Пайка в инфракрасной печи
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
оправдались. Температура внутри не сравнима с температурой поверхности ПП и быстро выравнивается вследствие теплопроводности и конвекции. Менее чувствительны к перегреву большие корпуса (например, SOIC-40) по сравнению с малогабаритными (SOT-23, SOIC-8 и др.) вследствие значительно большей их массы. С ростом скорости движения конвейера возрастает влияние излучения по сравнению с кондукциеи и конвекцией, что приводит к росту температуры корпуса ( рис. 17). Платы зеленого, голубого, красного или черного цвета имеют степень черноты поверхности в пределах 0,91 ... 0,95 при Т = 230 С, что приводит к разнице в температуре нагрева 1 ... 4С и подтверждается измерениями с помощью термопар.
Значительное влияние на равномерность нагрева сборки оказывают установленные на плате элементы, причем как их геометрия, так и масса. Наличие тени практически не сказывается на скорости нагрева. В одной серии экспериментов было увеличено расстояние между элементами с 2,5 до 5 мм, что привело к снижению массы сборки приблизительно на 8 % и росту максимальной температуры при оплавлении также на 8 %. Такое пропорциональное снижение массы и повышение температуры наблюдалось постоянно. "ияние на скорость нагрева цвета, затененности и других оптических характеристик объекта практически всегда мало по сравнению с влиянием его массы и геометрии.
Пайка двусторонних плат. На практике используют две разновидности технологического процесса - пайка за один проход или за два прохода. В первом случае используют установки с нижними и верхними излучателями, во втором- только с верхними. В последнем варианте плату закрепляют на ленточном конвейере и два раза пропускают ее через установку пайки. Перед вторым проходом плату переворачивают, при этом оплавленные при первом проходе элементы оказываются снизу, припой частично расплавляется, но сил поверхностного натяжения оказывается достаточно, чтобы удержать элементы (проверяли ИС в корпусах с выводами J-типа и чип -элементы).
При одинарном проходе для крепления элементов на нижней стороне платы применяют отверждаемые с помощью ИК и УФ излучения адгезивы, причем предпочтительным является УФ отверждение. Возможно также для целей закрепления элементов использовать паяльную пасту, предварительно высушенную при температуре 165 С и охлажденную до комнатной температуры. Затем плату переворачивают, наносят пасту на другую сторону, устанавливают элементы и производят ИК оплавление. Паста удерживает ИС в корпусах LCC и чип -элементы на месте. Последний способ находится в стадии изучения.
Атмосфера в рабочей зоне. При проведении ИК оплавления состав атмосферы внутри рабочей зоны установки может быть легко проконтролирован и поддерживаться с высокой точностью. Возможно, определять наличие посторонних газов при их концентрации до 1 ... 3 ррт, что позволяет подробно изучить влияние различных загрязнений и измерение их концентрации в атмосфере на качество паяных соединений.
В установках наиболее часто оплавление ведут в воздушной атмосфере, однако это не всегда желательно, поскольку присутствующий в его составе кислород приводит к разрушению, как органических материалов, так и металлов. Разница в температурах разложения материала и оплавления определяет температурное окно процесса в воздушной среде. Если этот диапазон температур мал, то скорость нагрева должна быть невелика, температура сборки близка к равновесной перед вводом изделия в зону оплавления. Представляет проблему окисление металлических выводов на втором этапе ИК оплавления, а также возникновение шариков припоя вследствие окисления припоя в паяльной пасте. Для успешного проведения операции оплавления длительность всего цикла не должна превышать 100-150с.
Наиболее часто при создании инертной среды используют азот с малым содержанием кислорода. При этой атмосфере, возможно, нагревать стеклотекстолитовыс печатные платы до температуры 300 "С без их расслоения, расширяя окно процесса на 240 %, в результате чего цикл оплавления может быть сокращен до 90-50 с. Кроме чисто экономических выгод, такой подход снижает опасность теплового повреждения элементов, устраняет окисление флюса, что способствует лучшему очищению подлежащих пайке поверхностей и снижению вероятности образования шариков припоя.
Применяют также водородно-азотную атмосферу, которая благоприятно воздействует на используемый при пайке флюс, увеличивая краевой угол смачивания флюса по отношению к полимерным материалам и керамике.
Так, введение 5 % водорода в азотную среду приводит к значительному снижению растекания флюса по подложке.
В этом случае, во-первых, можно уменьшить радиус галтели припоя в паяном соединении, образующийся при оплавлении.
Во-вторых, снизить вероятность смещения элементов вследствие ее скольжения на флюсе. И, наконец, увеличение краевого угла смачивания уменьшает количество флюса, затекающего под корпус элемента, что упрощает очистку плат и снижает степень ионных загрязнений.
Изменение в контактном угле смачивания флюса обусловлено увеличением его поверхностной энергии в присутствии водорода.
3.4 Установка температурного режима инфракрасной пайки
Прежде чем производить пайку необходимо правильно установить температурный режим установки инфракрасной пайки.
Для этого необходимо:
- закрепить термопару на плате таким образом, чтобы спай термопары был плотно прижат к поверхности печатной платы.
Термопару желательно закрепля?/p>