Dosky s plošnými spojmi sú konštrukčným základom, bez ktorého sa dnes neobíde ani jedno zložité rádiové alebo elektronické zariadenie v mikroprocesorovej technike. Výroba tejto základne zahŕňa použitie špeciálnych surovín, ako aj technológie na tvarovanie konštrukcie nosnej dosky. Spájkovanie vlnou je jednou z najúčinnejších metód štrukturálneho tvarovania dosiek plošných spojov.
Prípravy
Počiatočná fáza, počas ktorej sa riešia dve úlohy – výber súčiastky a zoznam potrebného spotrebného materiálu pre prevádzku, ako aj nastavenie zariadenia. V rámci prvej úlohy sa pripraví najmä základ pre dosku, zafixujú sa jej rozmery a zafixujú sa obrysy spájkovanej dosky.spojenia. Spomedzi spotrebných materiálov si vlnové spájkovanie vyžaduje pridanie špeciálnych prostriedkov na zníženie budúcej tvorby oxidov. Okrem toho je možné použiť aj modifikátory technických vlastností konštrukcie, ak sa plánuje jej použitie v agresívnom prostredí.
Zariadením na túto operáciu je zvyčajne kompaktný, ale multifunkčný stroj. Možnosti typického stroja na spájkovanie vlnou sú navrhnuté tak, aby slúžili jednovrstvovým alebo viacvrstvovým doskám s pracovným rozsahom šírky asi 200 mm. Čo sa týka ladenia tejto jednotky, v prvom rade sa nastavujú dynamické charakteristiky a priebeh. Hlavná časť týchto parametrov je regulovaná najmä cez trysku na prívod vĺn, čo vám umožňuje nastaviť tok foriem v tvare Z a T. V závislosti od požiadaviek na vytlačený uzol sú priradené aj ukazovatele rýchlosti so smerom vlny.
Foxing obrobku
Tak ako pri zváracích procesoch, aj pri spájkovaní zohráva tavivo úlohu čističa a stimulátora pre vytvorenie kvalitného spoja. Používajú sa práškové a tekuté tavivá, ale v oboch prípadoch je ich hlavnou funkciou zabrániť procesom oxidácie kovov pred začatím spájkovacej reakcie, inak spájka nespojí povrchy spojov. Kvapalné tavidlo sa nanáša pomocou rozprašovača alebo penidla. V čase kladenia je potrebné zmes zriediť potrebnými aktivátormi, kolofóniou a miernymi kyselinami, ktoré zlepšia reakcie. Penové roztoky sa nanášajú spomocou rúrkových filtrov, ktoré tvoria jemnú bublinkovú penu. V procese spájkovania metalizovanou vlnou takéto povlaky zlepšujú zmáčanie a stimulujú pôsobenie modifikátorov. Typicky kvapalné aj tuhé tavivá zahŕňajú oddelené preplachovanie alebo odstraňovanie prebytočného materiálu. Existuje však aj kategória nezmazateľných účinných látok, ktoré sú úplne zahrnuté v štruktúre odspájkovacieho materiálu a v budúcnosti nevyžadujú žiadne odizolovanie.
Predhriatie
V tejto fáze sa doska plošných spojov pripravuje na priamy kontakt s spájkou. Úlohy vykurovania sú redukované, aby sa znížil tepelný šok a odstránili sa zvyšky rozpúšťadiel a iných nepotrebných látok, ktoré zostávajú po tavení. Zariadenie na túto operáciu je súčasťou infraštruktúry zariadenia na spájkovanie vlnou a je to konvekčný, infračervený alebo kremenný ohrievač. Obsluha musí iba správne nastaviť teplotu. Ak sa teda práca vykonáva s jednovrstvovou doskou, potom sa teplota ohrevu môže meniť v rozmedzí 80 - 90 ° C, a ak hovoríme o viacvrstvových (zo štyroch úrovní) polotovaroch, potom môže byť tepelný efekt pri teplote 110-130°C. Pri veľkom počte pokovovaných priechodných otvorov, najmä pri práci s viacvrstvovými doskami, by malo byť zabezpečené dôkladné prerušované zahrievanie pri rýchlosti nárastu teploty až do 2 °C / s.
Vykonávanie spájkovania
Režim teploty pri spájkovaní je nastavený v rozsahu od 240v priemere do 260 °C. Je dôležité dodržiavať optimálnu úroveň tepelnej expozície pre konkrétny obrobok, pretože zníženie stupňa môže viesť k tvorbe nepájok a prekročenie môže viesť k štrukturálnej deformácii funkčného povlaku dosky. Čas samotnej kontaktnej operácie trvá od 2 do 4 sekúnd a výška spájky pri spájkovaní vlnou sa vypočítava individuálne s prihliadnutím na hrúbku dosky. Napríklad pri jednovrstvových konštrukciách by mala spájka pokrývať približne 1/3 hrúbky konštrukcie. V prípade viacvrstvových obrobkov je hĺbka ponoru 3/4 hrúbky dosky. Proces sa realizuje nasledovne: pomocou kompresora spájkovacieho stroja sa v kúpeli s roztavenou spájkou vytvorí vlnový tok, po ktorom sa pohybuje doska s prvkami na nej umiestnenými. V momente kontaktu spodnej časti dosky s spájkou sa vytvoria spájkované spoje. Niektoré úpravy inštalácií poskytujú možnosť meniť sklon nosného dopravníka v rozmedzí 5-9°, čo umožňuje zvoliť optimálny uhol pre prúdenie spájky.
Podmienky chladenia
Na intenzívne chladenie nie je vôbec potrebné používať špeciálne prostriedky. Okrem toho je prirodzené chladenie užitočnejšie z hľadiska získania normálneho štrukturálneho stavu obrobku. Ďalšou vecou je, že po dokončení vlnového spájkovania by sa malo zabrániť termomechanickému namáhaniu, ktoré môže byť spôsobené rozdielom v lineárnej rozťažnosti materiálu spracovávaných vyhrievaných uzlov a hlavných komponentov dosky.
Záver
Vlnová metódatepelné spájkovanie sa vyznačuje mnohými výhodami od zníženia rizika deformačných procesov až po nízke prevádzkové náklady. Mimochodom, na vykonanie postupu v plnom cykle sú potrebné minimálne organizačné náklady na prácu v porovnaní s alternatívnymi metódami. Pokrok zároveň nestojí a dnes sa objavujú rôzne modifikácie technológie. Najmä dvojvlnové spájkovanie umožňuje segmentáciu funkcií prúdenia, čím sa zlepšuje kvalita spojov na kontaktnej ploche. Druhá vlna je vybavená výlučne čistiacou funkciou, v rámci ktorej sú účinnejšie eliminované prebytočné tavidlo a spájkovacie mostíky. Samozrejme, v tomto prípade nie je komplexnosť vybavenia úplná. Jednotky sú doplnené čerpadlami, tryskami a riadiacimi jednotkami pre každú vlnu zvlášť.
