Пайка волной припоя или селективная пайка

Подробное описание

Пайка волной припоя —  это высокопроизводительный, недорогой метод пайки, позволяющий автоматизировать процесс пайки для отечественных производств, применяя традиционные отечественные выводные компоненты.

Остек Интегра предлагает широкий ассортимент расходных материалов, используемых в промышленной пайке волной. В наличии имеются деоксиданты, высокочистые припои, жидкие флюсы и защитный резист LDM. 

Принцип технологии пайки

Промышленная пайка волной представляет собой недорогой и высокоэффективный метод монтажа электронных компонентов, размещенных на одной из сторон печатной платы (ПП). При этом выводы соединяемых элементов и нижняя плоскость ПП на короткий промежуток времени погружают в расплавленный припой. Отсюда происходит название технологического процесса пайки волной припоя.

Вышеописанная технология была изобретена в середине XX-го века и по сей день является наиболее продуктивным способом получения неразъёмного и максимально прочного соединения деталей. В ходе пайки волной для сквозного крепления используют так называемый «капиллярный эффект». Суть данного физического явления состоит в способности жидкостей заполнять собой узкие каналы в пористых телах.

Таким образом при смачивании контактных площадок расплавленным припоем он проникает сквозь отверстия обрабатываемой поверхности под воздействием эффекта капиллярности. Вместе с тем образуется надежное распаянное соединение ПП с выводами электронных компонентов. Метод применяют как для пайки радиодеталей в отверстие, так и для монтажа SMD-элементов (чип-конденсаторов, чип-резисторов и т.д.).

Рис.1. Установка для пайки волной припоя, где 1 - волна припоя; 2 – печатная плата с установленными элементами;
3 - крыльчатка; 4 - нагреватель; 5 – ванна

Методика пайки волной

Внутри ёмкости поддерживается непрерывный поток. ПП с расположенными на её поверхности радиодеталями накрывается волной расплавленного припоя до уровня нижней поверхности. В ходе процесса происходит тщательное смачивание выводов электронных компонентов и нанесенных площадок контактов. Жидкий припой проникает вверх через свободные каналы и тем самым формирует распаянные соединения.

Чтобы обеспечить более высокое качество соединения в изделиях, печатные платы подают в ёмкость под оптимальным углом наклона. Благодаря этому избыток припоя свободно стекает обратно в ванную и на обрабатываемой поверхности не образуются нежелательные наслоения. Скорость подачи ПП подбирают с учетом их конструктивных особенностей и используемых радиодеталей. Профили волны в процессе монтажа могут быть самыми разнообразными: плоские, широкие, изогнутые, вторичные, «отраженные» и т.д.

В процессе селективной пайки волной используют локальное нанесение флюса. Вместе с тем отпадает необходимость подвергать нагреву всю поверхность ПП. Поэтому селективная технология считается «чистым» и гораздо более экономичным способом монтажа радиодеталей на печатных платах.

Преимущества технологии

Современные способы волнового и селективного распаивания позволяют автоматизировать и максимально ускорить производственный процесс без ущерба качеству получаемой продукции. Технология является оптимальным решением для монтажа SMD-элементов на поверхностях с металлизированными отверстиями. С её помощью можно паять при довольно высокой плотности расположения радиодеталей. К тому же такой способ организации производственного процесса считается наименее затратным при пересчете на единицу готовой продукции.

К дополнительным преимуществам технологии относятся следующие факторы:

• непрерывность производственного процесса;
• максимально быстрая передача тепла;
• возможность изготовления тонких галтелей;
• габариты изделий имеют лишь незначительные ограничения.

Пайка волной припоя позволяет организовать непрерывный производственный процесс и тем самым максимально увеличить производительность в условиях промышленного изготовления электроники. Быстрый перенос тепловой энергии делает эту технологию подходящей для выпуска печатных плат с металлизированными отверстиями. При этом на длину готовых изделий накладываются лишь незначительные ограничения. Для создания паяного соединения при изготовлении печатных плат используют специальные формы застывшего припоя — галтели. Пайка волной позволяет создавать тонкие галтели, тем самым увеличивая плотность монтажа.

Особенности способа пайки волной припоя

Среди основных технологических характеристик в процессе пайки волной выделяют следующие параметры:

• скорость движения конвейера и угол его наклона;
• температура и используемый объём флюса;
• температура в участке начального разогрева;
• высота волны и ширина смачивания.

Для проведения пайки с помощью этой технологии требуется сформировать подходящую динамику волны. В паяльных установках это осуществляется механическим способом или с помощью силы Лоренца. В первом случае используется крыльчатка, вращение которой происходит при погружении в ванну с припоем. Второй способ предполагает применение магнитного поля, возникающего под воздействием электрического тока.

В производстве радиоэлектроники наиболее востребованным является механический способ формирования волны припоя. Для этого используются волнообразователи с различными видами конструкции. Волна обеспечивает равномерный доступ сплава в переходные отверстия, а также между всеми выводами электронных элементов. Вторая волна формирует окончательный вид паяных соединений.

Качество паяного соединения зависит в первую очередь от корректности настройки волны, а не от типа конструкции волнообразователя. Однако на итоговый результат пайки волной припоя влияют довольно много факторов. Поэтому выбор «правильного» формирователя волны не может дать полную гарантию на отсутствие производственных дефектов. Конструкция формирователя ламинарной волны предполагает наличие участка с минимальным движением припоя или его полным отсутствием. Такой участок называется «мертвой» зоной и используется для контакта волны припоя с печатной платой.

Обязательным условием для получения надежного и долговечного соединения в изделиях является использование качественных флюсов и припоев с высокой степенью очистки. Также важно применять профессиональные средства для регулярного ухода за оборудованием. Если Вы сомневаетесь в выборе того или иного наименования продукции в каталоге, рекомендуем воспользоваться квалифицированной консультацией наших специалистов. Обращайтесь!