Пайка оплавлением в SMT-технологии заключается в том, что плата с электронными деталями, размещенными на ней в точках припоя, помещается в печь, где паяльная паста расплавляется и формируются паянные соединения. Этот метод обеспечивает серийное производство радио- и микроэлектронных изделий, одновременно снижая процент брака.
Виды печей для пайки методом оплавления
В данном методе пайки задействуются следующие виды печей:
- Камерные (периодические). Представляют собой замкнутую камеру, в которую помещается партия электронных плат. Оператор вносит в блок управления температурный профиль, меняющий нагрев спиралей на протяжении всего процесса пайки. Благодаря герметичности камерной печи возможно создание в ней вакуума или атмосферы из инертного газа, которая предотвращает коррозию металлических соединений. Такие установки используются в мелкосерийном и тестовом производстве, а также тогда, когда необходимо строго контролировать температурные и атмосферные условия пайки.
- Встраиваемые. Такие печи интегрируются в производственные линии и имеют сквозную нагревательную камеру, в которую платы с электронными деталями подаются непрерывным конвейерным потоком. Подача плат с электронными компонентами осуществляется с помощью установочной машины без участия оператора. Температурный профиль a таких печах определяется разной температурой в зонах (обычно от 5 до 7) нагревательной камеры и скоростью продвижения конвейера. Хотя вакуум во встраиваемых печах невозможен, в них может поддерживаться инертная атмосфера из азота. Такие устройства используются в крупносерийном производстве электронных компонентов за счет высокой пропускной способности. Подобрав нужное количество зон, можно сократить термический удар по высокочувствительным к температуре деталям и тем самым снизить процент брака.
Температурные профили для пайки оплавлением
Использование припоев без содержания свинца показало влияние на процесс пайки. Понадобилось создание соответствующих температурных профилей. Механизм нагрева (инфракрасный, конвекционный или их сочетание) способен создавать максимальные температуры для плавления бессвинцовых составов (217 °С по сравнению со 183 °С для сплавов с содержанием свинца).
В бессвинцовой пайке применяются два основных температурных режима:
- С выдержкой. Это развитие стандартного профиля пайки свинцово-оловянными припоями. Его отличием стало увеличение температуры для бессвинцовых сплавов с повышенной температурой плавления, таких как Sn-Ag-Cu. Этап выдержки необходим для активации флюса, прогрева плат и деталей.
- Шапочный. Этот температурный режим – разновидность предыдущего, позволяющее быстрее выполнить нагрев, что уменьшает время нахождения в печи чувствительных к теплу деталей и материалов. Однако, ускоренный нагрев платы повышает риск термоудара для некоторых элементов – таких, как крупные устройства из пластика и керамики, а также некоторых элементов самих ПП (например, глухих отверстий).
Для формирования подходящего температурного режима необходим баланс между температурой, достаточной для плавления припоя в местах соединения каждой детали, независимо от ее размера и конфигурации, и исключением термоударов компонентов или подложки. Соблюсти это условие, используя данный метод пайки, не всегда возможно, поэтому часто для печатных плат с разнообразными элементами применяется отдельно ручная или выборочная пайка.
