Во времена, когда интегральные микросхемы казались редчайшими священными артефактами, а SMD-компонентов не было и в помине, главным и универсальным оборудованием большинства ремонтных бюро была пара-другая обыкновенных паяльников. Никто не сомневался в их универсальности и надежности, они были верными друзьями, готовыми всегда прийти на помощь и не подводящими ни при каких условиях. Но развитие технологий производства, миниатюризация и оптимизация энергоэффективности постепенно делали свое дело. Компоненты становились всё меньше, разглядывать их без увеличительного стекла было всё труднее, и вот, паяльники всё же… начали подводить.
Мало того, что паяльником стало значительно сложнее попасть в нужную точку на плате (а если вдруг придется паять им размеры типа 0603, или - страшно представить - еще меньше, это вообще походит на зверское издевательство, и всемирный заговор начинает казаться не таким уж бредовым), так еще и резкий нагрев мелкие детали переносят значительно хуже. Продержал паяльник на секунду дольше, чем положено – меняй микросхему, а ведь она еще даже залудиться не успела!
Вот такого рода трудности и размышления сподвигли выдающиеся умы собрать огромное разнообразие всяческих паяльных станций на любой вкус. В какой-то момент их стало так много, что процесс выбора подходящей паяльной станции стал угрожающе сложным и непонятным.
Но угрожающая сложность и непонятность нивелируются, если быть подкованным в типах паяльных станций, их характеристиках, особенностях и сферах применения. Итак, чем же отличаются паяльные станции?
Во-первых, все паяльные станции делятся на контактные, термовоздушные и инфракрасные.
Контактная паяльная станция - это, по сути, паяльник с регулировкой температуры. Соответственно, в задачи этой паяльной станции входит весь спектр работ паяльника, но с возможностью выбора подходящего температурного режима для той или иной задачи. В нерегулируемых паяльниках значение температуры может доходить до 500 градусов и выше, при этом мелкие компоненты можно (и нужно) спаивать при относительно небольших температурах, около 250-300 градусов. Контактная станция дает возможность соблюдать такие режимы. Кроме того, контролируемая температура значительно уменьшает износ жала, нагревательного элемента и всей конструкции паяльника, так что он прослужит дольше и качество работ, сделанных с его помощью, будет значительно отличаться в лучшую сторону.
Термовоздушная паяльная станция - это станция, в которую включен термофен. Чаще всего он идет в комплекте с паяльником, но есть и исключения. На это стоит обращать внимание - входит ли в состав станции паяльник.
Термофен делает работу с миниатюрными компонентами еще проще (а в случае самых мелких деталей - это единственный инструмент, с помощью которого их можно отпаять и запаять). Если нужно выпаять, например, микросхему с 40 выводами, термофен справится с этим буквально за минуту.
К термофенам существует большое количество насадок, которые упрощают работу с определенным типом деталей на плате. При частой работе с конкретными однотипными изделиями купить нужную насадку не помешает.
Инфракрасная станция обычно покупается в сервисные центры и другие специализированные предприятия. Ее основной рабочий элемент - инфракрасная лампа, нагревающая определенный участок платы. Действие похожее на термофен, только при этом отсутствует воздушный поток, который может сдуть мелкие детали, и не так сильно нагреваются сами компоненты (припой нагревается намного быстрее) за счет того, что инфракрасные лучи неодинаково воздействуют на разные материалы. Как правило, в комплекте этих станций присутствует еще преднагреватель, подогревающий платы снизу, и знакомый паяльник. А стоит всё это вместе весьма и весьма недешево. И чем больше разных настроек и возможностей программной автоматизации у станции, тем она дороже.
Теперь разберем наши станции по частям. Первый в очереди — паяльник.
Главное, чем они отличаются между собой (кроме мощности) - тип нагревательного элемента. В самых простых паяльниках он нихромовый. Паяльник с нихромовым нагревателем долго нагревается, не очень хорошо держит тепло и не очень экономичен — зато им можно хоть стены долбить.
Паяльники чуть подороже - это так называемые “псевдокерамические”: нихром здесь заключен в керамическую оболочку. Немного более быстрый нагрев и чуть лучшее удержание температуры уравновешиваются присущей керамике хрупкостью - с этими паяльниками нужно обращаться бережно.
В настоящих керамических паяльниках нагреватель выполнен в виде специальных полупроводниковых трубочек, залитых керамическим кожухом. Они могут практически мгновенно набирать температуру, стабильность температуры тоже на высоте.
Экзотика паяльного мира - индукционный нагреватель. Принцип его работы схож с индукционной плитой. Жало помещено внутрь катушки. Большая переменная частота, проходящая через катушку, создает магнитное поле, осуществляющее нагрев наконечника.
Еще одна особенность паяльников — тип используемого жала. Подавляющее большинство паяльных станций работают с жалом типа 900-M (900-M-T). Достоинства этого типа - доступность сменных жал, их дешевизна, легкость в замене. Недостатки - не очень хорошая передача тепла от нагревателя к кончику жала, трудность в контроле температуры и быстром реагировании на ее изменение, так как термопара стоит в нагревателе, с которым у жала вполне может быть существенная разница температур.
Относительно новый, но активно приживающийся на рынке тип - T12. Оригинальная особенность этих жал в том, что нагреватель и термопара в них встроены прямо в жало. Это дает возможность заметно более быстрой реакции на изменения температуры. Минус в том, что встроенный нагревательный элемент заметно повышает на них цену.
А чем отличаются термофены?
Основная разница в их структуре - это компрессорный или турбинный (мембранный) тип нагнетания воздуха.
В первом варианте специальный компрессор находится внутри корпуса паяльной станции. Он прокачивает воздух в фен через воздушный шланг. У этого типа сам термофен меньше в размерах и удобнее, но его производительность тоже страдает, а станция из-за громоздкого компрессора весит значительно больше турбинных моделей.
Второй тип называется так, потому что непосредственно внутри ручки фена вентилятор (турбина) накачивает воздух и прогоняет его через нагревательный элемент. От станции к фену в этом варианте идет только провод управления. Достоинства - меньший размер станции, большая производительность. Недостатки - не такая удобная для удержания форма.
По схеме поддержания температуры станции можно выделить три категории, в порядке увеличения качества: симисторная регулировка, регулировка с помощью ШИМ-контроллера со считыванием ошибок, ПИД-регулировка, самостоятельно предсказывающая изменения температуры.
Первая регулировка не имеет датчиков температуры, её изменение происходит путем уменьшения общей мощности. Очевидный недостаток - если нужна небольшая температура, придётся мириться со значительно более длительным нагревом и уменьшенной нагревательной способности.
Второй тип (ШИМ-регулировка) применяется в большинстве паяльных станций, представленных на рынке. Контроллер следит за изменением температуры, и если она меньше заданной - включает нагреватель на полную мощность, пока он не нагреется до нужного значения.
Последний тип можно встретить в станциях более высокой ценовой категории. ПИД-регулирование следит не только за температурой, но и за скоростью её изменения - это позволяет подавать на выход такую мощность, чтобы температура оставалась на одном уровне даже с учётом быстрого охлаждения жала.
Помимо вышеперечисленного, существуют еще станции с дополнительными примочками: дымопоглотителями, встроенными лабораторными блоками питания и другими приспособлениями. Специфические особенности лучше выбирать специально под свои задачи.