Для установки пайки волной припоя основными режимами являются: высота волны припоя и флюса, форма волны, скорость конвейера, температура припоя, температура подсушки и подогрева платы перед пайкой. Так как проектируемое устройство содержит полупроводниковые элементы, то температура подсушки флюса составляет 60…70° С. Температура подогрева платы – 60…80º С. Это вызвано следующими соображениями: при соприкосновении жидкого флюсующего состава с расплавленным припоем происходит бурное вскипание растворителя с образованием значительного количества газов и паров, которые оттесняют расплавленный припой от зоны пайки и приводят к пористости монтажных соединений. Эти температуры косвенно зависят от скорости движения конвейера. При увеличении скорости движения конвейера увеличивается производительность, но уменьшается время пайки, а при этом уменьшается фактическая температура подогрева платы и время подсушки флюса. Уменьшение скорости конвейера ведет к обратным последствиям. Таким образом, оптимальная скорость движения конвейера определяется
(2.7)
где L = 40 мм – длина волны припоя;
N = 1 – число каналов;
Т ф = 3 с – фактическое время пайки.
Скорость движения конвейера составляет 0,8 м/мин. Время пайки, кроме того, зависит от толщины и длины платы, ширины гребня волны припоя, контактирующей с поверхностью платы, то есть от формы волны припоя. Режимы для групповой пайки выбирались по ГОСТ 21930-76 [22]
1) температура припоя ПОС 61: 240…250 °С;
2) угол входа и выхода движения платы: 8…10°;
3) форма волны со вторичной волной (для удаления остатков припоя и “сосулек”);
4) скорость движения: 0,8 м/мин;
5) время нахождения вывода электрорадиоэлемента в припое: 1,25 с.
Для ручной пайки проволоки и операции допайки используется припой ПОС 61 (температура паяльника рассчитана ранее).
Время допайки для полупроводниковых приборов составляет не более с, не менее 5 с перерыв между пайками (если воздействуем на одном месте), для остальных элементов сек.
При воздействии на чувствительные элементы ставится теплоотвод (например, пинцет).
Пайка припоем ПОС 61, как говорилось ранее, выполняется с канифольным флюсом. Известно, что флюс для низкотемпературной пайки должен иметь температуру плавления на 20…30°С меньше, чем припой. Для реализации необходимого условия флюсовой пайки в канифоль добавляют активаторы. Одним из активных флюсов является композиция ФКТ, температура работы которого составляет 130…300 °С.
Флюс состоит из (% по массе):
- канифоль сосновая марки А и Б: 10,00…20,00;
- трибутилфосфат: 0,01…0,10;
- этиловый спирт: 89,89…76,90.
Так как флюс ФКТ содержит смолы, то снятие его остатков осуществляется спирто-бензиновой смесью при комнатной температуре. В процессе сборки и монтажа печатные платы часто подвергаются воздействию влаги (промывка от флюса, нанесение лакового покрытия). Для ускорения процесса сушки применяется воздушная сушка в сушильном шкафу.
После промывки операция сушки проводится без применения каких-либо специальных устройств: время сушки 10…15 мин., температура сушки t = 20…30°С.
Таким образом, мы обосновали все режимы обработки изделия в технологическом процессе сборки и монтажа.