Печь для волновой пайки и печь для оплавления припоя
Что такое волновая сварка, сварка оплавлением? На что следует обратить внимание при выполнении соответствующих работ?
Волнообразная сварка подразумевает плавление припоя (свинцово-оловянного сплава), который может формироваться электрическим или электромагнитным насосом в виде волнообразного паяного потока в соответствии с требованиями проектирования, а также путем впрыскивания азота в паяльную ванну. Это позволяет печатной плате с предварительно установленными компонентами проходить через волнообразный паяный поток, обеспечивая тем самым мягкую пайку механических и электрических соединений между свариваемым концом компонентов или выводами и контактной площадкой печатной платы. В зависимости от геометрии волнообразных паяных потоков, используемых в оборудовании, системы волнообразной сварки подразделяются на множество типов.
Процесс волновой сварки: Вставка компонента в соответствующее отверстие → предварительное нанесение флюса → предварительная термообработка (температура 90-1000°C, длина 1-1,2 м) → волновая сварка (220-2400°C) → удаление лишних выводов → контроль качества.
Процесс пайки оплавлением обеспечивает пайку механического и электрического соединения между сварочным концом или штырем поверхностно собранного компонента и контактной площадкой печатной платы путем повторного расплавления пастообразного припоя, предварительно нанесенного на контактную площадку печатной платы.
Волновая сварка — это новая технология сварки, разработанная с учетом растущего внимания к защите окружающей среды. Раньше для сварки использовались сплавы олова и свинца, но свинец — тяжелый металл, очень вредный для организма человека. Поэтому сейчас существует бессвинцовый процесс. В нем используются сплавы *Sn, Ag, Cu* и специальный флюс, а температура сварки требует все более высокого предварительного нагрева. Также необходима зона охлаждения после прохождения печатной платы через зону сварки. С одной стороны, это предотвращает тепловой удар, с другой — наличие помех, которые могут повлиять на обнаружение.
Почему необходима защита N2?
С увеличением плотности сборки появление технологии сборки с малым шагом привело к созданию процесса и оборудования для пайки оплавлением с заполнением азотом, улучшению качества и выхода годной продукции при пайке оплавлением, и стало направлением развития этой технологии. Пайка оплавлением с использованием азота имеет следующие преимущества:
Предотвратить восстановление окисления
Увеличение силы смачивания при сварке и ускорение скорости смачивания.
Данное изобретение позволяет уменьшить образование оловянных шариков, избежать образования перемычек и обеспечить высокое качество сварки.
Для достижения заявленного качества сварки особенно важно использовать паяльную пасту с более низким содержанием активного флюса, что одновременно улучшает качество паяного соединения и снижает изменение цвета основного материала. Однако недостатком является существенное увеличение стоимости, которое возрастает с увеличением количества азота. При необходимости достижения содержания кислорода 1000 ppm и 50 ppm в печи потребность в азоте различается. Современные производители оловянной пасты стремятся разработать несмываемую паяльную пасту, которая хорошо сваривается в атмосфере с высоким содержанием кислорода, тем самым снижая потребление азота.
Для внедрения азота в процесс пайки оплавлением необходимо провести анализ затрат и выгод. К преимуществам относятся увеличение выхода годной продукции, улучшение качества, снижение затрат на доработку или ремонт и т.д. Полный анализ часто показывает, что внедрение азота не увеличивает конечную стоимость, а наоборот, приносит выгоду.
В настоящее время большинство используемых печей являются печами с принудительной циркуляцией горячего воздуха, в которых контроль расхода азота затруднен. Изобретение предлагает несколько способов снижения расхода азота, уменьшения площади входного и выходного отверстий печи. Важным моментом является использование перегородок, рулонных занавесей или подобных конструкций для перекрытия неиспользуемой части входного и выходного отверстий. Другой способ заключается в использовании принципа, согласно которому слой горячего азота легче воздуха и нелегко смешивается с ним. При проектировании печи нагревательная камера располагается выше входного и выходного отверстий, образуя таким образом естественный слой азота в нагревательной камере, уменьшая количество компенсирующего азота и поддерживая требуемую чистоту.
Пример применения корреляции приборов.
Диаграмма регулирования содержания кислорода и потока азота.
Рабочий процесс
