Как для пайки микросхем сделать фен своими руками

Термофен для пайки иногда является просто незаменимым помощником в домашнем хозяйстве. При помощи этого фена можно своими руками выполнить ряд различных работ в любых сферах деятельности. Фен дает возможность спаивать линолеум, пленки, микросхемы и является незаменимым оборудованием при других видах работ.

На сегодняшний день предлагается огромное количество моделей, которые отвечают все высоким требованиям и нормам. Эти профессиональные фены на многое способны. Но их цена довольно высокая, и потому термофен для пайки, изготовленный своими руками, для большинства людей выглядит гораздо предпочтительней.

Конструкция термофена

Термофен относится к устройствам для спайки легкоплавких материалов при помощи горячей струи воздуха. Помимо своей главной функции пайки материалов, это устройство может применяться для тепловой обработки материалов с иной целью, к примеру, для удаления краски или нагрева изделия, к примеру, трубы во время изгиба.

Конструкция термофена имеет корпус с высокой термостойкостью, устройства для нагнетания воздушного потока и нагревательного элемента. Воздух в фене разогревается до 600-750 градусов. Для обеспечения этого прогрева мощность нагревательной части обязана составлять свыше 1,7 кВт. Немаловажным элементом промышленных термофенов является возможность регулирования температуры, чаще всего она ступенчатая, 350 и 550 С. Температуру, которая доходит до поверхности спаиваемых материалов, можно отрегулировать и расстоянием от сопла фена до материала. Основное количество фенов настраивается таким образом, что при отдалении устройства на 6-7 см от материала, температура воздушного потока уменьшается в 2 раза.

Сегодня эти фены широко используются для удаления старой краски, что особенно актуально для деревянных поверхностей. В данном случае необходима максимальная температура воздушного потока, не меньше 550 С. При этом нагреве краска становится эластичной и отходит от дерева. Сегодня имеет спрос искусственное старение покрытий из дерева. Термофен великолепно справляется с данной задачей при температуре 550 градусов и расстоянии сопла устройства на 1 см и от материала. Прогретый воздух (на нижнем уровне регулировки) применяется для сушки покрытий.

Особенности изготовления термофена своими руками

Главное требование для самодельного термофена можно обозначить таким образом: фен обязан создать горячий воздушный поток с температурой не менее 850С с мощностью нагревательного элемента не меньше 2,6 кВт. Помимо этого, все элементы этого фена обязаны быть недорогими и доступными. Простые бытовые фены не отвечают данному требованию ни по мощности, ни по температуре.

Чаще всего конструкция выбирается двух видов:

Ручной термофен.
Стационарный термофен.

Стационарный фен легче сделать, потому что не ограничиваются размеры устройства и не нужно думать о температуре на рукояти. Но в данном варианте фен (в этом случае некая разновидность паяльника) фиксируется неподвижно, а передвигать необходимо деталь. Это обстоятельство значительно усложняет пайку. Наиболее перспективна, хоть и сложнее, мобильная ручная конструкция, она должна быть небольшой и позволять удерживать ее голыми руками.

Один из главных вопросов – нагревательный элемент. В бытовых устройствах (паяльник, фены) нагреватели по мощности не подходят. Необходимый нагревательный элемент нужно изготавливать своими руками из нихромовой проволоки сечением 0,4-0,8 мм. Нихром большего сечения способен создать большую мощность, но добиться при этом необходимой температуры будет намного трудней. Для компактного расположения нагревательного элемента из проволоки нужно будет сделать спираль диаметром 4-8 миллиметра.

Спираль должна располагаться на каком-то основании в виде цилиндра (в форме полого конуса или трубки) из материала, который имеет высокую термическую стойкость. В этом случае тяжело обойтись без кварцевых или фарфора элементов. Это основание можно найти в нерабочих бытовых фенах, однако рекомендуется применять кварцевый изолятор для прожекторов галогенной трубчатой лампы с мощностью 2,3-2,6 кВт. Если найти такую нерабочую лампу, то этот элемент самодельного термофена обойдется вам бесплатно.

В роли нагнетающего элемента потребуется стандартный вентилятор небольших габаритов. Во время сборки фена своими руками эта часть обойдется вам дороже всего. Нагнетатель можно извлечь из какого-либо мощного домашнего фена. Из бытовых вентиляторов можно посоветовать модель BAKU 8032 с мощностью 30 литров в минуту. Этот вентилятор работает от электросети 220 Вольт и имеет мощность около 420 Ватт.

Самый дешевый и простой вариант, который сможет удовлетворить всем требованиям, это небольшой компрессор для аквариумных рыбок. Его нужно ставить с ресивером, то есть, с воздушным накопителем. Для этого подходит любая маленькая пластиковая бутылочка, так как в районе ее установки нагрева не происходит, а горячий воздушный поток направляется в другую сторону. Да и непосредственно воздушный нагнетатель не подвержен термическому действию.

В изготовлении корпуса фена возможны несколько вариантов:

Использовать материал с повышенной термоизоляцией, к примеру, керамику либо фарфор, но это вызовет значительное удорожание и усложнение конструкции.
Использовать надежную термоизоляцию канала распределения нагревательного элемента и горячего потока. В данном случае материал корпуса не подвержен температурному действию, за исключением участка, который прилегает к соплу фена.

В роли главной части корпуса (в том числе и ручки) можно выбрать корпус от любого ненужного бытового фена больших размеров (чем старше год изготовления, тем лучше). Носик корпуса, то есть место сопла, нужно сделать из термоизоляционного материала, который сам сможет выдержать температуру около 800С и в это же время изолирует остальные участки корпуса от действия этой температуры. Само сопло термофена необходимо выполнить металлическим, чтобы учитывать вероятные соприкосновения с расплавами во время пайки.

Термическая изоляция может отлично обеспечиться кварцевыми элементами (трубки, пластины), слюдой, стекловолокном или стеклом, фарфором, керамикой и так далее. Во время изготовления фена будет необходим специальный термоустойчивый клей.

В конструкции фена для пайки своими руками необходимо предусмотреть:

пусковой включатель;
механизм возможности регулировки скорости воздушного потока и температуры (мощности) нагревательного элемента.

Для чего обязаны быть установлены плавные регуляторы – реостаты. Систему регулирования мощности можно использовать от ненужных бытовых электроприборов, если данные элементы еще находятся в исправном состоянии. В роли пускового включателя можно установить клавишный либо кнопочный механизм.

Сборка термофена своими руками

Главное предназначение термофена – это спайка материалов. Такие материалы, как каучук, линолеум, ПВХ-пленка, спаиваются с помощью наполнения сварного шва сплавом присадочного жгута, этого можно достичь горячим воздушным потоком. Расплавление жгута происходит с помощью его нагрева до 350С. Такой способ является основным во время пайки линолеума при настиле на пол. Термофен значительно упрощает задачу изгибания пластиковых труб, листов и профилей. Прогрев при изгибе пластика обеспечивается в диапазоне температур 350-450С на пониженной скорости воздушного потока. Нагрев пластика обязан происходить постепенно и медленно.

Сборка термофена своими руками начинается с создания спирали нагревательной части. Спираль накручивается на стальную проволоку сечением 4-7 мм с натяжкой. Спираль желательно наматывать проволокой из фехраля или нихрома сечением 0,5-0,6 мм. Размер спирали высчитывается с учетом условия, что ее электрическое сопротивление будет составлять приблизительно 75-95 Ом.

Спираль обматывают на трубчатое основание от галогенной лампы для прожектора или паяльника (к примеру, паяльник ЭПСН100). Витки спирали укладывают равномерно по все площади основания с небольшим зазором (контакт витков друг с другом недопустим). Сверху уложенной спирали закрепляется слой из асбеста или с натяжной наматывается слой стекловолокна. Данный слой лучше всего закрепить термоустойчивым клеевым составом. После на слой клея одевается термоизоляционная трубка (кварцевое стекло, керамика, фарфор и так далее). Концы спирали нужно вывести наружу. При этом торцы нагревательного элемента и участки вывода лучше всего обработать термоустойчивым клеем.

Собранный нагревательный элемент устанавливается во внутренний канал корпуса термофена. Но предварительно нужно место установки проложить кварцевыми пластинами, слюдой или асбестом, для дополнительной термоизоляции. Выходы спирали, с помощью винтового крепления, соединяются с проводом электрического питания. Этот электропровод обязан иметь теплостойкую изоляцию – волокнистую изоляцию либо фторопласт. Провод нужно проложить через пусковой включатель и реостат для регулирования напряжения, которое подается на спираль.

В обратной части корпуса закрепляется воздушный нагнетатель четко соосно с отверстием нагревательного элемента. Если компрессор или нагнетательный элемент не может поместиться в корпусе, то его можно зафиксировать снаружи торца корпуса. В данном случае к нему нужно присоединить направляющую трубке для потока воздуха. Данная трубка обязана проходить к нагревательному элементу изнутри корпуса и устанавливаться четко соосно его каналу.

От нагнетателя выводятся провода для электрического питания, которые подсоединяются с проводом для нагревателя таким образом, чтобы включатель одновременно мог управлять питанием двух элементов. Реостат регулировки воздушного потока необходимо ввести в цепь электропровода для нагнетателя – его работа не зависит от включения нагревателя.

Электропровод питания выводится наружу внизу рукояти корпуса, а клавиша или кнопка включателя и рычаги реостатов крепятся в удобном вам месте с наружно стороны корпуса. После половинки корпуса соединяются и крепятся между собой. Монтируется концевая часть из термоизоляционного материала в форме конуса или цилиндра. Крепится металлическое сопло. В конструкции лучше всего предусмотреть сменные сопла с различным выходным диаметром.

Принцип работы термофена

Фен для пайки своими руками работает таким образом. Во время нажатия на спусковую кнопку включается нагреватель и вентилятор. Нагретый воздух узким потоком перемещается в необходимую точку. При достижении установленной температуры, воздушный поток расплавляет флюс и припой, а также нагревает соединяемые детали. Таким образом, происходит спайка деталей.

Пайка микросхем

Если есть желание применить фен в роли паяльника небольших деталей, к примеру, микросхем, то температуру воздушного потока необходимо повысить до 750-800С. Прогретый воздух обязан расплавить припой и в тоже время раскалить металл спаиваемой детали практически докрасна. Воздушный поток обязан иметь узконаправленную форму. Для этого термофена мощность нагревательной части нужно повысить до 2,3-2,6 кВт.

В значительной мере увеличивается требование к термической устойчивости материала корпуса аппарата, а рукоять при этом обязана иметь температуру, которая комфортна для рук человека, чтобы пайка не превратилась в муку. В некоторых конструкциях фенов для удобства эксплуатации и в роли дополнительной тепловой защиты устанавливается резиновое покрытие рукояти.

Инструмент для сборки термофена

Во время изготовления фена своими руками будет необходим такой инструмент:

лобзик;
ножницы;
плоскогубцы;
ножовка по металлу;
электрическая дрель;
тиски;
кисточка;
отвертка;
штангенциркуль;
паяльник;
метчики;
плашки;
омметр;
тестер.

Термофен сможет помочь во многих работах, которые связаны с пайкой микросхем и маленьких деталей. При помощи его можно спаять линолеум, полимерные пленки и сделать еще множество полезных дел. Термофен можно собрать своими руками с небольшими затратами.