Селективная пайка

Датчики, установленные на приспособлении для проверки параметров машины выборочной пайки

Селективная паяльная машина

Селективная пайка — это процесс выборочной пайки компонентов к печатным платам и формованным модулям, которые могут быть повреждены под воздействием тепла в печи оплавления или волновой пайки при традиционной технологии поверхностного монтажа (SMT) или через отверстия технологии сборки . Обычно это следует за процессом оплавления в печи SMT; Детали, подлежащие выборочной пайке, обычно окружены деталями, которые ранее были спаяны в процессе поверхностного монтажа оплавлением, и процесс выборочной пайки должен быть достаточно точным, чтобы не повредить их.

Процессы

Процессы сборки, используемые при селективной пайке, включают:

• Инструменты с выборочной апертурой поверх волновой пайки : эти инструменты маскируют области, ранее припаянные в процессе SMT-пайки оплавлением, обнажая только те области, которые необходимо выборочно припаять в отверстии или окне инструмента. Затем инструмент и сборка печатной платы (PCB) пропускаются через оборудование для пайки волной для завершения процесса. Каждый инструмент специфичен для сборки печатной платы.
• Массовый фонтан для селективной пайки : вариант пайки с селективной апертурой, при котором специальные инструменты (с отверстиями, позволяющими прокачивать через них припой) представляют собой области, подлежащие пайке. Затем печатная плата помещается над фонтаном селективной пайки; Вся селективная пайка печатной платы выполняется одновременно с опусканием платы в фонтан припоя. Каждый инструмент специфичен для сборки печатной платы.
• Миниатюрные волны селективного припоя : обычно для последовательной пайки печатной платы используется круглая миниатюрная волна припоя с накачкой, похожая на конец карандаша или мелка. Процесс медленнее, чем два предыдущих метода, но более точный. Печатную плату можно зафиксировать, а емкость для волновой пайки переместить под печатную плату; в качестве альтернативы, печатная плата может быть шарнирно закреплена над фиксированной волной или ванной для пайки для прохождения процесса селективной пайки. В отличие от первых двух примеров, этот процесс не требует инструментов.
• Система лазерной селективной пайки : новая система, способная импортировать макеты плат на основе САПР и использовать эти данные для позиционирования лазера для прямой пайки в любой точке платы. Его преимуществами являются отсутствие термического напряжения , бесконтактное качество, стабильно высокое качество паяных соединений и гибкость. Время пайки составляет в среднем одну секунду на соединение; трафареты и паяльные маски могут быть удалены из печатной платы, чтобы снизить производственные затраты.

Менее распространенные процессы селективной пайки включают:

• Припой горячим утюгом с подачей проволоки
• Индукционная пайка пастой-припоем, припоем площадок или заготовок и горячим газом (в том числе водородом ) с рядом способов подачи припоя.

Другие применения селективной пайки не являются электронными, например, крепление выводной рамки к керамическим подложкам, крепление выводов катушки, крепление SMT (например, светодиодов к печатным платам) и спринклеры пожарной безопасности (где предохранителем являются низкотемпературные припои).

Независимо от используемого оборудования для селективной пайки, существует два типа устройств для селективной пайки: распылительные и капельные флюсы. Распылительный флюс наносит распыленный флюс на определенную область, тогда как струйный флюс более точен; выбор зависит от обстоятельств, связанных с применением пайки.

волновой фонтан

Миниатюрный волновой селективный припой фонтанного типа широко используется и дает хорошие результаты, если конструкция печатной платы и процесс производства оптимизированы. Основные требования к селективной фонтанной пайке:

Процесс

• Выбор диаметра сопла в зависимости от геометрии паяного соединения, зазора рядом с компонентом, высоты вывода компонента и смачиваемого или несмачиваемого сопла.
• Температура пайки: заданное или фактическое значение на металлизированной детали сквозного отверстия.
• Время контакта
• Предварительный нагрев
• Тип флюса : не требующий очистки, на органической основе; метод флюсования (распыление или капельная струя)
• Пайка: метод перетаскивания, погружения или под углом.

Дизайн

• Требования к температуре (для паяной детали) и выбор компонентов
• Зазор для близлежащих SMD сквозных отверстий
• Отношение диаметра штифта компонента к металлизированному сквозному отверстию
• Длина вывода компонента
• Термическая развязка
• Расстояние маскировки припоя (зеленая маска) от контактной площадки компонента

Дроп-Джет

Дроп-Джет представляет собой электромеханическое устройство, способное по требованию наносить каплю флюса на поверхность, такую ​​как печатная плата и/или вывод компонента.

Термическое профилирование

Термический профиль селективного процесса имеет решающее значение, как и для других распространенных методов автоматической пайки.Измерения температуры верхней части на этапе предварительного нагрева должны быть проверены, как и в обычной машине для пайки потоком, дополнительно необходимо проверить достаточную активацию флюса.Теперь доступно множество миниатюрных регистраторов данных для профилирования, которые упрощают процесс, например, устройства Solderstar Pro.

оптимизация

Доступен ряд приспособлений, позволяющих ежедневно проверять процесс выборочной пайки. Эти инструменты позволяют периодически выполнять проверку параметров машины.Могут быть измерены такие параметры, как время контакта, скорости X/Y, высота волны сопла и температура профиля.

Использование атмосферы азота

Селективная пайка обычно проводится в атмосфере азота. Это предотвращает окисление поверхности фонтана и приводит к лучшему смачиванию. Требуется меньше флюса и меньше остатков. Использование азота приводит к получению чистых и блестящих соединений без необходимости очистки печатной платы или чистки щеткой.