39. Технология поверхностного монтажа. Пайка ик излучением, в паровой фазе, импульсная, лазерная.

Инфракрасная пайка.

Для инфракрасного нагрева используют специальные лампы накаливания и рефлекторы (эллиптические). Количество тепла регулируется мощностью излучения и скоростью движения транспортёра. Вся лампа накаливание имеет максимум излучения в инфракрасном диапазоне, но в различных областях диапазона.

Тип излучателя	Область излучения.	Плотность мощности излучения, Вт/см2	Преимущества и достоинства
Лампа накаливания с вольфрамовой нитью и внутренним рефлектором.	Ближняя инфракрасная область спектра.	300	Затемнение высокими компонентами, высокий градиент температур от поверхности в объём, чувствительность к цвету компонента
Панель из трубчатых вольфрамовых ламп накаливания.	Ближняя инфракрасная область спектра.	50	Высокий градиент температур от поверхности в объём, чувствительность к цвету компонента
Панель из трубчатых ламп с нихромовой нитью накаливая	Средняя инфракрасная область спектра.	30	Имеет преимущества для большой плотности монтажа. В отличие от первых двух – низкая чувствительность к цвету компонента.
Панель из тепло электронагревателей.	Дальняя инфракрасная область спектра.	40	Отсутствие затемнения, отсутствие чувствительности к цвету компонента. Глубина проникновения инфракрасного излучения соизмерима с его длиной волны.

Для пайки поверхностно монтируемых компонентов в основном используется средняя область спектра. Дальняя инфракрасная область используется для сушки и отверждения клеев.

Режим работы и скорость конвейера регулируется с помощью микропроцессорной системы.

Основные недостатки инфракрасной пайки:

• Поглощение энергии компонентами и платой зависит от поглощающей способностью материалов, из которых они изготовлены;

• Не все компоненты разрешено нагревать до температуры пайки;

• Не все поверхностно-монтируемые компоненты поддаются инфракрасной пайке;

• Инфракрасная пайка пригодна только для поверхностного монтажа;

• Неравномерное спектральное поглощение инфракрасной энергии различными поверхностями, неравномерный нагрев.

Пайка в парогазовой фазе (Конденсационная пайка).

• Технология основана на нагреве монтируемых узлов в парофазной среде за счёт конденсации пара рабочей жидкости на холодной поверхности монтируемого изделия. В качестве жидкости используют нагревостойкие жидко молекулярные полимера классов вторуглеродов или галоген углеродов (температура кипения 210-260 градусов Цельсия). Для пайки используют припойные пасты. Здесь невозможно перегреть изделие, температурный профиль подбирать не нужно, пайка проводится в безкислородной среде, нет необходимости промывки платы после пайки. Используется для мелкосерийного многономенклатурного производства. Основной недостаток – большой расход рабочей жидкости (повышается стоимость изделия).

• Существует 2 типа установок для пайки. Применяется в них либо одна, либо две рабочих жидкости.

При лазерной пайке, в отличие от групповых методов, проводится монтаж отдельных выводов или рядов выводов. Однако современные достижения в этой области позволили приблизить производительность монтажа к 10 соединениям в секунду и выше, что соответствует групповым методам. Кроме того, лазерная пайка отличается также следующими преимуществами [4];

• в течение времени пайки корпус компонента и печатная плата практически не

• нагреваются, что позволяет вести монтаж термочувствительных элементов; . локальность приложения тепловых нагрузок снижает возникающие при пайке

• температурные механические напряжения; . кратковременное тепловое воздействие (20-30 мс) снижает степень окисления

• припоя и толщину слоя интерметаллидов, обеспечивает мелкозернистую структуру

• зоны соединения и более высокие механические свойства без применения

• подогрева и инертной атмосферы; . возможна пайка модулей с высокой плотностью монтажа и малым шагом выводов

• без образования перемычек и шариков припоя; . оборудование лазерной пайки имеет хорошие возможности для автоматизации всего

• технологического цикла с одновременным проведением лазерного контроля паяных

• соединений,

К недостаткам лазерной пайки можно отнести более высокую стоимость применяемого оборудования.

Технологический процесс лазерной пайки включает операции по нанесению припойной пасты, адгезива (при необходимости), установку компонентов и последовательную программированную пайку выводов компонентов. Локальность теплового воздействия не требует применения специальных высокотемпературных адгезивов. Возможна также частичная сборка с дополнительной установкой и пайкой определенных компонентов, что при пайке групповыми методами можно сделать только вручную.

Время пайки вывода средних размеров составляет примерно 30 мс при средней мощности луча лазера 20 Вт. Оптимальная мощность луча лазера зависит от массы паяного соединения. Например, для пайки выводов компонентов к контактным площадкам требуется лазер с мощностью не менее 10 Вт, в то время как для пайки компонентов кшинам питания и «земли», имеющим большой теплоотвод, может потребоваться мощность газовых лазеров до 150 Вт [5].