5.1.3 Пайка волной припоя

Сущность данного метода (рис. 5.4) заключается в том, что, плата 1, подлежащая пайке, с постоянной скоростью перемещается по гребню волны расплавленного припоя 2. Волна припоя образуется над зеркалом ванны 5 в результате принудительной подачи припоя через специальное сопловое устройство насосом 3.

Рис. 5.4. Схема пайки волной припоя: 1 – печатная плата с

навесным монтажом; 2 – волна припоя; 3 – нагнетательный

насос; 4 – нагреватель; 5 – ванна с припоем

Непрерывное движение конвейера с паяемой платой явилось предпосылкой создания автоматизированных линий производства печатных плат, включающих в себя полный комплекс операций технологического цикла: установку элементов на плату, обезжиривание, флюсование, подогрев, пайку, отмывку от флюса и сушку.

Метод пайки волной припоя, по сравнению с погружением, имеет ряд достоинств:

• гребень волны припоя (как и флюса) значительно возвышается над уровнем зеркала ванны, в результате чего траектория движе­ния платы не меняет своего направления и всё время остается прямолинейной, что существенно упрощает конструкцию установки;

• габариты плат не связаны с площадью зеркала припоя, поэто­му в одной и той же ванне при наличии сменных сопел на выходе нагнетательного насоса можно выпол­нять пайку плат различных размеров;

• подача припоя в сопло происходит не с поверхности, а из глубины ванны, поэтому зеркало припоя на гребне волны свободно от загрязнений и окисных пленок, которые не успевают образовываться. В отличие от данного способа, при пайке погружением очистка зеркала припоя от шлаков должна производиться перед пайкой каждой платы, что усложняет процесс;

• непрерывное перемещение припоя на гребне волны создает ус­ловия для свободного выделения газообразных продуктов разложения флюса, исключает образование газовых раковин;

• уменьшается степень коробления плат, так как соприкосновение их с припоем идет не по всей площади одновременно, а лишь последовательно отдельными зонами;

• высокая разрешающая способность метода позволяет без наплывов и перемычек паять платы с малой шириной зазора между печатными проводниками, составляющей (0,150,25) мм.

Для увеличения разрешающей способности некоторые зарубежные фирмы используют подачу внутрь ванны или на гребень волны жидкотекучего растительного масла, которое снижает поверхностное натяжение. Применение масла не ухудшает паяемости.

Степень использования перечисленных достоинств пайки волной припоя в каждом конкретном случае её применения во многом зависит от конст­руктивного исполнения оборудования.

В связи с широкой номенклатурой изделий электронной техники, большим многообразием конструкций, подвергаемых пайке, в промышленности применяется специализированное оборудование, которое обычно проек­тируется и изготавливается самим предприятием, выпускающим элек­тронную технику. Оборудование компонуется из отдельных блоков, соединенных общим транспортирующим устройством. Каждый из блоков вы­полняет свою операцию и может работать самостоятельно. В последо­вательности выполнения операций технологического цикла в состав оборудования входят:

• блок флюсования;

• блок предварительного подогрева платы (рефлектором, ТЭНом, инфракрасными лампами, горячим воздухом);

• блок создания волны припоя, включающий систему подачи припоя, сопло для формирования волны и ванну с припоем;

• блок очистки от флюса;

• блок сушки плат после очистки;

• транспортная система;

• система управления синхрон­ной работой оборудования.

В блоке создания волны припоя нашли применение два способа:

• магнитный способ, основанный на использовании ванны как магнитопровода. Прохождение тока в обмотке магнитопровода индуктирует ток в припое и приводит к выбросу жидкого металла в сопло. Основной недостаток этого способа – неравномерность выброса припоя;

• механический способ (наиболее распространенный), при кото­ром волна расплавленного припоя образуется насосом поршневого, шнекового или турбинного типа.