Обзор и советы по выбору инфракрасных паяльных станций

Паяльная техника непрерывно совершенствуется, так как печатные платы радиоэлектронной отрасли тоже усложняются. ИПС разработана для обслуживания новой генерации сверхчувствительных микросхем и прочих радиоэлементов.

Уникальность ИК-паяльника заключается в главном отличии от индукционного прибора – в момент работы прямого контакта с деталью нет. И давления воздушного потока тоже нет. Это принципиальная разница, отличающая инфракрасную паяльную станцию. У этого прибора множество достоинств:

• ИК-паяльник – это быстрый монтаж, так же как и скорое снятие припоя при тотальном контроле нагрева детали;
• пучок ИК-излучения сфокусирован, что дает возможность точечно направить тепловой энергопоток в конкретную зону платы;
• инфракрасная станция помогает установить режим постепенного температурного роста нагрева на участке работы;
• благодаря инфракрасной пайке сама станция реанимирует деформированные соединения площадки микросхемы;
• в работе ПС нет флюса и припоя, что дает возможность оставить чистым рабочий стол, а плата не засоряется каплями олова и присадочными кристаллами.

Описание конструкции инфракрасного устройства:

• верхний нагревательный элемент (из кварца или керамики);
• нижний нагревательный элемент;
• стол для печатных плат;
• маленький контроллер, который руководит ПС;
• термопара, контролирующая температуры.

По типу нагревателя станции бывают керамические и кварцевые. У каждого вида есть свои особенности, плюсы и минусы.

Основное преимущество керамического нагревателя заключается в пайке путем излучения электромагнитными волнами невидимого спектра. Эти волны совершенно безопасны для зрительного анализатора человека. То есть визуально наблюдать процесс можно без всяческих препятствий.

Отличает такие нагреватели и высокая степень надежности, потому эксплуатация оборудования обещает быть долгой. Рабочей температуры в зоне пайки керамическим ИК-паяльником удается достичь за 10 минут. Сам источник излучения плоский либо полый.

Эти приборы отличает меньшая инерционность, они могут обеспечить большую однородность зоны нагревания. Но в этой конструкции, помимо невидимого спектра, используется и видимый диапазон инфракрасного излучения. А он уже опасен для зрения. Потому в комплекте к этой станции, как правило, идут защитные очки. Нагревается такая станция дольше – около 30 секунд. К тому же эти паяльники чувствительны к частым циклам включения и выключения. То есть если оборудование придется включать и выключать несколько раз, рекомендуется обратиться к керамической станции.

Чем удобны виды ИК-станций:

• работать с элементами из пластика с этими приборами комфортно (имеются в виду коннекторы и шлейфы);
• ИК-излучение по-разному действует на металлические и неметаллические элементы, то есть сначала нагреву подвергаются металлические детали, припои;
• нагревание осуществляется в строго определенной зоне (чему помогает фокусировка), другие компоненты абсолютно защищены от термовоздействия;
• благодаря инфракрасной технологии пайки термическая деформация монтажной платы исключена – для плат большого размера это обстоятельство немаловажно;
• ИК-станции – лучшие по равномерности нагревания;
• станции прекрасно подходят для работы с бессвинцовыми припоями;
• так как сильного воздушного потока нет, легкие элементы не сдуваются с платы (чего не скажешь о термовоздушных станциях);
• не нужно покупать большое количество насадок под разные размеры микросхем.

За счет таких выгодных преимуществ инфракрасные паяльные станции лидируют в своей рыночной группе. Их активно используют мастера сервисных центров, специализирующиеся на ремонте смартфонов, ноутбуков, планшетов, игровых консолей и прочих гаджетов. Очевидно, что те варианты, которые не влияют на зрение (не нужны очки сродни тем, что защищают от ультрафиолетового излучения), во многих случаях предпочтительнее.

Есть несколько базовых характеристик, влияющих на выбор станции. Среди них:

• комплектация – то есть наличие дополнительных элементов, которые входят в набор вместе с самим паяльником (термопинцет, различные держатели и прочие детали);
• мощность – считается, что большая часть паяльных работ проводится с помощью станций с мощностью 60-90 Вт;
• вид нагревательного элемента – как уже говорилось выше, керамический сегодня наиболее востребован;
• тип управления – более надежными справедливо считаются цифровые станции.

Если нужны конкретные бренды, то и среди профи, и среди радиолюбителей лидируют такие марки как Ersa, Zubr, Hakko, Lukey, Aoyue.

А теперь поговорим о том, как нужно паять этим прибором. Ход работы представлен несколькими этапами:

• Печатную плату следует поместить на платформу инфракрасной станции. Она свободно фиксируется боковыми упорами и вспомогательными реечками.
• Около монтажной зоны пластиковые детали заклеиваются специальной фольгой.
• На расстоянии в 3-4 см от микросхемы устанавливается инфракрасный излучатель.
• На гибкой трубке термопару приближают к зоне пайки. Специальные термические контроллеры задают режимы работы верхнего и нижнего нагревателей.
• К зоне пайки подводится светильник на стальном шнуре. Теперь ПС можно включить стартовой кнопкой.
• Когда пайка завершена, микропроцессор снимается с платы специальным пинцетом.
• Так же точно, но в обратном порядке монтируется новый микропроцессор.

Ничего экстрасложного нет. Но, конечно, перед пайкой не лишним будет изучить само устройство. Например, рассмотрев все его составляющие. Рабочий стол – это углубленная платформа из ТЭНов, укрытая металлосеткой. Упоры с фиксаторами удобно двигаются по направляющим.

У поперечных бортов есть опоры на винтах, поддерживающие плату на требуемой высоте. На вертикальной опоре сложно не заметить поворотное устройство – на нем, собственно, и зафиксирован ИК-нагреватель. Сам излучатель двигается по прямой линии по направляющим штатива. Паяльник способен крутиться вокруг вертикализированной опоры.

Самодельная ПС – это настоящий вызов для радиолюбителя. Поскольку оригинальный продукт обойдется недешево (от 60 тысяч рублей), у мастеров часто возникает идея взять схемы и чертежи и соорудить такой прибор своими руками. Например, из прикуривателя.

Для этого понадобятся:

• автомобильный прикуриватель (у многих лежит без дела);
• провод;
• пара болтов, шайб, гаек МЗ;
• медный лист 0,5 мм толщиной.

А также следующие инструменты:

• лабораторный блок питания;
• стамеска;
• ножницы;
• тепловизионная ручная камера;
• отвертка;
• сверла и шуруповерт.

Процесс сборки схематично выглядит следующим образом.

• Сначала нужно разобрать прикуриватель. Из него следует изъять нагреватель и керамический изолятор.
• На медном листе надо начертить контур нагревателя и вырезать детали.
• Первой заготовкой будет контактная минусовая шайба. Центральное отверстие пробивается либо сверлом, либо стамеской.
• С плюсовым элементом проще – отверстие легко просверливается шуруповертом.
• Из получившихся деталей будет собираться паяльник. Нужно наживить болтик, установить минусовую контактную площадку, надеть керамический изолятор.
• Затем положительную контактную площадку следует надеть на центральный винт, накрутить гайку и хорошенько зажать изделие.
• Далее нужно накрутить ручку, подключить провода питания, зажать их винтами. «Крокодилами» прибор подключается к блоку питания, обязательно выставляется ограничение по току (3,85 Ампер). Напряжение регулирует мощность.
• В завершении следует проверить, какую температуру выдаст собранный прибор. С этим справится тепловизионная камера.

Можно тестировать! Есть, конечно, и более сложные схемы, со специальными термопрофилями, элементами из стекла, галогеновым обогревателем, паяльным феном. Но такие пробы подойдут тем, кто уже имеет некоторый опыт в сборке. Инфракрасные паяльные станции считаются одними из лучших приборов своего ряда.

О том, как смастерить инфракрасную паяльную станцию из автомобильного прикуривателя, смотрите в следующем видео.