Селективная пайка

Технология селективной пайки
Селективная пайка - это процесс монтажа выводных компонентов (DIP - Drop-In Process) на печатную плату, при котором основные этапы процесса (флюсование, преднагрев и пайка) осуществляются локально на конкретных участках поверхности платы за счет использования флюсователя с форсункой, расположенного на координатных осях XY, а также ванны небольшого размера, расположенной на координатных осях XYZ, для которой путем прогона припоя насосом через специальную насадку создается миниволна расплава необходимой формы.
Флюсование
Выборочное нанесение флюса на точки пайки посредством распыления его мелкими порциями. Обычно насадка с форсункой распыления находится на подвижных координатных осях XYZ, которые обеспечивают точное позиционирование на точках нанесения (до ±0,05 мм) и пятно распыления около 2-3 мм.
Предварительный нагрев
Нагрев поверхности печатной платы примерно до 110-130 °С и активация нанесенного ранее флюса. Нагрев производится как в отдельной секции оборудования, так и, опционально, в модуле пайки для лучшего качества. Нагрев осуществляется чаще всего за счет ИК ламп и конвекции.
Пайка
Миниволна касается точек пайки, обеспечивая отличное качество и повторяемость паяного соединения. Обычно плата с компонентами остается в стационарном положении, а ванна с припоем и созданной миниволной перемещается по координатам XYZ для запаивания точек по заданной программе.
Преимущества технологии селективной пайки
Технология селективной пайки имеет ряд преимуществ перед альтернативными технологиями пайки (волновая, ручная, роботизированная), что делает ее наиболее востребованной технологией в настоящее время:
  • Обеспечивает высокое качество и повторяемость паяных соединений за счет полной автоматизации процесса;
  • Не требует затрат на специальную оснастку, как, например, в случае с волновой пайкой, где могут быть необходимы специальные экраны для пайки, как следствие снижение стоимости подготовки производства, более гибкий характер производства при изменении конструкции платы и снижение трудоемкости изготовления платы (нет необходимости устанавливать и снимать плату с оснастки);
  • Энергоэффективная технология за счет того, что масса припоя в ванне обычно не превышает 20 кг (по сравнению с волновыми пайками, где необходимо держать 150-200 кг, а иногда и гораздо больше, в расплавленном состоянии);
  • Экономичная технология по использованию материала: флюс и припой наносятся только на места пайки, исключая факторы разбрызгивания и излишнего нанесения. За счет малого количества припоя в ванне образование шлама на порядок меньше, чем на волновой пайке, а также расход азота для области пайки значительно уменьшен, что снижает нагрузку на азотный генератор. Размер разовой заправки машины на запуске и в дальнейшем при эксплуатации существенно сократит производственный затраты;
  • Возможность независимой регулировки и настройки технологических параметров для каждой точки, что обеспечивает отличное качество пайки для разнообразных компонентов на плате, например, когда есть мощный трансформатор, требующий много тепла для пайки и малый резистор, где требуется меньшее количество энергозатрат;
  • За счет узконаправленной вертикальной миниволны обеспечивается наилучшая заполняемость припоем отверстий с выводами компонентов, что просто необходимо для печатных модулей ответственного применения (автоэлектроника, авиа и т.д.);
  • Может применяться как свинцовая, так и бессвинцовая технология;
  • Отсутствует вероятность перегрева соседних компонентов на плате: тепло подводится только к выбранным участкам, где необходимо осуществить пайку, исключая повторный тепловой удар для ранее установленных компонентов;
  • Технология менее затратна с точки зрения технического обслуживания: требует всего 10-15 минут перед началом смены для обеспечения непрерывной работы в течение всего дня.
  • Программирование установок селективной пайки интуитивно понятно, не требует больших навыков и опыта и не требует длительной отладки. Подготовка управляющей программы осуществляется как по CAD файлам, так и по фотографии платы.

Оборудование для селективной пайки
Все вышеперечисленные преимущества однозначно определяют технологию селективной пайкой как приоритетную к внедрению на производство. Конструктивно оборудование, использующее технологию селективной пайки, может отличаться друг от друга по следующим признакам:
  • Одельностоящее или конвейерное исполнение;
  • Количество одновременно обрабатываемых изделий в пределах одной машины;
  • Количество волнообразователей и последовательность их работы (синхронная, последовательная и т.д.;
  • Возможность масштабирования системы пайки.
Оборудование по конструктивному исполнению способно удовлетворить условия технического задания любого заказчика.

Пайка окунанием это разновидность технологии, в которой неподвижна ванна, а перемещается печатная плата. Эта разновидность технологии хорошо проявляет себя в бюджетных решениях селективной пайки, однако, это, пожалуй, единственная разновидность технологии, требующая оснастки (волнообразователя).

Для мелкосерийных и единичных производств подойдут отдельностоящие селективные пайки: оборудование, в котором все этапы технологии организованы в одном пространстве. Это позволяет в дополнение ко всем преимуществам технологии экономить рабочее пространство на участке и располагать оборудование в удобном месте, обеспечивая логичный и эффективный маршрут изготовления изделия.

В случае больших объемов производства от среднесерийного до массового целесообразно использовать модульное построение линии. В этом случае возможно спроектировать как одноконвейерную, так и многоконвейерные линии для производства путем набора необходимого количества модулей при обеспечения времени цикла выпуска изделия. Возможна поставка отдельных модулей для так называемой «расшивки узких мест» уже существующих линий: для увеличения производительности (например, поставка дополнительного модуля пайки для увеличения производительности линии почти вдвое). Также для производительности можно использовать модули с двумя ваннами.

Предлагаемое компанией Солидус оборудование обладает отличными характеристиками с применением оригинальных конструктивных решений.

Помимо базовых опций поставляемое оборудование имеет ряд отличительных особенностей, которые существенно упростят эксплуатацию машины и повысят качество выпускаемой продукции:
  • система автокалибровки высоты волны;
  • система автоподачи припоя в ванну;
  • система автоматической очистки волнообразователей;
  • роликовый конвейер;
  • обеспечивающий минимальные краевые технологические поля на плате и т.д.