Способы реализации пайки и индивидуальные средства для ее выполнения.

Осуществлять процесс пайки можно с применением большого разнообразия способов. Систематизируют способы пайки по самым разным признакам, из которых наиболее существенными являются:

 характер нагрева (локальный нагрев (места или нескольких мест пайки) и фронтальный нагрев всех сопрягаемых материалов всего сборочного узла (СУ));

 механизм передачи тепловой энергии от источника тепла к объекту пайки (кондукционный (за счет теплопроводности или электропроводности), конвекционный (потоком нагретого газа); конденсационный (за счет конденсации пара); излучательный (электронным либо лазерным лучом; ИК-излучением; и др.), а также комбинированный (при сочетании нескольких механизмов теплопередачи, например, излучательный и конвекционный и др.));

 тип источника тепла (нагреваемый инструмент или часть оборудования; плазменная либо газовая горелка; волна припоя; пучки либо потоки разных видов излучения; электросопротивление, токи высокой частоты (ВЧ), расплав припоя; пары кипящей жидкости и др.);

 степень участия человека в процессе пайки (ручная (т.е. индивидуальна), полуавтоматизированная, автоматизированная и др.);

 количество одновременно получаемых паянных соединений (единичная, групповая, симультанная и др.) и т.д.

Естественно, этими признаками не ограничивается систематизация способов пайки, так как в основу их разделения еще могут быть положены физико-химические, металлургические, технологические и другие признаки процессов образования паянного соединения. Кроме того, каждый из способов пайки (в зависимости от характера подвода тепла, вида применяемой технологической оснастки (или инструмента), либо технологического оборудования, либо технологической среды, уровня автоматизации и др.) может иметь свои разновидности реализации, например, групповые способы пайки осуществляют как с помощью инструментов, так и без них (так называемые инструментальные и безинструментальные способы пайки), но и те и другие могут выполняться с использованием разных технологических сред. В частности, погружением в жидкую среду (например, в расплавленный припой или волну припоя и др.); в среде горячего газа или в парах жидкости-теплоносителя; в излучательных средах с концентрированным или с фронтальным (рассредоточенным) потоком энергии какого-либо вида излучения (УЗ, ВЧ, лазерное, электронно- либо ионнолучевое).

В зависимости от типа производства, пайка выполняется индивидуально с помощью нагретого паяльника, микропаяльника либо различными групповыми способами. Индивидуальная пайка эффективна при монтаже ячеек с ТМК и ПМК в условиях единичного и мелкосерийного производства; для проводного монтажа; после выполнения безинструментальной групповой пайки на одной или двух сторонах ПП при смешанном наборе ПМК и ТМК и двухстороннем монтаже ячеек ЭУ; при макетных, ремонтных и регулировочных работах. Под индивидуальной пайкой следует понимать такой процесс пайки, который реализуется человеком (индивидуумом) вручную с применением различных инструментов, например, паяльника и других, представленных в табл. 11.2. Индивидуальная пайка может выполняться единичным (при монтаже ТМК и ПМК) и групповым способом (обычно при монтаже ПМК) (см. табл.11.2) в зависимости от конструкции используемого монтажником инструмента (или специального приспособления для групповой пайки). Выбор способа индивидуальной пайки, и соответственно инструмента, зависит от объема выпускаемых объектов; особенностей конструкций монтируемых узлов и компонентов; вариантов сборки и монтажа ячеек; требований к качеству монтируемых объектов и их тепловых характеристик, а также от целевого использования монтажных работ. Важно вместе с тем отметить, что инструменты для индивидуальной пайки чаще всего обеспечивают контактный нагрев соединяемых материалов во время пайки (см. например 1…3 и 5…7, табл.11.2), хотя имеются и такие, которые осуществляют бесконтактный нагрев, например, с помощью горячего газа, их иногда называют газовыми паяльниками или минитермофенами (см. 4, табл.11.2).

Требуемый температурный режим при индивидуальной пайке контактным нагревом обеспечивается тепловыми и электрофизическими характеристиками применяемого инструмента (или приспособления): температурой рабочей концевой части электрода (или жала) инструмента (паяльника, микропаяльники и др.); степенью стабильности этой температуры, обусловленной динамикой теплового баланса между теплопоглощением при пайке, теплоподводом и теплозапасом в электроде (жале) инструмента; мощностью нагревателя и термическим КПД инструмента, определяющими интенсивность теплового потока в паяемые соединения и необходимую температуру пайки.

Температура рабочей концевой части жала инструмента (например, микропаяльника), измеряемая на холостом ходу, задается на 30…100 выше температуры плавления припоя. Номинальное значение температуры определяется термической чувствительностью сопрягаемых конструктивов. В процессе пайки температура жала инструмента снижается за счет теплоотдачи, что при малой мощности нагревателя ограничивает число последовательно монтируемых соединений, чтобы не выйти за нижнюю границу тепловой зоны. Мощность инструментов для монтажа микросборок и ячеек с ПМК обычно составляет 4,6,12,18,25 Вт; для монтажа ячеек с ТМК – 25,30,35,40,50,60 Вт; при проводном (жгутовом) монтаже 50,60,75,90,100, 120 Вт. Выбор мощности инструмента с учетом КПД (25…55%) производится в соответствии со средним теплопоглощением при многократной пайке компонентов на платах либо проводов (для монтажа микросборок и ПМК – 6,3…12,6 Дж; для монтажа ТМК и крупногабаритных ПМК (например, многовыводных кристаллодержателей) – 37,7…41,9 Дж; для проводного (жгутового) монтажа – 62,8 Дж).

Таблица 11.2.

Дата добавления: 2015-08-02