Технология конвекционной пайкиКонвекционная пайка основана на использовании принудительной конвекции горячего воздуха. Суть технологии состоит в контролируемом нагреве печатного узла с установленными на паяльную пасту компонентами до точки расплавления припоя.
Какие задачи решает?- Сборка электронных устройств. Конвекционная пайка подходит для массового производства печатных узлов. Технология позволяет быстро и качественно спаивать множество компонентов за один цикл.
- Производство электронных изделий с высокой плотностью размещения компонентов. Метод обеспечивает равномерный нагрев печатного узла, что важно при работе с миниатюрными и тесно расположенными элементами.
- Высокая производительность. Автоматизация процесса, высокая скорость и повторяемость конвекционной пайки позволяют увеличить выпуск продукции при сохранении качества.
Конвекционная пайка обеспечивает высокое качество и надежность электронных устройств, область ее применения охватывает широкий спектр отраслей:
- производство мобильных устройств;
- автомобильная промышленность;
- изготовление бытовой техники;
- выпуск промышленного оборудования;
- производство медицинского оборудования и др.
Соблюдение параметров пайки является важным фактором при формировании качественного соединения, которое будет устойчиво к отказу в процессе эксплуатации.
Преимущества конвекционной пайки- Точность контроля температуры, что позволяет избежать повреждения электронных компонентов.
- Высокая производительность процесса сборки. На конвейере может оплавляться сразу несколько электронных сборок.
- Возможность пайки компонентов с различными размерами и формами.
- Минимизация дефектов пайки благодаря равномерному нагреву.
- Оплавление по термопрофилю, заданному производителем паяльной пасты и компонентов, с целью формирования качественного и надежного соединения.
Термопрофиль в конвекционной пайкеТермопрофиль в конвекционной пайке представляет собой зависимость изменения температуры с течением времени в период работы. Он важен для оптимизации процесса и обеспечения его качества.
Ключевые стадии термопрофиля:
- Преднагрев. Начальный этап, необходимый для равномерного нагрева компонентов перед пайкой.
- Зона активации паяльной пасты. Этот участок термопрофиля повышает и удерживает температуру, необходимую для начала пайки.
- Пиковая температура. Это значение представляет максимальную температуру, достигаемую в процессе пайки. Оптимальный показатель зависит от типа компонентов и паяльных материалов. Именно на этом этапе припой переходит в жидкую фазу и формируются соединения между компонентами и печатной платой.
- Охлаждение. Контролируемое снижение температуры для остановки процесса формирования соединений.
Подбор термопрофиля в конвекционной пайке помогает оптимизировать процесс, улучшить качество соединений и предотвратить повреждения компонентов вследствие неправильных температурных режимов.
Оборудование для конвекционной пайкиДля проведения пайки оплавлением используется специальное оборудование. Оптимальной является конвекционная печь. Она обеспечивает равномерный нагрев печатной платы и компонентов, не имеет теневых зон в отличие от технологии ИК-нагрева.
Современные конвекционные печи состоят из таких узлов:
- Транспортная система. Для перемещения плат используется регулируемый по ширине конвейер, позволяющий выполнять пайку с высокой производительностью. В печи одновременно может находиться несколько электронных сборок.
- Система нагрева. Применяется воздушный поток для передачи тепла на поверхность платы и оплавления припоя. В печи установлены нагревательные ТЭНы и конвекторы (вентиляторы), которые создают циркуляцию горячего воздуха.
- Система контроля. Для качественной пайки необходимо отслеживать температуру. Система включает датчики, регуляторы и программное обеспечение для управления нагревом.
Вакуумный модуль помогает устранять образование пустот при монтаже таких компонентов, как QFN, обеспечивая более надежные и прочные соединения.
Основная задача пайки в инертной среде – защита от окисления. Это особенно важно для работы с мелкими компонентами, так как окисление может повлиять на качество соединения. Также некоторые паяльные пасты, например с органическим флюсом, могут применяться только в азотной среде.