Паяльник или паяльная станция что выбрать. Критерии выбора паяльной станции, обзор разных типов и марок

Для комфортной работы с паяльником рекомендуется использовать специальную станцию. Она может обладать широким функционалом, что существенно скажется на качестве. В настоящее время есть много моделей, отличающихся характеристиками и набором возможностей.

Назначение

По сути станция – это уже готовое рабочее место. В большинстве случаев она состоит из блока управления, подключаемого к нему паяльника, термофена и емкости для тока олова.

Паяльная станция

Чем же отличается применение станций от обычного паяльника, подключаемого к электросети? Можно выделить несколько важных качеств, которые напрямую влияют на комфорт выполнения работы:

• Регулировка мощности нагрева жала. Она отличается высокой точностью и плавностью переключения режимов.
• Защита от перегрева.
• Контроль текущей температуры жала и автоматическое увеличение мощности для поддержания требуемого режима.
• Дополнительные компоненты. К ним относятся демонтажные паяльники с функцией удаления припоя, термофены для разогрева относительно большой площади.

Особое внимание следует уделить новинке – инфракрасным моделям. Они обладают уникальными функциональными возможностями. Для выбора паяльной станции рекомендуется сначала ознакомиться с их основными параметрами.

Характеристики паяльной станции

Каждая установка имеет свои уникальные функции. От них зависит режим работы, выбор операций и качество . Все они должны указываться производителем в техническом паспорте.

Для начала следует определиться с требованиями, предъявляемыми к конкретной модели. Для этого необходимо знать ориентировочный объем работ, режимы функционирования станции, а также степень нагрева жала.

• Влияние состава припоя (олово+свинец) на температуру паяльника.
• Режимы станции – нормальная работа, вплавление элементов для демонтажа, а также удаление увеличенных контактов.
• Номинальная потребляемая мощность. Вт.
• Индикация температуры жала на экране.
• Комплектация.

На основе этих данных выбирается оптимальная модель паяльной станции. Затем рекомендуется ознакомиться с типами этих приборов.

Виды станций

Большое влияние на выбор оказывает требуемый набор функций. Они напрямую зависят от размеров впаиваемых элементов, требований к температурным режимам. В зависимости от этих показателей различают несколько видов станций.

Контактные

Предназначенные для простой пайки. В их состав входит блок управления температурой жала. Управление осуществляется регулировкой подаваемой мощности тока в область нагрева. В некоторых моделях есть функция стабилизации при касании жала платы или припоя. В этот момент блок управления увеличивает мощность для компенсации тепловых потерь.

В большинстве случаев рабочий диапазон температур составляет от +125 до + 400°С.

Контактные для пайки без применения свинца

Современные платы изготавливаются с применением тугоплавких припоев. Для работы с ними потребуется увеличенная температура жала паяльника. Именно для этого были разработаны станции с мощностью от 80 до 190 Вт. Они обладают теми же возможностями, что и вышеописанные виды. Главное отличие – применение технологии безсвинцовой пайки.

Однако следует знать, что такие модели нельзя использовать при работе с микроэлементами. Высокое температурное воздействие может их разрушить.

Термовоздушные

В конструкцию этих типов станций добавлен воздушный компрессор, который подключается к специальному паяльнику. Воздух, проходящий вдоль жала нагревается, тем самым повышая температуру на большой площади платы. Рекомендуется при больших объемах работ.

Одной из модификаций являются демонтажные модели. У них компрессор работает на всасывание. Это позволяет своевременно удалять остатки припоя с поверхности плат.

Комбинированные

В их комплектацию помимо паяльника входит специальная модель фена. Он предназначен для предварительного нагрева платы. Это существенно повышает производительность, так как контакты проходят термическую обработку и для их впайки (или демонтажа) потребуется значительно меньше времени.

Инфракрасные

Для уменьшения вероятности механического повреждения компонентов были разработаны инфракрасные паяльные станции. Они генерируют ИК излучение в узкой области. В результате этого сначала происходит нагрев металлических компонентов, а уже потом незначительная часть тепла передастся плате.

Немаловажным моментом при выборе является стоимость оборудования. И чем больше функциональных возможностей в нем – тем выше будет цена.

Обычный паяльник с медным жалом не очень пригоден для пайки современных миниатюрных плат с SMD монтажом. Пользоваться им можно, разве что, для пайки бытовой техники и печатных плат с выводными компонентами, что называется, от случая к случаю.

Для монтажа и ремонта современной электроники все чаще применяются паяльные станции, которые завоевали большую популярность, как у профессиональных электронщиков, так и у радиолюбителей. В этой статье дается краткий обзор паяльных станций, что, несомненно, поможет решить вопрос, какую же станцию лучше приобрести.

Контактные и бесконтактные паяльные станции

Все паяльные станции можно разделить на две большие категории, упомянутые в заголовке. Контактные станции, по сути дела это, обычные паяльники, управляемые электронным блоком. Раньше такая конструкция называлась паяльником с терморегулятором. Технология пайки такая же, как простым паяльником, которым пользовались практически все радиолюбители и профессиональные монтажники.

Как отпаять микросхему?

Миниатюризация электронных компонентов, появление многовыводных микросхем привели к тому, что отпаять микросхему стало невозможно. Некоторые микросхемы вообще не имеют выводов в классическом понимании, например, микросхемы в корпусах BGA (от английского Ball grid array — массив шариков).

Такие микросхемы устанавливаются на модулях памяти персональных компьютеров и на материнских платах. Эти модули видели и держали в руках многие пользователи. Внешний вид модуля памяти показан на рисунке 1.

Рисунок 1. Модуль памяти с микросхемами в корпусах BGA

Планарные микросхемы тоже стали очень многовыводными: многие из них имеют по сто и более ножек. Отпаять такую микросхему, не испортив плату, обычным паяльником просто невозможно. Фрагмент платы с многовыводной микросхемой показан на рисунке 2.

Рисунок 2. Многовыводная планарная микросхема

Именно такие микросхемы привели к созданию бесконтактных методов пайки. Сначала это был нагрев горячим воздухом с помощью термофена, позднее были созданы устройства, в которых нагрев производится инфракрасным излучением. Но не будем торопиться, начнем рассказ с контактных паяльных станций.

Контактные паяльные станции

Подразделяются на две большие категории. Это станции для пайки обычными оловянно-свинцовыми припоями и станции для пайки бессвинцовыми припоями. В качестве примера «свинцовых» станций можно привести станции нескольких моделей: Lukey 936+, AOYUE 936, AOYUE 937, Solomon SR-976 ESD.

Рисунок 3. Паяльная станция AOYUE 936

Рисунок 4. Паяльная станция AOYUE 937

На рисунках 3 и 4 показан внешний вид аналоговых паяльных станций AOYUE 936, AOYUE 937.

Технические данные обеих станций практически одинаковы. Обе оснащены паяльником типа 10087 с керамическим нагревателем и встроенным сенсором температуры. В комплекте с паяльником идет одно коническое жало, но, при желании, можно купить сразу целый набор, что позволит расширить диапазон производимых паяльных работ.

Мощность паяльника 40Вт при напряжении питания 24В, что позволяет без опасения паять элементы чувствительные к статическому электричеству. В дополнение к низкому напряжению питания жало паяльника заземлено. Электронный блок поддерживает температуру в диапазоне 200-480 ˚ C с точностью +/- 1 ˚С. Регулирование температуры бесступенчатое, плавное с помощью единственной ручки на лицевой панели прибора.

Размер паяльника 190 мм, при этом вес всего 55 г, что обеспечивает достаточно комфортную работу пользователя. Присоединение паяльника к электронному блоку осуществляется пятиштырьковым разъемом. В комплект поставки входит запасной нагревательный элемент HAKKO-003 с встроенным термосенсором, подставка для паяльника и губка для очистки жала.

Особых эксплуатационных различий между станциями нет, если не считать того, что паяльная станция AOYUE 937 снабжена цифровым индикатором текущей и установленной температуры. Это, по-видимому, позволяет выставлять требуемую температуру несколько точнее, чем при отсутствии индикатора. Но даже при наличии цифрового индикатора температуру приходится выставлять по принципу «чуть больше, чуть меньше» пока не будет достигнут наилучший результат.

Аналоговые и цифровые паяльные станции

По принципу управления все паяльные станции делятся на аналоговые и цифровые. В аналоговых станциях стабилизация температуры осуществляется по принципу включен/выключен: достигли заданной температуры - нагреватель отключили. Температура упала, нагреватель включается - начинается нагрев. По сути, нагревателем может управлять обычное электромагнитное реле. При таком способе управления часто возможен перегрев паяльного жала. Точность поддержания температуры невелика.

В цифровых паяльных станциях регулирование температуры осуществляется , реализованным . Если не вдаваться в подробности, то процесс регулирования тот же, что был приведен чуть выше, но мощность, подводимая к нагревателю, меняется. Если жало паяльника остыло чуть ниже установленной температуры, то потребная мощность нагрева невелика, все равно успеет нагреться, зато не «убежит» выше заданной температуры.

При пайке массивных деталей жало остывает быстрее, разность между заданной и текущей температурой большая. Чтобы поскорей «нагнать» установленную температуру ПИД-регулятор пропорционально увеличивает мощность нагрева. Естественно, что цифровой способ поддержания температуры более точен, нежели аналоговый.

Станции для пайки бессвинцовыми припоями

Отличаются от «свинцовых» станций лишь большей мощностью нагревательного элемента: 75…160Вт. Дело в том, что бессвинцовые припои тугоплавкие, температура плавления 300 ˚C (да и качество этих припоев, по сравнению с оловянно свинцовыми оставляет желать лучшего), и пока место пайки разогреется до расплавления припоя, жало успеет остыть до такой степени, что даже самый совершенный терморегулятор положение исправит не сразу. Поэтому спасти положение может лишь достаточно мощный нагреватель.

Бояться «излишней» мощности тут не надо, ведь даже если мощность будет хоть 1000 Вт, все равно температура жала выше заданной подняться не сможет, паяльник ни в коем случае не перегреется, зато жало нагревается очень быстро. Благодаря этому одинаково хорошо можно паять тонкие дорожки печатных плат и массивные детали типа реле или трансформаторов. С помощью «бессвинцовых» станций можно паять и .

Самыми распространенными паяльными станциями для бессвинцовой пайки являются Goot PX-501, GOOT RX-802AS, AOYUE 2900, GOOT RX-852AS, ATTEN AT80D, GOOT PX-201. Внешний вид паяльной станции ATTEN AT80D показан на рисунке 5.

Рисунок 5. Паяльная станция ATTEN AT80D

Станция комплектуется паяльником с керамическим нагревателем мощностью 80 Вт, подставкой для паяльника, губкой для очистки жала. Основные технические данные станции показаны на рисунке 6.

Рисунок 6. Технические данные паяльной станции ATTEN AT80

Для чего нужен термофен

Контактные паяльные станции относятся к классу монтажных: припаять деталь можно, но отпаять многовыводный корпус практически нельзя. Для этих целей существуют демонтажные паяльные станции. Наиболее распространены станции с термофеном. Часто для выпаивания многовыводных компонентов радиолюбители пользуются промышленными строительными фенами.

При помощи строительного фена желаемого результата добиться, все-таки, удается, но часто случается, что под мощным потоком воздуха с платы слетают ничем не виноватые детали. Чтобы последствия сдувания деталей были менее тяжелыми, лучше всего предварительно сделать фотографию платы. Тогда не надо будет думать и гадать, где же была эта деталь.

Поэтому вместо строительного фена лучше приобрести специальный фен для пайки горячим воздухом. Один из таких фенов показан на рисунке 7.

Конструкция, конечно, далека от совершенства, но для пользования от случая к случаю подойдет почти идеально. Одно из положительных качеств такого устройства - низкая цена.

Если и такая цена окажется непривлекательной, то термофено можно сделать и самостоятельно из подручных материалов. Конструкцию самодельного фена можно позаимствовать в интернете, благо их предостаточно.

Рисунок 7. Паяльный фен DADI 8032

В комплект поставки входят три круглых насадки различного диаметра, что позволяет изменять ширину потока горячего воздуха. Фен имеет встроенный вентилятор турбинного типа. На конце рукоятки имеются две ручки: нижняя (по рисунку) ручка позволяет регулировать температуру нагрева, верхняя изменяет расход воздуха. Между ручками имеется светодиодный индикатор: чем выше установленная температура, тем чаще мигание светодиода.

Со стороны ручки, обратной регуляторам, имеется клавишный выключатель. При выключении фена сначала выключается нагреватель, потом, с некоторой задержкой, отключается вентилятор. Таким способом осуществляется частичное охлаждение фена при выключении.

Какая получается температура на выходе неизвестно, но практика показывает, на что следует ориентироваться: на ручках регуляторов имеются шкалы с цифрами: приблизительно оценить степень нагрева вполне возможно.

Еще один вариант - просто померить температуру на выходе с помощью , которой оснащены некоторые мультиметры. Фены такой конструкции выпускаются и более совершенные, они имеют цифровой индикатор температуры и систему термостабилизации. Но такие фены стоят несколько дороже.

Бесконтактные паяльные станции

Более совершенны термовоздушные паяльные станции с отдельным электронным блоком. На рисунке 8 показана паяльная станция ATTEN 858 D+.

Рисунок 8. Паяльная станция ATTEN 858 D+

В комплект станции входят три круглых насадки, имеется регулировка потока воздуха и цифровая индикация температуры. Температура регулируется нажатием красных кнопок, процесс нагрева контролируется по красному светодиоду «CAL» на передней панели.

Вентилятор для подачи воздуха находится в ручке термофена, поэтому к термофену идут просто соединительные провода, что делает работу с феном достаточно комфортной, по сравнению с компрессорными фенами, где воздух подается с помощью шланга. Жесткий шланг связывает руки, затрудняет манипуляцию.

В некоторых паяльных станциях для нагнетания воздуха используется компрессор, расположенный в блоке управления. Тогда к фену вдобавок к проводам идет достаточно жесткий резиновый шланг, что несколько мешает при работе. Подобную конструкцию имеет, например, китайская паяльная станция Lukey 852D+, технические характеристики которой показаны на рисунке 9.

Рисунок 9. Технические характеристики термовоздушной паяльной станции Lukey 852D+

В комплект поставки входит электронный блок, паяльник с подставкой, термофен и четыре круглых насадки, что позволяет регулировать диаметр воздушного потока. Кронштейн для крепления термофена может устанавливаться на левой или правой стороне паяльной станции, ну, это как кому удобно.

Внешний вид станции показан на рисунке 10.

Рисунок 10. Паяльная станция Lukey 852D+

Внутри металлического корпуса находятся трансформатор, диафрагменный насос и плата с электронными компонентами. Из всех паяльных станций семейства Lukey, столь популярного у радиолюбителей эта модель является самой тяжелой, ее вес 4 кг. Металлический корпус не только утяжеляет конструкцию, но и повышает надежность устройства: в хаосе ремонтной мастерской паяльная станция может попасть куда угодно…

На передней панели находятся два цифровых индикатора температуры: отдельно для паяльника и фена. Соответственно имеются ручки для установки температуры и скорости потока воздуха. Такая станция называется двухканальной. Существуют станции с тремя каналами, например, Lukey 853. Она позволяет включить термофен и два паяльника с различными насадками. Внешний вид паяльной станции Lukey 853 показан на рисунке 11.

Рисунок 11. Паяльная станция Lukey 853

Термофены паяльных станций Lukey 852D+ и Lukey 853 компрессорного типа: компрессор находится внутри корпуса, а воздух подается к фену через шланг. В комплекте поставки идут несколько насадок с круглым отверстием. При необходимости можно купить дополнительные насадки, некоторые из которых показаны на рисунке 12.

Рисунок 12. Насадки для термофена компрессорного типа

Каждая насадка предназначена для пайки микросхем в том или ином корпусе. С помощью подобных насадок достаточно легко не только отпаять микросхему, но и запаять ее на плату. На самом деле насадок намного больше, чем на рисунке. Здесь показаны лишь некоторые из них.

Такие насадки предназначены для фена именно компрессорного типа. Если термофен имеет встроенную турбину-крыльчатку, то насадки применяются круглые, которыми комплектуется паяльная станция. Сменных насадок для термофена вентиляторного типа, кажется, не выпускается.

Хотя основное назначение паяльного термофена заключается в проведении паяльных работ, вовсе не исключается его применение для других целей. Это , разогрев термоклея, гибка и сварка пластмасс и просто что-то где-то посушить.

При пайке обычным паяльником с помощью термофена можно несколько подогреть участок платы, что сделает условия пайки более комфортными - не надо тратить запасенное в жале паяльника тепло на разогрев платы.

Некоторые станции имеют вентилятор встроенный непосредственно в термофен, например, Lukey-702. Она пришла на смену снятым с производства станциям Lukey 852D+ и Lukey 853. Внешний вид станции показан на рисунке 13.

Рисунок 13. Внешний вид паяльной станции Lukey-702

Управление станцией микроконтроллерное, что позволяет запоминать выставленную ранее температуру. Подставка фена имеет микровыключатель: если фен положен на подставку, то он отключается. Повторное снятие с подставки включает фен вновь, поэтому приходится дожидаться его разогрева, что не совсем удобно. Чтобы этого избежать, бывалые пользователи предлагают пользоваться для фена отдельной подставкой.

Станция имеет небольшие размеры, пластиковый корпус, вес станции не более 1,5 килограмма. По отзывам пользователей, станция менее шумная, чем Lukey 852D+ и потребляет меньше энергии. Идеально подходит для ремонта сотовых телефонов. Краткие технические характеристики паяльной станции Lukey-702 показаны на рисунке 14.

Рисунок 14. Характеристики паяльной станции Lukey-702

Для станции Lukey-702 существует большой набор сменных жал для паяльника, около сорока штук, которые показаны в сервисном мануале станции Service_manual_Lukey702_rus.pdf. Там же приведены схемы электронного блока управления и алгоритмы работы станции. Этот мануал нетрудно найти в сети интернет.

Все паяльные станции, описанные выше, имеют антистатическую защиту с помощью заземления через вилку питания. Для этого электрическая розетка должна иметь заземляющий контакт.

Сейчас на рынке существует такое понятие, как «добротный китай». Именно к этой категории относятся бюджетные станции Lukey и Aoyue, заслуженно завоевавшие симпатии радиолюбителей и профессионалов. Их цена находится в пределах 2000…4000 рублей. Как говорится, оптимальное соотношение цена/качество.

Рисунок 15. Паяльная станция Aoyue-2702a

Кроме паяльника и термофена современные паяльные станции оснащаются демонтажным пистолетом (паяльник с отсосом припоя), а также дымоулавливателем, позволяющим получить более комфортные условия работы, - вместе с бессвинцовыми припоями тоже забота об экологии и условиях труда. Одна из таких паяльных станций Aoyue-2702a показана на рисунке 15.

Цена такой станции в интернет-магазинах находится на уровне около 16 000 рублей, что делает ее не очень доступной для покупки рядовыми радиолюбителями.

Сталкиваются не только новички, но и опытные инженеры и сервисмены. Мы решили написать статью на эту тему, чтобы помочь разобраться в великом множестве вариантов. Эта статься не только своеобразный рейтинг паяльных станций, но и классификация с полезными советами, основанными на нашем опыте.

Ни для кого не секрет, что современная техника, а особенно цифровая, с каждым годом становится все более «продвинутой» и универсальной, при этом ее массогабаритные показатели постоянно уменьшаются. Это, в свою очередь, сказалось на сложности монтажа радиокомпонентов на заводе и последующем, в случае брака, ремонте в сервисном центре.

Если с быстрой и качественной пайкой компонентов на плату в заводских условиях успешно справляется «специально обученный» робот, то ремонтом той же платы приходится заниматься живому человеку. Успешность ремонта зависит в равной степени как от его мастерства, так и от используемого оборудования.

Контактная паяльная станция оснащена блоком питания, который, в большинстве случаев, обеспечивает гальваническую развязку между цепью питания и нагревательным элементом. С помощью блока питания можно регулировать напряжение на нагревательном элементе, соответственно - изменять температуру нагрева. В большинстве случаев диапазон оптимальной температуры пайки - 250-330 градусов.

В качестве примера такой станции можно привести несколько классических моделей:

По принципу действия они не отличаются от обычных, но мощность нагревательного элемента начинается от 75-80 Вт и заканчивается в пределах 150-160 Вт. Также производители пытаются минимизировать время стабилизации температуры микроконтроллером. Для этого используют более продвинутые ПИД-регуляторы.

Популярные станции для бессвинцовой пайки:

Отдельно хочется отметить очень популярную модель GOOT PX-201 , которая на первый взгляд является паяльником, но на самом деле - это полноценная паяльная станция для бессвинцовой пайки в компактном корпусе.

Не стоит бояться применять бессвинцовые станции и со свинцовыми припоями. Они для этого подходят ничуть не меньше, чем «простые» контактные станции.

Но далеко не со всеми задачами можно справиться лишь контактным методом пайки. SMT-монтаж, который сейчас доминирует, подразумевает использование миниатюрных SMD-компонентов и безвыводных BGA-микросхем. А справиться с такими элементами с помощью паяльника не только сложно, но и, в большинстве случаев, просто невозможно.

Для такого рода работ были созданы бесконтактные паяльные станции, и среди них наибольшее распространение получили термовоздушные.

Принцип работы термовоздушных станций довольно прост. Компрессор или турбина создают воздушный поток, который, проходя через спираль нагревательного элемента, набирает соответствующую температуру. Струю воздуха на выходе фена подают в зону пайки.

Таким образом решаются проблемы с пайкой в труднодоступных местах, с прогревом нескольких контактных площадок и т. п.

Термовоздушные паяльные станции широко используют для ремонта мобильных телефонов и бытовой техники. Мощности любой станции достаточно для работы как со свинцовыми, так и с бессвинцовыми припоями. Но и у них есть ограничение по применению. Нельзя использовать станцию для монтажа/демонтажа больших BGA-микросхем.

Термовоздушная паяльная станция Pro"sKit SS-602B

Термовоздушная паяльная станция с микропроцессорным управлением, 3 режимами подачи воздушного потока, жидкокристаллическим экраном с цифровой индикацией и диапазоном рабочих температур от 200 до 500 °C. Потребляемая мощность: 300 Вт.

Комбинированные термовоздушные паяльные станции

Термовоздушные станции получили свое развитие в комбинации с другими видами паяльного оборудования. Поэтому самая распространенная модель на рынке - Lukey 852D+. Тандем термофена и паяльника за небольшие деньги стал залогом успеха этой модели. Наверное, трудно встретить отечественного электронщика, который никогда не паял с ее помощью.

На волне успеха Lukey на рынке появились сотни моделей, так или иначе похожих на нее. И сейчас без проблем можно подобрать «паялку» на свой вкус.

Например:

• в ассортименте Lukey, кроме 852D+, это могут быть модели , , . Их отличие от «классики» - тип нагнетателя воздуха. Все они оснащены турбинным мотором, который размещен в рукояти термофена. За счет этого был упразднен шланг-воздуховод от головного блока станции, что повлияло на улучшение эргономики и удобства пользования. В модели 853D также реализован встроенный лабораторный блок питания.
• ассортимент AOYUE предлагает значительно большую вариативность. Кроме модели со встроенным лабораторным БП - AOYUE 768 , есть станции с встроенным дымопоглотителем - AOYUE 968 . Самые «продвинутые» модели оснащаются не простым паяльником, а паяльником для бессвинцовой пайки (AOYUE 2738A+) и даже демонтажным пистолетом (AOYUE 2702A+ и AOYUE 2703A+).

Демонтажные паяльные станции

Неотъемлемым конструктивным элементом демонтажной паяльной станции также является компрессор, но здесь он работает не на выдув, а на всасывание. С его помощью разогретый припой на контактной поверхности всасывается в специальный резервуар. Тот, кому хоть раз приходилось выпаивать микросхему в корпусе, например, DIP8, понимает, насколько это удобно.

Кроме AOYUE 2702A+ , которая является чем-то вроде «паяльного комбайна», существуют сугубо демонтажные станции, такие как Pro"sKit SS-331B , AOYUE 474A+ и AOYUE 701A+ (AOYUE 701A+ также оснащена обычным паяльником).

Инфракрасные паяльные станции

Описать все нюансы эксплуатации и применения в общем обзоре для инфракрасных паяльных станций невозможно. Это уже тема отдельной статьи. Но мы попытаемся кратко их классифицировать.

Данный тип паяльного оборудования был создан для решения нескольких сложных задач:

• монтаж/демонтаж средних и крупных BGA-микросхем;
• уменьшение теплового влияния на пластиковые элементы при пайке;
• упразднение использования большого количества насадок под конкретный тип микросхем, как в термовоздушных станциях, ввиду того, что новые микросхемы появляются на рынке постоянно.

Учитывая эти преимущества, ИК-станции практически полностью вытеснили любые другие в сервисных центрах по обслуживанию компьютеров и ноутбуков.

Фактически любая (кроме бюджетных решений типа Tornado) ИК-станция - это ремонтный комплекс, который состоит из таких элементов:

• верхний нагреватель;
• нижний нагреватель (преднагреватель);
• стол для держания платы;
• система термоконтроля, которая состоит из термодатчиков и программируемого контроллера.

Такая конструкция предусмотрена именно для обслуживания плат большого размера, таких как материнские платы ПК и ноутбуков.

Мощный верхний нагреватель позволяет выпаять большую BGA-микросхему, например, «северный мост». Большой по площади нижний нагреватель минимизирует риск термической деформации текстолита в связи с локальным нагревом «сверху». На столе можно правильно и надежно зафиксировать плату. А система термоконтроля автоматически отслеживает изменение температуры в контрольных точках, сравнивает ее с заданной температурой и регулирует ее соответственно термопрофилю.

Задача оператора такой станции сводится к подбору правильного термопрофиля (температурно-временных отрезков процесса пайки), а сама станция выполнит всю оставшуюся работу в автоматическом режиме.

По типу нагревательного элемента ИК-станции делятся на:

Преимуществами керамических нагревателей являются работа в невидимом спектре излучения, высокая надежность и длительное время наработки на отказ.

Преимущества кварцевых нагревателей заключаются в меньшей инерционности и в большей однородности пятна нагрева.

Надеемся, что эта статья поможет вам сделать правильный выбор паяльной станции. По вопросам, которые не были затронуты в обзоре, и по любым другим вопросам технического характера, вы можете обращаться в наш отдел технической поддержки.

Юрий Стахняк ,
Технический специалист магазина инструментов Masteram

В настоящее время паяльник превратился уже в обыденный прибор, который может удовлетворить лишь бытовые запросы. Для качественного ремонта и восстановления современных приборов требуются значительно более совершенные приборы, огромное количество разновидностей которых представляется на выбор специалистов и новичков в этой области.
паяльной станции возможен лишь в том случае, если четко представляешь себе, на какие категории подразделяется эта техника и для чего служит та или иная категория.

Существующие ныне паяльные станции могут быть:

• контактными
• контактными для пайки без применения свинца
• термовоздушными
• комбинированными термовоздушными
• демонтажными
• инфракрасными.

LUKEY 936

Контактные паяльные станции

Основной проблемой паяльников является перегрев элементов, находящихся в работе, что особенно опасно для полупроводников. В паяльных же станциях, имеющих систему термостабилизации, температура рабочего элемента регулируется с помощью блока питания в диапазоне от 250 до 330 градусов. Примером станций данного типа могут являться модели:

• Lukey 936+
• AOYUE 936
• AOYUE 937

Контактные станции для пайки без применения свинца

В случае ремонта современных плат, созданных на тугоплавких припоях без применения свинца, используются станции бессвинцовой пайки, где мощность нагревательного элемента составляет от 75 до 160 Вт. Самыми известными моделями этой категории являются:

• Goot PX-501
• GOOT RX-802AS
• AOYUE 2900
• GOOT RX-852AS
• GOOT PX-201

Бессвинцовые станции вполне успешно можно применять и для работы со свинцовыми припоями. Однако контактная пайка не может использоваться в распространенном сейчас SMT-монтаже, где применяются миниатюрные элементы.

Термовоздушные паяльные станции

Данный тип станций, наиболее широко применяемый в настоящее время, используется при работе с микроэлементами. Их принцип работы довольно прост. Воздушный поток, создаваемый компрессором, проходит через нагревательный элемент и подается в зону пайки, что позволяет полностью исключить проблему труднодоступности и прогрева нескольких контактных площадок.

Подобные станции используются бытовой техники и телефонов со свинцовыми и бессвинцовыми припоями. Их нельзя применять, работая с большими BGA-микросхемами. Самыми известными моделями этой категории являются:

• ATTEN AT860D
• Lukey 850D
• AOYUE 857A++
• Pro’sKit SS-601F

Комбинированные термовоздушные паяльные станции

Термовоздушные паяльные станции комбинируют в себе другие виды паяльного оборудования. Примером тому может служить очень распространенная Lukey 852 D+, где успешно функционирует тандем из паяльника и термофена. Комбинированные станции существуют не только в серии Lukey, но и в серии AOYUE.

Демонтажные паяльные станции

В состав этой категории станций также входит компрессор, который работает на всасывание, благодаря чему разогретый припой с обрабатываемой поверхности всасывается в специальную емкость. К наиболее распространенным моделям данной категории стоит отнести:

• AOYUE 474A+
• AOYUE 701A+

Инфракрасные паяльные станции

Данные станции предназначены:

• для монтажа и демонтажа BGA-микросхем среднего и крупного размера
• для уменьшения теплового воздействия на пластмассовые элементы во время пайки
• для упразднения большого числа насадок для отдельных типов микросхем.

Те преимущества, которые имеют инфракрасные станции, обусловливают их широкое использование в сервисных центрах, занимающихся обслуживанием компьютеров.

Современные радиоэлектронные схемы выполнены при помощи миниатюрных компонентов. Большую долю среди элементарной базы большинства электронных устройств занимают многовыводные интегральные микросхемы и SMD компоненты. Использование для ремонта и монтажа подобных устройств обычного паяльника затруднительно, особенно при демонтаже элементов с большим количеством выводов. Требуется одновременный прогрев сразу большого количества выводов.

В дополнение к трудностям печатные платы имеют многослойную структуру, когда внутренние слои платы представляют сплошную металлизацию, обладающую хорошей теплопроводностью. Этот слой затрудняет прогрев выводов и требует точного поддержания температуры жала паяльника.

Для чего нужна паяльная станция

Для решения данных вопросов разработаны электрические паяльники с температурной стабилизацией нагрева рабочего элемента. Жало современных паяльников имеет встроенный температурный датчик. Контроль и регулировка температуры производится при помощи контролирующих устройств, которые входят в состав паяльника или выполнены в виде выносных блоков. Демонтаж и пайку многовыводных радиоэлементов удобнее, а иногда и единственно возможно осуществлять только при стабильной температуре нагрева всех выводов одновременно, чего нельзя достигнуть обыкновенным паяльником.

Паяльная станция позволяет контролировать зону нагрева и точно поддерживать заданную температуру даже при наличии теплоотвода в месте пайки. Выбор паяльной станции зависит от области ее применения и опыта работы с оборудованием.

Разновидности паяльных станций

Все паяльные станции для монтажа и ремонта радиоэлектронных устройств можно поделить на три разновидности:

• Контактные. Нагрев выводов радиоэлементов осуществляется при помощи паяльника с регулируемой и стабилизированной температурой рабочего элемента. Применяются для монтажа SMD компонентов и радиодеталей с проволочными выводами;
• Бесконтактные. Нагрев производится потоком нагретого воздуха или инфракрасными излучателями. Основное назначение – демонтаж многовыводных компонентов. Также бесконтактными паяльными станциями осуществляется пайка безвыводных компонентов (типа BGA);
• Комбинированные. По сути, объединяют оба первых типа.

По принципу регулировки паяльные станции могут быть двух типов:

• Аналоговые. Наиболее простые и имеют дискретную регулировку температуры по принципу включено-выключено. Пока температура жала не достигла необходимого значения, нагревательный элемент включен в работу. Когда достигнут требуемый уровень нагрева, подача напряжения прекращается. Достоинство такого принципа управления – низкая стоимость. Аналоговым станциям присуща инерционность регулировки температуры и плохая стабилизация нагрева;

• Цифровые. Встроенный в устройство микроконтроллер не только отслеживает температуру жала паяльника, но и регулирует мощность нагрева. То есть, чем больше температура отстает от необходимой, тем большее напряжение подается на нагревательный элемент. Этим достигается высокая точность регулировки температуры, и инерционность будет получше, чем у аналоговых.

Многие производители выпускают паяльные станции раздельно для свинцово-оловянных припоев и для бессвинцовых. Какую выбрать? Разницы между ними нет, кроме того, что бессвинцовые припои требуют большей температуры и, соответственно, большей мощности.

Обратите внимание! Использовать в работе паяльную станцию с большой мощностью не только можно, но и желательно, поскольку основным параметром в работе является температура рабочего элемента и ее стабилизация. Более мощное устройство с такими требованиями справляется гораздо лучше.

Сказанное выше относится не только к контактным устройствам. Воздушные и инфракрасные паяльные станции имеют такие же принципы регулировки и стабилизации нагрева.

Типы нагревательных элементов паяльников

Нагрев жала паяльника можно осуществлять тремя способами:

• При помощи высокоомного нагревательного элемента – классический способ. Нагреватель представляет собой обмотку из высокоомного термостойкого провода (нихром), намотанную на жало паяльника через изолирующую прокладку. Рядом расположен термодатчик. Отличаются большой инерционностью и низкой надежностью;

• Керамические нагреватели – разновидность классического варианта. Нагревательный элемент внедрен в слой керамики вместе с термочувствительным датчиком. Гораздо меньшая инерционность, высокая надежность, но не переносит ударов и падений;

• Индукционные нагреватели. Используют индуктивный элемент для нагрева ферромагнитного жала. Материал рабочего инструмента подобран таким образом, чтобы нагрев происходил до так называемой точки Кюри, когда пропадают ферромагнитные свойства. Обеспечивается идеальная термостабилизация без применения термодатчиков. Нагреватели подобного типа способны работать только с единственным значением температуры. Поскольку появились недавно, отличаются завышенной стоимостью и используются только любителями эксклюзивных изделий. Спорным остается вопрос о влиянии сильных электромагнитных излучений на организм человека.

Термофен паяльной станции

Бесконтактный нагрев радиоэлементов производится подачей нагретого воздуха. Фен для пайки по принципу действия не отличается от строительного и в ряде случаев может быть им заменен. Основное отличие заключается в более точной стабилизации температуры выходящего воздуха и регулировке скорости потока. Слишком высокая скорость способна привести к выпаиванию и выдуванию близлежащих компонентов.

По принципу подачи различают компрессорные и вентиляторные термофены:

• Компрессор находится в корпусе паяльной станции и соединяется с термофеном посредством гибкого шланга. Сама конструкция насадки достаточно удобная в работе, но шланг подачи воздуха имеет повышенную жесткость, что является недостатком данной конструкции;
• Вентиляторные термофены имеют встроенный в рукоятку малогабаритный вентилятор (турбину), подобно бытовому фену. От собственно фена к паяльной станции идут только соединительные провода, которые не сковывают движений, но рукоятка имеет повышенный вес и габариты.

Оба типа имеют равные характеристики, и выбирать устройство нужно из личных предпочтений.

Любая модель термофена располагает набором насадок, которые идут в комплекте, или их можно приобрести отдельно. Форма насадок позволяет использовать их для работы с компонентами различных габаритов и конфигурации выводов, не перегревая близлежащие радиоэлементы.

Инфракрасный нагреватель

Профессиональное оборудование для ремонта радиооборудования снабжено устройствами инфракрасного подогрева. Излучателями служат мощные источники инфракрасного излучения, которые расположены на рабочем столе для предварительного подогрева большой площади печатной платы и на рабочем элементе для непосредственного воздействия на компоненты электронной схемы. Подогрев печатной платы сокращает время воздействия высокой температуры при пайке и уменьшает температурный градиент на площади воздействия.

Оборудование инфракрасного нагрева имеет высокую стоимость, поэтому используется, в основном, профессионалами при ремонте сложного оборудования.

Дополнительные возможности паяльных станций

Для демонтажа некоторых малогабаритных элементов (SMD резисторы, конденсаторы, диоды) возможности термовоздушного подогрева излишни. Особенно это касается элементов с пластиковыми корпусами (светодиоды). Работу облегчает использование термопинцетов, которые представляют собой гибрид паяльника и пинцета. Форма губок у термопинцета рассчитана на работу с двухвыводными миниатюрными радиокомпонентами, но существуют модели с губками, предназначенными для демонтажа ИМС с двухсторонним расположением выводов.

Тем, кто решил приобрести паяльную станцию, следует обращать внимание на наличие удобного держателя для инструментов – паяльника или термофена. Такие держатели могут крепиться на корпусе устройства или устанавливаться отдельно, в любом удобном для работы месте рабочего стола.

Как выбрать паяльную станцию среди всего разнообразия? Критерием выбора должны служить не только набор дополнительных опций и характеристик, но и качество исполнения и возможности ремонта, доступность расходных материалов.

Хорошая паяльная станция должна иметь доступный для приобретения набор аксессуаров и расходных материалов. Жала паяльников и насадки на воздушный нагреватель, идущие в комплекте оборудования, зачастую недостаточно удобны для выполнения необходимых видов работ, и нужные приходится приобретать отдельно.

В качестве расходных материалов могут выступать нагревательные элементы паяльников. Работая в условиях высоких температур и механических нагрузок, нагреватели довольно часто выходят из строя.

Видео