Обзор станции и советы по бесконтактной пайке
Рано или поздно перед человеком, занимающимся радиоэлектроникой встаёт вопрос о приобретении термовоздушной паяльной станции.
Данный прибор в основном служит для монтажа и демонтажа миниатюрных радиоэлектронных компонентов. К таким относятся SMD-резисторы и конденсаторы, всевозможные микросхемы в планарных корпусах, миниатюрные разъёмы, вроде microUSB и пр.
Выпаивать поверхностно-монтируемые электронные компоненты обычным паяльником либо невозможно – это приведёт к повреждению компонента, или очень трудоёмко.
Сначала немного теории.
Существует два основных подхода к пайке элементов смонтированных методом поверхностного монтажа (так называемого SMT – Surface Mount Technology). Одним из них является пайка горячим воздухом.
Для пайки разогретым воздухом применяются паяльные станции двух конструкций: турбинные и компрессорные.
В паяльных станциях компрессорного типа воздух нагнетается за счёт диафрагменного компрессора, который встроен в саму станцию.
В турбинных паяльных станциях в рукоятку фена встроен малогабаритный двигатель. На валу двигателя закреплена крыльчатка, которая и осуществляет прокачку воздуха через нагретую спираль. Проходя через спираль, воздух разогревается до нужной температуры.
На видео показано, как можно производить пайку горячим воздухом при монтаже миниатюрных конденсаторов на поверхность печатной платы.
Давайте познакомимся с термовоздушной паяльной станцией на примере модели Quick–858D.
Рассмотрим более подробно, и на наглядном примере, что же такое термовоздушная паяльная станция, и что необходимо знать для работы этим инструментом. Обычно такие приборы ещё называют станция–фен, поскольку она состоит только из термовоздушного фена, предназначенного исключительно для бесконтактной пайки.
Станция для пайки горячим воздухом QUICK-858D
Сама паяльная станция Quick–858D довольно компактна и не занимает много места. На передней панели расположены кнопки для установки требуемой температуры потока воздуха, регулятор скорости потока воздуха и трёхразрядный семисегментный индикатор, на котором отображается заданная температура. Также внизу слева установлена кнопка выключения питания прибора (Power).
Кнопками установки температуры можно задать значение в пределах от 100 0 до 450 0 С.
Панель управления паяльной станции
Поскольку у станции Quick–858D температура струи воздуха не зависит от скорости прокачиваемого через нагревательный элемент воздуха, то это удобно в работе. Можно выставить любую скорость потока, не боясь, что температура струи воздуха понизится.
Вместе со станцией идут три съёмных насадки из титанового сплава с разным диаметром сопла. Они имеют кодовые обозначения: A2064, A2127, A2084.
Сменные насадки для термофена
Если есть существенная необходимость в выпайке микросхем в корпусах SOIC, QFP, PLCC, BGA, то есть возможность установки требуемой насадки. Для станции Quick–858D подходят насадки от фирм PACE, HAKKO и LEISTER. К сожалению, сменные насадки имеют довольно высокую стоимость. Они изготавливаются из титанового сплава, который исключает их обгорание. Несмотря на это, в большинстве случаев при работе станцией Quick–858D дополнительных насадок не требуется, вполне хватает тех трёх, что идут в комплекте со станцией.
Также к термовоздушной станции Quick–858D подходят следующие типы насадок:
| Код насадки | Тип корпуса микросхемы и размеры насадки |
| A3125 | QFP 10 x 10 |
| A3126 | QFP 14 x 14 |
| A3127 | QFP 17,5 x 17,5 |
| A3180 | BQFP 17 x 17 |
| A3181 | BQFP 19 x 19 |
| A3185 | TSOP 13 x 10 |
| A3187 | TSOP 18,5 x 8 |
| A3260 | SOP 8,6 x 18 |
| A3133 | SOP 7,5 x 15 |
| A3134 | SOP 7,5 x 18 |
| A3129 | QFP 28 x 28 |
| A3135 | PLCC 17,5 x 17,5 |
| A3265 | QFP 32 x 32 |
| A3191 | SIP 25L |
| A3203 | QFP 32 x 32 |
Дополнительную информацию по станции Quick–858D можно скачать здесь 
(инструкция и типы сменных насадок, подходящих для этой станции).
В настоящее время в продаже можно обнаружить "клоны" термовоздушной паяльной станции Quick–858D, выпускаемые под другими брендами, например, ELEMENT–858D.
Перед работой нужно выставить скорость потока горячего воздуха. Не старайтесь делать его слишком большим. Чем выше скорость потока воздуха, тем больше вероятность "сдуть" соседние элементы на плате. С другой стороны, чем выше скорость потока воздуха, тем быстрее прогревается место пайки. Поэтому в каждом конкретном случае необходимо найти некоторый баланс.
Иногда перед пайкой печатную плату необходимо прогревать, чтобы исключить температурный удар, связанный с резким перепадом температур. Кроме этого, следует знать, что при длительном и сильном нагреве любую печатную плату начинает коробить, она может деформироваться или даже расслоиться.
Чтобы исключить необратимое повреждение печатной платы применяется станция нижнего подогрева плат. Она равномерно подогревает печатную плату снизу. Благодаря равномерному и медленному прогреву исключается повреждение печатной платы из-за температурных перекосов.
Ещё раз хочу отметить, что применение нижнего подогрева справедливо в случае демонтажа крупных элементов. Для пайки небольших деталей, вроде SMD-резисторов, конденсаторов, малогабаритных микросхем и разъёмов, дополнительных инструментов не потребуется.
Отмечу, что термовоздушная станция не годится для демонтажа/монтажа (перепайки или реболлинга) достаточно габаритных компонентов, например, процессоров и контроллеров с материнских плат от компьютеров и ноутбуков, ремонта видеокарт или замены скалера на майн-плате ЖК-телевизора.
Для этих целей используются достаточно дорогие инфракрасные паяльные станции, которые оснащены нижним подогревом плат. В зависимости от комплектации они могут иметь и термофен.
Ручка-фен термовоздушной паяльной станции турбинного типа
Неподвижный воздух является теплоизолятором, поэтому повышая скорость потока воздуха, мы тем самым увеличиваем теплопередачу нагреваемому элементу и месту пайки.
Стоит учитывать и тот момент, что по пути к печатной плате (и, собственно, электронному компоненту) воздух очень сильно остывает. Поэтому при выпайке микросхем и малогабаритных smd-элементов стоит выставить на приборе температуру на 30 0 –50 0 C выше допустимой для данных элементов. Естественно, стоит понимать, что чем большее расстояние от сопла фена до элемента, тем сильнее будет остывать поток воздуха.
Сопло подачи горячего воздуха
Конечно, бесконтактная пайка процесс эмпирический. Каждый конкретный случай требует индивидуального подхода. Успех в работе термовоздушной паяльной станцией достигается в первую очередь опытным путём. Поэтому перед ответственной работой будет не лишним потренироваться в выпайке элементов со старых и ненужных плат. Именно так можно приобрести необходимый опыт.
Несколько советов по работе с термовоздушной станцией.
Следует проявлять аккуратность при выпаивании деталей с пластмассовыми частями. Такие детали, как смд-светодиоды, разъёмы, электролитические конденсаторы, имеют либо полностью пластмассовый корпус, либо его часть. Поэтому, в некоторых случаях, лучшим решением будет предварительная выпайка таких компонентов перед проведением основных работ. После замены компонента в планарном корпусе, можно безопасно впаять ранее выпаянные детали.
Так как температура 250 0 – 260 0 С градусов считается критической для большинства SMD-компонентов и микросхем, то температуру потока воздуха стоит выставлять в районе 300 0 – 350 0 С. Прибавка в несколько десятков градусов компенсирует падение температуры струи воздуха на пути к поверхности компонента.
Не стоит выставлять слишком большую скорость потока воздуха, особенно выпаивая мелкие детали. Сильный поток воздуха может раздуть соседние мелкие элементы и установить их на места будет проблематично.
В качестве вспомогательного инструмента при выпайке либо монтаже smd-элементов потребуется пинцет и, возможно, держатель плат.
Чтобы ускорить процесс выпайки миниатюрных элементов, например, тех же разъёмов microUSB, можно воспользоваться низкотемпературным сплавом Розе. Предварительно места пайки (контакты, выводы) пропаивают обычным паяльником для контактной пайки с использованием сплава Розе. Благодаря этому, "родной" припой разбавляется низкотемпературным, и его общая температура плавления снижается. После этого элемент выпаивают термовоздушной паяльной станцией.
Температуру на станции можно выставить в районе 150. 250 0 С. Процесс демонтажа происходит быстрее, так как получившийся припой расплавляется быстрее. Это позволяет избежать перегрева выпаиваемого элемента и исключить повреждение его пластиковых частей. Не менее важно и то, что тем самым мы оберегаем от перегрева соседние элементы и саму печатную плату.
Если у вас термовоздушная станция турбинного типа, то во время работы старайтесь держать фен подальше от мощных магнитов. Дело в том, что вентилятор, который встроен в тыльную часть фена, содержит небольшую плату с микросхемой.
В её состав входит что-то вроде датчика Холла. Если во время работы фена он попадёт в поле действия сильного магнитного поля, то, есть большая вероятность того, что он выйдет из строя.
При этом турбина перестаёт корректно работать (хаотически изменяется скорость вращения, наблюдается непостоянная скорость, турбина не работает вообще).
Неисправность турбины-вентилятора, которая нагнетает воздух, очень опасна тем, что спираль может перегореть из-за чрезмерного нагрева. Именно по этой причине также рекомендуется после работы устанавливать ручку-фен на держатель, прикреплённый к корпусу станции.
В держателе станции встроен постоянный магнит, под действием которого герконовый датчик в ручке-фене срабатывает. При этом нагревательная спираль отключается, а турбина обдувает её до тех пор, пока та не остынет. Если же выключить станцию кнопкой "Power" не дождавшись остывания спирали, то мы рискуем со временем "сжечь" спираль нагревателя.
Надеемся, что этот небольшой рассказ об одном из бесконтактных способов пайки поможет новичкам в радиоэлектронике быстрее освоить такой, без сомнения, интересный прибор, как термовоздушная паяльная станция.
Термовоздушные паяльные станции относятся к профессиональному паяльному оборудованию. Применение бесконтактной технологии пайки с помощью горячего воздуха позволяет с легкостью осуществлять бережный монтаж и демонтаж как миниатюрных, так и крупных SMD-элементов.
Модель: 857DW+
Рабочая температура: 100 °С — 450 °С
Мощность: 580 Вт
Производительность: 100 л/мин
Подача воздуха: Диафрагменный насос (компрессор)
Модель: 878D
Рабочая температура: 200 °С — 480 °С
Мощность: 700 Вт
Производительность: ≤ 120 л/мин
Подача воздуха: Бесщеточный вентилятор
Функции: Фен, паяльник
Модель: 8858-i
Рабочая температура: 100 °С — 480 °С
Мощность: 650 Вт
Производительность: 120 л/мин
Подача воздуха: Бесщеточный вентилятор
500 °С
Мощность: 650 Вт
Производительность: 120 л/мин
Подача воздуха: Бесщеточный вентилятор
Модель: 858D
Рабочая температура: 150 °С — 500 °С
Мощность: 700 Вт
Производительность: ≤ 120 л/мин
Подача воздуха: Бесщеточный вентилятор
Модель: 858A
Рабочая температура: 150 °С — 500 °С
Мощность: 700 Вт
Производительность: ≤ 120 л/мин
Подача воздуха: Бесщеточный вентилятор
500 °С
Мощность: 600 Вт
Производительность: 24-28 л/мин
Подача воздуха: Диафрагменный мембранный насос
Функции: Термофен, паяльник
480°С
Мощность: 700 Вт
Производительность: 120 л/мин
Подача воздуха: Бесщеточный вентилятор
Остывание 15-30 секунд
Модель: 706W
Рабочая температура: 100 °С — 450 °С
Мощность: 630 Вт
Производительность: 100 л/мин
Подача воздуха: Диафрагменный насос (компрессор)
Функции: Фен, паяльник
480°С
Мощность: 700 Вт
Производительность: 120 л/мин
Подача воздуха: Бесщеточный вентилятор
Паяльная станция 2 в 1
480°С
Мощность: 700 Вт
Производительность: 120 л/мин
Подача воздуха: Бесщеточный вентилятор
Качественная спайка металлических и пластмассовых контактов
480°С
Мощность: 720 Вт
Производительность: 120 л/мин
Подача воздуха: Бесщеточный вентилятор
Автоматическое отключение термофена при превышении допустимого уровня
480°С
Мощность: 720 Вт
Производительность: 28 л/мин
Подача воздуха: Диафрагменный насос (компрессор)
Индикатор воздушного потока
500 °С
Мощность: 600 Вт
Производительность: 24-28 л/мин
Подача воздуха: Диафрагменный мембранный насос
Функции: Термофен, паяльник
450°С
Мощность: 550 Вт
Производительность: 24 л/мин
Подача воздуха: Диафрагменный насос (компрессор)
Регулировка подачи воздуха
480°С
Мощность: 800 Вт
Производительность: 24 л/мин
Подача воздуха: Диафрагменный насос (компрессор)
Термовоздушная паяльная станция YIHUA-853DA с функцией блока питания + паяльник
Термовоздушная паяльная станция или паяльная станция с феном
предназначается для проведения качественного поверхностного монтажа разнообразных компонентов. Благодаря тому, что пайка выполняется бесконтактно при помощи контролируемого воздушного потока, обеспечивается высокая скорость и точность проведения процесса. Горячий воздух сфокусирован непосредственно на сам компонент, скорость его потока и температуру можно плавно регулировать на выходе от 100 до 480 °С.
В зависимости от способа подачи воздуха их можно разделить на:
Современная термовоздушная паяльная станция, купить которую на сегодняшний день не представляет особого труда, поможет справиться даже с самым сложным случаем пайки печатных плат.
Если вам необходимо качественное, надежное и современное решение для пайки SMD-компонентов – рекомендуем Вам обратить внимание на оборудование, представленное в нашем интернет-магазине. Компрессорные модели Quick 706W+ и Quick 857DW+ благодаря невысокой стоимости и приемлемому качеству нашли большое распространение среди радиолюбителей.
Особой популярностью, как у новичков, так и у профессионалов в области электроники пользуются паяльные станции с феном торговой марки YIHUA, отличающиеся высокой надежностью и быстрой окупаемостью.
Купить термовоздушные паяльные станции можно оптом и в розницу для своих предприятий, лабораторий и личных нужд! Заказ Вы можете оплатить при получении, и мы бесплатно доставим его в любой город России: Москва, Санкт-Петербург, Новосибирск, Екатеринбург, Воронеж, Владивосток, Хабаровск, Краснодар, Брянск, Ростов-на-Дону, Нижний Новгород, Челябинск, Казань, Красноярск, Омск, Самара, Волгоград, Барнаул и в другие города!
Работа с современной электроникой без паяльной станции – то еще занятие: нет, конечно, и автору доводилось на спор перепаивать корпуса TQFP-128 с помощью ЭПСН-100, так то на спор. Для серьезного же занятия нужен как минимум хороший компактный паяльник со сменными необгорающими жалами и настройкой температуры, в идеале же потребуется и термофен для отпайки «многоногих» корпусов и работы с BGA-элементами, с которыми обычные паяльники и вовсе бессильны справиться.
Однако же выбрать качественную паяльную станцию, особенно вписываясь в ограниченный бюджет, не так просто. Можно перелопатить профильные форумы, перечитать отзывы – но, согласитесь, не хочется на это тратить время, правда?
Вот тут в дело и вступаем мы, традиционно беря «разгребание авгиевых конюшен» на себя. В сегодняшнем рейтинге мы не можем охватить все разнообразие паяльного оборудования, да и не стоит: оставив в стороне узкоспециализированные модели, мы рассмотрим наиболее типовые применения и распространенные в продаже паяльные станции, которые для них лучше всего подойдут.
| Категория | Место | Наименование | Рейтинг | Цена |
|---|---|---|---|---|
| Лучшие недорогие паяльные станции с феном | 1 | ELEMENT 702 | 9.4 / 10 | 7 100 |
| 2 | LUKEY 702 | 8.9 / 10 | 4 800 | |
| Лучшие бюджетные паяльные станции | 1 | МЕГЕОН 00361 | 9.5 / 10 | 3 100 |
| 2 | МЕГЕОН 00308 | 9.1 / 10 | 2 250 | |
| Лучшие профессиональные паяльные станции | 1 | Hakko FM-203 | 9.8 / 10 | 43 800 |
| 2 | ERSA i-CON 1 | 9.6 / 10 | 35 800 | |
| Лучшие профессиональные термовоздушные станции | 1 | Hakko FR-810B | 9.7 / 10 | 51 600 |
| 2 | Hakko 851 | 9.5 / 10 | 34 200 |
Лучшие недорогие паяльные станции с феном
Эту паяльную станцию можно назвать «Лукеем на максимальных настройках» — приличный металлический корпус, русифицированные «интерфейс» и инструкция, схема без грубых огрехов. Правда, применение моноширинного шрифта сразу намекает на китайское происхождение станции.
В целом же паяльная станция довольно-таки хороша для любительской. 75-ваттный паяльник, подключенный «правильным» разъемом, имеет достаточный запас мощности, чтобы работать не только с мелкими деталями. 650-ваттный фен со встроенной «турбинкой» выдает до 120 литров в минуту, по меркам этого класса – неплохая производительность. Термостабилизация фена грубовата (плюс-минус 15 градусов), это стоит иметь в виду. Насадки, к сожалению, примитивные – с затяжкой хомутиком, менять их не так удобно, как быстросъемные у современных Hakko, но что поделать: сравните разницу в ценах.
В отличие от «Лукеев», здесь более качественный трансформатор питания и – о чудо! – сразу с завода стоит выключатель питания в цепи первичной обмотки, станцию не нужно сразу разбирать и дорабатывать, лишаясь тем самым гарантии. Плата контроллера выполнена уже с обильным использованием SMD-компонентов, хотя и спаяна грубовато. Подстроечники термоконтроля фена и паяльника доступны только изнутри.
Любопытная особенность паяльника – наличие датчика положения. То есть, если Вы оставите его включенным в подставке, через некоторое время станция «заснет», не грея паяльник зря. Правда, разогревается он долговато (в это время придется его держать в руке), но в целом неплох. «Засыпает» и фен при установке на боковой кронштейн.
- Неплохое качество для этой ценовой категории
- Автоотключение паяльника и фена
- Неудобный монтаж насадок фена
Дешевая паяльная станция начального уровня позволит познакомиться с работой подобных устройств при минимальном бюджете, а там уж будет видно – нужна ли Вам более совершенная (и, чего уж там, более качественная модель), или вполне хватит этой. У «семьсот второй» (да, фантазией в плане цифровых индексов китайцы не блещут) два независимых канала управления температурой с цифровой индикацией – один на паяльник, второй на фен. Регулятор потока воздуха – аналоговый. К сожалению, Lukey и здесь использует убогий разъем паяльника: стоит все-таки немного приложить руки и установить стандартный металлический, это одна из самых популярных доработок «лукеевских» станций. Так что смело покупайте «маму-папу» GX16-5, переделка многократно и подробно описывалась в Интернете.
«Начинка» у паяльной станции привычна – плата со средним качеством распайки и, естественно, Его Величество Трансформатор, который у станций Lukey традиционно недомотан. Его, по-хорошему, стоит перемотать: автор как-то пересчитал намоточные данные по советским справочникам, исходя из сечения сердечника, и обнаружил, что число витков от расчетного китайцы умудрились уменьшить почти в полтора раза! Ну, или хотя бы врежьте выключатель питания, чтобы спокойно оставлять паяльную станцию в розетке, а не дергать вилку постоянно туда-сюда – обесточиваться должна не плата, а первичная обмотка трансформатора. Эта переделка не менее популярна и «разжевана».
Надежность у станции соответствует цене – основная проблема с силовыми симисторами, управляющими нагревом. Их обычно при ремонте меняют на более мощные. Ну а что делать – бюджетных «китайцев» как всегда нужно «дорабатывать напильником».