Пайка волной припоя видео: Автоматизированная пайка и пайка волной припоя в технологии сквозного монтажа печатных плат

Автоматизированная пайка и пайка волной припоя в технологии сквозного монтажа печатных плат

Автор pcbdesigner.ru На чтение 4 мин. Опубликовано Обновлено

Наиболее часто используемым видом пайки печатных плат в технологии монтажа в сквозные отверстия и смешанной технологии (монтаж в отверстия и поверхностный монтаж) является технология пайки волной припоя. Процесс пайки волной припоя показан на рисунке 1. Монтируемая печатная плата закрепляется в конвейере. Конвейер транспортирует плату к автомату для нанесения флюса, затем следует предварительный нагрев платы, после которого осуществляется пайка волной расплавленного припоя.

Рисунок 1 — Пайка волной припоя

Одним из важнейших этапов технологического процесса пайки волной припоя является нанесение флюса. Ручное флюсование в настоящее время уступило место более точному автоматическому в целях повышения производительности. Преимуществом данной технологии пайки является лучший контроль за количеством флюса, нанесенного на печатную плату, поскольку именно флюс определяет входную и выходную геометрии волны расплавленного припоя, которые, в свою очередь, играют важную роль в минимизации таких дефектов пайки, как пропуски, перемычки или сосульки. Флюс наносят путем распыления или проведения платы через зону пенообразования, или разбрызгивания пенного флюса. Для последнего метода пайки печатных плат применяются пенные флюсователи.

После флюсования плата направляется в зону предварительного нагрева, который осуществляется излучающими обогревателями. По мере нагревания платы испаряются летучие компоненты флюсового покрытия и запускаются химические реакции между флюсом и оксидами на выводах или контактах и проводниках печатной платы.

Далее в технологии пайки волной припоя формируется подача расплавленного сплава вверх через сопла, где она достигает определенной высоты, а затем падает обратно в ванну. Температура ванны припоя 260 °С. Печатная плата перемешается на конвейере над поверхностью волны. Волна достигает нижней поверхности печатной платы, припой смачивает контактные площадки и проникает вверх через отверстия под действием капиллярности. Скорость конвейера и угол плиты, т.е. угол, при котором плата перемещается по направлению к волне, являются критическими параметрами для сведения к минимуму дефектов при пайке волной припоя.

Еще одним важным параметром для пайки волной припоя является геометрия самой волны. Ранее на самом рисунке 1 была показана схема широко применяемой двойной волны. Первая волна — турбулентная, которая противодействует силе поверхностного натяжения расплавленного припоя. Для ее формирования используют узкую струю припоя, чтобы инициировать процесс смачивания. Вторая волна — ламинарная. Ламинарная волна начинается в точке входа платы, поскольку ее геометрия позволяет удалить перемычки и излишки расплавленного припоя, которые она уносит с собой. На фотографии, приведенной на рисунке 2, показана печатная плата, входящая в турбулентную волну припоя, которая создана в системе пайки двойной волной.

Рисунок 2 — Пайка печатной платы двойной волной припоя

Одним из вариантов пайки волной припоя является так называемая селективная пайка. Вместо длинных волн, которые омывают всю печатную плату, создается мини-волна из расплавленного припоя. Уменьшенная геометрия волны позволяет производить пайку отдельных компонентов или нескольких компонентов только на отдельных участках платы. Флюсование и предварительный нагрев платы перед процессом пайки производятся в ручном режиме.

Переход на бессвинцовые припои сильно повлиял на технологию пайки волной припоя. К счастью, температура сварочной ванны 260 °С, используемая для эвтектического припоя олово-свинец, оказалась достаточной в большинстве случаев, когда применяются сплавы состава 99,3 % Sn (олово) и 0,7 % Cu (медь) и Sn-Ag-Cu (олово-серебро-медь). Некоторые производители предпочитают поднимать температуру ванны с 260 до 270 °С. В бессвинцовые припои добавляют Ni (никель) и Ge (германий) , чтобы обеспечить образование галтелей, которые специалисты отдела технического контроля (ОТК) привыкли видеть при пайке оловянно-свинцовыми припоями. Высокое поверхностное натяжение бессвинцовых сплавов повышает вероятность образования пропусков, перемычек и сосулек во время прохода печатной платы над волной припоя. Для минимизации этих дефектов пайки печатных плат следует подобрать химический состав флюсов, а также скорректировать угол платы и скорость конвейера. Наконец, особую проблему с пайкой волной бессвинцовыми припоями представляет коррозия деталей машин при контакте с оловянными сплавами. Для уменьшения коррозии рабочие колеса, сопла, перегородки, стены ванной покрывают специальными защитными материалами.

Пайка волной припоя в технологии поверхностного монтажа

Монтаж печатных плат

Автор pcbdesigner.ru На чтение 2 мин. Опубликовано Обновлено

Пайка волной припоя используется при производстве плат по смешанной технологии с использованием поверхностного монтажа и монтажа компонентов в сквозные отверстия печатной платы. Поверхностно-монтируемые компоненты на той стороне, которая подвергается пайке волной, закрепляются на месте с помощью клея. Поверхностно-монтируемые компоненты должны быть устойчивы к тепловому удару пиковых температур, который сопровождает волну расплавленного припоя. Температура на верхней поверхности печатной платы обычно остается намного ниже температуры солидуса припоя, тем самым предотвращая образование любых паяных соединений. Оборудование для пайки волной припоя может быть встроено в технологическую линию или быть периодического действия, поскольку в обоих случаях имеет аналогичную конструкцию. Встроенное оборудование для пайки волной припоя используется при больших объемах производства. Небольшие системы периодического действия могут включать в себя оборудование для селективной пайки. Это оборудование состоит из сопла для создания турбулентной волны припоя и используется для пайки только отдельных участков печатной платы, например, монтируемых через отверстия разъемов, трансформаторов или переключателей. Преимуществом селективной пайки (волной припоя) является то, что вся плата не подвергается воздействию повышенных температур.

Важным фактором пайки волной припоя являются поддерживающие приспособления, которые фиксируют плату на конвейере. При пайке оплавлением припоя конвейер может поддерживать нижнюю сторону печатной платы по всей площади. Однако при этом виде пайки нижняя сторона платы должна быть свободной для полного контакта с волной припоя. Поэтому необходимо предусмотреть дополнительные приспособления для предотвращения коробления и провисания больших плат.

Бессвинцовая технология оказала значительное воздействие на работу оборудования для пайки волной припоя. Было установлено, что те же температуры сварочной ванны, которые используются для традиционных припоев олово-свинец (от 250 до 270 °С), подходят и для бессвинцовых сплавов. Таким образом, отмывка шлака и остатков флюса после пайки волной не представляет собой серьезной проблему во время эксплуатации оборудования. Отсутствие блестящих галтелей при использовании бессвинцовых сплавов при пайке волной припоя в технологии поверхностного монтажа было исправлено путем введения добавок никеля и германия, которые изменили процесс кристаллизации сплавов, что привело к блестящей поверхности галтелей.

Бессвинцовые сплавы обладают большими коррозионными способностями и разрушают детали оборудования — рабочие колеса, перегородки и стены сварочной ванны. В новом оборудовании для пайки волной припоя эта проблема решена путем использования новых сталей и керамических покрытий.

Пайка волной припоя: ограничения использования технологии

Групповая пайка волной припоя, используемая при монтаже печатных плат – технология, хорошо зарекомендовавшая себя на протяжении многих лет. При помощи компрессоров в ванне с расплавленным припоем создаётся непрерывный поток — волна припоя, через который движется печатная плата с установленными на неё компонентами. При соприкосновении нижней части печатной платы с волной припоя происходит формирование паянных соединений.

Основное предназначение данной технологии — эффективная автоматизированная пайка разнотипных как SMD, так и ТНТ (выводных) компонентов. Для минимизации риска появления дефектов пайки волной — коротких замыканий и отсутствие паек — следует учитывать ряд факторов ещё на этапе разработки плат. Три принципа, на которых базируется данная технология: правильный выбор номенклатуры элементной базы, грамотная компоновка (дизайн) печатного узла и выбор правильной геометрии контактных площадок для компонентов на нижней стороне ПП.

Элементная база

Ограничения на использование тех или иных типов компонентов на нижней стороне ПП в случае использования пайки волной накладывает сам принцип данной технологии – формирование паяных соединений путём «омывания» компонентов и (или) их выводов расплавленным припоем.

Тип компонента, который нельзя располагать на нижней стороне ПП	Причина
Компоненты со штыревыми выводами (ТНТ)	Не могут быть запаяны (либо могут быть разрушены) при погружении в расплавленный припой
SMD компоненты с высотой корпуса более 3,5 мм	Низкая эффективность пайки из-за эффекта «затенения», высокая вероятность зацепления за элементы конструкции ванны припоя
SMD компоненты с малым шагом выводов (менее 0,8 мм)	Высокая вероятность возникновения коротких замыканий между смежными выводами
Компоненты, не рассчитанные на применение технологии пайки волной	Компоненты, которые могут быть разрушены либо частично потерять свои свойства при погружении в расплавленный припой, например, SMD светодиоды

Компоновка печатного узла

Сама конструкция ТНТ компонентов подразумевает соприкосновение с припоем в процессе пайки только выводов, через отверстия.

Предпочтительное расположение ТНТ компонентов с несколькими рядами выводов — например DIP-микросхемы или разъёмы (особенно с количеством рядов 3 и более) – длинной стороной перпендикулярно фронту волны (параллельно направлению движения платы по конвейеру).

Это объясняется тем, что при выходе ряда близкорасположенных выводов из расплавленного припоя велика вероятность коротких замыканий из-за удержания припоя между выводами, благодаря действию силы поверхностного натяжения. В случае расположения рядов выводов вдоль направления движения платы происходит последовательный отрыв выводов от припоя, обеспечивается достаточный его дренаж и минимизация вероятности появления КЗ.

Основные принципы расположения SMD компонентов относительно фронта волны припоя — расположение микросхем с параллельными рядами выводов — длинной стороной вдоль направления движения платы (аналогично ТНТ микросхемам и разъёмам), квадратных корпусов (такие как QFP) — под углом 45 градусов, для обеспечения последовательного отрыва выводов от припоя и исключения эффекта затенения, компонентов с двумя выводами (например, Chip-резисторы или диоды в корпусе SOD) — длинной стороной параллельно фронту волны, для исключения эффекта затенения.

Нежелательно близкое расположение SMD компонентов друг к другу, особенно если они имеют разную высоту – это приводит к затенению контактных площадок корпусами соседних компонентов и, следовательно, препятствует пайке. Рекомендуется располагать пассивные компоненты на расстоянии 1-2 максимальной ширины корпуса смежных компонентов. Так же следует избегать близкого расположения выводов SMD, TНТ компонентов и открытых переходных отверстий – очень велика вероятность возникновения КЗ.

Геометрия контактных площадок

Пайка волной – это комбинация действия сил притяжения расплавленного припоя к смачиваемым поверхностям (открытые проводники, контактные площадки, выводы компонентов) и его отталкивания от несмачиваемых поверхностей, таких как паяльная маска или корпуса SMD компонентов. Если контактные площадки будут очень маленькими, либо расположены в «труднодоступных» областях ПП, то это затруднит доступ к ним припоя.

Благодаря действию сил отталкивания расплавленного припоя от поверхности ПП и корпуса компонента, мениск припоя, при его движении, не достаёт до контактной площадки, происходит, так называемый, эффект «затенения» контактной площадки и вывода SMD компонента собственным корпусом – пайки в этом случае не происходит. Единственным способом обеспечить доступ припоя к месту пайки в данном случае является увеличение размера контактной площадки в сторону от компонента.

При этом смачивемая поверхность КП как бы выносится из затенённой области и «втягивает» припой к выводу. Увеличенные размеры контактных площадок SMD компонентов являются фундаментальным фактором в надёжной и качественной пайке на волне. При выборе геометрии контактных площадок для SMD компонентов, в случае их пайки на волне, рекомендуется руководствоваться требованиями стандарта IPC-7351 Generic Requirements for Surface Mount Design and Land Pattern Standard, используя данные для уровня плотности A (Most Land Protrusion).

Еще статьи о монтаже печатных плат и пайке волной:

24.07.2019Юрий Суркис

Дефекты пайки волной припоя

Первые установки пайки волной припоя появились еще в середине 50-х годов прошлого века и к настоящему времени развились от простых устройств с открытым конвейером — до впечатляющих, полностью автоматизированных комплексов с программным управлением.

Эти установки используются как для групповой пайки компонентов, монтируемых в отверстия, так и для смешанного монтажа. При пайке волной создается стационарная, постоянно обновляемая волна расплавленного припоя, печатные узлы, подлежащие пайке, движутся поперек «гребня» волны. При пайке волной время контакта платы с волной определяется шириной области контакта между волной припоя и нижней стороной платы, а также скоростью транспортировки.

Но как и у любой другой технологии у пайки волной припоя есть как свои преимущества, так и недостатки.

Достоинства:

• Пайка волной припоя — непрерывный процесс, позволяющий достичь высокой производительности;
• Быстрый перенос тепла делает данную технологию хорошо подходящей для сборки печатных плат с металлизированными отверстиями;
• Позволяет паять печатные платы с высокой плотностью монтажа, включая платы, содержащие поверхностно монтируемые компоненты;
• Совсем незначительные ограничения, накладываемые на длину печатного узла.

Среди недостатков, присущих технологии пайки волной, можно отметить следующие:

• Узкое технологическое окно процесса;
• Топология печатной платы должна быть адаптирована под направление движения платы через волну припоя;
• Большая масса припоя и его расход, значительные размеры оборудования, окисление припоя.

Независимо от используемых технологий, дефекты пайки в общей сложности остаются те же. Рассмотрим их применительно к технологии пайки волной припоя и представим рекомендации и методы их устранения на основе международных стандартов IPC-TR-460A и IPC-S-816.

Недостаточное заполнение отверстий припоем

Причины	Методы корректировки
Выделение газа. Неполное испарение растворителя флюса на стадии предварительного нагрева. Присутствие влаги	Увеличить время или температуру предварительного нагрева. Обеспечить просушку печатных плат перед сборкой
Низкая плотность флюса	Проверить и скорректировать плотность флюса
Высокая скорость конвейера	Снизить скорость конвейера
Низкая температура предварительного нагрева	Повысить температуру предварительного нагрева
Загрязнение флюса	Заменить флюс
Наличие большого количества примесей в припое, изменение состава припоя	Произвести анализ состава припоя, определить источник загрязнений, откорректировать состав припоя
Плохая паяемость отверстий и контактных площадок	Проконтролировать паяемость контактных поверхностей, произвести очистку перед сборкой
Неправильное соотношение диаметров отверстия и вывода компонента	Изменить конструкцию отверстия

Отсутствие припоя/плохое смачивание*

Причины	Методы корректировки
Высокое содержание защитного масла в волне	Откорректировать содержание и распределение масла в волне
Неправильное соотношение диаметров отверстия и вывода компонента	Изменить конструкцию отверстия. Увеличить время пайки
Недостаточное время и температура пайки	Повысить время/температуру пайки
Недостаточная активность флюса	Флюс должен покрывать всю поверхность печатной платы равномерным слоем без пропусков и пятен
Загрязнение флюса	Проконтролировать чистоту флюса. Использовать более активный флюс
Высокая скорость конвейера	Откорректировать скорость конвейера
Чрезмерное загрязнение припоя, попадание шлама на плату	Проконтролировать содержание примесей в припое, произвести его замену
Отсутствие контакта плат с припоем	Отрегулировать расстояние между волной и печатной платой
Плохая паяемость плат и компонентов	Проконтролировать паяемость плат и компонентов
Загрязнение печатных плат	Очистить платы перед сборкой

*Определяется по отталкиванию припоя от поверхностей, которые должны быть спаяны

Отсутствие припоя

Разбрызгивание шариков припоя

Разбрызгивание шариков припоя

Причины	Методы корректировки
Выделение газа: неполное испарение растворителя флюса, на стадии предварительного нагрева, присутствие влаги	Увеличить время или температуру предварительного нагрева. Обеспечить просушку печатных плат перед сборкой
Неравномерность волны	Повысить равномерность волны
Высокая плотность флюса	Откорректировать плотность флюса
Низкая температура предварительного нагрева	Увеличить температуру предварительного нагрева
Высокая скорость конвейера	Снизить скорость конвейера
Пористая структура паяльной маски	Используйте качественную паяльную маску

*Определяется по очень маленьким сферическим каплям припоя, разбрызганных по поверхности печатной платы

Перемычки припоя

Причины	Методы корректировки
Недостаточная активность или количество флюса	Использовать более активный флюс, увеличить плотность флюса
Низкая температура пайки	Увеличить температуру пайки
Недостаточный подогрев печатных плат	Увеличить температуру/время предварительного нагрева
Загрязнение припоя, попадание шлама на плату	Откорректировать содержание примесей в припое, удалить шлам
Неправильная ориентация микросхем по направлению к волне припоя	Конструкция печатных плат должна соответствовать требованиям стандарта IPS-SM-782A
Неоптимальный угол выхода платы из волны припоя	Откорректировать угол наклона конвейера

Перемычки припоя

Наплывы (избыточное количество) припоя

Сосульки и шипы припоя

Причины	Методы корректировки
Недостаточная активность или количество флюса	Использовать более активный флюс, увеличить плотность флюса
Высокая скорость конвейера	Снизить скорость конвейера
Неоптимальный угол выхода платы из волны припоя	Откорректировать угол наклона конвейера. Оптимальный угол — 7°
Низкая температура пайки	Увеличить температуру пайки
Большие открытые контактные площадки	Изменить конструкцию платы. Использовать более активный флюс
Плохая паяемость плат	Очистить платы перед сборкой

Шероховатая, зернистая, «холодная» пайка, трещины в паяном соединении

Причины	Методы корректировки
Наличие большого количества шлама и примесей в припое	Произвести анализ состава припоя, определить источник загрязнений, Откорректировать состав припоя
Недопустимое соотношение температура-время предварительного нагрева/пайки	Откорректировать температуру предварительного нагрева/пайки или скорость конвейера
Смещение компонентов во время застывания припоя	Проверить настройки оборудования, исключить вибрацию конвейера

Наплывы (избыточное количество) припоя

Причины	Методы корректировки
Неправильная скорость конвейера	Подберите оптимальную скорость конвейера
Недопустимое соотношение температура-время предварительного нагрева/пайки	Откорректировать температуру предварительного нагрева/пайки или скорость конвейера
Неправильная форма волны, угол наклона конвейера	Отрегулировать настройки параметров оборудования
Большая высота волны припоя или низкая скорость конвейера	Уменьшить высоту волны/увеличить скорость конвейера
Коробление платы	Заменить материал платы

Еще статьи о монтаже печатных плат:

24. 07.2019Юрий Суркис

Пайка волной: подготовка и технологический процесс

Печатные платы – конструкционная база, без которой сегодня не обходится ни одно сложное радио- или электронное устройство в микропроцессорной технике. Изготовление данной основы предполагает использование специальных сырьевых материалов, а также технологий формирования дизайна несущей пластины. Одним из самых эффективных методов конструкционной формовки применительно к печатным платам является пайка волной, позволяющая автоматизировать сборочные процессы в условиях смешанного монтажа припоя.

Подготовительные мероприятия

Начальный этап, в ходе которого решаются две задачи – выбор компонентной базы и перечня необходимых расходных материалов для операции, а также настройка оборудования. В рамках первой задачи, в частности, производится подготовка основы для платы, фиксируются ее размеры и намечаются контуры паяных соединений. Из расходных материалов пайка волной требует подключения специальных агентов для снижения будущего образования окислов. Кроме того, могут использоваться и модификаторы технических свойств конструкции, если планируется ее применять в агрессивных средах.

Оборудование для выполнения данной операции, как правило, представляет собой компактную, но многофункциональную машину. Возможности типовой установки для пайки волной припоя рассчитываются на обслуживание однослойных или многослойных плат с рабочим диапазоном по ширине порядка 200 мм. Что касается настройки данного аппарата, то в первую очередь устанавливаются динамические характеристики и форма волны. Основная часть этих параметров регулируется через сопло подачи волны, в частности, позволяющее задавать потоку Z- и Т-образные формы. В зависимости от требований к печатному узлу назначаются и показатели скорости с направлением волны.

Флюсование заготовки

Как и в сварочных процессах, при выполнении пайки флюс играет роль очистителя и стимулятора формирования качественного соединения. Применяются порошковые и жидкостные флюсы, но в обоих случаях главная их функция заключается в предотвращении процессов оксидирования металла до начала реакции пайки, иначе припой не свяжет поверхности соединения. Нанесение жидкого флюса производится с помощью распылителя или пенообразователя. На момент укладки смесь должна быть разбавлена с необходимыми активаторами, канифолью и мягкими кислотами, что улучшит реакции. Пенные растворы наносятся с помощью трубчатых фильтров, образующих мелкопузырчатую пену. В процессе пайки волной с металлизацией такие покрытия улучшают смачивание и стимулируют действие модификаторов. Обычно и жидкие, и твердые флюсы предусматривают выполнение отдельных операций промывки или зачистки излишек материала. Но есть и категория несмываемых активных веществ, которые полностью входят в структуру распаечного материала и не требуют какой-либо зачистки в дальнейшем.

Предварительный нагрев

На данном этапе печатная плата готовится к непосредственному контакту с припоем. Задачи нагрева сводятся к снижению термоудара и удалению остатков растворителей и прочих ненужных веществ, которые остались после флюсования. Оснастка для этой операции входит в инфраструктуру установки для пайки волной и представляет собой конвекционный, инфракрасный или кварцевый нагреватель. От оператора требуется лишь правильно настроить температурный режим. Так, если работа ведется с однослойной платой, то температура нагрева может варьироваться в пределах 80 – 90°C, а если речь идет о многослойных (от четырех уровней) заготовках, то тепловое воздействие может укладываться и в рамки 110-130 °С. При большом количестве сквозных металлизированных отверстий особенно в работе с многослойными платами должен обеспечиваться тщательный прерывистый прогрев на скорости повышения температуры до 2 °С/с.

Выполнение пайки

Температурный режим при выполнении припоя устанавливается в диапазоне от 240 до 260 °С в среднем. Важно соблюсти оптимальный для конкретной заготовки уровень термического воздействия, так как понижение градуса может привести к образованию непропаев, а превышение – к структурной деформации функционального покрытия платы. Само время контактной операции длится от 2 до 4 сек., а высота припоя при пайке волной рассчитывает индивидуально с учетом толщины платы. Например, для однослойных конструкций припой должен охватывать примерно 1/3 от толщины конструкции. В случае с многослойными заготовками глубина погружения составляет 3/4 толщины платы. Процесс реализуется следующим образом: с помощью компрессора паечной установки в ванне с расплавленным припоем формируется волновой поток, по которому перемещается плата с размещенными на ней элементами. В момент контакта нижней части платы с припоем происходит образование паянных соединений. Некоторые модификации установок предусматривают возможность изменения наклона несущего конвейера в рамках 5-9°, что позволяет выбирать оптимальный угол для стекания припоя.

Условия охлаждения

Вовсе не обязательно использовать специальные средства для интенсивного охлаждения. Более того, естественное остывание полезнее с точки зрения обретения нормального структурного состояния заготовки. Другое дело, что после завершения пайки волной следует избегать термомеханического напряжения, причиной которого может стать разница в линейном расширении материала обработанных нагретых узлов и основных компонентов платы.

Заключение

Метод волновой термической пайки характеризуется множеством преимуществ от снижения риска деформационных процессов до низкой себестоимости операции. К слову, для выполнения процедуры в полном цикле требуются минимальные организационные трудозатраты по сравнению с альтернативными способами. В то же время прогресс не стоит на месте и сегодня появляются различные модификации технологии. В частности, пайка двойной волной припоя позволяет сегментировать функции потоков, повышая качество соединений на контактном покрытии. Вторая волна наделяется исключительно очищающей функцией, в рамках которой эффективнее устраняются излишки флюса и перемычки припоя. Разумеется, в этом случае не обходится и без усложнения оборудования. Установки дополняются насосами, соплами и блоками управления для каждой волны в отдельности.

Установки для пайки волной припоя

Установки пайки волной припоя используются как для групповой пайки компонентов, монтируемых в отверстия, так и для смешанного монтажа. При пайке волной создается стационарная, постоянно обновляемая волна расплавленного припоя. Печатные узлы, подлежащие пайке, движутся в одном направлении поперек «гребня» волны.

Рис.1. Схема установки пайки волной

С момента изобретения в середине 50-х гг. прошлого века установки пайки волной развились от простых устройств с открытым конвейером до впечатляющих, полностью автоматических комплексов с программным управлением.

---

Для создания паяного соединения требуются флюс, подогрев и припой.

Флюс используется для очистки окисленных поверхностей, подлежащих пайке. Предварительный подогрев необходим для удаления основы флюса, активации флюса и уменьшения термоудара по компонентам и ПП, изготовленным из разнообразных материалов. Эти материалы представляют собой пластики, керамику, металлы, покрытия, различные химические элементы и их соединения.

При пайке волной время контакта платы с волной определяется шириной области контакта между волной припоя и нижней стороной платы, а также скоростью транспортировки.

Необходимость использования установок пайки волной для пайки плат, содержащих поверхностно-монтируемые компоненты, вызвала существенное развитие данной технологии. Были предложены установки пайки двойной волной припоя (рис. 2), которые наиболее широко используются в настоящее время.

Рис.  2. Двойная волна припоя

На результат пайки большее влияние оказывает топология ПП. Особенно это касается многовыводных компонентов, имеющих большое количество выводов, расположенных близко друг к другу. В таких случаях пайка волной затруднительна, и следует использовать пайку оплавлением. Было отмечено, что даже при оптимальной конструкции контактных площадок изоляционное расстояние между ними часто менее 0,5 мм, поэтому высока вероятность образования перемычек припоя после пайки.

Преимущества пайки волной:

• непрерывный процесс, позволяющий достичь высокой производительности;
• быстрый перенос тепла, который делает данную технологию подходящей для пайки ПП с металлизированными отверстиями;
• в большинстве случаев возможно создание тонких галтелей, что позволяет паять ПП с высокой плотностью монтажа, включая ПП, содержащие ПМИ;
• незначительные ограничения, накладываемые на длину ПП.

Среди ограничений, присущих технологии пайки волной, можно отметить следующие:

• узкое технологическое окно процесса;
• высокая стоимость технического обслуживания из-за необходимости регулярной очистки установки;
• наладка установки, требующая квалифицированного персонала;
• топология ПП, которая должна быть адаптирована под направление движения ПП через волну.

Гидродинамика волны

Волна припоя в установках пайки волной может формироваться либо механически с помощью вращающейся крыльчатки, погруженной в ванну с припоем, либо путем использования силы Лоренца, создаваемой электрическими токами и магнитными полями. Повсеместное распространение получили установки пайки волной с механическим способом формирования волны припоя. Расплавленный припой подается в волнообразователи различной конструкции. Первая турбулентная волна обеспечивает проникновение расплавленного припоя между компонентами и в переходные отверстия, нагрев и смачивание всех выводов компонентов. Окончательное формирование паяных соединений, а, соответственно, и дефектов происходит при прохождении второй, ламинарной волны.

Как правило, ламинарные волнообразователи называют буквой греческого алфавита, форма которой приблизительно соответствует форме формирующейся волны. Существуют λ-, Ω-, δ-, Τ-волнообразователи. Необходимо иметь в виду, что качество пайки зависит в основном от правильной настройки волны, а не от конструкции волнообразователя. С другой стороны, поскольку на качество пайки оказывает влияние большое количество факторов, волнообразователей, позволяющих полностью исключить образование дефектов, не существует.

Конструкция ламинарного волнообразователя должна обеспечить наличие «мертвой» зоны, в которой припой не движется либо движется с очень малой скоростью. Контакт платы с волной происходит в «мертвой» зоне или вблизи

Лучшая цена на пайку волной припоя — отличные предложения по пайке волной от мировых продавцов пайки волной припоя

Отличные новости !!! Вы находитесь в нужном месте для пайки волной припоя. К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене.Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку эта пайка верхней волной в кратчайшие сроки станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что приобрели пайку волной на AliExpress. Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в пайке волной и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов.Мы поможем вам разобраться, стоит ли доплачивать за высококачественную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь. И, если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе.Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца. Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет. Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести wave soldering по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы. На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.

Проблемы с пайкой

Wave — Скачать PDF бесплатно

Предисловие xiii Введение xv 1 Планирование конструкции для поверхностного монтажа Электронные продукты общего назначения 3 Электронные продукты специального назначения 3 Высоконадежные электронные продукты 4 Экологичность

Подробнее

Боб Уиллис руководит пайкой. com

Сборка гибких схем из бессвинцового сплава припоя Боб Уиллис leadfreesoldering.com Введение в компонент видеоклипов для бессвинцовой сборки www.bobwillis.co.uk/lead/videos/components.rm Напечатано

Подробнее

Сборка пакетов LPCC AN-0001

Сборка пакетов LPCC AN-0001 Монтаж на поверхности Сборка и транспортировка пакетов ANADIGICS LPCC 1.0 Обзор Усилители мощности ANADIGICS обычно упаковываются в бессвинцовый пластиковый держатель микросхемы (LPCC)

Подробнее

Конструкция электронной схемы:

Конструкция электронных схем: Для построения электронных схем используются различные методы.Выбор метода зависит от ряда факторов, в том числе от доступных вам ресурсов и от того, насколько

Подробнее

Хорошие доски = результаты

Раздел 2: Изготовление печатных плат и паяемость Хорошие платы = результаты Изготовление плат — один из аспектов индустрии производства электроники, о котором инженеры SMT часто мало знают.

Подробнее

CYGNAL Примечание по применению

AN014 — Учебное пособие по ручной пайке для устройств QFP с мелким шагом Область применения CYGNAL Примечание по применению Этот документ предназначен для помощи дизайнерам в создании своих первоначальных прототипов систем с использованием Cygnal TQFP и LQFP

Подробнее

Рекомендации по проектированию деталей и процессу

Конструкция деталей и руководство по процессу пайки оплавлением гибких схем к печатным платам с импульсным нагревом оплавлением ВВЕДЕНИЕ В этом отчете будут рассмотрены определение процесса и компоненты, используемые в

Подробнее

ПРОИЗВОДСТВО ГИБКИХ ЦЕПЕЙ

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ГИБКИХ СХЕМ IPC-DVD-37 Ниже приводится копия комментария для DVD-37.Содержание этого сценария было разработано группой экспертов отрасли и основано на лучших доступных

. Подробнее

Мультигибкие схемы Aust.

Состав: Основные материалы Ламинатный препрег Размер панели (использование) Многослойный слой N.C. Дизайн схемы сверления Контроль импеданса Тип паяльной маски Легенда Печатная плата Окончательная обработка позолотой Профилирование Окончательное тестирование

Подробнее

Бессвинцовая пайка волной

Китай — Корея — Сингапур — Малайзия — США — Нидерланды — Германия ВОЛНОВЫЙ СЕЛЕКТИВНЫЙ РЕЗЕРВНАЯ ПАЙКА Пайка Бессвинцовая пайка волнами Урсула Маркес 18, 23 октября Дорожная карта пайки волной пайки Параметр

Подробнее

Что такое поверхностный монтаж?

Способ крепления электронных компонентов к печатной плате Паяное соединение образует механическое и электрическое соединение. Что такое поверхностный монтаж? Склеивание паяного соединения к поверхности

Подробнее

Сборка электронных компонентов

Сборка электронных компонентов Itrogen обычно используется для создания подходящей атмосферы для сложной сборки с мелким шагом в производстве электронных печатных плат, жестких дисков и полупроводников, где

Подробнее

Анализ структурной целостности

Анализ структурной целостности 1. КОНЦЕНТРАЦИЯ НАПРЯЖЕНИЙ Игорь Кокчаров 1.1 НАПРЯЖЕНИЯ И КОНЦЕНТРАТОРЫ 1.1.1 Напряжение Приложенная внешняя сила F вызывает внутренние силы в несущей конструкции. Внутренние силы

Подробнее

Печатные платы

Печатные платы Luciano Ruggiero [email protected] DEIS Università di Bologna Flusso di progetto di un circuito stampato 1 Технические характеристики Перед тем, как приступить к проектированию, вам необходимо разработать

Подробнее

Обучение и справочное руководство

Версия Это рекламный образец учебно-справочного руководства IPC DRM-PTH-D.Пожалуйста, не используйте этот ОБРАЗЕЦ в учебных или справочных целях. IPC — это некоммерческое объединение электроники

Подробнее

Электронная плата в сборе

Сборка электронных плат ERNI Systems Technology Systems Solutions — универсальный магазин — www. erni.com Содержание ERNI Systems Technology Soldering Technologies Пайка SMT Пайка THR Пайка THT —

Подробнее

ИНСТРУКЦИИ ПО ЭКРАННОЙ ПЕЧАТИ

ИНСТРУКЦИИ ПО ПЕЧАТИ ЭКРАНА для фотоизображающих паяльных масок и идентификаторов. Двухкомпонентные паяльные маски типа 5600 и идентификаторы Mega Electronics Ltd., Mega House, Grip Industrial Estate, Линтон, Кембридж, АНГЛИЯ

Подробнее

Руководство по проектированию запуска соединителя

WILD RIVER TECHNOLOGY LLC Руководство по проектированию запуска разъемов для ВЧ-разъемов с вертикальной установкой Джеймс Белл, технический директор, 23.04.2014 В этом руководстве представлена ​​информация о типовой процедуре проектирования запуска,

Подробнее

Волновая пайка — Как сокращается волновая пайка?

Фильтр категорий: Показать все (117) Наиболее распространенные (1) Технологии (15) Правительство и военные (23) Наука и медицина (28) Бизнес (14) Организации (19) Сленг / жаргон (22)

метеостанция 9011 9011 9011 Скорость ветра 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011 Wind Shield различных компаний) (немецкий язык: переменный ток) Спрингс (Флорида) 9011 Оружие Навыки игры 901 41901 18 WS Соединенное Королевство Восток в Индию (обозначение маршрута; ВМС США)

Акроним	Определение
WS	Work Safe
WS	Веб-службы
WS	Мастерская
WS	Веб-сайт			stat)
WS	World Series
WS	Сервер глобальной сети (WAN)
WS	Wall Street
WS	Службы дикой природы
WS	Западное Самоа
WS	Уинстон Салем (Северная Каролина)
WS	Водоснабжение
WS	Водные виды спорта
WS	Синдром Вильямса
WS	Западная сторона
WS6
WS6
WS	Женские исследования
WS	Широкоэкранный
WS	Западный Сиэтл (Вашингтон)
WS
Westjet	Рабочий лист
WS	Уилл Смит (актер)
WS	Белое пространство
WS	Веб-сокет (компьютерный протокол)		Уильям Шейп
WS	World Service (BBC) 9 0119
WS	Спецификация оружия (я)
WS	Система оружия (я)
WS	Зимний семестр (немецкий: зимний семестр)
WS	White Supremacy
WS	Walsall (почтовый индекс, Соединенное Королевство)
WS	Wii Sports (видеоигра)
WS	Western Shelter (производитель)
WS	Скорость ходьбы
WS	Предупреждающий знак
	WS1 Палка для ходьбы	Рабочее пространство
WS	World-Sheet
WS	Уильям Шатнер (актер)
WS	Датчик воды (разные компании)
WS	Уэсли Снайпс (актер)
	WSW WS	Вт-секунда (энергетическая единица)
WS	WordStar
WS	Рабочая поверхность
WS	Wechselstrom 9011	Weather Squadron
WS	Wayward Sisters (сериал)
WS	Женщины в науке
WS	Wembley Stadium (Англия)
WS	Растворимость в воде 9011 9
WS	Начало недели
WS	Еженедельная сводка
WS	Уоррен Сапп (футболист)
WS
WS	Влажный сезон
WS	World Services
WS	Сдвиг ветра
WS	Синдром Ваарденбурга WS
Общество дикой природы Белый лист
WS	Статус работы
WS	Warsong (игры, World of Warcraft)
WS	World Studies (курс / класс)
Woods-Saxon
WS	Wilderness Society
WS	Белый лосось (Вашингтон)
WS	Wing Station
WS	Заявление о работе
WS	Ward Save 9011 9011 9011 9016 (Warhammer Gaming)	Washington Star
WS	Волновая пайка
WS	Зимняя соната (корейское телешоу)
WS	Набор для записи
			W Кованая сталь		WS	Писатель на печатку
WS	Рабочий сервер
WS	Уолли Сццербяк (баскетболист)
WS
Письменное представление Изображение
WS	World Senior
Wing Support
WS	Общество Сторожевой Башни (Свидетели Иеговы)
WS	Wave Shape
WS	Will Shortz (создатель популярного кроссворда)
WS	World Shift (игра)
WS	Wadley Southern Railway Company
WS	West-Saxon (лингвистика)	(лингвистика)	Здоровье
WS	Waylon Smithers (The Simpsons)
WS	Начальник отдела заработной платы
WS	Weebl’s Stuff (средний)
WS	Wisselstroom (голландский: переменный ток)
WS	Wheelin ‘Sportsmen
WS	Wall Slide14 906 9011	Wall Slide	WS	своенравный супруг
WS	Watch Supervisor
WS	Wire Send
WS	Walkersville Southern (железная дорога)		(железная дорога)
WS	Warp Star (игровой)
WS	Оружейная наука
WS	Wartungssystem
Wartungssystem
Wartung
WS	Whittaker — Shannon (теорема выборки)
WS	Weber-Schafheitlin Integral
WS	Ширина перекоса
WS	Спецификация / система оружия
Warehouse	WSare Warren Shepell Consultants Corporation (Торонто, Онтарио, Канада)

Волновая пайка — Infogalactic: ядро ​​планетарных знаний

Пайка волной — это процесс пайки в массе, используемый при производстве печатных плат. Печатная плата проходит над поддоном с расплавленным припоем, в котором насос вызывает всплытие припоя, которое выглядит как стоячая волна. Когда печатная плата контактирует с этой волной, компоненты припаиваются к плате. Волновая пайка используется как для сборки печатных схем в сквозных отверстиях, так и для поверхностного монтажа. В последнем случае компоненты наклеиваются на поверхность печатной платы (PCB) с помощью установочного оборудования перед тем, как пропустить через волну расплавленного припоя.

Поскольку компоненты со сквозными отверстиями были в значительной степени заменены компонентами для поверхностного монтажа, пайка волной припоя была вытеснена методами пайки оплавлением во многих крупномасштабных электронных приложениях.Тем не менее, все еще существует значительная пайка волной припоя там, где технология поверхностного монтажа (SMT) не подходит (например, устройства большой мощности и разъемы с большим количеством контактов), или где преобладает простая технология сквозного монтажа (некоторые основные устройства).

Процесс пайки волной

Есть много типов машин для пайки волной припоя; однако основные компоненты и принципы работы этих машин одинаковы. Основное оборудование, используемое во время процесса, — это конвейер, который перемещает печатную плату через различные зоны, поддон с припоем, используемый в процессе пайки, насос, создающий настоящую волну, распылитель для флюса и площадка для предварительного нагрева.Припой обычно представляет собой смесь металлов. Типичный припой имеет химический состав 50% олова, 49,5% свинца и 0,5% сурьмы. ^[1]

Флюс

Флюс в процессе пайки волной припоя имеет первичную и вторичную цели. Основная цель — очистить компоненты, подлежащие пайке, в основном любые оксидные слои, которые могли образоваться. ^[2] Есть два типа флюса: коррозионный и некоррозионный. Некоррозионный флюс требует предварительной очистки и используется, когда требуется низкая кислотность.Коррозионный флюс является быстрым и требует небольшой предварительной очистки, но имеет более высокую кислотность. ^[3]

Предварительный нагрев

Предварительный нагрев помогает ускорить процесс пайки и предотвратить термический шок. ^[4]

Очистка

Некоторые типы флюсов, называемые флюсами «без очистки», не требуют очистки; их остатки доброкачественны после процесса пайки. ^[5] Обычно флюсы без очистки особенно чувствительны к условиям процесса, что может сделать их нежелательными в некоторых областях применения. ^[5] Однако для других видов флюса требуется стадия очистки, на которой печатная плата промывается растворителями и / или деионизированной водой для удаления остатков флюса.

Отделка и качество

Качество зависит от правильной температуры при нагреве и от правильно обработанных поверхностей.

Дефект	Возможные причины	Эффекты
Трещины	Механическое напряжение	Потеря проводимости
Полости	Загрязненная поверхность Отсутствие флюса Недостаточный подогрев	Уменьшение силы Плохая проводимость
Неправильная толщина припоя	Неправильная температура припоя Неправильная скорость конвейера	Чувствительность к стрессу Слишком тонкий для текущей нагрузки Нежелательная перемычка между дорожками
Плохой проводник	Загрязненный припой	Неисправности продукта

Типы припоя

Для создания припоя используются различные комбинации олова, свинца и других металлов.Используемые комбинации зависят от желаемых свойств. Самая популярная комбинация — 63% олова, 37% свинца. Эта комбинация прочна, имеет низкий диапазон плавления, быстро тает и схватывается. Более высокий состав олова придает припою более высокую коррозионную стойкость, но повышает температуру плавления. Другой распространенный состав — 11% олова, 37% свинца, 42% висмута и 10% кадмия. Эта комбинация имеет низкую температуру плавления и полезна для пайки компонентов, чувствительных к нагреванию. ^[6]

Влияние скорости охлаждения

Важно, чтобы печатные платы охлаждались с разумной скоростью.Если они охлаждаются слишком быстро, печатная плата может деформироваться, и припой может выйти из строя. С другой стороны, если печатной плате дать остыть слишком медленно, она может стать хрупкой, а некоторые компоненты могут быть повреждены из-за нагрева. Печатная плата должна охлаждаться либо тонкой струей воды, либо воздухом, чтобы уменьшить степень повреждения платы. ^[7]

Термическое профилирование

Термическое профилирование — это измерение нескольких точек на печатной плате для определения теплового отклонения, которое требуется в процессе пайки.В производстве электроники SPC (статистический контроль процессов) помогает определить, находится ли процесс под контролем, по параметрам оплавления, определяемым технологиями пайки и требованиями к компонентам. ^[8] Для таких продуктов, как Solderstar WaveShuttle и Optiminer, были разработаны специальные приспособления, которые проходят через технологический процесс и могут измерять температурный профиль, а также время контакта, параллельность волн и высоту волн. Эти приспособления в сочетании с программным обеспечением для анализа позволяют инженеру-технологу установить и затем контролировать процесс пайки волной припоя.

См. Также

Список литературы

Дополнительная литература

.