Термопрофиль пайки волной припоя

Предварительный нагрев

При пайке двойной волной припоя температурный профиль процесса имеет вид показанный на рис. Чтобы избежать резкого теплового удара со стороны расплавленного припоя на электронные компоненты плата перед пайкой подвергается предварительному нагреву до температуры 100 - 130 °С в течение 60 - 80 секунд. Предварительный нагрев предотвращает разрушение корпусов компонентов и самой платы под действием резких температурных нагрузок.

Первая волна припоя

Далее плата и установленные на неё компоненты подвергаются воздействию первой волны расплавленного припоя. Эта волна является узкой и турбулентной и выполняет задачу предотвращения формирования полостей с газообразными продуктами разложения флюса. Благодаря размерам первой волны компоненты испытывают относительно резкую температурную нагрузку (от 100 - 135 °С до 235 - 260 °С) в течение 1 - 2 секунд.

Вторая волна припоя

Затем, менее чем через 1 - 2 секунды (за это время плата успевает остыть на 30 - 60 °С) начинается действие второй волны припоя, которая, являясь более пологой, чем первая, ламинарной волной с малой скоростью истечения, обладает очищающей способностью и устраняет перемычки припоя, а также завершает формирование галтелей. В этом цикле плата и компоненты испытывают повышение температуры от 200 до 260 - 270 °С в течение 1 - 2 секунд.

Охлаждение

Охлаждение платы собранной платы, как правило, осуществляют искусственным путем

с определенным градиентом температуры, что также позволяет избежать повреждения

компонентов из-за их различной теплоотдачи.

Пайка в парогазовой фазе

Область применения

Пайка расплавлением дозированной припойной пасты применима только к технологии поверхностного монтажа печатных плат.

Порядок сборки

Процесс начинается с нанесения способом трафаретной печати или диспенсерного нанесения припойной пасты на контактные площадки платы. Затем на её поверхность устанавливаются компоненты. После этого припой разогревается до температуры расплавления. В результате образуется паяное соединение между контактной площадкой платы и выводом компонента. Такая техника пайки применима к платам без монтируемых в отверстия компонентов, т. е. с набором только поверхностно монтируемых компонентов любых типов.

Описание процесса пайки

Метод пайки в парогазовой фазе является разновидностью пайки расплавлением дозированного припоя, в ходе которой пары специальной жидкости конденсируются на плате, отдавая скрытую теплоту парообразования открытым участкам микросборки (рис. 1). 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 напряжений в компонентах и местах их контактов с платой. Температура расплавления припоя также не регулируется и равна температуре кипения используемой при пайке жидкости.

При использовании установки для пайки в ПГФ таких компонентов, как чип-конденсаторы и чип-резисторы, может возникнуть брак, известный как "эффект опрокидывания компонента". Этот эффект и способы борьбы с ним будет рассмотрен в разделе "Виды брака".