Печи конвекционного оплавления припоя
Процесс пайки подразумевает под собой соединение двух металлических частей посредством припоя (сплава содержащего активный флюса).
Пайка обеспечивает механическое соединение выводов компонентов с контактной площадкой, а также обеспечивает электрический контакт.
Процесс получения качественного паяного соединения подразумевает выполнение следующих этапов:
1. Получение чистых и блестящих металлических поверхностей у соединяемых деталей (удаление загрязнений и окислов)
при помощи специального флюса;
2. Нагрев припоя выше точки плавления на определенное время пайки;
3. Активирование флюса при помощи нагрева;
4. Равномерное растекание расплавленного припоя по поверхностям соединяемых деталей;
5. Диффузия атомов из твердой металлической фазы соединяемых деталей в расплавленный припой.
Качество пайки выводов SMD-компонентов к контактным площадкам характеризуется краевым углом смачивания
Активные вещества - флюсы, входящие в состав паяльных паст, активируются на поверхности спаиваемых деталей при
нагреве в зоне предварительного нагрева печи и улучшают смачивание припоя благодаря силе поверхностного натяжения.
При недостаточной силе поверхностного натяжения краевой угол смачивания увеличивается, что приводит к непропаю
и как следствие - некачественному паяному соединению. Поэтому только правильно подобранный термопрофиль в печи
конвекционного оплавления под конкретный флюс может гарантировать правильную активацию флюса и полное смачивание и,
как следствие, качество паяного соединения.
Температурный профиль пайки является основной технологической характеристикой процесса пайки оплавлением.
Необходимо наиболее точно выдержать данный профиль в печи по рекомендациям производителя паяльной пасты, а также
в зависимости от размера и теплоёмкости печатной платы и компонентов на ней.
Обычно температурный профиль подбирается технологом под каждое серийное изделие.
Основные стадии пайки в печах конвекционного оплавления:
1.Предварительный нагрев (Преднагрев) предотвращает тепловой удар SMD-компонентов и плат. Скорость преднагрева 2-4 ºС/сек
2. Стадия стабилизации активизирует флюс
Характеризуется медленным повышением температуры. Флюс полностью активен при достижении температуры 150 ºС
3. Стадия оплавления. Температура выше точки плавления сплава пасты на 30-40 ºС. Это необходимо для надежного образования паяного соединения.
Пик профиля составляет 205-225 ºС (на плате). Время выше точки плавления составляет 30-90 сек
4. Стадия охлаждения. Оптимальная скорость охлаждения 3-4 ºС/сек до температуры ниже 130 ºС
Пайка оплавлением широко используется в электронике для соединения компонентов на печатных платах.
