Сравнение пайки волной и пайки оплавлением

Поскольку современная электроника отличается малым весом, повышенной эффективностью и высокой скоростью, каждый этап производственного процесса также соответствует этой философии, включая сборку печатных плат (PCB). Пайка сыграла важную роль в определении успеха электронных продуктов, поскольку электрические соединения возникают благодаря точной пайке. По сравнению с ручной пайкой автоматическая пайка получила широкое распространение из-за ее преимуществ, заключающихся в высокой точности и скорости, а также требований к большому объему и высокой экономической эффективности. В качестве ведущих технологий пайки при сборке для обеспечения высококачественной сборки наиболее широко применяются пайка волновой пайкой и пайка оплавлением; однако различия между этими двумя технологиями по-прежнему сбивают с толку многих, и когда следует использовать каждую из них, также неясно.

Прежде чем формально сравнивать пайку волной и пайку оплавлением, очень важно понять различия между пайкой, сваркой и пайкой (рис. 1). Короче говоря, сварка — это процесс, при котором два одинаковых металла плавятся для соединения друг с другом. Пайка — это процесс, при котором два куска металла соединяются вместе путем нагрева и плавления наполнителя или сплава при высокой температуре. Пайка на самом деле представляет собой низкотемпературную пайку, а ее наполнитель называется припоем.

Когда дело доходит до сборки печатной платы, пайка осуществляется с помощью паяльной пасты. Пайка паяльной пастой, содержащей опасные вещества, такие как свинец, ртуть и т. д., называется свинцовой пайкой, а пайка паяльной пастой без опасных веществ — бессвинцовой пайкой. Свинцовую или бессвинцовую пайку следует выбирать в соответствии с конкретными требованиями продуктов, для работы с которыми будут предназначены собранные печатные платы.

Как следует из названия, пайка волной используется для соединения печатных плат и деталей посредством жидкой «волны», образующейся в результате перемешивания двигателя. Жидкость на самом деле представляет собой растворенное олово. Осуществляется в аппарате волновой пайки (рисунок 2).

Процесс пайки волной состоит из четырех этапов: напыление флюса, предварительный нагрев, пайка волной и охлаждение.

Распыление флюса. Чистота металлических поверхностей является основным элементом, обеспечивающим качество пайки, в зависимости от функций паяльного флюса. Паяльный флюс играет решающую роль в обеспечении бесперебойной пайки. Основные функции флюса для пайки включают удаление оксида с металлической поверхности плат и выводов компонентов; защита печатных плат от вторичного окисления в ходе термического процесса; снижение поверхностного натяжения паяльной пасты; и передающее тепло.

Предварительный подогрев. На поддоне по цепи, похожей на конвейерную ленту, платы проходят через тепловой туннель для осуществления предварительного нагрева и активации флюса.

Волновая пайка. Поскольку температура постоянно повышается, паяльная паста становится жидкой, и от краев платы, проходящей выше, образуется волна. Компоненты могут быть прочно закреплены на платах.

Охлаждение. Профиль пайки волной соответствует температурной кривой. Когда температура достигает пика на этапе пайки волной, она снижается, что называется зоной охлаждения. После охлаждения до комнатной температуры плата будет успешно собрана.

Поскольку печатные платы размещаются на поддоне и готовы к пайке волновой пайкой, время и температура тесно связаны с производительностью пайки. Что касается времени и температуры, то необходим профессиональный аппарат для пайки волной, тогда как знания и опыт сборщика печатных плат редко можно легко получить, поскольку они зависят от применения современных технологий и деловой ориентации.

Если температура установлена ​​слишком низкая, флюс не будет плавиться должным образом, что снижает способность вступать в реакцию и растворять оксид и грязь на поверхности металла. Кроме того, сплав не будет образовываться флюсом и металлом, если температура недостаточно высока. Следует принимать во внимание и другие факторы, такие как скорость несущей полосы, время контакта волны и т. д.

Вообще говоря, даже несмотря на то, что используется одно и то же оборудование для пайки волной, разные сборщики обеспечивают разную эффективность производства из-за методов работы и степени знаний о том, как управлять машиной.