Наши услуги

Пайка расплавлением дозированного припоя

Пайка расплавлением дозированного припоя применима только к микросборкам с поверхностным монтажом. Она значительно отличается от ранее описанных методов.

Процесс начинается с нанесения способом трафаретной печати припойной пасты на контактные площадки коммутационной платы.

Затем на поверхность платы устанавливаются компоненты.

В ряде случаев припойную пасту просушивают после нанесения, с целью удаления из ее состава летучих ингредиентов или предотвращения смещения компонентов непосредственно перед пайкой.

После этого плата разогревается до температуры расплавления.

В результате образуется паяное соединение между контактной площадкой платы и выводом компонента.

Такая техника пайки применима к коммутационным платам без монтируемых в отверстия компонентов, т. е. с набором только поверхностно монтируемых компонентов любых типов.

Метод пайки в парогазовой фазе является разновидностью пайки расплавлением дозированного припоя, в ходе которой пары специальной жидкости конденсируются на коммутационной плате, отдавая скрытую теплоту парообразования открытым участкам микросборки.

При этом припойная паста расплавляется и образует галтель между выводом компонента и контактной площадкой платы.

Когда температура платы достигает температуры жидкости, процесс конденсации прекращается, тем самым заканчивается и нагрев пасты.

Повышение температуры платы, от ее начальной температуры (например, окружающей среды перед пайкой) до температуры расплавления припоя, осуществляется очень быстро и не поддается регулированию.

Поэтому необходим предварительный подогрев платы с компонентами для уменьшения термических напряжении в компонентах и местах их контактов с платой.

Температура расплавления припоя также не регулируется и равна температуре кипения используемой при пайке жидкости.

Такой жидкостью является инертный фторуглерод, например РС-70 производства фирмы ЗМ.

Существуют два типа установок для пайки в парогазовой фазе: с применением одной либо двух рабочих жидкостей.

В первых установках для пайки в ПГФ применялись две рабочих жидкости (рис. 1), при этом использовались обычно несколько установок пайки в составе производственной линии.

С целью предотвращения утечки паров дорогого фторуглерода и припоя поверх основной технологической среды из инертного фторуглерода создавалась дополнительная технологическая среда из более дешевого фреона.

Основной недостаток этих установок состоял в том, что на границе двух технологических сред происходило образование различных кислот.

Поэтому для защиты коммутационных плат (защита коммутационных плат необходима в первую очередь от разрушающего действия кислот на материал коммутации (химическая, а затем электрохимическая коррозия).

Кроме того, рабочая часть контейнера установки пайки в ПГФ должна изготовляться из коррозионностойкого материала, что отражается на стоимости такого оборудования) требовались системы нейтрализации кислот.

Установки для пайки с двумя рабочими жидкостями оказались непригодны для линий сборки электронной аппаратуры.

Поэтому в 1981 г. фирмой НТС стали выпускаться установки для пайки в ПГФ, встраиваемые в технологические сборочно–монтажные линии.

Такие установки имеют относительно небольшие входное и выходное отверстия, позволяющие реализовать систему с одной технологической средой (рис. 2).

Приведенная на рис. 2 конструкция обеспечивает возможность включения установки в состав технологической линии.

При использовании установки для пайки в ПГФ таких компонентов, как чип–конденсаторы и чип–резисторы, может возникнуть проблема, известная как «эффект опрокидывания компонента».

Причина опрокидывания компонентов до конца не изучена, и универсальных средств для избежания этого в настоящее время не существует.

Необходимо варьировать параметры процесса пайки до тех пор, пока не прекратится опрокидывание компонентов.

Лазерная пайка

Лазерная пайка (пайка лучём лазера) не относится к групповым методом пайки, поскольку монтаж ведется по каждому отдельному выводу либо по ряду выводов.

Однако бесконтактность приложения тепловой энергии позволяет повысить скорость монтажа до 10 соединений в секунду и приблизиться по производительности к пайке в паровой фазе и ИК излучением.

По сравнению с другими методами лазерная пайка обладает рядом следующих преимуществ. Во время пайки печатная плата и корпуса элементов практически не нагреваются, что позволяет монтировать элементы, чувствительные к тепловым воздействиям.

В связи с низкой температурой пайки и ограниченной областью приложения тепла резко снижаются температурные механические напряжения между выводом и корпусом.

Выбор материала основания не является критическим.

Кратковременные действия тепла – 20.30 мс, резко снижаются толщина слоя интерметаллидов, припой имеет мелкозернистую структуру, что положительно сказывается на надежности ПС.

Установки лазерной пайки могут быть полностью автоматизированы, при этом возможно использовать данные САПР для печатных плат.

Возможна пайка плат с высокой плотностью компоновки элементов, с размерами контактных площадок до 25 мкм, без образования перемычек на соседние соединения или их повреждения.

При использовании хорошо просушенной паяльной пасты выполненные с помощью лазерной пайки ПС не образуют шариков припоя или перемычек, в результате чего отпадает необходимость применять паяльные маски.

При использовании лазерной пайки нет необходимости в предварительном подогреве многослойной печатной платы, что обычно необходимо делать при пайке в паровой фазе для предотвращения расслоения платы. Не требуется также создавать какую-либо специальную газовую среду. Процесс пайки ведется в нормальной атмосфере без применения инертных газов.

Использовались материалы URL: http://www.pcbfab.ru/

Пайка в ПГФ

Рис.1 Схематическое представление пайки в ПГФ с использованием одной технологической среды


Пайка в ПГФ

Рис.2 Схематическое представление пайки в ПГФ с использованием одной технологической среды

 

В начало страницы