Что такое процесс волновой пайки?
Волновая пайка – это метод монтажа электронных компонентов на печатные платы. Плата проходит через ванну с расплавленным припоем по наклонной конвейерной ленте. Внутри печи насос создаёт стоячие волны расплавленного припоя. При контакте с волной компоненты припаиваются к плате, образуя надёжные механические и электрические соединения. Этот процесс в основном используется для монтажа компонентов со сквозными отверстиями, но также может применяться для поверхностного монтажа в некоторых случаях.
Как осуществляется процесс волновой пайки?
Волновая паечная машина состоит из нагреваемого тигля, который поддерживает необходимую температуру припоя. Внутри резервуара формируется припойная волна. Печатная плата проходит над ней так, чтобы её нижняя поверхность слегка касалась волны.
Важно регулировать высоту волны, чтобы припой не попадал на верхнюю сторону платы. Платы обычно фиксируются на поддоне конвейера из термостойкого материала, который не припаивается.
В электронной промышленности чаще используются бимодальные или электромагнитные паечные машины. Популярные бренды: SEHO (Германия), Soltect (США), ERSA (Германия), Jingtuo (Китай), Suneast (Китай). На PS Electronics используются машины Soltect и Jingtuo.
Флюс
Для очистки зоны пайки от окислов используется флюс. Существуют два типа:
- Коррозионные – быстро действуют, требуют минимальной предварительной очистки
- Некоррозионные – требуют тщательной предподготовки, обладают низкой кислотностью
Флюс наносится на нижнюю сторону платы. Необходим точный контроль количества: недостаток приводит к плохим соединениям, избыток – к остаткам на плате.
Методы нанесения флюса:
- Распыление – тонкий слой наносится аэрозолем
- Пенный метод – плата проходит через пену флюса, генерируемую сжатым воздухом
Предварительный нагрев
Для минимизации термического шока платы предварительно нагревают до 90-125°C в зависимости от типа сборки:
- Односторонняя пайка: 90-100°C
- Двусторонняя пайка: 100-110°C
- Многослойные платы: 115-125°C
Нагрев осуществляется горячим воздухом или ИК-излучением для равномерного прогрева.
Типы припоя
Наиболее распространён сплав Sn63Pb37 (63% олова, 37% свинца). Однако из-за токсичности свинца всё чаще используют бессвинцовые припои на основе Cu6Sn5 и Ni3Sn4.
Параметры пайки
Температура ванны:
— Для сплава 63/37 поддерживается в диапазоне 245-255°C
— Превышение 260°C ускоряет окисление
Высота волны:
— Контактное время: 2-4 секунды
— Регулируется скоростью конвейера и высотой волны
— Контролируется стеклянными измерительными пластинами
Охлаждение
После пайки плата охлаждается:
— Слишком быстрое охлаждение – риск деформации
— Слишком медленное – хрупкость соединений
— Оптимальный метод – водяное или воздушное охлаждение
Контроль качества
После пайки проводятся:
— Визуальный осмотр
— Автоматизированный оптический контроль (AOI)
Несмотря на популярность печной пайки, волновая технология остаётся незаменимой в производстве электроники. Она продолжает широко использоваться на предприятиях по сборке печатных плат.