При монтаже светодиодной ленты один из вопросов, требующих решения, это способ подключения к ней проводов. Один из методов – пайка. Несмотря на сложность этого способа по сравнению с соединением коннекторами, она отличается повышенной надежностью и является самым распространенным способом подключения.

Устройство светодиодной ленты

Светодиодная лента представляет собой печатную плату в виде гибкой полосы. На ней нанесены две (в цветных лентах RGB – четыре) токопроводящие полоски, между которыми находятся светодиоды, и может быть герметичной (покрытой слоем силикона для защиты от влаги).

Полосу можно разрезать на участки по три светодиода. Места разреза обозначаются пунктиром или рисунком ножниц. В этих местах на токопроводящих полосках есть контактные площадки для спайки.

Эти ленты используют питание 12 вольт и используются для подсветки приборных панелей, моддинга системных блоков, ремонта ЖК экранов и других целей.

С помощью преобразователя, повышающего напряжение, их можно подключить к батарейке или выходу USB компьютера.

Что потребуется для пайки

Пайка светодиодных лент

Для того чтобы припаять проводники к светодиодной полосе нужны:

  • провода;
  • паяльник;
  • припой оловянно-свинцовый (ПОС) с температурой плавления 183 – 265 градусов;
  • термоусадочная трубка диаметром 12 мм;
  • канифоль или другой нейтральный флюс.

Провода должны быть мягкими. Жесткие многожильные провода могут оторваться от места пайки и повредить контактную площадку. Это приведет к тому, что придется отрезать поврежденный участок и начать спаивать все заново. Поэтому сечение должно быть не более 0,35 – 0,5мм2. Если необходим толстый проводник, то его соединяют с тонким, длиной 10 – 15см, скруткой или пайкой.

Паяльник нужен мощностью 15 – 25Вт. Мощный паяльник может перегреть место пайки, и контактная площадка отклеится от основания.

Термоусадочная трубка нужна для фиксации проводников. После остывания она прижимает провода к основанию, становится жесткой и укрепляет место подключения.

Канифоль может быть в виде куска или спиртового раствора. Раствор канифоли наносится кисточкой.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Задать вопрос эксперту

Внимание! Использовать кислоту нельзя! Это может привести к коррозии и разрушению проводов, токопроводящих полосок или к короткому замыканию.

Предварительные работы

Перед тем как припаивать провода к светодиодной ленте, нужно:

  1. отрезать кусок светодиодной полосы необходимой длины;
  2. если проводники слишком большого сечения или уже проложены, то дополнительно нужны отрезки меньшего сечения;
  3. отрезать кусочки термоусадочной трубки длиной 1,5 – 2 см;
  4. если светодиодная полоса покрыта слоем силикона, то его необходимо удалить над контактными площадками. Сделать это можно при помощи острого ножа.

Процесс спайки

Спайка проводов к полосе со светодиодами производится в несколько этапов:

  1. зачистить контактные площадки;
  2. залудить их;
  3. отрезать проводки необходимой длины;
  4. зачистить концы на длину 5 мм и залудить их;
  5. последовательно припаять каждый проводник к токоведущим полоскам;
  6. надеть отрезок термоусадочной трубки так, чтобы закрыть место пайки, но оставить открытым ближайший к нему светодиод;
  7. прогреть трубку феном.

Пайка ленты покрытой силиконом


 Светодиодная лента, покрытая силиконом

Если полоса со светодиодами покрыта слоем силикона, то его необходимо удалить острым ножом.

При этом необходимо соблюдать осторожность, чтобы не повредить токоведущие полоски.

Пайка проводов под углом

Если необходимо подключить проводники к светодиодной полосе сбоку, под прямым углом, то залуженные концы необходимо загнуть. Один из проводов можно не загибать, а припаять сбоку.

Внимание! Загибать припаянные провода нельзя – они могут стать жестче из-за пропитки канифолью и припоем и при изгибании повредить ленту.

Подключение двух отрезков полосы друг к другу под углом производится аналогично, только проводники необходимо брать разной длины – 1 и 3 см.

Способы соединения двух отрезков светодиодной ленты

Есть три способа соединения между собой двух отрезков полосы со светодиодами.

Соединение паяльником лент без проводов

В этом случае необходимо:

  1. при необходимости зачистить контактные площадки тех концов, которые необходимо спаять между собой;
  2. залудить зачищенные площадки;
  3. зафиксировать залуженные концы так, чтобы полоса выглядела как целая;
  4. нанести паяльником достаточное количество припоя и соединить токоведущие полоски между собой;
  5. отрезать кусочек термоусадочной трубки такой длины, чтобы она закрывала место подключения, но оставляла открытыми светодиоды;
  6. надеть на место спайки кусочек термоусадочной трубки и прогреть ее феном.

Соединение с проводами

Соединение двух отрезков выполняется так же, как и подключение к ленте, только проводки отрезаются длиной 2 – 3 см.

Спаиваем в ошибочном месте разреза

Если полоса была разрезана неправильно, то ее можно спаять заново. Это выполняется так же, как и при спаивании вместе двух отдельных кусков лент.

Ремонт светодиодной ленты

В полосе светодиоды собраны в группы по три штуки. Если вышел из строя один из светодиодов, то этот участок также подлежит замене. Для этого поврежденный кусок вырезают, а на его место вставляют другой, от такой же полосы.

Если спаять эти участки сложно, то используются соединительные коннекторы.

Способы соединения: паечный и коннекторный

Есть два вида между собой и с кабелем:

  • пайкой;
  • коннекторами.

Соединение пайкой

При подключении проводов пайкой, они припаиваются оловянно-свинцовым припоем. Проводники при этом используются сечением до 0,5 мм2.

Соединение коннекторами

Кроме спайки, подключение производится с помощью коннекторов. Это современный способ подключения.

Виды соединительных коннекторов

Соединительные коннекторы выпускаются разных видов, на все случаи монтажа:

  • С проводами. Такими устройствами присоединяют провода к светодиодной ленте.
  • Соединительные. С их помощью подключают два отрезка светодиодной полосы друг к другу.
  • Угловые и в форме буквы «Т». Предназначены для соединения углом или в виде буквы «Т» соответственно.

Все виды коннекторов выпускаются как для монохромных лент, с двумя контактами, так и для лент RGB, с четырьмя.

У каждого способа есть достоинства и недостатки.

Плюсы и минусы пайки

Обеспечивает надежный контакт, который не окисляется и не греется.

Однако у паяного соединения меньшая механическая прочность. Частично эту проблему решает использование термоусадочной трубки.

Пайка – процесс более длительный, чем подключение с помощью коннекторов, и при выполнении большого количества операций, это займет много времени.

Кроме того, паять удобно на столе, а при необходимости выполнить подключение или ремонт ленты под шкафом или в потолочном плинтусе это может оказаться невозможным.

Плюсы и минусы коннекторного соединения

У соединения с помощью коннекторов есть преимущества — быстро, удобно, такие соединения обладают механической прочностью.

Есть только один недостаток – место подключения может окислиться, особенно в сырых помещениях, или перегреться. В этом случае контакт пропадет и светодиоды погаснут. Поэтому паяный контакт надежнее коннекторного.

Ошибки при пайке


 Ошибки пайки светодиодных лент

Во время процесса пайки возможны ошибки, влияющие на результат:

  • использование кислоты вместо канифоли – может привести к разрушению проводников, токоведущих полосок или к короткому замыканию;
  • паяльник мощностью больше 25 Вт – возможен перегрев контактных площадок и отклеивание от основания с последующим обрывом;
  • провода сечением больше 0,5 мм2 или жесткие (или одножильные) – могут оторваться от припоя или оборвать токоведущую полоску.

В сети есть много видео о том, как своими руками спаять светодиодную ленту.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

При правильном выполнении всех операций пайка проводов обеспечит надежный контакт и работу светодиодной ленты.

📋 Пройдите тест и проверьте ваши знания


На работе на одном из объектов сгорел светодиодный светильник. Светильник на гарантии, но срок поставки в Россию — 1-2 месяца, а сдавать объект в эксплуатацию надо было в течение 1 недели. Приняли решение самостоятельно заменить светодиод.

Заказали кристалл, по своим техническим характеристикам аналогичный неисправному.

Вот так выглядит светильник:

Видно, что горит только 1 кристалл из 4. Заменить светодиод не так-то просто. Если «сдуть» горячим воздухом сдохший светодиод еще можно, то припаять уже невозможно — плавится линза и корпус диода, но никак не припаивается.Одна беда была — на замену пришли кристаллы без ножек, только с контактными площадками под самим кристаллом.

Процесс замены непосредственно этого светодиода я не снимал,т.к. происходило все в срочном порядке, а вот пайку аналогичных светодиодов меньшей мощности для другого проекта я задокументировал как следует.

Для пайки нам потребуется паяльный фен и деревянный кубик.

В кубике делаем отверстия и пропилы так, как показано на чертеже:

ерху рисунка

На верхнем рисунке показан вид сбоку. Делаем 2 отверстия: сверху-вниз до центра и сбоку в центр под углом — это будет воздуховод для горячего воздуха из фена. Воздух будет направляться на центр алюминиевой пластины, на которую будет припаиваться светодиод.

На поверхности кубика делаем надпилы, чтобы потоками воздуха не сдувало площадку для пайки.

Вот такой кубик у вас должен получиться:

Лудим сам кристалл обычным паяльником:

Прижимаем пинцетом к площадке, вставляем фен и ждем, пока из-под площадки не вытекут излишки припоя. Можно заранее прогреть площадку.

Сам процесс занимает порядка 10-15 секунд в зависимости от температуры фена и скорости потока воздуха. Кубик слегка воняет, но не горит. Температура пайки — 350-400 гр.

На 3д принтере напечатали корпуса для этих светодиодов. Приклеили линзы и вот что получилось:

Корпуса убогие и простые, но зато поворотные. Светодиод можно направить в любое направление. Кстати, проект называется «Нетемно», инсталляция будет демонстрироваться в г.Екатеринбурге 21 декабря. В одном из переулков в арке на ул.Пушкина (в 20 м от Рози Джейн).

Появились желание и необходимость перейти на более компактные схемы, нежели собранные на обычной макетке. Перед тем, как основательно закупаться текстолитом, элементами и микросхемами для поверхностного монтажа, решил попробовать, а смогу ли я собрать такую мелочь. На просторах Алиэкспресс нашелся отличный «тренажер» за очень разумные деньги. Если у вас есть опыт пайки, большого смысла читать обзор нет

Набор представляет из себя светоэффект бегущие огни, скорость регулируется переменным резистором.
Приехало все в стандартном пупырчатом конверте, в зиппакете

Внешний вид набора




Помимо набора я пользовался припоем ПОС-61, флюсом RMA-223, пинцетом, паяльником.

Расходники







Если по припою никаких особых впечатлений быть не может, то по поводу флюса у меня есть что сказать.
Мне он показался излишне жирным, что ли. В общем, его достаточно сложно отмыть спиртом в компании с зубной щеткой, и я не вполне уверен, что под микросхемами не остались его остатки. Однако флюс рабочий и от пайки им у меня хорошие впечатления, особенно пока я не взялся за отмывку платы))). К плюсам добавлю, что флюс нейтральный и, в отличии от той же паяльной кислоты, его незначительные остатки не способны нанести вред компонентам. Так что флюсу зачет, а мои претензии к отмывке носят больше субъективный характер, до этого я пользовался водосмываемым флюсом ФТС и мне он казался проще в обращении.
К тому же у любого флюсгеля, по сравнению с жидким, есть очень удобный плюс, после его нанесения деталь можно «прилепить» к плате на гель и выровнять. Не ахти какое крепление, но случайно задеть плату или наклонить уже не страшно. Далее прижимаем элемент пинцетом и паяем. Пробовал несколько способов паять smd рассыпуху (резисторы, конденсаторы), самым удобным оказалось залудить одну контактную площадку, припаять ряд элементов с одной стороны, а уже потом пройтись по второй части. Причем форма жала оказалась не особенно и важна, подойдет практически любое, даже самое толстое.

Паяльник




Вот эти здоровым жалом я в итоге и пользовался… Им оказалось очень удобно поправлять криво вставшие элементы, поскольку его величины хватает, чтобы разогреть обе точки пайки, а потом мне было лень его сменить.



У микросхем похожая схема, сначала фиксируем одну ножку, затем паяем все остальное, фен не понравился категорически, часто сдувает компоненты, мне им сложно пользоваться. Отпаивать микросхемы феном - да, припаивать - нет.
Более крупные элементы, такие как ножки питания (как на этой плате) или радиаторы, толстые провода советую паять паяльной кислотой, она творит чудеса. Если же на проводах лак (например аудио, ради интереса можете разобрать старые наушники и попробовать припаять) его проще всего обжигать горелкой-зажигалкой, залудить кислотой и спокойно паять. Есть более удобный способ - использовать таблетку аспирина как флюс, на подобии канифоли - лак снимается на ура и провод имеет более аккуратный внешний вид. Здесь я проводами не пользовался, собрал «как есть».


Возможно кому-то будет удобнее паять не на столе, а зафиксировать плату в держателях

Держатели

третья рука, на крокодилах надета термоусадка, чтобы не царапать текстолит, и плата при этом держится в разы лучше


PCB Holder





Кому интересно, я добавил видео работы платы. Постарался как можно крупнее сфотографировать итог и название микросхем. Кстати, все заработало с первого раза, за пол бакса попробовать свои силы, флюсы, припои или обновить навык - самое то.

Еще пара фото








Монтаж компонентов электронных схем выполняется разными способами. Одним из наиболее распространенных вариантов является пайка, обеспечивающая надежный контакт и прочное крепление деталей к печатной плате.

Она не представляет большой сложности и доступна даже начинающим радиолюбителям. Пайка светодиодов SMD отличается особенностями и правилами. Они призваны сохранить элементы и защитить их от перегрева. Несоблюдение требований приводит к потере светильников, поэтому полезно будет рассмотреть вопрос подробнее.

Процесс пайки SMD светодиодов состоит в нанесении тонкого слоя припоя (легкоплавкого оловянно-свинцового сплава с различными добавками) одновременно на контакты присоединяемой детали и токоведущих дорожек печатной платы. Используются физические процессы:

  • смачивание металлов расплавом;
  • капиллярное пропитывание мелких зазоров между контактами, обеспечивающее соединение как в механическом, так и в электрическом отношении.

Для того, чтобы паять диоды SMD, необходимо использовать специальный паяльник с малой мощностью и ограничивать время контакта ЛЕД прибора с горячим рабочим органом. Специалисты рекомендуют не превышать 3-5 секунд. Распространенной ошибкой является использование паяльников с тонким жалом. Это снижает эффективность теплопередачи и не позволяет качественно нагреть контакты и дорожки печатной платы.

Опытные люди рекомендуют пользоваться нормальным жалом, сточенным под углом. Большая масса обеспечит быстрый прогрев площадок и расплав припоя, исключая перегрев светодиода. Жидкий припой под действием эффектов смачивания и капиллярного впитывания затекает в мельчайшие зазоры между ножками элемента и дорожкой печатной платы, после чего горячий паяльник убирают в сторону. Припой застывает и создает монолитный участок прочного соединения деталей.

Вторая ошибка, приводящая к выходу светодиода из строя - перегрев. Чрезмерно долгое прикосновение паяльника к ножкам ЛЕД элемента приводит к повышению температуры излучающего кристалла. Если постоянно не контролировать длительность прикосновения жала к детали, избежать чрезмерного нагрева не удастся.

Пайка в заводских условиях

В заводских условиях используются другие технологии пайки, позволяющие одновременно спаять несколько плат. Специальный робот устанавливает необходимые элементы на основание, на рабочую сторону которого методом шелкографии нанесена паяльная паста. Она содержит припой и флюс, при нагреве они переходят в другую фазу и выполняют свои задачи. Флюс обезжиривает контакты и обеспечивает смачивание, а припой под действием капиллярного эффекта затекает в зазоры соединений и обеспечивает прочное соединение SMD элементов.


Процесс происходит в специальной печи, где плата выдерживается определенное время. Длительность контакта и режим нагрева подбираются таким образом, чтобы не вредить SMD светодиодам. Процедура происходит достаточно быстро и обеспечивает пайку элементов в промышленных объемах.

Важно! Повторить такую технологию в домашних условиях не получится, поскольку необходимо обладать полным комплектом оборудования и материалов. Поэтому для любителей важно освоить процесс ручной пайки SMD светодиодов с использованием обычных инструментов и материалов.

Необходимые материалы и инструменты

Для пайки SMD светодиодов потребуются:

  • паяльник, обладающий нужными параметрами;
  • бокорезы, пинцет, ножницы;
  • монтажная игла или тонкое шило;
  • припой и флюс. Подойдет обычная канифоль или специальный жидкий состав, представляющий собой спиртовой раствор. Часто используют таблетку аспирина;
  • тонкая кисточка для нанесения жидкого флюса;
  • лупа на регулируемой подставке (кронштейне), которой пользуются ювелиры;
  • паяльный фен (компонент паяльной станции).

Пайка светодиодов паяльником используется в исключительно редких случаях:

  • при макетировании новых устройств во время проектных работ;
  • при индивидуальном или мелкосерийном производстве новых изделий;
  • при ремонте аппаратуры и устройств, в которой использованы светодиоды.

Термин пайка означает способ неразборного соединения двух или более контактирующих деталей из металла или с металлизированной поверхностью. Осуществляют ее заполнением промежутка между деталями легкоплавким металлом, который называют припоем. Перед пайкой поверхность металла должна быть очищена от окислов, масла, грязи и т. п. Чистят механически щеткой, ножом, жалом паяльника. Ее дополняют химической чисткой флюсом для пайки светодиодов . Он может быть, например, раствором канифоли в спирте, в виде геля или пасты из флюса с микрошариками припоя и др.

В качестве припоев используются легкоплавкие, т. е. с невысокой температурой плавления сплавы олова, свинца, серебра, кадмия и др.

Если для удержания деталей прочности материала припоя недостаточно, то соединяемые поверхности облуживают тонким слоем припоя, механически соединяют и пропаивают. Провода скручивают, выводы в металлизированных отверстиях загибают, корпуса светодиодов и др. элементов приклеивают к плате.

При массовом изготовлении светодиодных устройств – лент, ламп, линеек, модулей и пр. используют механизированные и автоматизированные способы пайки – групповыми паяльниками, с помощью паяльной станции, окунанием в ванночку с припоем, волной расплавленного припоя, горячим воздухом и др.

Процедура пайки светодиодов

Процедуру пайки мощных светодиодов можно разделить на два этапа:

  • пайка самого корпуса светодиода к алюминиевой плате-радиатору;
  • пайка выводов светодиода к контактным площадкам.

Корпус паяют нанесением паяльной пасты для пайки светодиодов , например, Mechanic MCN-300, состоящей из шариков размером 45 – 25 мкм припоя (63 части олова, 37 – свинца) и флюс-пасты.

Перед пайкой светодиодов на алюминиевую плату в домашних условиях наносят пасту на место пайки и на дно корпуса светодиода и прижимают. Устанавливают плату на утюг с терморегулятором и постепенно нагревают до расплавления пасты. Греть можно строительным феном, или на газовой или электрической плите. Температура пайки светодиодов не должна быть более 200 – 215℃. Время пайки не более 3 – 5 сек. Двигать плату можно только после её остывания.

Второй этап – пайка выводных площадок на корпусе, планарных и торцевых выводов.

Так же паяют . Работают паяльником с тонким узким жалом. Помещают пасту в зазор между контактами и разогревают паяльником. Время и температура те же.

Совет. До первой пайки светодиодов на плату своими руками потренируйтесь на неисправных деталях и платах. Перегрев контактных площадок и печатных дорожек на исправных может привести к их отслоению. Потом придется ставить проволочные перемычки или даже выбросить плату.