Selektivní pájení - Selective soldering
Selektivní pájení je proces selektivního pájení součástí k deskám s plošnými spoji a tvarovaným modulům, které by mohly být poškozeny teplem přetavovací pece nebo vlnovým pájením v tradiční technologii montáže na povrch (SMT) nebo v technologii průchozích otvorů . To obvykle následuje po procesu přetavení v peci SMT; části, které mají být selektivně pájeny, jsou obvykle obklopeny částmi, které byly dříve pájeny v procesu přetavování na povrch, a proces selektivní pájky musí být dostatečně přesný, aby nedošlo k jejich poškození.
Procesy
Procesy montáže používané při selektivním pájení zahrnují:
- Nástroje se selektivní aperturou přes vlnovou pájku : Tyto nástroje maskují oblasti dříve pájené v procesu pájení přetavením SMT a odhalují pouze ty oblasti, které mají být selektivně pájeny v cloně nebo okně nástroje. Sestava nástroje a desky plošných spojů (PCB) se poté prochází přes zařízení pro pájení vlnou, aby se proces dokončil. Každý nástroj je specifický pro sestavu DPS.
- Hromadně selektivní pájecí pájka : Varianta pájení se selektivní aperturou, ve které specializované nástroje (s otvory umožňující čerpání pájky skrz ni) představují oblasti, které mají být pájeny. Deska plošných spojů je poté představena přes fontánu selektivní pájky; veškeré selektivní pájení desky plošných spojů je pájeno současně, když je deska spuštěna do pájky. Každý nástroj je specifický pro sestavu DPS.
- Fontána (y) pájky selektivní pro miniaturní vlny : K postupnému pájení DPS obvykle používá kulatou miniaturní čerpanou vlnu pájení, podobnou konci tužky nebo pastelky. Proces je pomalejší než předchozí dvě metody, ale přesnější. Deska plošných spojů může být pevná a vlnovitý pájecí hrnec se pohybuje pod deskou plošných spojů; střídavě může být deska plošných spojů kloubově spojena přes lázeň s pevnou vlnou nebo pájkou, aby prošla procesem selektivního pájení. Na rozdíl od prvních dvou příkladů je tento proces bez nástrojů.
- Laserový selektivní pájecí systém : Nový systém, který je schopen importovat rozložení desek na bázi CAD a použít tato data k umístění laseru k přímému pájení jakéhokoli bodu na desce. Jeho výhodami jsou eliminace tepelného napětí , jeho bezkontaktní kvalita, konzistentní vysoce kvalitní pájecí spoje a flexibilita. Průměrný čas pájení je jedna sekunda na spoj; šablony a pájecí masky mohou být odstraněny z obvodové desky, aby se snížily výrobní náklady.
Mezi méně běžné procesy selektivního pájení patří:
- Pájka za horka s přívodem pájky
- Indukční pájka s pastou, pájecími polštářky nebo předlisky a horkým plynem (včetně vodíku ), s řadou způsobů prezentace pájky
Jiné aplikace pro selektivní pájení jsou neelektronické, jako je například připojení olověného rámu ke keramickým podkladům, připevnění cívkového svodu, připojení SMT (jako jsou diody LED k deskám plošných spojů) a protipožární postřikovače (kde pojistkou jsou nízkoteplotní slitiny pájky).
Bez ohledu na použité selektivní pájecí zařízení existují dva typy aplikátorů selektivního tavidla: sprejové a dropjetové taviče. Rozprašovací tavidlo aplikuje atomizovaný tok na konkrétní oblast, zatímco dropjetové tavidlo je přesnější; volba závisí na okolnostech kolem aplikace pájení.
Pájecí fontána se selektivní miniaturní vlnou
Typ fontánové pájky se selektivní miniaturní vlnou je široce používán a poskytuje dobré výsledky, pokud je optimalizován návrh a výrobní postup DPS. Klíčové požadavky pro pájení selektivním fontánovým typem jsou:
- Proces
- Výběr průměru trysky podle geometrie pájeného spoje, vzdálenosti mezi součástmi, výšky přívodu součásti a smáčitelné nebo nesmáčitelné trysky
- Teplota pájky: Nastavená hodnota nebo skutečná hodnota na pokovené díře
- Čas kontaktu
- Předehřívání
- Typ tavidla : Čisté, na organické bázi; metoda tavení (sprej nebo dropjet)
- Pájení: metoda přetažení, ponoření nebo úhlu
- Design
- Požadavek teploty (pro pájený díl) a výběr součásti
- Blízká vůle komponent SMD skrz otvor
- Poměr průměru kolíku součásti k pokovené průchozí díře
- Délka vývodu komponenty
- Tepelné oddělení
- Vzdálenost maskování pájky (zelené maskování) od podložky součásti
Tepelné profilování
Tepelný profil selektivního procesu je kritický, stejně jako u jiných běžných automatizovaných technik pájení. Měření teploty horní části v předehřívacím stupni musí být ověřeno jako u konvenčního průtokového pájecího stroje, navíc musí být dostatečně ověřena aktivace toku. Protože je nyní k dispozici řada miniaturních profilovacích záznamníků, aby byl proces jednodušší, jako jsou jednotky Solderstar Pro.
Selektivní optimalizace pájky
K dispozici je řada přípravků, které umožňují každodenní kontrolu procesu selektivní pájky. Tyto přístroje umožňují pravidelné ověřování parametrů stroje. Lze měřit parametry, jako je doba kontaktu, rychlosti X/Y, výška vlny trysky a teplota profilu.
Využití dusíkové atmosféry
Selektivní pájení se obvykle provádí v dusíkové atmosféře. To zabraňuje oxidaci povrchu fontány a má za následek lepší smáčení. Je zapotřebí menšího toku s menším počtem zbytků. Výsledkem použití dusíku jsou čisté a lesklé spoje bez nutnosti čištění nebo kartáčování desek plošných spojů.