Повечето начинаещи започват ново хоби с евтини инструменти и ги надграждат с подобряване на уменията им. Запояването обаче е дисциплина, при която висококачествен инструмент е разликата между успешен проект и скъпо електронно барбекю парти.
Запояването по същество е просто умение, усложнено от разпространението на евтини ютии, които плашат начинаещите. Прочетете, за да разберете как бихте могли да направите много по-добре с качествен поялник и защо евтините просто не си струват труда.
1. Избягвайте поялници с фиксирана температура
Познаването на основите на запояването е от решаващо значение за разбирането на разликата между добър поялник и лош поялник. Да можем да разберем това изисква задълбочено разбиране на механиката на запояване, като действието на метал-разтворител и ролята на потока, както е обяснено в нашия ръководство за основи на запояване.
Идеалният поялник трябва не само да осигурява достатъчно топлина за процеса на запояване, но също така трябва да го прави по точно контролиран начин. Запояването включва различни размери на компонентите и видове спойка, които изискват специфични температури на запояване. Следователно добрата ютия трябва да позволява гранулиран контрол върху температурата на върха.
Всякакви грешки в този отдел водят или до студени спойки, или до изгорени компоненти. За съжаление, това изключва всички ютии от начално ниво без регулиране на температурата.
Такива поялници нагряват върха до произволна предварително зададена температура и не са добри в поддържането му достатъчно добре. Без никакви средства за измерване на температурата на върха, тези ютии не могат нито да намалят мощността на нагревателя при запояване на деликатни компоненти, нито да я увеличат, за да се справят с по-голяма работа.
Дори и за най-опитните хора е почти невъзможно да се постигнат постоянни резултати с такива ютии. Начинаещите има голяма вероятност да развалят своите проекти за запояване с тези инструменти.
2. Разбиране на мощността и контрола на температурата
Рекламираната мощност на поялника по същество показва колко бързо нагревателният елемент може да повиши температурата на върха. На ютия с мощност 25 вата ще отнеме повече от минута, за да докара върха до 660°F от стайна температура. От друга страна, JBC станция за запояване с мощност 130 вата ще стигне там за няколко секунди.
Запояването е много по-сложно от простото нагряване на върха до желаната температура.
Когато горещият връх докосне работата, той изхвърля топлина в относително по-хладната печатна платка и компонентът води и сам става по-студен. Това е, когато нагревателният елемент се включва, за да поддържа температурата на върха. Деликатните задачи за запояване с по-малки компоненти се равняват на по-ниска термична маса, така че дори малката 25-ватова ютия може да се справи.
Въпреки това, големи компоненти като обемни кондензатори и заземяващи равнини действат като радиатори. Поялниците с по-ниска мощност не могат да попълнят топлината, загубена по време на запояване, достатъчно бързо, което води до студени фуги и пълен отказ при запояване на компоненти с висока топлинна маса.
Ако възнамерявате да запоявате големи части като конектори XT-90, масивни заземяващи равнини и други компоненти с висока термична маса, трябва да изберете поялник с висока мощност.
По-малките задачи за запояване могат да се справят с ютии с ниска мощност, но запояването на механични клавишни ключове е добър пример за това как дори деликатните компоненти могат да се възползват от ютии с висока мощност. Стандартната клавиатура със 104 клавиша включва запояване на стотици фуги в бърза последователност.
Ютията с ниска мощност не може да поддържа температурата на върха при такива условия и води до явление наречен топлинен дрейф, при който температурата на върха постепенно спада, докато в крайна сметка се окажете студени стави. Добрите станции за запояване са оборудвани с най-малко 60 вата нагревателна мощност, което ги прави достатъчно гъвкави, за да се използват за повечето задачи.
Свързани: Евтини и вълнуващи проекти за електроника "Направи си сам" за под $15
Противно на общоприетото схващане, ютията с висока мощност няма да унищожи деликатните компоненти. Поялник с контролирана температура е проектиран да изключва нагревателя, когато накрайникът достигне предварително зададена температура. Мощната отоплителна система осигурява бързо възстановяване на топлината само по време на взискателни задачи за запояване.
3. Контролът на температурата в затворен кръг е важен
Да имаш много мощност под капака е страхотно, но има причина рали колите да се предпочитат пред полуремаркета, когато отзивчивостта е от първостепенно значение. Запояването не е по-различно. Вашата станция за запояване може да има 130 вата нагревателна мощност, но не е от голяма полза, ако върхът се остави да стане твърде студен, преди нагревателят да се включи.
Евтините аналогови поялници са затънали от бавното си време за термична реакция. Те не могат да реагират достатъчно бързо, за да компенсират бързата загуба на температура на върха при запояване на по-големи компоненти. Това се проявява като термичен дрейф и следователно води до студени стави.
Добрите поялници заобикалят този проблем, като включват значително по-гъвкава цифрова затворена система за контрол на температурата. Това обикновено включва нагревателен елемент, температурен сензор и микропроцесорен контролен блок.
Свързани: PS4 контролер дрейф? Ето как да го поправите
Модерни станции за запояване и дори някои евтини поялници като TS-100 и Pinecil, използват микропроцесорен контрол на температурата, който им позволява да реагират бързо, за да поддържат прецизна температура на върха дори при запояване на компоненти с висока термична маса.
Тази способност за предотвратяване както на понижаване, така и на превишаване на температурата е особено важна при запояване на чувствителни към топлина интегрални схеми.
4. Традиционни поялници срещу директна топлина
Не всички цифрови поялници са изградени еднакво. В началото, толкова по-евтино Hakko FX-888D станцията за запояване може да има същата логика на управление на цифровия микропроцесор като значително по-скъпия FX-951, но последният е на светлинни години пред него по отношение на производителността на запояване.
В Hakko FX-951 използва сравнително по-модерна технология за директно топлинно запояване, която не само му позволява да реагира по-бързо на термичните промени, но също така поддържа температурата на върха до по-висока степен на прецизност. И отговорът направо се крие в дизайна на върха.
Традиционните поялници като Hakko FX-888D отделят върха от затворената система за контрол на температурата. С други думи, върхът се плъзга върху и извън нагревателния елемент, а термодвойката се използва за отчитане на температурата на върха.
Свързани: Най-добрите поялници за начинаещи
Въпреки че това прави по-евтино смяната на накрайниците, действителният накрайник е не само физически по-далеч от нагревателя и термодвойка, но има и въздушна междина между тях. За съжаление въздухът е лош проводник на топлина.
Следователно термодвойката не може да регистрира промените в действителната температура на върха с каквато и да е скорост или точност. Върхът също не може да се нагрява с оптимална ефективност. Този недостатък на дизайна прави такива станции за запояване неспособни да се възползват от истинския потенциал на тяхната микропроцесорна система за контрол на температурата.
Направете модерни станции за директно топлинно запояване като Hakko FX-951, Pace ADS200, и Цялата продуктова гама на JBC. Накрайникът в такива станции е композитен дизайн, включващ нагревателния елемент и термодвойка в унифицирана опаковка. Това не само премахва въздушната междина, но и този дизайн позволява нагревателният елемент и термодвойката да бъдат поставени точно на пословичния връх.
Последващата липса на въздушна междина между върха и нагревателния елемент позволява да достигнат до такива запояващи станции работни температури за няколко секунди, като същевременно им позволява да реагират бързо и да елиминират термичен дрейф. Въпреки това, добавените компоненти и производствената сложност правят подобни накрайници по-скъпи за подмяна.
В Поялник Pinecil е добър пример за този компромис. Желязото за 25 долара се доставя без върха, което в крайна сметка струва допълнителни 15 долара. Въпреки това, този евтин поялник с директна топлина показва по-добра термична реакция от много по-скъпия Hakko FX-888D, използващ традиционен дизайн на върха.
5. Качеството на съвета е истинската промяна на играта
Геометрията на върха на поялника играе решаваща роля за постигане на контролирано, равномерно нагряване на компонентните проводници и подложки върху печатната платка. Евтините поялници обикновено са оборудвани с коничен връх, тъй като имат лукса да включват само един в кутията.
Човек би предположил, че това ще бъде накрайник с общо предназначение, подходящ за всички видове запояване. В действителност конусният връх се избира само защото това е геометрия, която работи с SMD запояване. По-фината заострена форма на такива накрайници ги прави идеални за маневриране около малки SMD компоненти – нещо, което би се оказало невъзможно с други по-големи форми на връхчета.
За съжаление, съответно по-малкото контактно петно на коничните накрайници не може да постигне термичната връзка, необходима за свързване на по-големите подложки и проводници, свързани с запояване през дупки. Това е проблем, защото преобладаващото мнозинство от начинаещите работят с перфорирани дъски, удобни за "Направи си сам", които изискват запояване през дупки, което се обслужва най-добре от длето.
В допълнение към ограничения избор от геометрии на върха за запояване, антикорозионното покритие, което се намира на евтините връхчета за поялник, е твърде крехко, за да служи по предназначение. Това води до накрайници, които се окисляват за нула време, което води до лоша топлопроводимост, което от своя страна причинява студени фуги и изгорени компоненти.
Няколко евтини поялници Вземете пропуск
Pinecil и TS-100 са едни от по-евтините поялници, които по чудо отговарят на критериите за качествени поялници за относителна сума. Но в основата си те предлагат същия модерен дизайн на директен топлинен накрайник, базиран на микроконтролери, като техните по-скъпи колеги.
Въпреки че тези ютии няма да бъдат толкова издръжливи или надеждни, колкото по-скъпите алтернативи от Hakko, Pace и JBC, по-евтините ютии все още предлагат страхотно предложение за хоби.
Омръзна ли ви да печете скъпа електроника с неуспешни задачи за запояване? Време е да се върнем към основите и да разберем как всъщност работи запояването.
Прочетете Следващото
- Направи си сам
- Хардуерни съвети
Nachiket покрива различни технологични бийтове, вариращи от видеоигри и компютърен хардуер до смартфони и „Направи си сам“ през 15-годишна кариера. Някои казват, че неговите статии „Направи си сам“ служат като извинение да предаде 3D принтера, персонализираната клавиатура и RC пристрастяването като „бизнес разходи“ на съпругата.
Абонирайте се за нашия бюлетин
Присъединете се към нашия бюлетин за технически съвети, ревюта, безплатни електронни книги и ексклузивни оферти!
Щракнете тук, за да се абонирате