Selektivní pájení a jeho metody

Co nazýváme procesem selektivního pájení? Jedná se o lokálně aplikované pájení.

Tento proces se používá zejména při dopájení vývodových součástek (patic, konektorů apod.) při smíšené montáži. Vzhledem k velkému rozmachu povrchové montáže SMT v posledních letech je technologie selektivního pájení stále více žádaná.

Obr. 1 Typická deska pro selektivní pájení

Pokud zadáte do vyhledávače titul selektivní pájení, naleznete zde celosvětově více než 70 firem, které se zabývají vývojem a výrobou zařízení pro selektivní pájení v elektrotechnice.

Selektivní pájení je alternativou k ručnímu pájení, popřípadě k technologii „pin in paste“.

Hlavní metody selektivního pájení:

Pájení na vlně s pomocí selektivních masek

Spodní část DPS je překryta speciální maskou, která zakrývá místa, jež nemají být pájena. Pájení probíhá na standardním zařízení s pájením vlnou.

Obr. 2 Selektivní maska

Tato metoda je vhodná pro velkosériovou výrobu, neboť má velmi krátký čas pájení.

Nevýhodou metody je její nízká flexibilita a výrazná technologická omezení.

Pájení horkým vzduchem

Tato metoda je vhodná zejména pro opravy integrovaných obvodů typu PLCC, SOIC, QFP, BGA apod. Nevýhodou této metody je relativně dlouhý čas pájení (cca 10 sekund a více).

Obr. 3 Pájení horkým vzduchem

Pájecí robot

Používá se zejména pro pájení speciálních součástek. Jedná se o kontaktní proces. Čas pájení jednoho bodu je cca 2 až 6 sekund. Pájecí robot může být v provedení do linky nebo jako samostatné zařízení.

Obr. 4 Pájecí robot

Pájení za pomoci světla

Používá se zejména pro pájení speciálních součástek. Jedná se bezkontaktní proces. Čas pájení jednoho cyklu je cca 1 až 5 sekund. Tato technologie může být v provedení do linky nebo jako samostatné zařízení.

Obr. 5 Pájení IR zářením

Pájení za pomocí laseru

Používá se zejména pro pájení speciálních součástek. Jedná se o bezkontaktní proces. Čas pájení jednoho bodu je cca 0,1 až 5 sekund. Pájení laserem může být v provedení do linky nebo jako samostatné zařízení.

Obr. 6 Pájení laserem

Pájení pomocí mini vlny

Tento princip můžeme rozdělit do dvou základních kategorií:

• pájení pomocí „razítek“/multi nozzle

Tato metoda vyžaduje pro každý typ desky speciální matrici s tryskami v místech pájení. Technologie má malou flexibilitu a je vhodná pro velkosériovou výrobu.

Obr. 7 Matrice pro pájení razítky

• pájení pomocí trysky/single nozzle

Tato metoda vyniká možností nastavení parametrů pájení pro každý jednotlivý pájený bod. Jedná se o vysoce flexibilní řešení. Nevýhodou je relativně dlouhý čas pájecího cyklu.

Obr. 8 Pájecí tryska (nozzle)

Obě metody mohou být v provedení do linky nebo jako samostatné zařízení.

Typy pájecích trysek/single nozzle:

1. Nesmáčená tryska (nozzle)

 

Obr. 9 Nesmáčená tryska

U tohoto typu trysky vytéká roztavený cín jedním definovaným směrem. Tento typ trysky má velmi dobrý přenos tepelné energie a tím i rychlejší čas pájení, avšak klade větší nároky na návrh samotné desky.

Obr. 10 Nesmáčená tryska při kontaktu s DPS

2. Smáčená tryska (nozzle)

 

Obr. 11 Smáčená tryska

U tohoto typu trysky cín stéká rovnoměrně po celé ploše trysky. Tento typ trysky může dosáhnout na velmi malá a komplikovaně dostupná místa. V současnosti se používají velikosti s vnitřním průměrem od 2 mm.

Obr. 12 Smáčená tryska při kontaktu s DPS

Jak je patrno z výše uvedených popisů, technologie selektivního pájení nabízí širokou škálu řešení. V počáteční fázi je tedy nutno zvolit správnou metodu, aby řešení bylo kvalitativně vyhovující a rovněž ekonomicky únosné.

www.amtest.cz