2.3.6.3. Пайка сопротивлением

В этом случае тепло выделяется в U-образном электроде (рис. 2.14). Большое преимущество этого метода в том, что нагрев сопровождается придавливанием выводов компонента к монтажному элементу (к контактной площадке) на плате. Давление инструмента снимается только после остывания паяного узла до затвердевания припоя. Таким образом, выводы компонента принудительно фиксируются в пайке, независимо от их исходного положения над платой.

Эти виды паек хорошо управляются формированием импульса тока нагрузки. Схема групповой пайки планарных выводов микросхем ленточным нагревателем показана на рис. 2.15.

Недостатки:

• неспособность пайки разнородных компонентов с одной настройки режимов;

• загрязнения электродов флюсом и окислами припоев искажают режимы пайки.

2.3.6.4. Лучевая пайка

Локальная лучевая пайка основана на нагреве с помощью некогерентного ИК-потока (рис. 2.16). При использовании в качестве источника ксеноновой газоразрядной лампы высокого давления (ДКсР-5000 М, ДКсР-3000 М, ДКсШ-1000) в фокусе достигается температура 1000... 1500 °С. Наибольший интерес представляет такое конструктивное решение оптической фокусирующей системы, при котором малый диаметр локальной области в плоскости сочетается с вытянутостью вдоль оптической оси. Для этого малую апертуру эллиптического рефлектора, необходимую для удобства работы, совмещают с большой апертурой системы в целом, что позволяет получать фокальное пятно малого диаметра. Световые лучи, отраженные от рефлектора, поступают на линзу одновременно с прямым световым потоком от лампы. В результате фокальная область оказывается вытянутой вдоль оптической оси системы нагрева. Такая форма фокальной области позволяет снизить требования к точности расположения нагреваемых деталей.

Рис. 2.16. Схема процесса лучевой пайки

Нагрев световым лучом зависит от отражающих и теплофизических свойств поверхности. Для конкретных условий технологический режим может быть стабилизирован, обеспечивается высокая повторяемость.

Одним из главных преимуществ светолучевой локальной пайки является возможность точного дозирования световой ИК-энергии по продолжительности воздействия с помощью стандартных фотозатворов. Пайка светолучевым способом требует специального оборудования (рис. 2.17), но значительно менее сложного и громоздкого, чем лазер и установки электрон¬но-лучевой сварки. Для электронно-лучевого способа необходим вакуум, что существенно удлиняет и усложняет процесс.

Д иаметр фокальной области при светолучевом способе значительно больше (1... 15 мм), что в ряде случаев для целей пайки является важным преимуществом.

Для лучевой пайки важна плот­ность мощности, развиваемая источ­ником света, и размер зоны горения, так что чем она меньше, тем в меньшую точку можно сфокусировать пятно луча в зоне горения. В табл. 2.1 в качестве примера приведены характеристики типовых ламп, применяемых в лучевой пайке. Все они имеют кварцевый баллон с мощным отводом рассеиваемой мощ­ности. В галогенных лампах исполь­зуются металлические нити в режиме перекала. Галогенная среда позволяет испаряющемуся металлу нити вступать в соединение с галагеном и возращаться на эту же нить за счет восстановления до металлического состояния.

Без этого процесса срок службы лампы не превышал бы 100 ч.

Рис. 2.17. Внешний вид установки лучевой пайки, соотвующей схеме на рис. 2.1.6

В ртутных лампах используется электродуговой разряд в ртутных парах. Поэтому процесс поджига ртутных ламп занимает опреде­ленное время.

Таблица 2.1. Газоразрядные лампы высокго давления

Тип лампы	Плотность мощности, Вт/см2	Размер зоны горения, мм	Время жизни, ч
Галогенная лампа	400	4	2000
Ртутная лампа	20 000	1	200