Немного теории:
Пайка - это соединение металлов с помощью припоя из другого, более легкоплавкого металла.
В электронике обычно используют припой, содержащий 60% олова и 40% свинца. Этот сплав (PbSn) плавится уже при 180 C0.
Современные припои, используемые при пайке электронных схем, выпускаются в виде тонких трубочек,
заполненных специальной смолой (которую называют колофоний или канифоль) выполняющей функции флюса.
Нагретый припой создает соединение с такими металлами, как медь, латунь, серебро и т.д.,
если выполнены следующие условия:
Поверхности подлежащих пайке деталей должны быть зачищены,
то есть с них необходимо удалить образовавшиеся с течением времени пленки окислов.
Деталь в месте пайки необходимо нагреть до температуры, превышающей температуру плавления припоя.
Определенные трудности при этом возникают в случае больших поверхностей с хорошей теплопроводностью,
поскольку мощности паяльника может не хватить для ее нагрева.
Во время процесса пайки место пайки необходимо защитить от воздействия кислорода воздуха.
Эту задачу выполняет флюс (колофоний или канифоль) образующий защитную пленку над меcтом пайки.
Флюс содержится в припое в виде тонкого сердечника.
При расплавлении припоя он распределяется по поверхности жидкого металла.
В современных игровых приставках (PS2, PS3, Xbox, Wii...) применяется бессвиноцовый припой (PbFree или Green)
с температурой плавления 220…245°С, что на 45…65°С выше температуры плавления оловянно-свинцового припоя.
Технологический предел для кремния (основа всех современных микросхем) +140/150С*,
реально для микросхемы необратимые последствия наступают после 110/120С*
Достаточно разового достижения такой температуры и после остывания микросхема уже не вернётся в своё
первоначальное физ.состояние, но после остывания она может продолжать нормально работать,
а вот при регулярном перегреве (90С* и выше) - происходит быстрое старение
(ускоряется внутрення межкомпонентная диффузия металов, деформация подложки/корпуса и т.п.)
и - тепловой удар (окончательный выход из строя).
Обычно кремниевая микросхема суммарно выдерживает от 2000 до 5000 часов в условиях регулярного перегрева
(без достижения критических температур),
а дальше деформация подложки и внутренняя диффузия достигают критических величин,
при которых микросхема перестаёт функционировать.
При замене микросхем (планарных и BGA) с помощью паяльной станции плату также надо нагревать и снизу,
иначе будут проблемы с искривлением платы и снятием микросхемы с места! могут оторваться дорожки!
Для BGA-микрух нужны трафареты чтобы ставить их на плату, шарики ровно разложить......
Температура плавления оловянно-свинцового припоя (PbSn)=180 градусам.
Бессвинцовый припой (PbFree или Green) не более 225 градусов, более 230 микросхемы выходят из строя!
время нагрева нагрева не более 1-3 мин.
При точечном нагреве (например когда припаивается мод-чип) перегрев платы\микросхем обычно не достигает опасных
(для платы и микросхем) величин.
Главную опасность представляют неумелые\неосторожные механические воздействия:
обрыв дорожек, замыкание соседних ножек на микросхеме,
повреждение керамических элементов (конденсаторов, резисторов)
обрыв\замыкание шлейфов при разборке сборке, ну и просто неточная\ошибочная распайка.
Какие нужны инструменты:
1-м ДЕЛОМ НУЖЕН ХОРОШИЙ ПАЯЛЬНИК, если у вас ХОРОШИЙ ПАЯЛЬНИК И ВЫ УМЕЕТЕ ИМ ПОЛЬЗОВАТЬСЯ,
тогда припаять мод-чип вы сможете легко, быстро и красиво:
А если у вас в плохой инструмент и какие-попало провода тогда у вас получится что-то вроде:
Для качественной пайки ВАМ НУЖЕН ОДИН ИЗ ТАКИХ ПАЯЛЬНИКОВ:
В ЛЮБОМ СЛУЧАЕ У ПАЯЛЬНИКА ДОЛЖЕН БЫТЬ НАКОНЕЧНИК ЖАЛА НЕ ТОЛЩЕ 0.1-0.3 мм:
в импульсных паяльниках используется проволока 1 мм сплющеная на конце петли жала до 0,1-0,3 мм.
ПАЯЛЬНАЯ СТАНЦИЯ
- КОНЕЧНО ЛУЧШИЙ ВАРИАНТ, НО ЕЁ СТОИМОСТЬ (100-150 $) не всем подходит.
ТАКИЕ ПАЯЛЬНИКИ\инструменты ИСПОЛЬЗОВАТЬ НЕЛЬЗЯ ! :
"Обычный" паяльник слишком мощный, грубый, "неточный" - испортите\перегреете\порвёте дорожки.
Провода:
Провода бывают разные, хорошие и плохие, от того какой провод вы будете использовать для пайки зависит скорость и качество работы.
Лучший провод - во фторопластовой (тефлоновой) изоляции МГТФ, МГТФЭ,
неизвестно выпускают его сейчас, или в продаже запасы ещё советского военного комплекса:
Главное достоинство МГТФ-провода в том что его изоляция не горит при температуре до 500 С0
- не загрязняет продуктами горения место пайки и воздух которым мы дышим
и очень хорошего качества-легко "схватывающие" припой многожильные медные провода.
С МГТФ-провода снять изоляцию очень просто:
нужно взять провод одной рукой или плоскогубцами с губками которые не повреждают тонкую изоляцию, оставив "хвостик" 3-5 см,
а другой рукой 5-10 раз потянуть изоляцию от плоскогубцев к концу "хвостика", теперь отрезать образовавшийся "сосок",
нагреть паяльником (можно под слоем канифоли+припой) изоляция сама отойдёт от конца провода
Можно использовать и другие провода:
Чтобы припаять провод к контакту с него нужно снять изоляцию, её снимают ножом или специальным инструментом:
удобно использовать шипцы для обрезания ногтей:
провод в изоляции нужно стараться укладывать на плате "проводок к проводку":
Для пайки к ножкам микросхем используйте лезвие, помещая его между ножками, на которой Вы работаете и соседней.
Нужно работать очень тонким жалом\наконечником на 0.1 мм и 15 Ваттным паяльником.
Можно использовать провода от 80-жильного шлейфа ATA-IDE.
Такие провода удобно укладывать по плате, но для их пайки нужен опыт, они бояться перегрева,
их изоляция легко повреждается паяльником и продукты горения- ядовитые.
Простой и удобный для пайки - лакированный (трансформаторный) провод, покрытый стойким лаком,
но этот лак легко повредить и с таким проводом нужно избегать пересечения\замыкания проводов:
Припой
Можно использовать "обычный" оловянно-свинцовый ПОС – 61, но он более вкий чем совремтугоплаенные китайские вроде "Alloy 60\40" Чем "мягче" припой тем меньшая температура нужна для его расплавления и проще припаять провода. Для пайки в труднодоступных местах нужно приготовить жидкую (спиртовую) канифоль.
Для этого канифоль измельчают (положив между двумя листами бумаги, и размять например обычной бутылкой), затем измельченную канифоль заливают спиртом в отношении 1:1 и взбалтывают или оставляют до полного растворения.
Для подготовки точки пайки нужно её аккуратно поскоблить скальпелем, бритвой или иголкой:
покрыть спиртовой канифолью и залудить (пропаять, оставив капельку припоя)
на место пайки нужно нанести паяльную пасту или канифоль:
ПАЯЛЬНУЮ КИСЛОТУ ИСПОЛЬЗОВАТЬ НЕ РЕКОМЕНДУЕТСЯ (после работы её нужно полностью смыть с платы)
после того как точка пайки подготовлена излишки канифоли нужно смыть спиртом или растворителем используя старую зубную щетку или губку
(ОЧЕНЬ ОСТОРОЖНО - ЧТОБЫ НЕ ПОВРЕДИТЬ ПЛАТУ И ПРОВОДА) :