Как да изберем станция за запояване

Конвенционалният поялник с меден накрайник не е много подходящ за запояване на модерни миниатюрни платки със SMD монтаж. Можете да го използвате, освен за запояване на домакински уреди и печатни платки с изходни компоненти, както се казва, от всеки случай.

За инсталирането и ремонта на съвременна електроника все по-често се използват запояващи станции, които придобиха голяма популярност както сред професионалните електронни инженери, така и от любителите на радиолюбителите. Тази статия дава кратък преглед на станциите за запояване, което несъмнено ще ви помогне да решите въпроса коя станция е по-добре да закупите.

Контактни и безконтактни станции за запояване

Всички станции за запояване могат да бъдат разделени на две големи категории, споменати в заглавката. Контактните станции всъщност са обикновени запояващи ютии, контролирани от електронно устройство. Преди това този дизайн се нарича поялник с регулатор на температурата. Технологията на запояване е същата като обикновена поялник, която се използва от почти всички радиолюбители и професионални монтажници.

Как да спойка чип?

Миниатюризацията на електронните компоненти, появата на много-пинови вериги доведоха до факта, че конвенционален поялник стана невъзможно запояване на микросхемата. Някои микросхеми нямат заключения в класическия смисъл, например микросхемите в случаи на BGA (от английски Ball grid array - масив от топки).

Такива микросхеми са инсталирани на модулите с памет на персонални компютри и на дънните платки. Тези модули бяха видяни и държани от много потребители. Появата на модула с памет е показана на фигура 1.

Фигура 1. Модул памет с микрочипове в BGA пакети

Планарните микросхеми също станаха много изходни: много от тях имат сто или повече крака. Запояването на такъв чип без разрушаване на дъската е просто невъзможно с конвенционален поялник. Фрагмент от платка с много-пинов микросхем е показан на фигура 2.

Фигура 2. Множествена изходна плоска микросхема

Именно такива микросхеми доведоха до създаването на методи за безконтактно запояване. Отначало се отоплява с горещ въздух с помощта на пистолет за горещ въздух, по-късно се създават устройства, в които отоплението се осъществява чрез инфрачервено лъчение. Но нека не бързаме, ще започнем историята с контактни запояващи станции.

Свържете се със запояващи станции

Те са разделени на две големи категории. Това са станции за запояване с обикновени приспособления за оловно олово и станции за запояване с припои без олово. Като пример за „оловни“ станции можем да посочим станции от няколко модела: Lukey 936+, AOYUE 936, AOYUE 937, Solomon SR-976 ESD.

Фигура 3. Поялна станция AOYUE 936

Фигура 4. Поялна станция AOYUE 937

Фигури 3 и 4 показват появата на аналоговите станции за запояване AOYUE 936, AOYUE 937.

Техническите данни на двете станции са почти идентични. И двете са оборудвани с поялник тип 10087 с керамичен нагревател и интегриран сензор за температура. В комплект с поялник има един конусен накрайник, но, ако желаете, можете да купите цял комплект наведнъж, което ще разшири обхвата на работа за запояване.

Мощността на поялника е 40W с захранващо напрежение 24V, което позволява запояващи елементи, чувствителни към статично електричество, без страх. В допълнение към ниското захранващо напрежение, върхът на поялника е заземен. Електронният блок поддържа температура в диапазона от 200-480 ˚С с точност от +/- 1 ˚С. Контролът на температурата е безстепенен, гладък с едно копче на предния панел на устройството.

Размерът на поялника е 190 мм, докато теглото е само 55 г, което осигурява доста удобно изживяване на потребителя. Поялото е свързано към електронния блок чрез пет-пинов конектор. Комплектът включва заместващ нагревателен елемент HAKKO-003 с вграден сензор за температура, стойка за поялник и гъба за накрайници за почистване.

Няма специални експлоатационни разлики между станциите, с изключение на факта, че запояващата станция AOYUE 937 е оборудвана с цифров индикатор за текущата и зададената температура. Това, очевидно, ви позволява да зададете желаната температура малко по-точно, отколкото при липса на индикатор. Но дори и с цифров индикатор, трябва да настроите температурата на принципа „малко повече, малко по-малко“, докато се постигне най-добрият резултат.

Аналогови и цифрови станции за запояване

Според принципа на управление всички запояващи станции са разделени на аналогови и цифрови. В аналоговите станции стабилизирането на температурата се извършва по принципа на включване / изключване: зададената температура е достигната - нагревателят е изключен. Температурата е спаднала, нагревателят се включва - отоплението започва. По същество конвенционално електромагнитно реле може да управлява нагревателя. С този метод на управление често е възможно прегряване на върха на поялника. Точността на поддържане на температурата е ниска.

В цифровите станции за запояване температурата се контролира PID контролеризпълнени от софтуер за микроконтролери, Ако не навлизате в подробности, тогава процесът на управление е същият като този, който беше даден малко по-високо, но мощността, подавана към нагревателя, се променя. Ако върхът на поялника се е охладил малко под зададената температура, тогава необходимата мощност за нагряване е малка, все още има време да се загрее, но не „избяга“ над зададената температура.

При запояване на масивни части накрайникът се охлажда по-бързо, разликата между зададената и текущата температура е голяма. За бързо „наваксване“ на зададената температура, PID контролерът пропорционално увеличава мощността на отопление. Естествено, дигиталният метод за поддържане на температурата е по-точен от аналоговия.

Поялници без олово

Те се различават от "оловни" станции само по по-голямата мощност на нагревателния елемент: 75 ... 160W. Факт е, че продавачите без олово са огнеупорни, точката на топене е 300 ° C (а качеството на тези припои, в сравнение с калаените олово, оставя много да се желае), и докато мястото за запояване се загрява, докато спойка не се разтопи, върхът ще има време да се охлади до такава степен, че дори и най-много перфектният регулатор на температурата няма да коригира ситуацията веднага. Следователно само достатъчно мощен нагревател може да спаси ситуацията.

Не е нужно да се страхувате от „прекомерната“ мощност, защото дори ако мощността е поне 1000 W, температурата на върха все още няма да може да се повиши над зададената точка, поялникът никога няма да се прегрява, но върхът се загрява много бързо. Благодарение на това тънките песни на печатни платки и масивни части като релета или трансформатори могат да бъдат запоени еднакво добре. С помощта на станции без олово можете да спойкате и традиционните „оловни“ припои.

Най-често срещаните станции за запояване без олово са Goot PX-501, GOOT RX-802AS, AOYUE 2900, GOOT RX-852AS, ATTEN AT80D, GOOT PX-201. Появата на запояващата станция ATTEN AT80D е показана на фигура 5.

Фигура 5. Поялна станция ATTEN AT80D

Станцията е оборудвана с поялник с керамичен нагревател с мощност 80 W, стойка за поялник, гъба за почистване на върха. Основните технически данни на станцията са показани на фигура 6.

Фигура 6. Технически данни на запояващата станция ATTEN AT80

За какво е пистолет за горещ въздух?

Контактните станции за запояване принадлежат към класа на сглобяване: можете да спойкате част, но практически е невъзможно да спойкате многожилен калъф. За тези цели има демонтажни станции за запояване. Най-често срещаните станции с пистолет за горещ въздух. Често радиолюбителите използват индустриални сградни сешоари за коса, за да запояват много-пинови компоненти.

Независимо от това е възможно да се постигне желаният резултат с помощта на строителен сешоар, но често се случва невинни части да излитат от дъската под мощна струя въздух. За да направите последствията от издухването на части по-малко тежки, най-добре е първо да направите снимка на дъската. Тогава няма да е необходимо да се мисли и да се чуди къде е била тази подробност.

Ето защо, вместо строителен сешоар, е по-добре да закупите специална сешоар за запояване с горещ въздух. Един такъв сешоар е показан на фигура 7.

Дизайнът, разбира се, далеч не е перфектен, но за използване от конкретен случай ще бъде почти перфектен. Едно от положителните качества на такова устройство е ниската му цена.

Ако такава цена се окаже непривлекателна, тогава пистолет за горещ въздух може да бъде направен независимо от импровизирани материали. Дизайнът на домашно приготвен сешоар може да бъде заимстван в интернет, тъй като има много.

Фигура 7. поялник DADI 8032

В пакета за доставка са включени три кръгли дюзи с различен диаметър, което позволява промяна на ширината на потока с горещ въздух. Сешоарът има вграден вентилатор тип турбина. В края на дръжката има две копчета: долната (според фигурата) дръжка ви позволява да регулирате температурата на отопление, горната променя въздушния поток. Между дръжките има LED индикатор: колкото по-висока е зададената температура, толкова по-често мига LED.

От страната на дръжката, обратно на контролите, има ключ за превключване. Когато сешоарът е изключен, нагревателят първо се изключва, след това с известно закъснение вентилаторът се изключва. По този начин сешоарът се охлажда частично, когато е изключен.

Не е известно каква е температурата на изхода, но практиката показва върху какво да се съсредоточите: върху копчетата на регулаторите има везни с числа: напълно е възможно да се оцени степента на нагряване.

Друг вариант е просто да измервате температурата на изхода с термодвойкас които някои мултиметри са оборудвани. Сушилни за коса от този дизайн са произведени и по-модерни, те имат цифров индикатор за температура и система за термична стабилизация. Но такива сешоари са малко по-скъпи.

Безконтактни запояващи станции

По-перфектни станции за запояване с горещ въздух с отделен електронен блок. Фигура 8 показва запояващата станция ATTEN 858 D +.

Фигура 8. Поялна станция ATTEN 858 D +

Комплектът за станция включва три кръгли дюзи, има регулиране на въздушния поток и цифрова индикация на температурата. Температурата се контролира чрез натискане на червените бутони, процесът на нагряване се контролира от червения светодиод “CAL” на предния панел.

Вентилаторът за подаване на въздух е разположен в дръжката на пистолета за горещ въздух, така че свързващите проводници отиват към пистолета за горещ въздух, което прави работата със сешоар доста удобна в сравнение със сешоарните компресори, където въздухът се подава през маркуч. Твърд маркуч обвързва ръцете и затруднява манипулацията.

Някои станции за запояване използват компресор, разположен в контролния блок, за да изпомпват въздух. След това, в допълнение към проводниците, достатъчно твърд гумен маркуч отива към сешоара, което донякъде пречи на работата. Подобен дизайн е например китайската запояваща станция Lukey 852D +, техническите характеристики на която са показани на фигура 9.

Фигура 9. Технически спецификации на запояваща станция за горещ въздух Lukey 852D +

Комплектът за доставка включва електронен блок, поялник със стойка, пистолет за горещ въздух и четири кръгли дюзи, което ви позволява да регулирате диаметъра на въздушния поток. Скобата за монтиране на пистолет за горещ въздух може да бъде инсталирана от лявата или дясната страна на запояващата станция, добре, че е удобно за всеки.

Външният вид на станцията е показан на фигура 10.

Фигура 10. Поялна станция Lukey 852D +

Вътре в металния корпус са трансформатор, мембранна помпа и платка с електронни компоненти. От всички станции за запояване от семейство Lukey, толкова популярни сред хамовете, този модел е най-тежкият, теглото му е 4 кг. Металният калъф не само прави дизайна по-тежък, но и увеличава надеждността на устройството: в хаоса на сервиз за ремонт, запояваща станция може да отиде навсякъде ...

На предния панел има два цифрови индикатора за температура: отделно за поялник и сешоар. Съответно има копчета за настройка на температурата и скоростта на въздушния поток. Такава станция се нарича двуканална. Има станции с три канала, например, Lukey 853.Тя ви позволява да включите пистолет за горещ въздух и два пояса за запояване с различни дюзи. Появата на запояващата станция Lukey 853 е показана на фигура 11.

Фигура 11. Поялна станция Lukey 853

Пистолетите за горещ въздух на запояващите станции Lukey 852D + и Lukey 853 са от тип компресор: компресорът е вътре в корпуса и въздух се подава към сешоара чрез маркуч. Включени са редица кръгли дюзи. Ако е необходимо, можете да закупите допълнителни дюзи, някои от които са показани на фигура 12.

Фигура 12. Дюзи за пистолет за горещ въздух от тип компресор

Всяка дюза е предназначена за запояване на микросхеми в конкретен случай. С помощта на такива дюзи е доста лесно не само да спойкате микросхемата, но и да я спойкате към платката. Всъщност има много повече дюзи, отколкото на снимката. Тук са показани само няколко от тях.

Такива дюзи са проектирани специално за сушилни за коса от компресор. Ако пистолетът за горещ въздух има вградена турбина на работното колело, тогава се използват дюзи, които са оборудвани със станция за запояване. Сменяемите дюзи за вентилаторен пистолет за горещ въздух изглежда не са налични.

Въпреки че основната цел на запояващия пистолет за горещ въздух е да извършва работа при запояване, използването му за други цели изобщо не е изключено. Така е термосвиваема тръба, нагряване на горещо лепило, огъване и заваряване на пластмаси и просто изсушаване на нещо някъде.

Когато спойкате с конвенционален поялник с помощта на пистолет за горещ въздух, можете леко да загреете част от дъската, което ще направи условията за запояване по-удобни - не е необходимо да харчите топлината, съхранявана в върха на поялника, за да загреете дъската.

Някои станции имат вентилатор, вграден директно в пистолета за горещ въздух, например Lukey-702. Той замени преустановените станции Lukey 852D + и Lukey 853. Външният вид на станцията е показан на фигура 13.

Фигура 13. Външен вид на запояваща станция Lukey-702

Станцията е микроконтролирана, което ви позволява да запомните предварително зададената температура. Поставката за сешоар има микропревключвател: ако сешоарът е поставен на стойката, той се изключва. Многократното изваждане от стойката отново включва сешоара, така че трябва да изчакате да се загрее, което не е много удобно. За да избегнат това, опитните потребители предлагат да използват отделна стойка за сешоар.

Станцията има малък размер, пластмасов калъф, теглото на станцията не е повече от 1,5 килограма. Според отзивите на потребителите, станцията е по-малко шумна от Lukey 852D + и консумира по-малко енергия. Идеален за ремонт на мобилен телефон. Кратки технически спецификации на запояващата станция Lukey-702 са показани на Фигура 14.

Фигура 14. Характеристики на запояващата станция Lukey-702

За станцията Lukey-702 има голям набор от сменяеми накрайници за поялника, около четиридесет броя, които са показани в ръководството за обслужване на сервиза на Service_manual_Lukey702_rus.pdf. Има и диаграми на електронния блок за управление и алгоритми на станцията. Това ръководство не е трудно да се намери в Интернет.

Всички споени станции, описани по-горе, имат антистатична защита чрез заземяване през захранващата тапа. За да направите това, електрическият контакт трябва да има контакт за заземяване.

Сега на пазара има такова нещо като „добър Китай“. Именно в тази категория принадлежат бюджетните станции Lukey и Aoyue, заслужено спечелвайки симпатиите на радиолюбителите и професионалистите. Цената им е в диапазона от 2000 ... 4000 рубли. Както се казва, оптималното съотношение цена / качество.

Фигура 15. Поялна станция Aoyue-2702a

В допълнение към поялника за запояване и горещ въздух, модерните запояващи станции са оборудвани с разглобяващ пистолет (поялник с всмукване на спойка), както и с колектор за дим, който ви позволява да получите по-удобни условия на труд - наред с безоловни припои, има и грижа за околната среда и условията на работа. Една от тези станции за запояване Aoyue-2702a е показана на фигура 15.

Цената на такава станция в онлайн магазините е около 16 000 рубли, което я прави не много достъпна за обикновените любители на радиолюбителите.

Борис Аладишкин

Прочетете също по тази тема:Индукционни запояващи станции