Курс 9 • Урок 1 из 8 • 3 часа учебной нагрузки

Что происходит при пайке

Цель: После урока ученик должен понимать физический смысл пайки: нагрев соединяемых поверхностей, работу флюса, смачивание припоем и образование надёжного металлического соединения.

3 часа теоретический разбор, рабочий пример, производственная ситуация, практический алгоритм, самопроверка и тест.

Объяснение темы

Пайка — это соединение металлических деталей расплавленным припоем, температура плавления которого ниже температуры плавления соединяемых деталей. При правильном процессе вывод компонента и площадка не расплавляются: нагреваются до температуры, при которой припой хорошо смачивает их поверхность.

На металле почти всегда есть оксидная плёнка. Она мешает припою контактировать с чистым металлом. Флюс помогает разрушить и удалить оксиды во время нагрева и защищает поверхность от быстрого повторного окисления.

Припой не должен лежать сверху как капля клея. Он должен растечься по нагретым поверхностям, образовать зону смачивания и после охлаждения сформировать механически и электрически стабильное соединение.

Подробный разбор

Нагрев соединения. Жало передаёт тепло одновременно площадке и выводу. Если греть только припой, он может расплавиться, но не смочить холодную поверхность.

Флюс. Активируется при нагреве, помогает очистить металл от оксидов и улучшает смачивание.

Смачивание. Расплавленный припой растекается по чистой нагретой поверхности. Плохое смачивание проявляется шарообразной каплей или границей, где припой не «прилипает» к металлу.

Количество припоя. Припоя должно хватать для формирования соединения, но избыток скрывает контур вывода и способен создать перемычку.

Охлаждение. Соединение нельзя двигать, пока припой затвердевает: движение может сформировать нарушенную структуру и трещины.

Контроль. После пайки оценивают смачивание, форму, количество припоя, отсутствие перемычек и повреждения платы.

Практический пример

Пример. Вывод резистора вставлен в металлизированное отверстие. Жало касается одновременно вывода и площадки, затем припой подают к нагретому соединению, а не на кончик жала. Он растекается вокруг вывода и формирует плавную галтель.

Если припой плавится только на жале и переносится комком на холодную площадку, соединение может выглядеть блестящим, но иметь плохое смачивание.

Как применять в работе

Порядок работы:

  1. Очистить и подготовить соединяемые поверхности по технологии.
  2. Выбрать подходящее жало и режим станции.
  3. Коснуться жалом вывода и площадки одновременно.
  4. Подать припой к зоне соединения после её прогрева.
  5. Убрать припой, затем жало.
  6. Дать соединению спокойно остыть и осмотреть его.

Типичные ошибки

  • Плавить припой только на жале и переносить каплю.
    Почему это ошибка: Площадка и вывод могут остаться недостаточно нагретыми, поэтому смачивание будет слабым.
    Как правильно: Нагревать само соединение и подавать припой к нему.
  • Двигать деталь во время застывания.
    Почему это ошибка: Механическое смещение нарушает формирование соединения.
    Как правильно: Зафиксировать деталь до полного затвердевания припоя.
  • Добавлять припой до образования большой капли.
    Почему это ошибка: Избыток способен скрыть дефект и замкнуть соседние выводы.
    Как правильно: Останавливать подачу после формирования требуемой галтели.

Самопроверка

  1. Что может произойти, если использовать припой как клей поверх непрогретого соединения?
  2. Как нужно действовать вместо того, чтобы использовать припой как клей поверх непрогретого соединения?
  3. Что может произойти, если двигать деталь во время затвердевания припоя?
  4. Как нужно действовать вместо того, чтобы двигать деталь во время затвердевания припоя?
  5. Что может произойти, если компенсировать плохую теплопередачу чрезмерной температурой?
  6. Как нужно действовать вместо того, чтобы компенсировать плохую теплопередачу чрезмерной температурой?

Что нужно запомнить

  • Пайка соединяет металлы припоем, а не работает как склеивание.
  • Флюс помогает удалить оксиды и обеспечить смачивание.
  • Нагревать нужно площадку и вывод, а не только припой.
  • Хорошее смачивание означает контакт припоя с металлом по поверхности соединения.
  • Избыток припоя так же нежелателен, как его недостаток.
  • До затвердевания соединение не двигают.
Проверка знаний

Вопросы по уроку

Нужно 75%
Загрузка вопросов…