К.В. Фролов - Технологии, оборудование и системы (1062200), страница 183

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 183)

Упакованные в ленту компоненты размешают на боббинах, которые устанавливают в карусель, поворачивающуюся вокруг вертикальной оси. Печатную плату располагают на двухкоординатном столе. При работе автомата нужный компонент подается в питатель путем поворота карусели. Вакуумный пинцет забирает компонент, а револьверная головка поворачивает его на 90 ', затем компонент передается в устройство контроля электрических параметров. В следующей позиции компонент центрируется, т.е. его положение корректируется по отношению к установочному месту на плате.

Затем головка поворачиваеюя в следующую позицию, плата с помощью двухкоординатного стола перемещается в рабочее положение и происходит установка компонентов на плату, затем цикл повторяется. Револьверная головка имеет четыре захвата, что позволяет в 4 раза повысить производительносп* автомата. В автомате, представленном на рис. 6.1.24, револьверная головка поворачивается вокруг вертикальной оси, число захватов может достигать десяти, что значительно повышает быстродействие. Цикл работы автомата аналогичен предыцушему; поворот карусели, выбор вакуумным пинцетом соответствующего элемента, поворот револьверной головки, перемещение печатной платы в рабочее положение при помоши двухкоординатного стола, установка элемента на плшу.

В других позициях происходит поворот элемента, его центрирование, проверка. СБОРКА ПЕЧАТНЫХ УЗЛОВ РАДИОЗЛЕКТРОННОй АППАРАТУРЫ Рпс. 6.1.24. Схемы ппепппаввдевьвеге гйеречвеге аатепата с Ваззвчюам Пааюаежеапеи ревелюеевой гелевюп а - горизонтальным; б — вертнкальным; 1- печатная плата; 3- монтируемый КМП; 3- зоюгеюппилельиая револьверная головка; 4- карусель е бебеппамп Пайва иечатвых узлов волной припев. Пайка волной припоя появилась в 60-е годы и в настоящее время достаточно хорошо освоена. Она применяется только для компонентов в отверстиях плат (традиционная технология), хотя ее можно применать для поверхностно- монтируемых компонентов с несложной конструкцией корпусов, устанавливаемых на одной из сторон коммутационной платы.

Технолопи пайки проста. Платы, установленные на конвейере, подвергаются предварительному нагреву, исключающему тепловой удар на этапе пайки. Затем плата проходит над волной припоя. Сама волна, ее форма и динамические характериеппсн являются наиболее важными параметрами оборудования Юш пайки. С помощью сопла можно менять форму волны; в наиболее простых установках для пайки применяется симметричная волна. Однако лучшее качество лайки получается при использовании несимметричной формы волны (в виде греческой буквы (2, г;образной, Т-образной формьг).

Направление н скоросп движения потока припоя, доепаающего платы, также могут варьироваться, но они должны быль одинаковы по всей ширине волны. Угол наклона конвейера для плат тоже регулируется. Некоторые установки для лайки оборудуются дешунтирующим воздушным ножом, благодаря чему уменьшается число перемычек припоя. Нож располагается за участком про- хождения волны припоя и включается в работу, когда припой находится еше в расплавленном состоянии на коммутационной плате. Узкий поток нагретого воздуха, движущегося с высокой скоростью, уносит с собой излишки припоя, разрушая перемычки и способствуя удалению остатков припоя.

Пайи двойной волной припоя. В ПУ с комбинированньпп монтажом, где с одной стороны устанавливюотся ИЭТ, а с обратной стороны ПМ ИЭТ, пайка волной припоя создает множеспю де4юкгов, связанных как с конструкцией плат, так и с особенностями пайки: непропаи и отсутствие галтелей припоя из-за эффекта затенения выводов компонегпа друпопи компонентами, преграждающими доступ волны припоя к соответствующим контакппям площадкам, а также появление полостей с захваченными газообразными продуктами разложения флюса, мешающими дозировке припоя.

Поэтому применяют технологический процесс пайки двойной волной припоя. Первая волна становится турбулентной и узкой, она исходит из сопла под большим давлением (рис. 6.1.26). Турбулентность и высокое давление потока припоя исключают формирование полостей с шзообразньгми продуктами разложения флюса. Однако турбулентная волна образует перемычки припоя, которые разрушаются второй, более пологой ламинарной волной с малой окороспю течения. Вторая волна обладает очищающей способностью и устраняет перемычки припоя, а также завершает формирование галтелей. Для обеспечения эффективности пайки все параметры каждой волны должны быть регулируемыми. Поэтому установки вля пайки двойной волны имеют отдельные насосы, соила, а также блоки управления дпя каждой волной.

В установках для пайки двойной волной припоя также возможно применение дешунтнруюшего ножа, служащего для разрушения перемычек из нрипоя. Рве. 6.1.25. Схема пайва ввойвой воевой ппппоп: 1, 2- номера юлн Глава 6.1. ПЕЧАТНЫЕ ПЛАТЫ Подача наделал Выход гегеаого н предварнгеяь- дайна рзсллааааннам наделая н его Плата с усгано номлонентамн г бенуняяцноннеа отверсгне Нагреввтезь 1~ Вентнляцнонн озаерсгне абачнй контейнер нз стаял Кнлязгнй ягндннй рзоругаеведоред Рве.

6.1.16. Схема вайян в нврвгвзвввй фазе с ясгавьзвваавем ехавй техвеавпвгесхей ервям Пайка двойной волной припоя применяется в основном для одного типа ПУ - с традиционными компонентами на лицевой стороне и монтируемыми на поверхносп простыми компонентами (чипами и транзисторами) на обратной. Некоторые ПМ ИЭТ (даже пассивные) могут быль поврехщены при погружении в припой во время пайки. Поэтому важно учитывягь их термостойкосп. Если пайка двойной волной применжтся юш монтажа плат с установленными на их поверхности ПМ ИЭТ сложной структуры, необходимо: применять поверхностно-монтируемые ИС, не чувствительные к тепловому воздействию; снизить окорость конвейера; проектировать коммутационную плату таким образом, чтобы исключить эффект затенения.

Разнесенные, не загораживающие дРуг друга хомлоненты способствуют попаданию припоя на кахдый требуемый участок платы, но при этом снижается плотность монтажа. При высокой плотности монтажа, которую позволяет реализовать технология но~пажа на поверхность, практически невозможно пропаять поверхностно-монтируемые компоненты с четырехсторонней разводкой выводов (например, христаллоносители с выводами). Чтобы уменьшить эффект затенении, лрямоутольнме чипы следует размещать перпендикулярно направлению движения волны.

Пайва ПУ в наро-газовой фазе. Пайка в наро-тазовой фазе начинается с нанесения способом трафаретной печати лрипойной лас- ты на контактные площадки ПП. Затем на поверхносгь платы устанавливаются ПМ ИЭТ. В ряде случаев припойную пасту просушивают после нанесения с целью удаления из ее состава летучих интредиентов или предотвращения смещения компонентов непосредственно перед пайкой.

После этого плата разогревается до температуры расплаалешщ прилойной пасты. В результате образуется ивяное соединение мехду контактной площадкой платы и выводом ПМ ИЭТ. Пайка в парс-газовой фазе является разновидностью пайки расплавлением дознрованного припоя, в ходе которой пары специальной хидкости ковщенсируютгл на коммутационной плате, отдавая скрытую теплоту ларообразования открытым участкам ПУ. При этом припойная ласта раоплавляется и образует гантель между выводом компонента и контактной площадкой платы. Когда температура платы достигает температуры зпщкости, конденсация прекращасгся, в результате чего заканчивается и ншрев пасты. Повышение температуры платы от ее начальной температуры (например, окружаялцей среды перед лайкой) до температуры расплавленного припоя осуществляется очень быстро и не поддается регулированию.

Поэтому необходим предварительный подогрев платы с компонентами для уменьшения термических напряжений в компонентах н местах их контактов с платой. Температура раоплавления припоя тюске не регулируется и равна температуре кипения (рис. 6.1.26). СБОРКА ПЕЧАТНЫХ УЗЛОВ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ Пайка рыювавлевием дозироаавиого припая ияфряхраеямм авгревом. Пайка ПМ ИЭТ, собранных иа коммутационной плате, с помощью ИК-нырева аналогична пайке в парогазовой фазе за исключением того, по нагрев платы с компонентами производится не парами жидкости, а ИК-излучением. Основньпа механизмом передачи теплоты, используемым в установках пайки с ИК- нагревом, являетоя излучение.

Передача теплоты излучением имеет большое преимугцесшо перед теллоотдачей за счет теплопроводностн и конвекции, так как это единственный из механизмов теплопередачи, обеспечивающий передачу тепловой энергии по всему объему монтируемого устройспю. Остальные механизмы теплопередачи обеспечивают передачу тепловой энергии только поверхности монтируемого изделия. В процессе пайки ИК-излучением скорость нырева регулируется изменением мощности каждого излучателя и скорости движения конвейера с ПП.

Поэтому термические напрюкення в компонентах и платах могут быть снижены посредством постеленного нагрева элементов. Основным недостатком пайки с ИК-ныревом яшшется то, что количество энергии излучения, поглощаемой компонентами и платами, зависит от поглощающей способности материалов, из которых они изготовлены. Поэтому нагрев осуществляется неравномерно в пределах монтируемого устройсша. Пайха кристаллоносителей без выводов или с Х-образными выводами может оказаться невозможной в установках о ИК-ныревом, если компонент непрозрачен для ИК-излучения. В некоторых установках для пайки с ИК-нагревом вместо лзып ИК-излучения применяются панельные излучающие системы. В этом случае излучение имеет намного большую длину волны, чем излучение традиционных источников.

Излучение такой излучающей системы не нагревает непосредственно микро- сборку, а поглощается технологической средой, которая передает теплоту микросборке за счет конвекции. Этот способ пайки устраняет рял недостатков, присущих традиционной пайке с ИК-нагревом, — неравномерный прогрев отдельных частей мюсросборхи и невозможность пайки компонентов в корпусах, непрозрачных для ИК-излучения. Лазерная пайва. Лазерная пайка (пайка лучом лазера) не относится к групповым методом, поокальку моитюк ведется ло каждому отдельному выводу либо ло ряду выводов. Однако бесконтактность приложения тепловой энергии позволяет повысить скорость монтажа до 10 соединений в секунду и приблизиться по щюизводительности к пайке в паровой фазе и ИК-изтучеиием.

Характеристики

Список файлов книги