Паяльные станции
Паяльная станция (далее ПС) – это класс специального радиотехнического оборудования, предназначенного для единичной или групповой пайки. Это оборудование используется в электронике и электротехнике. Чаще всего ПС состоит из одного или нескольких паяльных инструментов, подключенных к основному блоку, в состав которого входят элементы регулировки температурой, средства индикации и трансформатор. ПС бывают контактными и бесконтактными.
Контактные ПС
По сути, контактная ПС представляет собой классический паяльник, который оснащен электронным блоком терморегулирования. Микропроцессорная система позволяет регулировать температуру с точностью до ±1°С. Для пайки используется бессвинцовый или оловянно-свинцовый припой. Примеры таких станций показаны на рисунке 1.
Рисунок 1. Контактные ПС нескольких производителей.
Бесконтактные паяльные станции
В бесконтактных ПС паяльник не прикасается к рабочей поверхности. К ПС данного типа относятся индукционные и инфракрасные установки.
Индукционные ПС
Индукционная паяльная станция лишена таких недостатков контактного нагрева жала как малый КПД, большая потребляемая мощность, локальный перегрев контакта. Принцип действия такой установки основан на использовании переменного магнитного поля, которое вызывает перемагничивание в жале, сопровождаемое вихревыми токами. При этом выделяется большое количество тепловой энергии. Внешний вид индукционных ПС показан на рисунке 2.
Рисунок 2. Индукционные ПС.
Инфракрасные ПС
В инфракрасных (ИК) паяльных станциях (ПС) сочетается комплекс нагревательных элементов, выполняющих строго отведенные для них функции с контролем над режимом нагрева. Источником ИК-излучения являются лампы накаливания, а также галогеновые лампы. На рисунке 3 показан достойный представитель такой станции.
Рисунок 3. ПС с применением инфракраного излучения.
Эти станции применяются для выполнения таких работ как пайка и демонтаж микросхем в корпусах BGA, SOP, SOIC, QFN, QFP, LCC, TSOP и т.д. Их основным преимуществом является возможность точного контроля температуры, а также поддержания заданной динамики нагрева, благодаря чему обеспечивается высокая сохранность ИС и печатной платы. Недостаток – высокая стоимость. Инфракрасные паяльные станции подходят для монтажа полноразмерных схем.
Для нагрева микросхем могут применяться не только ИК-, но и термовоздушные нагреватели. В таких устройствах имеется открытый электронагреватель из нихромовой проволоки. Вентилятор прогоняет через него воздух, который подается в рабочую область. Обратите внимание на рисунок 4.
Рисунок 4. Термовоздушные ПС нескольких производителей.
Для пайки с помощью термовоздушных ПС используется поток горячего воздуха. Станции этого вида применяются для пайки микросхем, резисторов, конденсаторов и хрупких компонентов. Их недостаток – необходимость использовать несколько насадок. Кроме того, поток воздуха может сдувать детали.
Дополнительные средства
Ряд паяльных станций оснащается термофеном (паяльным феном) для нагревания выводов элементов, запаянных в плате и впаиваемых в нее бесконтактным методом. Наиболее часто паяльные фены применяются для работы с деталями с большим количеством выводов, мелкими радиоэлементами или в местах, где доступ классическим паяльником невозможен по техническим или конструктивным причинам. Бесконтактный метод работы термофена основан на подаче в заданный участок разогретого потока воздуха. В зависимости от паяемых деталей выбирается и величина мощности фена. Так, для работы с компьютерными платами выбираются модели мощностью от 100 Вт. Для особо мощных элементов применяются промышленные термовоздушные фены мощностью до 1,7 кВт.
Управление ПС
Управление работой паяльной станцией определяет удобство ее эксплуатации и имеет немалое значение. Различают два типа управления – аналоговое и цифровое.
Аналоговое управление
Первое из них осуществляется с помощью реле или механических кнопок. Аппарат отключается при нагреве жала до заданной температуры, а при его остывании снова включается. Преимущества такого управления в дешевизне, простоте эксплуатации и ремонте. Недостаток – в невозможности установить и поддерживать температуру на одном уровне.
Цифровое управление
При цифровом управлении контроллер не только регулирует нагрев до заданной температуры, но и поддерживает ее на протяжении всей работы. Жало не перегревается и не остывает. Недостатки: стоимость паяльных станций с цифровым управлением выше, ремонт в случае поломки дороже.