Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Методы групповой пайки при монтаже в отверстия
В настоящее время применяют различные способы групповой пайки. Однако наиболее широкое распространение получили два способа: пайка погружением в расплавленный припой и пайка волной припоя.
При всех способах групповой пайки процесс начинается с подготовки поверхности печатной платы, которая заключается в зачистке мест пайки и обезжиривании.
Защита участков платы, не подлежащих пайке, осуществляется маской из бумажной ленты, пропитанной костным клеем. Вместо бумажной маски применяют слой краски, наносимой через сетчатый трафарет. Краска должна противостоять непосредственному воздействию расплавленного припоя, температура которого доходит до 260°С. Следующим этапом является нанесение флюса и подогрев платы, который удаляет влагу и уменьшает термический удар в момент погружения платы в расплавленный припой. Испарение влаги уменьшает разбрызгивание припоя и образование газов, приводящих к пористости соединения.
Процесс пайки установленных на плате элементов заключается в нанесении расплавленного припоя на обработанные флюсом поверхности.
При пайке погружением плату помещают в кассету и погружают в расплавленный припой на половину толщины платы. Затем включают вибратор, что создает условия для проникновения флюса и припоя. Амплитуда вибрации устанавливается экспериментально для каждого типа и размера плат в пределах такого максимального значения, при котором не происходит разбрызгивания флюса и припоя. Время выдержки при температуре припоя 240°С составляет 6...11 с, а при температуре припоя 250°С - 4...8 с.
Ванны для припоя оснащают терморегуляторами, поддерживающими температуру припоя в заданных пределах, и реле времени со звуковой сигнализацией. Нагревательные элементы обеспечивают более интенсивный нагрев дна ванны. В этом случае благодаря естественной конвекции в жидком припое будет происходить непрерывное его перемешивание, обеспечивающее однородность состава припоя во всем объеме ванны. По окончании пайки плату извлекают из припоя и выдерживают над ванной 5...7 с.
Недостатки: коробление плат вследствие температурных деформаций, необходимость поддержания постоянной высоты уровня припоя в ванне и быстрое окисление расплавленного припоя.
Пайка погружением в расплавленный припой: 1 - электрический обогреватель; 2 - расплавленный припой; 3 - печатная плата с установленными радиодеталями; 4 - приспособление для установки платы; 5 - вибратор; 6 - маска; 7 - изоляция |
Пайка волной припоя представляет собой процесс, при котором нагрев паяемых материалов, перемещаемых над ванной, и подача припоя к месту соединения осуществляются стоячей волной припоя, возбуждаемой в ванне. Под стоячей волной понимается состояние среды, при которой расположение максимумов и минимумов перемещений колеблющихся точек среды не меняется во времени.
При пайке волной припоя устраняется возможность быстрого окисления припоя и температурных деформаций платы. В ванне 5 находится припой, расплавленный нагревателем 4. Печатная плата 2 проходит по гребню волны 1, которая создается подачей припоя через сопло определенной формы валом с крыльчаткой 3. Постоянный контакт платы с припоем обеспечивает быструю передачу теплоты, что сокращает время пайки.
Температура пайки 240…270 оС, скорость транспортирования 0,5…3 м/мин, время пайки 1…7 с, производительность до 1000 изделий/час. Размеры волны припоя: должна быть одинаковой высоты по всей ширине припоя, угол ≈6о, по возможности волна должна быть бурной в начале и ровной к концу, относительная скорость припоя и транспортера, площадь контакта (при большой площади контакта увеличивается производительность процесса). Перемычки удаляют воздушным ножом.
Недостатки:
Для исключения этих недостатков используют двойную волну припоя: первая волна турбулентная из сопла с большим давлением, вторая волна ламинарная с пониженным давлением более плоская и разрушающая образующиеся перемычки.
Пайка волной припоя |
Каскадная пайка |
Пайка волной припоя может быть реализована каскадным методом, обеспечивающим более стабильную волну припоя по высоте.
Каскад 1 состоит из гребней 3, расположенных под углом 10°. расплавленный припой 2 из ванны подается на верхнюю ступень каскада. Дальнейшее движение припоя происходит самотеком, с последнего гребня припой стекает обратно в ванну. Плату 4, покрытую флюсом, помещают в кассету и перемещают по направляющим, расположенным под углом 10°. При этом происходит последовательное трехкратное касание мест пайки с припоем, что обеспечивает качественную пайку выводов всех элементов 5, установленных на печатной плате.
Заключительной операцией при всех методах групповой пайки является удаление маски. Для этого печатную плату погружают на 0,8...0,9 ее толщины в ванну с горячей водой (t=90°С) и выдерживают до тех пор, пока она не отклеится (2...3 мин). Затем плату обдувают горячим воздухом до полного высыхания. Удаление флюса осуществляется в ванне со смесью бензина (50%) и спирта (50%).