Pájení

Pájení je jednou ze základních operací v elektronice a jeho dobré zvládnutí je nezbytné pro funkčnost zařízení.

Jednou z častých chyb je studený spoj

Spoj vlevo je zapájený správně, spoj vpravo je takzvaný studený i když k tomuto typu dochází častěji přehřátím pájeného místa s nedostatkem tavidla které slouží k vyšší smáčivosti a snižuje oxidaci povrchu roztavené pájky.

Jak pájet SMD součástky a nejen je ukazuje toto video:

Správné tavidlo je potřeba i v případě pájení jinak obtížně pájitelných povrchů například niklovaných což je v současnosti velmi často u různých konektorů. Osvědčeným pro tuto oblast mám pájecí kapalinu na nikl:

Ukázka jak to může vypadat bez použití této pájecí kapaliny a s ní je tady:

Další potřebná pájecí kapalina je na nerez. Z nerezu vyrábím hroty pro měřící a testovací zařízení, měřící elektrody pro měření hladiny kapalin nebo různé osičky. Bez této pájecí kapaliny je pájení nerezu který používám dost obtížné. Nerezové dráty v různých průměrech se nechají koupit ve svářečských potřebách pro svařování nerezu metodou TIG.

Do třetice pájecí kapalina na bázi klasické kalafuny. Je to pomocník při pájení hlavně použitých součástek kdy je na nožičkách zbytek starého cínu který je zoxidovaný. Při použití této kapaliny je smáčivost pájeného spoje velmi dobrá a spotřeba trubičkového cínu není tak velká na jedno pájené místo.

Použití pistolové pájky nebo také jinak řečené "trafopájky" je dnes v elektronice jednoznačně na ústupu i když se pořád ještě najdou místa kde je její použití nezastupitelné. Příkladem mohou být pájené spoje vodičů v "terénu" kde se s výhodou využije tepelný výkon pájky (používám 100W pistolovou pájku) a také v tu chvíli výhoda nahřáté smyčky jenom když je potřeba. Velmi důležité pro spolehlivou funkci trafopájky je použití tzv. věčného hrotu. Jedná se o drát s malým odporem a jeho důležitou vlastností je, že se nerozpouští v cínu a tak se smyčka neztenčuje a nepřepaluje. Osobně používám pro příležitostné práce trafopájku 100W s touto smyčkou více jak 10 let bez výměny smyčky.

Moderním způsobem pájení a to především součástek SMD je použití pájecí pasty pro SMD součástky a její přetavení. V amatérských podmínkách lze tuto technologii celkem snadno zvládnout. Stačí k tomu pájecí pasta pro SMD součástky, injekční stříkačka s jehlou která se zkrátí na potřebnou délku a stará žehlička na přetavení. Na prvním obrázku je vidět naaplikovaná pájecí pasta pomocí stříkačky se zkrácenou jehlou. Součástky se po přetavení samy díky kapilárním silám srovnají. Aby to fungovalo, je důležitý správný návrh obrazce plošného spoje.

Po osazení součástek do pájecí pasty se celá deska opatrně položí na rozehřátou žehličku. Používám teplotu na bavlnu. Jakmile začne být pasta lesklá, což znamená, že se začaly tavit kuličky slitiny cínu a stříbra obsažené v pájecí pastě, sundám desku pinzetou ze žehličky. Po vychladnutí vypadá deska takto:

Pájecí pasta na SMD součástky má omezenou trvanlivost. Dochází u ní především k odpařování rozpouštědel a pasta tuhne. V amatérských podmínkách se nechá prošlá pájecí pasta lehce naředit toulenem na potřebnou konzistenci. Dobré je používat pájecí pasty značkových výrobců, jejichž produkty výrazně zabraňují tzv. tombstoningu neboli stavění součástek. Čím menší součástky se pájejí, tím důležitější je tato vlastnost.

Další možností pájení SMD součástek je použití hrotové pájky v kombinaci s pájecí pastou pro SMD součástky. Výsledek je na pohled kvalitnější než při použití trubičkového cínu. Při této metodě pájení SMD součástek je potřeba dát pozor na dostatečné prohřátí pájeného spoje především v místě kdy pod SMD součástkou vede jiný spoj. Pokud totiž nedojde k dostatečnému prohřátí spoje, může zbytek pájecí pasty která je vodivá zůstat neroztavený pod součástkou a tvořit zkrat. I díky této praktické zkušenosti je vhodnější přetavování pomocí žehličky. Navíc osazení celé desky a její jednorázové přetavení je nesrovnatelně rychlejší než pájení součástky po součástce.

Další možností jak pájet SMD součástky je použití horkého vzduchu. Je to další metoda pájení SMD součástek pomocí pájecí pasty. Velmi vhodná je tato metoda při opravách při výměně SMD součástky s více vývody. S velmi dobrými výsledky se tak nechá například vyměnit obvod v pouzdře PLCC.

Jak vypadá takové pájení pomocí horkého vzduchu je vidět na tomto videu:

Jak se taková horkovzdušná pájecí stanice vyrábí v čínské manufaktuře je vidět v tomto videu: