Оборудование для пайки селективной волной было изобретено более 50 лет назад и сыграло решающую роль в автоматизированном массовом производстве электронных устройств, особенно для пайки компонентов со сквозными отверстиями на печатных платах, обеспечивая высокую эффективность производства и уровень автоматизации. С появлением в последние годы различных форм упаковки компонентов для поверхностного монтажа в связи с требованиями к дизайну электронных устройств высокой плотности и миниатюрности технология сборки электронных изделий сместилась в сторону технологии поверхностного монтажа (SMT) как основной тенденции. Применение компонентов со сквозными отверстиями постепенно сокращается. Некоторые специфические области применения селективная пайка волнойМы также уделяем этому вопросу особое внимание:
Автомобильная электроника и импульсные силовые устройства
В автомобильной электронике и импульсных силовых устройствах, работающих в суровых климатических условиях и потребляющих значительную мощность, часто используются печатные платы с металлическим сердечником. Из-за серьезного несоответствия между коэффициентами теплового расширения корпусов компонентов и печатных плат традиционный процесс пайки волной не может быть использован для пайки компонентов со сквозными отверстиями на плате. Это связано с тем, что расширение печатной платы при нагреве может привести к разрушению паяных соединений предварительно запаянных керамических интегральных схем. Такие печатные платы несовместимы с технологией пайки волной, поэтому традиционно используется ручная пайка. Даже в таких случаях, если эти изделия используются в жестких рабочих условиях с сильными перепадами температур, паяные соединения подвергаются значительным механическим напряжениям сдвига, что приводит к образованию трещин. Для решения проблемы несоответствия коэффициентов теплового расширения в высокотехнологичных электронных изделиях используются печатные платы с металлическим сердечником медь-инвар-медь. Из-за их отличного теплоотвода заполнить металлизированные отверстия на плате припоем с помощью ручной пайки довольно сложно.
Большие электронные компьютеры
В некоторых больших электронных компьютерах используются многослойные печатные платы с 30-50 слоями и толщиной 2-3 мм. На таких платах имеется большое количество крупногабаритных интегральных схем поверхностного монтажа, таких как BGA и QFP, однако для некоторых высокопроизводительных микропроцессоров и разъемов все же используются компоненты со сквозными отверстиями. Эти печатные платы часто подвергаются процессу двусторонней пайки оплавлением, а для некоторых компонентов со сквозными отверстиями, которые невозможно припаять традиционными методами пайки оплавлением, требуется селективная пайка волной. Из-за большой теплоемкости 50-слойных многослойных печатных плат сложно заполнить металлизированные отверстия припоем при ручной пайке, если температура паяльника установлена на низком уровне. Однако слишком высокая температура паяльника может легко привести к отслоению паяльной площадки от подложки.
Разъемы со сквозными отверстиями с мелким шагом
В прошлом расстояние между контактами сквозных разъемов обычно составляло 2,54 мм. Однако с увеличением плотности сборки электронных изделий стали широко использоваться разъемы с расстоянием между контактами в половину сетки (1,27 мм). В процессах пайки волной возникновение коротких замыканий припоя становится более очевидным при использовании разъемов с более мелким шагом.
Военная электронная продукция
Военные электронные изделия часто работают в чрезвычайно жестких условиях окружающей среды: температура от -55°C до +80°C, относительная влажность до 90%, атмосфера соляного тумана, сильные механические вибрации и удары. Поэтому требования к надежности паяных соединений электронных изделий чрезвычайно высоки. Однако реализация процессов пайки волной для печатных плат с теплоотводами сопряжена со значительными трудностями. Из-за быстрого отвода тепла припой не успевает заполнить металлизированные отверстия, а во время пайки механические напряжения, возникающие из-за разницы температур между верхней и нижней поверхностями платы, могут вызвать расслоение между печатной платой и теплоотводом.
Применение бессвинцового припоя
Температура плавления бессвинцового припоя примерно на 40 °C выше, чем у оловянно-свинцового припоя. В условиях высокотемпературной пайки плата более подвержена изгибу и деформации, а паяные площадки на печатной плате - окислению. Кроме того, смачиваемость бессвинцового припоя хуже, чем у оловянно-свинцового припоя. Поэтому получение высококачественных и надежных паяных соединений при бессвинцовой пайке волной и бессвинцовой ручной пайке является более сложной задачей, особенно при заливке припоя в цельнометаллизированные отверстия, подключенные к питанию или заземлению.
Печатные платы высокотехнологичных электронных изделий требуют высокой плотности монтажа и стабильности качества паяных соединений. Из-за метода сборки платы и структуры высокопроизводительных печатных плат традиционные методы пайки волной и ручной пайки не могут удовлетворить требованиям процессов сборки высокотехнологичных электронных изделий. Поэтому замена традиционной пайки волной и ручной пайки на передовую селективную пайку волной является лучшим выбором для улучшения качества паяного соединения сквозных отверстий компонентов в высокотехнологичных электронных изделиях. Вышеперечисленные области применения селективной пайки волной представляют собой некоторые из наших идей. Мы приглашаем знающих людей связаться с нами для дальнейшего обсуждения.
