радиодеталей:

• время разогрева жала не должно занимать много времени;
• наличие регулятора температуры паяльника для пайки микросхем;
• экономное потребление электроэнергии;
• наличие комплекта съёмных наконечников;
• удобная форма ручки;
• электробезопасность.

Прежде, чем принять решение о покупке той или иной модели микропаяльника, нужно изучить характеристики прибора. Приобретение инструмента, большая мощность которого не понадобится, приведёт к неэкономному расходованию электроэнергии.

Стоит изучить отзывы о конкретной модели в сети интернет. Также нужно выбрать комплект поставки, наиболее отвечающий запросам потребителя. Если есть знакомые и друзья, увлечённые радиоделом, то надо поинтересоваться их мнением о предстоящей покупке.

Характеристики популярных моделей и производители

Среди массы предложений на радиорынке следует остановиться на ведущих производителях паяльников для пайки печатных плат и микросхем.

Таблица характеристик популярных моделей микропаяльников

Фирмы-изготовители микропаяльников, поставляющие свою продукцию на рынок России, в основном расположены в Китае и Тайване. Отечественные производители паяльников мало обращают внимания на этот сектор продукции.

Самодельный микропаяльник из резистора

Прежде, чем приступить к сборке самоделки, необходимо подготовить следующие материалы и инструменты:

• резистор сопротивлением 51 Ом и мощностью 2 Вт;
• отрезок деревянного бруска;
• два изолированных отрезка медного провода;
• адаптер на 24 вольта.

Этапы сборки паяльника:

1. Выводы сопротивления зачищают. Один из них оставляют длиной 1 см, который будет жалом. Второй вывод должен быть длиной не менее 1,5 см.
2. Конец одного из проводов зачищают от изоляции и делают петлю. Её закрепляют на переднем торце резистора.
3. Затем, отступив 50 мм, делают вторую петлю, которую фиксируют шурупом на деревянной рейке.
4. Второй провод припаивают к длинному выводу сопротивления.
5. Провода подключают к гнёздам адаптера.
6. Жало микропаяльника разогревается до температуры плавления свинцово-оловянного припоя.
7. Пайку производят, держа рукой деревянный брусок, который исполняет роль ручки.

МП из резистора

Какой выбрать готовый микропаяльник или сделать его своими руками, радиотехник решает сам на основе нужных ему характеристик инструмента.

Видео

Автор:

Винoгрaдов Aндрeй Aлексaндрoвич