Ένας καλός τεχνικός πρέπει να έχει τα σωστά εργαλεία. Πράγματι, ορισμένα από τα εργαλεία δεν είναι μόνο σημαντικά, αλλά κρίσιμα. Απλά δεν μπορείς να δουλέψεις με τα ηλεκτρονικά χωρίς αυτά.

Τα απαραίτητα εργαλεία που πρέπει να έχεις για να ασχοληθείς με τα ηλεκτρονικά είναι: Ηλεκτρικό κολλητήρι για τη συγκόλληση εξαρτημάτων στην πλακέτα. Μικρό κοφτάκι για το κόψιμο λεπτών καλωδίων ή των ακροδεκτών στα εξαρτήματα. Μυτοτσίμπηδο για τη διαμόρφωση συρμάτων. Μια σειρά κατσαβιδιών για την αφαίρεση όλων των τύπων βιδών. Εργαλείο αποκόλλησης για την αναρρόφηση της λιασμένης συγκόλλησης. Μικρό ηλεκτρικό τρυπάνι για τη διάνοιξη οπών.

Κοφτάκια

Μετά το κολλητήρι, το πιο απλό εργαλείο που πρέπει να έχεις είναι ένα μικρό κοφτάκι. Θα το χρειαστείς κάθε φορά που θα συναρμολογείς μια πλακέτα για το κόψιμο των ακροδεκτών που περισσεύουν στα εξαρτήματα κατά την συγκόλληση τους. Δεν πρέπει να το χρησιμοποιείς για το κόψιμο χονδρών καλωδίων. Θα το χρησιμοποιείς σε όλη τη διάρκεια που ασχολείσαι με τα ηλεκτρονικά, γι’ αυτό μη φανείς τσιγκούνης και αγόρασε ένα κοφτάκι καλής ποιότητας.

Μυτοτσίμπιδο

Όπως το κοφτάκι, το μυτοτσίμπιδο είναι ένα σημαντικό εργαλείο για τον τεχνικό κατασκευής ηλεκτρονικών κυκλωμάτων. Όπως τα κοφτάκια, τα μυτοτσίμπιδα πωλούνται σε μια ευρία ποιότητας γκάμα και επειδή θα το έχεις μια ζωή αγόρασε ένα μυτοτσίμπιδο το καλύτερο που μπορείς.

Θα χρησιμοποιείς το μυτοτσίμπιδο για τη διαμόρφωση των ακροδεκτών των εξαρτημάτων για να μπορείς να τα τοποθετείς στην πλακέτα. Επειδή είναι μικρό, μη το χρησιμοποιείς σε χονδρά καλώδια ή για χειρισμό χονδρών μπουλονιών στο αυτοκίνητο. Χρησιμοποιούνται σε λεπτούς αγωγούς και πρέπει να είσαι προσεκτικός με το χειρισμό του όπως και με το κοφτάκι.

Κατσαβίδια

Άλλα απαραίτητα εργαλεία που πρέπει να έχεις, είναι μια σειρά από διαφορετικούς τύπους κατσαβιδιών. Το κατσαβίδι χρησιμοποιείται στην επισκευή συσκευών, όταν θέλουμε να αφαιρέσουμε το καπάκι που συγκρατείται από βίδες ή όταν θέλουμε να στερεώσουμε την πλακέτα με βίδες.

Θα συναντήσεις διάφορους τύπους βιδών που η κάθε μια από αυτές θέλει το σωστό κατσαβίδι. Θα πρέπει έχεις ένα “ίσιο” ή ένα δοκιμαστικό κατσαβίδι που ελέγχει αν ένα καλώδια είναι υπό τάση του δικτύου των 220V. Θα χρειαστείς ένα σταβροκατάβιδο ή ένα κατσαβίδι “αστεράκι”. Αυτά τα κατσαβίδια βγαίνουν σε διάφορα μεγέθη, ανάλογα αν ή βίδα είναι μικρή ή μεγάλη. Στην αγορά θα βρεις σετ σε καλή τιμή που περιέχει ολόκληρο το σύνολο των κατσαβιδιών που πρέπει να έχεις, ή μπορείς να τα αγοράσεις ξεχωριστά. Διάθεσε χρήματα για να αγοράσεις όλους τους τύπους κατσαβιδιών.

Εργαλεία αποκόλλησης

Όταν συναρμολογείς ένα τυπωμένο κύκλωμα, με την τοποθέτηση διαφόρων εξαρτημάτων, αργά ή γρήγορα θα δημιουργηθεί η ανάγκη να αποκολλήσεις ένα εξάρτημα για να το αντικαταστήσεις με άλλο. Το εργαλείο που θα σε βοηθήσει είναι η τρόμπα αναρρόφησης.

Η τρόμπα όπως φαίνεται στο σχήμα, αποτελείται από ένα σωλήνα που στο εσωτερικό του υπάρχει ένα έμβολο, που στηρίζεται σε ένα άξονα με ελατήριο. Για να την χρησιμοποιήσουμε πρέπει πρώτα να την “οπλίσουμε”, για να αφαιρέσουμε τον αέρα από το εσωτερικό της. Ζεσταίνουμε με το κολλητήρι την κόλληση που θέλουμε να αφαιρέσουμε και τοποθετούμε την μύτη της τρόμπας πάνω στη λιωμένη κόλληση. Πατάμε το κουμπί της τρόμπας και το έμβολο πετάγεται πάνω, με αποτέλεσμα την απότομη αναρρόφηση της λιωμένης κόλλησης.

Πρέπει να αγοράσουμε μια τρόμπα καλής ποιότητας για το λόγο να μπορεί η μύτη της τρόμπας να αντέχει στις υψηλές θερμοκρασίες, καθώς έρχεται σε επαφή με τη λιωμένη κόλληση. Στο σχήμα φαίνεται ο τύπος της τρόμπας που πρέπει να αγοράσεις.

Ηλεκτρικό τρυπάνι και τρυπανάκια

Στην περίπτωση που φτιάχνεις μόνος σου το τυπωμένο κύκλωμα και δεν το έχεις παραγγείλει σε εταιρεία κατασκευής τυπωμένων κυκλωμάτων, θα χρειαστείς απαραίτητα ένα ηλεκτρικό τρυπάνι για την διάνοιξη οπών με σκοπό την τοποθέτηση και συγκόλληση εξαρτημάτων. Επειδή οι οπές που πρέπει να ανοίξεις είναι γύρω στο ένα χιλιοστό του μέτρου και θα πρέπει να είναι στο κέντρο της νησίδας του χαλκού, θα χρειαστείς να αγοράσεις ένα καλό, υψηλής ακρίβειας, μικρής ισχύος ηλεκτρικό τρυπάνι. Το ηλεκτρικό τρυπάνι που θα αγοράσεις πρέπει να είναι καλής ποιότητας ώστε να μένει σταθερό χωρίς τζόγο. Συνήθως τα μικρά τρυπάνια για τρύπημα πλακετών τροφοδοτούνται με DC τάση 9-12V.

Το μικρό τρυπάνι που θα αγοράσεις θα πρέπει να συνοδεύεται από ένα σετ μικρών τρυπανάκιων υψηλής ποιότητας. Στην αγορά θα συναντήσεις αμφιβόλου ποιότητας τρυπανάκιων για την διάνοιξη οπών σε πλακέτα, που ύστερα από λίγες χρήσεις φθείρονται και καταστέφονται, για αυτό απευθύνσου σε επώνυμο κατάστημα.

Κολλητήρια

Η συγκόλληση στα ηλεκτρονικά δεν έχει ιδιαίτερες απαιτήσεις, εκτός από το ότι το κολλητήρι να μην είναι μεγάλης ισχύος. Το πρόβλημα είναι ότι τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα είναι πολύ μικρά και μπορεί να καταστραφούν στην πολύ θερμότητα, που όσο πιο μεγάλη είναι η ισχύς του κολλητηριού τόσο πιο μεγάλη θερμότητα παράγει.

Η ισχύς του κολλητηριού μετράται σε watts και ένα κανονικό κολλητήρι πρέπει να είναι ισχύος μεταξύ 15 με 20 watts. Οι τιμές ποικίλουν με το μοντέλο και θα πρέπει να περιμένεις να πληρώσεις 10 με 15 ευρώ για ένα απλό κολλητήρι, αν και μπορείς να βρεις ακριβότερα με πρόσθετες δυνατότητες.

Ένα τυπικό κολλητήρι φαίνεται στο διπλανό σχήμα. Το μεγάλο τμήμα του είναι η χειρολαβή για να μπορείς να το κρατάς. Στο σχήμα μπορείς να δεις τη μύτη του, που είναι το μέρος του κολλητηριού που θερμαίνει το σημείο συγκόλλησης. Επίσης στο σχήμα φαίνεται και το θερμαινόμενο τμήμα του κολλητηριού που μεταδίδει θερμότητα στη μύτη. Αυτό το κολλητήρι τροφοδοτείται από τάση δικτύου 220V αν και υπάρχου και άλλα που δεν χρειάζονται ρεύμα δικτύου.

Τύποι κολλητηριών

Υπάρχουν διάφοροι τύποι κολλητηριών ανάλογα με τον τρόπο που ζεσταίνεται η μύτη τους. Τα κολλητήρια τάσης δικτύου είναι τα πιο κοινά. Το πλεονέκτημα τους είναι ότι μπορούν να λειτουργήσουν παντού εκεί που υπάρχει τάση δικτύου. Το μειονέκτημα τους είναι ότι έχουν καλώδιο σύνδεσης 220V και το κάνει άβολο και το ότι θέλει προσοχή στη χρήση του.

Το κολλητήρι αερίου είναι ένα εύχρηστο εργαλείο, με μόνο μειονέκτημα ότι έχει ένα μικρό δοχείο που πρέπει να το γεμίζεις με αέριο για να μπορέσεις να το χρησιμοποιήσεις, που κρατά περίπου 30 λεπτά χρήσης και είναι κατάλληλο σε μέρη που δεν υπάρχει τάση δικτύου.

Υπάρχουν και κολλητήρια χαμηλής τάσης που διαφέρουν με τα κοινά ηλεκτρικά κολλητήρια στο ότι τροφοδοτούνται με χαμηλή τάση π.χ. τάση μπαταρίας αυτοκινήτου και είναι κατάλληλα για εργασία π.χ. στο αυτοκίνητο.

Κολλητήρια σταθμού εργασίας

Υπάρχει ένας άλλος τύπος κολλητηριού, εκείνο του σταθμού εργασίας. Αποτελείται από ένα κοινό κολλητήρι χαμηλής τάσης που τροφοδοτείται από τάση από την συσκευή του σταθμού του, που αποτελεί μια ολοκληρωμένη μονάδα. Το πλεονέκτημα του είναι ότι έχει ενσωματωμένο θερμοστάτη, έτσι η θερμοκρασία της μύτης ελέγχεται από το σταθμό, όπου η θερμοκρασία μπορεί να ρυθμιστεί στην επιθυμητή τιμή. Επίσης διαθέτει μια βάση για το κολλητήρι για την στιγμή που δεν το χρησιμοποιούμε.

Τέτοιοι σταθμοί είναι ακριβά εργαλεία, που οι τιμές του κυμαίνονται για τον απλό σταθμό των 50 ευρώ μέχρι και πάνω από 150 ευρώ τα οποία διαθέτουν ψηφιακή ένδειξη και ψηφιακή ρύθμιση της θερμοκρασίας.

Μύτη του κολλητηριού

Ένα άλλο αξιοσημείωτο τμήμα του κολλητηριού που πρέπει να δώσουμε ανάλογη προσοχή, είναι η μύτη του. Η μύτη είναι το τμήμα του κολλητηριού που έρχεται σε επαφή με το σημείο συγκόλλησης. Μια συνηθισμένη μύτη πρέπει να έχει διάμετρο ίση με 2,4 χιλιοστά στο άκρο της. Ανάλογα το είδος της συγκόλλησης που κάνουμε, πχ. αν θέλουμε να κολλήσουμε εξαρτήματα επιφανειακής στήριξης, το άκρο της μύτης πρέπει να έχει το σωστό σχήμα και διάμετρο.

Ένα σημείο που πρέπει να δώσουμε προσοχή, όταν επιλέγουμε κολλητήρι για αγορά, είναι το είδος της μύτης και πώς στερεώνεται στο θερμαντικό σώμα του κολλητηριού, έτσι ώστε να έχουμε την μέγιστη μεταφορά της θερμότητας στη μύτη και να μπορεί να βγαίνει όταν θέλουμε να την αντικαταστήσουμε. Πρέπει ο τύπος του κολλητηριού να είναι τέτοιος ώστε οι μύτες του, να γλιστράνε πάνω στο θερμαντικό σώμα και το θερμαντικό στοιχείο να μπαίνει μέσα στο εσωτερικό της μύτης. Πρέπει να αποφύγουμε τα φθηνά κολλητήρια που έχουν βίδα για να στηρίξουν την μύτη που μπαίνει εσωτερικά στο θερμαντικό στοιχείο.

Αξεσουάρ κολλητηριών

Ένα αναγκαίο αξεσουάρ για κολλητηριού που πρέπει να αγοράσεις, που θα σε βοηθήσει στην συγκόλληση είναι η βάση του κολλητηριού. Επειδή το κολλητήρι παράγει θερμότητα, δημιουργείται η ανάγκη για την στήριξη του, όταν δεν το χρησιμοποιείς. Μια βάση σαν αυτή του σχήματος είναι βολική. Σχεδόν όλες οι βάσεις έχουν ένα ελατήριο που κρατάνε το κολλητήρι όταν δεν το χρησιμοποιούμε. Επίσης η βάση έχει ένα μικρό σπόγγο, που αφού πρώτα το βρέξουμε, μπορούμε να σκουπίζουμε την θερμή μύτη από την περίσσια συγκόλληση που μπορεί να έχει.

Οδηγός συγκόλλησης

Όλες οι ηλεκτρονικές συσκευές περιέχουν μια ή και περισσότερες PCB πλακέτες. Πάνω στο PCB τοποθετούνται και συγκολλιούνται τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα και ακριβώς πάνω από τις νησίδες χαλκού. Υπάρχουν δυο τεχνολογίες τοποθέτησης των εξαρτημάτων στο PCB: 1)Η συμβατική [Through-hole-technology], τα εξαρτήματα με ακροδέκτες οι οποίοι εισέρχονται στις οπές της πλακέτας και συγκολλιούνται στην άλλη μεριά της πλακέτας 2) Επιφανειακής στήριξης [SMT Surface mount technology] στην οποία τα εξαρτήματα δεν έχουν ακροδέκτες και συγκολλιούνται κατευθείαν πάνω στις νησίδες χαλκού του PCB.

Η συναρμολόγηση των τυπωμένων κυκλωμάτων, τελευταία, γίνονται σε εργοστάσια με αυτοματοποιημένες μεθόδους. Όταν θέλουμε να κατασκευάσουμε μια συσκευή ερασιτεχνικά, χρησιμοποιούμε χειρωνακτικές μεθόδους με τη χρήση κολλητηριού και τη συμβατική τεχνολογία. Για καλύτερα αποτελέσματα χρησιμοποιούμε κολλητήρι σταθμού εργασίας με έλεγχο θερμοκρασίας. Στο σταθμό εργασίας μπορούμε να ρυθμίσουμε τη θερμοκρασία του κολλητηριού στην επιθυμητή τιμή, η οποία κρατιέται σταθερή, σε αντίθεση με τα απλά κολλητήρια στα οποία η θερμοκρασία δεν μένει σταθερή. Επίσης πρέπει για το κολλητήρι που διαθέτουμε να έχουμε μια σειρά από μύτες και να χρησιμοποιούμε την κατάλληλη ανάλογα την εργασία που κάνουμε.

Πρέπει η κόλληση που έχουμε να είναι σε συρμάτινη μορφή με διάμετρο από 0,5mm έως 0,98mm και η σύσταση της να είναι κασσίτερος / μόλυβδος 63/37 ή 60/40. Όταν συγκολλάμε πλακέτες διπλής όψης πρέπει να χρησιμοποιούμε συρμάτινη κόλληση μικρότερης διαμέτρου για καλύτερη διάχυση της λιωμένης κόλλησης. Υπάρχει και κόλληση η οποία περιέχει 2% ασήμι. Αυτού του τύπου κόλληση, ρέει καλύτερα όταν είναι λιωμένη και πετυχαίνουμε πιο δυνατές κολλήσεις, αλλά χρειάζεται μεγαλύτερη θερμοκρασία για να λιώσει και μ’ αυτή γίνεται πιο δύσκολη η αποκόλληση και αντικατάσταση των εξαρτημάτων. Όμως υψηλότερες θερμοκρασίες οδηγούν σε μεγαλύτερη πιθανότητα να καταστραφεί το εξάρτημα.

Κατά τη διάρκεια της κόλλησης χρησιμοποιούμε σολντερίνη (flux), που όταν χρησιμοποιείται κατά τη διάρκεια της συγκόλλησης αποτρέπει την οξείδωση του χαλκού στο σημείο κόλλησης. Ψυχρές κολλήσεις δημιουργούνται όταν η θερμοκρασία κατά τη διάρκεια της κόλλησης είναι χαμηλή ή ανεπαρκής και όταν δεν χρησιμοποιείται σολντερίνη. Όταν η κόλληση έχει συρμάτινη μορφή, κατασκευάζεται έτσι ώστε στο εσωτερικό της να έχει διάκενο και να περιέχει σολντερίνη. Έτσι όταν χρησιμοποιούμε αυτό τον τύπο κόλλησης η σολντερίνη λιώνει και διαχέεται στο σημείο συγκόλλησης, καθώς ζεσταίνεται η κόλληση και έχουμε το επιθυμητό αποτέλεσμα.

Εκτός από κάποια τρανζίστορ πχ. εκείνα με περίβλημα ΤΟ-92, τα εξαρτήματα πρέπει να κάθονται καλά στο τυπωμένο κύκλωμα, με τους ακροδέκτες τους βαθύτερα στις οπές, και μετά να συγκολλιούνται. Στο παρακάτω σχήμα φαίνεται η σωστή τοποθέτηση κατά τη συγκόλληση (με Χ επιδεικνύεται η λάθος τοποθέτηση).

Για να επιτύχουμε σωστές κολλήσεις χρησιμοποιούμε την εξής μέθοδο: Θερμαίνουμε με τη μύτη του κολλητηριού το σημείο, νησίδα χαλκού και ακροδέκτη, που θέλουμε να κολλήσουμε, για πέντε δευτερόλεπτα. Έπειτα αγγίζουμε τη συρμάτινη κόλληση πάνω στο σημείο που θέλουμε να συγκολλήσουμε και μάλιστα απέναντι από τη μύτη του κολλητηριού, δίνοντας προσοχή να κρατάμε σταθερό το κολλητήρι μέχρι το σημείο κόλλησης να γεμίσει από κόλληση. Πρέπει να αποφεύγουμε να αγγίζουμε την κόλληση κατευθείαν πάνω στη μύτη του κολλητηριού που συνιστά μια κακή τεχνική. Η ποσότητα της λιωμένης κόλλησης πρέπει να είναι αρκετή ούτε λίγη ούτε πολύ και να πιάσει το σημείο κόλλησης γύρω – γύρω. Όταν η κόλληση έχει επιτευχθεί αφαιρούμε το κολλητήρι με σκοπό να κρυώσει η κόλληση στο σημείο συγκόλλησης, για διαδικασία που δεν παίρνει πάνω από μερικά δευτερόλεπτα. Πρέπει να δώσουμε προσοχή να μην κουνήσουμε το εξάρτημα που κολλάμε μέχρι να κρυώσει η κόλληση που κάναμε. Έπειτα με ένα κοφτάκι κόβουμε τον ακροδέκτη που περισσεύει ώστε να αποφύγουμε πιθανά βραχυκυκλώματα.

Μετά το τελείωμα των συγκολλήσεων, συνιστάται να κάνουμε ένα οπτικό έλεγχο στις κολλήσεις. Μια καλή συγκόλληση φαίνεται να είναι λεία και λαμπερή, σε αντίθεση με μια ψυχρή κόλληση που φαίνεται θολή. Σε περίπτωση που δεν είμαστε ικανοποιημένοι από μια συγκόλληση, θερμαίνουμε πάλι με την μύτη του κολλητηριού το σημείο συγκόλλησης. Δεν πρέπει να βάζουμε υπερβολική κόλληση που να δημιουργεί συγκόλληση “μπαλάκι” και πρέπει να αφαιρείται η περίσσια κόλληση με το κολλητήρι και το κατάλληλο εργαλείο. Αν η κόλληση είναι λίγη έτσι που να μην έχει “πιάσει” γύρω-γύρω το σημείο συγκόλλησης, επαναλαμβάνουμε τη συγκόλληση, βάζοντας περισσότερη κόλληση.