Как видите, работа со светодиодами немного сложнее, чем с лампочками. Однако эти трудности компенсируются качеством освещения. За последние десять лет радиолюбители разработали десятки самодельных светодиодных ламп, которые ничуть не уступают заводским изделиям.
Как правильно перепаять светодиод
Светодиодные лампы потребляют меньше энергии, чем лампы накаливания. Они также служат гораздо дольше, поэтому домовладельцы постепенно переходят на энергосберегающее освещение. Но, несмотря на длительный срок службы, светодиодные лампы могут постепенно выходить из строя из-за перегорания встроенных в них светодиодов.
Если один из чипов износился, лампу не обязательно выбрасывать, ее можно отремонтировать. Чтобы определить неисправность, необходимо испытательное устройство. Затем вы можете заменить неисправный компонент или переделать схему. В последнем случае ремонт отрицательно скажется на сроке службы лампы, она станет слабее. Поэтому лучше заменить чип на другой. Для этого необходимо знать, как паять светодиоды.
Как устроены диодные элементы
Внутри светодиодных ламп находятся диоды. Их также нанизывают на ленты и банты, которые часто используются для рекламных баннеров. Здесь нет контактных штырей. Диоды устанавливаются в печатную пластиковую или алюминиевую ленту и при сварке соединяются между собой специальной дорожкой проводников. Снять светодиод или установить новый несложно, если у вас есть газовая горелка, паяльник и флюс.
В большинстве случаев светодиодные лампы изготавливаются из алюминия, который может обеспечить эффективное рассеивание тепла в радиаторе. Они содержат различное количество светодиодов, что определяет мощность. Контактные штыри светодиодной ленты имеют подложку на обратной стороне для рассеивания тепла. Он приваривается к теплоотводу. Если вы удалите один из диодов, его также необходимо выпаять.
Соблюдение техники безопасности
При ремонте устройств, питающихся от сети, необходимо соблюдать меры предосторожности. Светодиодные лампы подключаются к напряжению 220 вольт так же, как и лампочки накаливания. Поэтому техник должен быть осторожен и следовать рекомендациям:
- после выключения лампы необходимо вручную выполнить разрядку конденсаторов. Для этого выводы закорачиваются металлическим прибором с ручкой из диэлектрика.
- в процессе выпаивания нельзя оставлять паяльную станцию без присмотра, это может спровоцировать пожар;
- включая установленную лампочку лучше отвернуться, так как есть вероятность, что из-за возможных ошибок она взорвется.
Пайка светодиодов — непростая задача для новичка. Его следует ремонтировать только в том случае, если у вас есть опыт пайки и вы знакомы со строением и функционированием микросхем.
Ошибки и основные принцип пайки
Некоторые мастера говорят, что паять такие компоненты своими руками очень сложно и неудобно. На самом деле, подобные задачи намного сложнее с компонентами ИИ. И вообще, эти два типа компонентов используются в разных областях электроники. Однако многие люди допускают некоторые ошибки при пайке SMD-компонентов в домашних условиях.
Основной проблемой для любителей является выбор тонкого наконечника для паяльника. Причиной этого является широко распространенное мнение, что пайка обычным паяльником может привести к разбрызгиванию олова в SMD-соединениях. Это делает процесс пайки очень болезненным и трудоемким. Это не следует считать истиной, поскольку капиллярный эффект, поверхностное натяжение, а также сила смачивания играют важную роль в этих процессах. Если не следовать этим дополнительным приемам, трудно выполнить работу самостоятельно.
Для правильной сварки SMD-компонентов необходимо выполнить определенные действия. Сначала паяльник прикладывается к основанию компонента. Это повышает температуру и расплавляет олово, которое в итоге полностью обтекает основание детали. Этот процесс называется смачивающей силой. В то же время олово стекает по стеблю благодаря капиллярному эффекту. Помимо смачивания стопы, аналогичный эффект происходит и с самой доской. В результате достигается равномерное сцепление между доской и стеблями.
Контакт между сварным швом и соседними стержнями отсутствует, так как начинает действовать сила растяжения, создаваемая отдельными каплями олова. Конечно, описанные процессы являются самодостаточными, с незначительным участием сварщика, который только нагревает ножки детали паяльником. При работе с очень мелкими компонентами существует риск их прилипания к краю паяльника. Чтобы избежать этого, две стороны спаиваются отдельно.
Пайка в заводских условиях
Этот процесс основан на командном методе. SMD-компоненты припаиваются с помощью паяльной пасты, которая равномерно и очень тонким слоем наносится на подготовленную печатную плату, где уже имеются контактные штыри. Этот тип нанесения называется трафаретной печатью. Используемый материал по внешнему виду и консистенции похож на зубную пасту. Порошок состоит из клейкого материала, в который добавляется флюс и перемешивается. Процесс нанесения происходит автоматически по мере прохождения пластины по конвейерной ленте.
Затем роботы, установленные на конвейере, размещают все необходимые компоненты в правильном порядке. В процессе скольжения компоненты надежно удерживаются на месте благодаря высокой адгезии паяльной пасты. Следующим шагом является нагрев конструкции в печи до температуры, немного превышающей температуру плавления сварного шва. В результате нагрева припой плавится и растекается по ножкам компонентов, а флюс испаряется. Этот процесс сваривает детали на месте. После печи плиты охлаждаются, и детали готовы.
Необходимые материалы и инструменты
Для пайки SMD-компонентов вручную вам понадобятся определенные инструменты и принадлежности, в том числе следующие:
- паяльник для пайки SMD-контактов;
- пинцет и бокорезы;
- шило или игла с острым концом;
- припой;
- увеличительное стекло или лупа, которые необходимы при работе с очень мелкими деталями;
- нейтральный жидкий флюс безотмывочного типа;
- шприц, с помощью которого можно наносить флюс;
- при отсутствии последнего материала можно обойтись спиртовым раствором канифоли;
- для удобства паяния мастера пользуются специальным паяльным феном.
Использование флюса просто необходимо и должно быть жидким. В таком состоянии материал обезжиривает рабочую поверхность, а также удаляет оксид, образовавшийся на спаиваемом металле. Благодаря этому достигается оптимальная смачиваемость клея и сварочная капля лучше сохраняет свою форму, что облегчает весь рабочий процесс и предотвращает образование «пятен». Использование спиртового раствора канифоли не дает значительных результатов и вряд ли позволит удалить образовавшийся белый осадок.
Выбор паяльника очень важен. Лучше всего использовать паяльник с регулировкой температуры. Это означает, что вам не нужно беспокоиться о перегреве, но только не в том случае, если вы паяете SMD-компоненты. Паяльник рассчитан на температуру пайки около 250-300°C. При отсутствии такого устройства можно использовать аналогичный прибор мощностью 20-30 Вт, который рассчитан на напряжение 12-36 В.
Использование паяльника на 220 В приводит к неудовлетворительным результатам. Это связано с высокой температурой нагрева наконечника, которая вызывает быстрое испарение жидкости и препятствует эффективному смачиванию спаиваемых деталей.
Эксперты не советуют использовать паяльник с лентой и зажимом, так как пайку трудно выполнить и теряется много времени. Наиболее эффективным является так называемый микроволновый совет. Очевидным преимуществом является небольшое отверстие в наконечнике, что облегчает захват нужного количества клея. Это также хороший способ всасывать излишки клея из паяльника.
Вы можете использовать любой вид клея, но лучше всего использовать тонкую проволоку, чтобы можно было лучше отмерить количество клея. Участок, который нужно спаять с помощью этого провода, легче обрабатывать, так как он более доступен.
Что необходимо для работы
Для самостоятельной пайки следует подготовить только самое необходимое:
- Паяльник не более 60 ВТ или термовоздушный паяльный фен.
- Канифоль или специальная паста для пайки (подробней в главе «выбор пасты для пайки).
- Оловянно-свинцовый припой.
Опытные радиолюбители советуют использовать для SMD-компонентов паяльники с угловыми шипами. Мы рекомендуем использовать паяльные штыри с клещами для пайки SMD, чтобы поверхность пайки быстро нагревалась, припой плавился и диоды не повреждались от перегрева.
Температура пайки
Если у вас нет опыта пайки, особенно светодиодов, рекомендуем использовать фен. Вероятность перегрева диода резко снижается. Также может быть неправильно подобран паяльник. Максимальная температура наконечника должна составлять 300 °C.
Конечно, вы также можете приобрести паяльник с регулируемой температурой. Но это дополнительная трата денег. Однако у опытных радиолюбителей нередко можно встретить такие модели паяльников.
Для более углубленного изучения материала рекомендуем еще один видеоурок, в котором речь идет уже конкретно о пайке феном:
Как выпаять светодиод из ленты
Еще одна сложность при пайке SMD-типа заключается в замене старого элемента на новый в светодиодной ленте. Эту проблему можно решить простым способом:
- Перед тем как отпаять диоды, закрепите ленту, чтобы не попасть паяльником на токопроводящие дорожки.
- Осторожно плавьте олово вокруг контактов и просовывайте под диод лезвие. Приподнимаем сначала с одной стороны, потом с другой, пока диод не будет свободен.
