Суть селективной волновой пайки заключается в замене полной волны традиционной волновой пайки программируемыми соплами, позволяющими только контактам в определенных областях контактировать с жидким припоем, например, контактными разъемами вокруг BGA, толстыми медными контактами силовых модулей или контактными площадками разъемов, в то время как термочувствительные компоненты, такие как MCU, кварцевые генераторы и электролитические конденсаторы, полностью избегают зон с высокой температурой. Эта возможность дифференцированного управления температурным режимом напрямую определяет верхний предел производительности первого прохода плат смешанной сборки.
Почему необходимо отказаться от процесса пайки волновой пайкой полноразмерных плат
Когда печатная плата одновременно оснащена QFN с шагом 0,4 мм, сквозными радиаторами и алюминиевыми электролитическими конденсаторами, пайка волновой пайкой всей платы неизбежно приводит к суперпозиции трех типов отказов: уровень пустот в нижней части QFN превышает 25%, подъем припоя на выводах радиатора составляет менее 1,8 мм, а температура корпуса электролитического конденсатора превышает 105 ℃, вызывая внезапное увеличение тока утечки. Селективная волновая пайка посредством сегментированного планирования траектории сопла контролирует время погружения припоя различных участков на уровне 2,1 секунды, 3,6 секунды и 1,3 секунды соответственно и устанавливает температуру ванны для припоя на уровне 255 ℃, 262 ℃ и 248 ℃ по мере необходимости, тем самым достигая многомерной развязки процессов в рамках одного процесса.
Жесткие ограничения при выборе сопла и конструкции приспособления
Стандартное коническое сопло φ1,6 мм на модели JJY S320 подходит только для DIP-компонентов с корпусами выше 0805. Для пайки разъемов FPC с шагом контактов 0,5 мм необходимо заменить его плоским соплом с боковой отводящей канавкой и использовать силиконовый фиксатор с нулевым зазором, чтобы компенсировать деформацию края платы. В противном случае доля соединений холодной пайки, вызванных небольшой короблением печатной платы в процессе пайки погружением, достигает 47%. Мы провели измерения на заводе автомобильной электроники в Дунгуане и обнаружили, что на каждые 0,05 мм отклонения от плоскостности опорной пластины приспособления сила растяжения паяного соединения уменьшается на 12,3 Н.
Распыление флюса не лучше, если он толще
При локальной пайке погружением предъявляются более строгие требования к активному окну флюса. Чрезмерное распыление не только увеличивает частоту засорения форсунок в 3,8 раза, но и оставляет ионы хлорида в местах, где нет пайки, что приводит к последующим отказам CAF. Фактические измерения двухканальной системы распыления JJY показывают, что когда толщина пленки флюса контролируется на уровне 80±5 нм, угол смачивания паяного соединения остается стабильным в пределах 22–26°, тогда как после превышения 95 нм угол смачивания вместо этого увеличивается до уровня выше 31°, что указывает на то, что активные компоненты подверглись термическому разложению и дезактивации.
Ключевые действия по ежедневному техническому обслуживанию
Перед каждой заменой линии фаску на выходе сопла необходимо вручную отполировать наждачной бумагой из карбида кремния толщиной 300 меш; в противном случае остаточный осадок припоя изменит распределение пограничного слоя жидкости, в результате чего колебание высоты погружения припоя одного и того же сопла достигнет 0,41 мм после непрерывной работы на 23 платах. Мы настаиваем на очистке оксидной пленки на поверхности ванны для припоя азотом каждую смену и одновременном добавлении 0,18% добавки тройного сплава Sn-Cu-Ni при добавлении припоя в стержни, чтобы поддерживать скорость распада текучести припоя ниже 0,7% в неделю.
