Пайка – это операция соединения деталей из различных металлов с разной структурой другим расплавленным металлом, который гораздо проще расплавить, чем металл, из которого сделаны детали. Для осуществления пайки необходим металл с низкой температурой плавления (такой металл принято называть припоем) и паяльник (или паяльная станция).
Как это происходит?
Необходимо с помощью паяльника нагреть припой до такой температуры, чтобы он из твердого состояния перешёл в жидкое. Далее наносим припой на детали и соединяем их. После того как температурное воздействие в виде паяльника прекратилось, припой возвращается в своё твердое состояние, тем самым скрепляя детали между собой.
Что нужно учесть?
Важно понимать, что на деталях могут присутствовать пыль или иные инородные объекты, тогда спайка будет не такой прочной, как нам бы хотелось. Поэтому во избежание попадания частиц пыли и других веществ нужно подготовить детали к спайке.
Особенности
Интересный факт, что паяные соединения допускается многократно разъединять и соединять обратно, правда механическая прочность пайки относительно невысока.
Разновидности пайки
В зависимости от температуры, до которой нагревается припой, пайка может быть: низкотемпературной или высокотемпературной.
Существует индивидуальный вид пайки и групповой. Групповая пайка, как правило, осуществляется волной припоя при небольшой плотности размещения компонентов и применяется в серийном и массовом производстве. Помимо этого, существует трафаретная печать, которая несомненно дороже, но обеспечивает более точное нанесение пасты.
После нанесения припойной пасты и установки компонентов на печатную плату пасту оплавляют. Это можно сделать такими способами:
Конвекционная пайка
Пасту оплавляют горячим воздухом в специальных установках. Горячий газ подается на поверхность печатной платы так, чтобы нагрев был равномерный. Так, сначала испаряют жидкие вещества из паяльной пасты, затем флюс вступает в химическую реакцию, растворяя оксиды с поверхностей контактных площадок и выводов компонентов. Температура становится выше температуры плавления припоя, и паста оплавляется, при этом припой растекается и заполняет все зазоры, далее происходит охлаждение.
Паровая пайка
Проводится в камере, заполненной парами кипящей специальной жидкости с помощью нагревателя. Пары конденсируются на поверхности предварительно нагретой печатной платы, тем самым отдавая тепло, в результате которого припойная паста расплавляется и заполняет зазоры. Для кристаллизации припоя печатную плату вынимают из паровой установки.
Инфракрасная пайка
Происходит за счет нагрева компонентов излучателями. Но, так как компоненты изготовлены из различных материалов и коэффициент поглощения излучения у них разный, то нагрев происходит неравномерно.
Лазерная пайка
Каждый вывод нагревают индивидуально, из-за того, что тепло прикладывается бесконтактно и с очень высокой скоростью, таких паек можно произвести до нескольких десятков в секунду. Соответственно, этот метод является самым дорогостоящим, но при этом благодаря малому диаметру луча элементы монтируются плотно друг к другу без перемычек.
Пайка применяется при изготовлении печатных плат, ювелирных изделий, в сферах машиностроения, транспорта и во многих других сферах, где в качестве материала деталей и изделий выступает металл.