Пайка хвилею припою 1

Установки пайки хвилею припою використовуються як для групової пайки компонентів, що вмонтовуються в отвори, так і для змішаного монтажу. При пайку хвилею створюється стаціонарна, постійно оновлювана хвиля розплавленого припою. Друковані вузли, що підлягають пайку, рухаються в одному напрямку поперек «гребеня» хвилі.

Рис.1. Схема установки пайки хвилею

З моменту винаходу в середині 50-х рр. минулого століття установки пайки хвилею розвинулися від простих пристроїв з відкритим конвеєром до вражаючих, повністю автоматичних комплексів з програмним управлінням.

Для створення паяного з'єднання вимагаються флюс, підігрів і припій.

Флюс використовується для очищення окислених поверхонь, що підлягають пайку. Попередній підігрів необхідний для видалення основи флюсу, активації флюсу і зменшення термоудара по компонентах і ПП, виготовленим з різноманітних матеріалів. Ці матеріали являють собою пластики, кераміку, метали, покриття, різні хімічні елементи та їх сполуки.

При пайку хвилею час контакту плати з хвилею визначається шириною області контакту між хвилею припою і нижньою стороною плати, а також швидкістю транспортування.

Необхідність використання установок пайки хвилею для пайки плат, що містять поверхнево-монтовані компоненти, викликала істотне розвиток даної технології. Були запропоновані установки пайки подвійний хвилею припою (рис. 2), які найбільш широко використовуються в даний час.

Мал. 2. Подвійна хвиля припою

На результат пайки більший вплив робить топологія ПП. Особливо це стосується многовиводних компонентів, що мають велику кількість висновків, розташованих близько один до одного. У таких випадках пайка хвилею скрутна, і слід використовувати пайку оплавленням. Було відзначено, що навіть при оптимальній конструкції контактних майданчиків ізоляційне відстань між ними часто менше 0,5 мм, тому висока ймовірність утворення перемичок припою після пайки.

Переваги пайки хвилею:

безперервний процес, що дозволяє досягти високої продуктивності;
швидкий перенос тепла, який робить дану технологію підходящої для пайки ПП з металізованими отворами;
в більшості випадків можливе створення тонких галтелів, що дозволяє паяти ПП з високою щільністю монтажу, включаючи ПП, що містять ПМИ;
незначні обмеження, що накладаються на довжину ПП.

Серед обмежень, властивих технології пайки хвилею, можна відзначити наступні:

вузьке технологічне вікно процесу;
висока вартість технічного обслуговування через необхідність регулярного очищення установки;
налагодження установки, що вимагає кваліфікованого персоналу;
топологія ПП, яка повинна бути адаптована під напрямок руху ПП через хвилю.

Хвиля припою в установках пайки хвилею може формуватися або механічно за допомогою обертової крильчатки, зануреної в ванну з припоєм, або шляхом використання сили Лоренца, створюваної електричними струмами і магнітними полями. Повсюдне поширення набули установки пайки хвилею з механічним способом формування хвилі припою. Розплавленийприпой подається в волнообразователі різної конструкції. Перша турбулентна хвиля забезпечує проникнення розплавленого припою між компонентами і в перехідні отвори, нагрів і змочування всіх висновків компонентів. Остаточне формування паяних з'єднань, а, відповідно, і дефектів відбувається при проходженні другої, ламінарної хвилі.

Як правило, ламінарні волнообразователі називають буквою грецького алфавіту, форма якої приблизно відповідає формі формується хвилі. Існують λ-, Ω-, δ-, Τ-волнообразователі. Необхідно мати на увазі, що якість пайки залежить в основному від правильного налаштування хвилі, а не від конструкції волнообразователя. З іншого боку, оскільки на якість пайки впливає велика кількість чинників, волнообразователей, що дозволяють повністю виключити утворення дефектів, не існує.

Конструкція ламинарного волнообразователя повинна забезпечити наявність «мертвої» зони, в якій припой НЕ рухається або рухається з дуже малою швидкістю. Контакт плати з хвилею відбувається в «мертвій» зоні або поблизу неї. При цьому верхній шар припою повинен припинити свій рух в напрямку, протилежному напрямку транспортування плати. Оксиди в «мертвій» зоні почнуть рухатися в напрямку транспортування плати зі швидкість транспортування. Тобто плата повинна виносити собою верхній забруднений оксидами шар припою. Якщо цього з якихось причин не відбувається, з'являється небезпека виникнення перемичок або «павутинки припою» на платі.

Основні технологічні параметри процесу пайки хвилею:

наноситься кількість флюсу;
температура в зоні попереднього підігріву;
швидкість конвеєра і кут нахилу конвеєра;
висота хвилі;
ширина змочування;
температура припою.

Параметри конвеєра. У загальному випадку кут нахилу конвеєра в установках пайки хвилею припою може регулюватися в межах 5-9 °. Зі збільшенням кута нахилу поліпшуються умови для стікання надлишку припою з плати, що зменшує ймовірність утворення перемичок. Однак одночасно зі збільшенням кута погіршується проникнення припою в перехідні і монтажні отвори. Оптимальний кут нахилу визначається також конструкцією ламинарного волнообразователя і для установок пайки хвилею фірми ERSA становить 7 °.

Швидкість конвеєра задається з урахуванням температури попереднього нагрівання і часу контакту ПП з хвилею припою. У загальному випадку для забезпечення гарної якості пайки рекомендується виставляти швидкість в межах 80-140 см / хв.

Нанесення флюсу розпиленням. Флюсователь розпиленням повинен забезпечувати рівномірне нанесення флюсу без «сухих смуг». При виникненні «сухих смуг» необхідно або зменшити швидкість конвеєра, або використовувати распилітельную головку з великим кутом розкриття. Якщо не офлюсовивается початкова ділянка плати, слід скорегувати параметри флюсователя таким чином, щоб його рух починався раніше.

Тиск розпилення впливає на результат флюсування наступним чином. Якщо воно занадто низьке, краплі флюсу укрупнюються і мають нестабільні розміри. У свою чергу, надмірно високий тиск призводить до мілкодисперсному розпорошення, що може викликати втрату активності флюсу ще в зоні попереднього нагріву. Тиск розпилення під флюсователях фірми ERSA, як правило, налаштоване на оптимальну величину, яку не слід змінювати.

При використанні флюсів з високою щільністю, таких як VOC-free (флюси на водній основі), тиск розпилення слід збільшити на 10-20% в порівнянні з флюсами на спиртовій основі.

Пінне флюсування. Налаштування пінних флюсователей проводиться за допомогою скляної плати. Інтенсивність подачі повітря повинна бути встановлена таким чином, щоб ширина змочування скляної плати флюсом становила близько 1 см. Встановлювати інтенсивність подачі повітря більше 80% не рекомендується, тому що це призведе до укрупнення бульбашок піни і, як наслідок, до погіршення флюсування. Якщо збільшенням інтенсивності не вдається домогтися необхідної ширини змочування, слід налаштувати висоту флюсування, яка, як правило, становить близько 10 мм.

Попередній нагрів. Вибір температури попереднього нагріву залежить від конструкції ПП, а також від температури випаровування розчинника. Для флюсів на спиртовій основі загальноприйнятих є такі режими.

Табл. 1 Режими попереднього підігріву для флюсів на спиртовій основі

Особливу увагу слід приділити підігріву при роботі з багатошаровими ПП, який повинен забезпечити якість пайки наскрізних металізованих отворів. При наявності на платі масивних компонентів слід використовувати короткохвильові динамічні нагрівачі. Зміна температури на стадії попереднього нагріву має здійснюватися зі швидкістю не більше 2 ° С / сек. При недостатньому прогріві і неповному видаленні розчинника флюсу при пайку відбувається виділення газів в хвилю припою, що веде до утворення кульок припою, погіршує змочування і може призводити до непропай висновків компонентів.

Висота хвиль. Механічна висота хвиль, тобто відстань від верхньої точки волнообразователя до нижньої сторони плати має становити для турбулентної хвилі 7 мм, для ламінарної хвилі 6,5-7 мм.

Ширина змочування. Цей параметр разом зі швидкістю конвеєра визначає час контакту плати з припоєм. Налаштування ширини змочування проводиться за допомогою скляної плати. Скляна плата повинна бути попередньо офлюсованих. Оптимальними є такі параметри:

для турбулентної хвилі - 1-1,5 см;
для ламінарної хвилі - 3-4 см.

Температура припою у ванні. Температура припою у ванні може встановлюватися в межах від 240 до 260 ° С. Більш низька температура пайки дозволяє мінімізувати термоудар по електронним компонентам. Більш висока температура до 260 ° С, як правило, встановлюється при пайку багатошарових плат або плат, що мають проблеми з паяемости.

Охолодження ПУ після пайки рекомендується виконувати зі швидкістю від 2 до 5 ° С / сек. для запобігання теплового удару по компонентах і ПП.

Приєднуйтесь до команди однодумців

Заповніть заявку в сервісну службу

Найцікавіше з життя ОСТЕК в нашому інстаграме

Запрошуємо до спілкування на сторінці в Фейсбук

Наші інтернет проекти Заявка на сервісне обслуговування

Сайт Групи Остек

сайти напрямків

промо сайти

Тривимірні схеми на пелюстках

Рентгеноскопія і томографія

Промислова тривимірна друк

Комплексне рішення «Потік»

Міжнародний симпозіум Асолд

Комплексні рішення в галузі енергозбереження та енергоефективності

Цифрова система управління виробництвом «ЛОГОС»

Угода про персональні дані

Дана угода про обробку персональних даних розроблено відповідно до законодавства Укаїни. Всі користувачі, які заповнили форму на даному сайті, а також розмістили іншу інформацію, позначеними діями підтверджують свою згоду на обробку персональних даних та їх передачу зацікавленим у наданні допомоги особам. Під персональними даними користувачів розуміється нижчезазначених анкетна і біографічна інформація:

Користувачі, приймаючи цю Угоду, висловлюють свою зацікавленість і повну згоду, що обробка персональних даних може включати в себе наступні дії: збір, систематизацію, накопичення, зберігання, уточнення (оновлення, зміну), використання, поширення (в тому числі передачу третім особам ), знеособлення, блокування, знищення. Користувач гарантує:

РЕЄСТРАЦІЯ КОРИСТУВАЧА НА САЙТІ, А ТАКОЖ ІНШЕ ВИКОРИСТАННЯ САЙТУ ОЗНАЧАЄ повну та безумовну згоду КОРИСТУВАЧА З УМОВАМИ ЦІЄЇ УГОДИ ТА ПІДТВЕРДЖЕННЯ ДАНИХ ІМ ГАРАНТІЙ.