Пайка в инфракрасной печи
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
плотностью монтажа, производится с применением нагретого инструмента. Для чувствительных к тепловому воздействию и сложных микросборок с поверхностным монтажом ведущими японскими компаниями была разработана лазерная пайка. Ведущие поставщики сборочно-монтажного оборудования обычно включают установки для пайки в состав выпускаемых производственных линий. В технологии поверхностного монтажа компонентов для пайки компонентов на печатной плате применяются следующие методы пайки:
пайка двойной волной припоя;
пайка расплавлением дозированного припоя в парогазовой фазе;
инфракрасная пайка;
лазерная пайка;
другие методы пайки.
3. Пайка расплавлением дозированного припоя с инфракрасным (ИК) нагревом.
Процесс пайки компонентов, собранных на коммутационной плате, с помощью ИК -нагрева аналогичен пайке в ПГФ, за исключением того, что нагрев платы с компонентами производится не парами жидкости, а ИК -излучением.
В течение последнего десятилетия в промышленности велись работы по использованию ИК -излучения для оплавления пастообразных припоев, однако получаемые при этом результаты носили противоречивый характер. Основными проблемами, стоявшими перед разработчиками, были:
неравномерность нагрева сборок, появление в них горячих точек;
плохая воспроизводимость результатов вследствие рассогласования спектра излучения источника и спектра поглощения подложки, проводников, элементов;
сложность отвода легко испаряющихся веществ (флюса, органических составляющих пай и др.), которые оседали на нагревателях и ухудшали их работу;
-необходимо подбирать режимы пайки для каждого типа плат в зависимости от их геометрии, массы и т. п.
Широкое внедрение ТМП активизировало работу в области установок ИК оплавления, которые в настоящее время доведены до высокого уровня совершенства, получили широкое распространение и являются основным видом оборудования для групповой пайки ТМП ФУ.
3.1 Технологические установки пайки ИК - излучением
В зависимости от соотношения температур источника излучения и нагреваемого объекта процессы нагрева можно разделить на термодинамически равновесные и неравновесные. При равновесном нагреве температура нагревателя и объекта близки друг к другу (например, нагрев в парах кипящей жидкости), при неравновесном - значительно отличаются. На практике желательно иметь равновесный режим нагрева, позволяющий устранить неравномерность нагрева и другие отрицательные факторы.
В настоящее время в технологии ИК пайки применяют три разновидности конструкций установок, различающиеся видом излучателей: ламповые, панельные и комбинированные.
Рассмотрим более конструкций установок ИК пайки.
Установки с ламповыми излучателями содержат несколько зон нагрева, где установлен ряд трубчатых ИК ламп снизу и сверху транспортера, на котором размещают монтируемы платы(рис.8).
Рис.8.Утановка ИК лампового нагревателя:1-вытяжная вентиляция,2- матрица ИК ламп,3-плата,4- ИК лампа,5- отражатель.6-устройство охлаждения,7- конвейер
В зоне оплавления располагается большое количество ламп, заключенных в отражающие рефлекторы, что позволяет создать большую плотность ИК-излучения. В зоне предварительного нагрева лампы расположены реже, что обеспечивает плавный режим нагрева и выравнивание температуры компонентов. Для удаления летучих соединений, образующихся при пайке, на выходе и входе из зоны нагрева используется вытяжной вентиляции. На выходе также имеется система принудительного охлаждения плат.
Аналогичную конструкцию имеют установки с панельным ИК нагревом в виде керамических панелей различной мощности, что также позволяет осуществлять формирование необходимого температурно-временного профиля нагрева, но не с такой степенью гибкости. Конструкция ИК панельного нагревателя включает в себя три слоя. Лицевая сторона, обращенная к нагревательной плате, изготавливается из стекла, керамики или металла, и в зависимости от применяемого материала может выполнять функции вторичного излучателя или прозрачного окна. В первом случае излучающие свойства будут уже определяться не первичным нагревателем, а материалом лицевого слоя. Второй слой или первичный нагреватель обычно изготавливается в виде фольги или спирали из резистивного материала. Третий слой является изоляционным и выполняется из тугоплавкой керамики.
Широкое применение нашли панельные излучатели Panel IR System,работающие в среднем и дальнем спектре излучения 3-10 мкм, которые конструктивно представляют собой нагреваемые керамические панели больших размеров, работающих при температуре 200-450С.Такие установки содержат воздушные камеры с инертным газом, поэтому 60% тепловой энергии к нагреваемым объектам доставляется за iет конвекции, а 40% за iет ИК излучения среднего и дальнего спектра. Малая разница температур излучателя и нагреваемого объекта обеспечивает нагрев в режиме, близкому к равновесному. В данном случае теряются такие достоинства лампового ИК нагрева, как безынерциальность, гибкость регулирования режимов, и другие.
Большую гибкость и возможность использования преимуществ лампового и панельного нагрева обеспечивают комбинированные системы, в которых панельные и ламповые ИК нагреватели образуют необходимое количество зон нагрева,
Конструкция типичной установки ИК оплавления приведена на рисунке 9. Установка состоит из корпуса 1, внутри которого распол?/p>