Пайка – это процесс соединения двух металлов путем плавления присадочного металла., называется припой, который течет в сустав и затвердевает, образуя прочную связь. Он широко используется в производство электроники собирать печатные платы (Печатные платы). При сборке печатных плат используются два популярных метода пайки.: пайка волной припоя и пайка оплавлением, которые играют важную роль в определении производительности электронного продукта. тем не мение, некоторые люди путают их друг с другом, и разница между ними кажется расплывчатой. В этом блоге, мы сравним эти два метода и обсудим их плюсы и минусы.
Что такое волновая пайка?
Пайка волной припоя — это процесс пайки, при котором печатная плата проходит над кюветой с расплавленным припоем.. Чаша для припоя обычно изготавливается из сплава олова и свинца., с температурным диапазоном 250-270°С. Когда печатная плата проходит над поддоном, генерируется волна расплавленного припоя, который смачивает открытые металлические поверхности компонентов и печатной платы, образуя прочную и постоянную связь.
История развития
Транзистор был изобретен в 1946 от Джона Бардина, Уолтер Браттейн, и Уильям Шокли из Bell Laboratories. Это уменьшило размер электронных компонентов.. Несколько лет спустя, ламинирование и травление были разработаны, и это проложило путь для техники пайки, которую мы могли использовать на производственном уровне.
Электронные компоненты были в основном сквозными, и паять их по отдельности с помощью паяльника становится непрактично.. Возникла необходимость нанести припой сразу на всю плату. Поэтому была разработана пайка волной, которая позволила покрыть всю плату волной паяльной пасты..
Процесс волновой пайки
Волновая пайка включает в себя 4 шаги, и мы рассмотрим их один за другим.
1. Распыление флюса
Производительность пайки в основном зависит от чистоты металлической поверхности.. Это также зависит от функций припоя.. Он играет жизненно важную роль в процессах бесшовной пайки.. Основные функции флюса для припоя::
• Удаление оксидов с металлических поверхностей штифтов компонентов и плат..
• Остановка вторичного окисления печатных плат во время термического процесса..
• Снижение поверхностного натяжения паяльной пасты..
• Правильная передача необходимого тепла.
2. Предварительный нагрев
Печатные платы проходят через тепловой туннель в поддоне по цепи, которая похожа на конвейерную ленту.. Это необходимо для активации флюса и проведения предварительного нагрева..
3. Пайка волной
Когда температура продолжает расти, паяльная паста плавится и становится жидкостью. Это приводит к появлению волны припоя, которая распространяется по всей плате и позволяет компонентам прочно соединяться с платой..
4. Охлаждение
Профиль пайки волной соответствует температурной кривой. Кривая начинает стремительно падать после того, как температура достигает пика на этапе пайки волной припоя.. Это известно как “зона охлаждения.” Мы можем успешно собрать плату после охлаждения до комнатной температуры..
Плюсы пайки волной припоя
Высокая пропускная способность: Пайка волной припоя — это высокоскоростной процесс, при котором одновременно можно паять несколько компонентов., делает его пригодным для массового производства.
Прочная механическая связь: Паяное соединение, образованное волновой пайкой, прочное и надежное., что делает его идеальным для компонентов, которые испытывают высокие механические нагрузки.
Хорошая тепловая производительность: Тепло от волны припоя может проникать в печатную плату., обеспечение хороших тепловых характеристик и рассеивания тепла.
Минусы пайки волной припоя
Ограниченная совместимость компонентов: Волновая пайка подходит не всем. Компоненты печатной платы, так как некоторые компоненты могут не выдержать высокой температуры волны припоя.
Ограниченная точность: Волну припоя нельзя точно контролировать, что может привести к ухудшению качества пайки или повреждению чувствительных компонентов.
Проблемы окружающей среды: Использование припоя на основе свинца при пайке волной может представлять опасность для окружающей среды., делает его менее желательным в некоторых приложениях.
Что такое пайка оплавлением?
При пайке оплавлением, компоненты сначала временно приклеиваются к контактным площадкам на печатных платах. Затем они прочно склеиваются горячим воздухом или другими методами теплопроводности и излучения.. Пайка оплавлением относительно проста в выполнении, и даже новичок может легко выполнить ее в небольшом масштабе.. Для пайки оплавлением требуется установка для пайки оплавлением, которую мы часто называем печью для пайки оплавлением..
Процесс пайки оплавлением
Как упоминалось ранее, электрические компоненты временно прикрепляются к контактным площадкам до фактического начала пайки. Это включает в себя два шага. На первом этапе, паяльная паста точно наносится на каждую контактную площадку с помощью трафарета для паяльной пасты. На втором этапе, мы используем машины для подбора и размещения компонентов для размещения компонентов на площадках. Фактическая пайка оплавлением не начинается до завершения этих приготовлений..
Фактический процесс пайки состоит из четырех этапов, которые мы собираемся обсудить..
-
Предварительный нагрев
Предварительный нагрев очень важен, если вы хотите производить печатные платы премиум-класса.. Он имеет две основные цели во время пайки оплавлением..
- Это позволяет сборке печатной платы легко достигать требуемой температуры и достигать необходимого термического профилирования..
- Предварительный нагрев выталкивает летучие растворители из паяльной пасты и помогает полностью удалить их.. Если мы не сделаем это правильно, это повлияет на качество пайки..
-
Термическое замачивание
Пайка оплавлением также зависит от флюса, который содержится в паяльной пасте.. Следовательно, температура должна значительно повыситься, чтобы флюс мог активировать. Иначе, флюс не будет играть активной роли в процессе пайки оплавлением.
-
Пайка оплавлением
На этом этапе учитывается пиковая температура всего процесса.. Пиковая температура обеспечивает плавление и оплавление паяльной пасты.. Контроль температуры очень важен в процессе пайки оплавлением.. Если температура очень низкая, это может остановить оплавление паяльной пасты, а если температура очень высокая, это может привести к повреждению платы или компонентов SMT..
Например, BGA иметь много шариков припоя, которые плавятся во время пайки оплавлением. Если мы не достигнем оптимальной температуры пайки, эти шарики могут плавиться неравномерно, и BGA могут пострадать от переделки..
-
Охлаждение
Когда мы достигаем максимальной температуры, кривая температуры начнет падать. Охлаждение приводит к затвердеванию паяльной пасты, и детали постоянно фиксируются на своих контактных площадках на плате..
Плюсы пайки оплавлением
Высокая точность: Пайка оплавлением позволяет точно контролировать процесс пайки., в результате получается качественная и надежная пайка.
Подходит для сложных печатных плат: Пайка оплавлением подходит для сложных печатных плат с несколькими компонентами., поскольку это позволяет селективная пайка из отдельных компонентов.
Экологически чистый: Использование бессвинцового припоя в пайке оплавлением делает ее более экологичной..
Минусы пайки оплавлением
Ограниченная пропускная способность: Пайка оплавлением — более медленный процесс, чем пайка волной., так как каждый компонент должен быть припаян отдельно, которые могут не подойти для массового производства.
Чувствителен к температуре: Пайка оплавлением чувствительна к изменениям температуры, Любое отклонение может привести к ухудшению качества пайки или повреждению компонентов..
Ограниченная механическая прочность: Паяное соединение, образованное при пайке оплавлением, может быть не таким прочным, как при пайке волной припоя., что делает его менее подходящим для компонентов, которые испытывают высокие механические нагрузки.
Чтобы узнать больше о пайке оплавлением, загляните в другой наш блог: Пайка оплавлением на печатной плате
Разница между пайкой волной и пайкой оплавлением
Мы никогда не можем игнорировать разницу между пайкой оплавлением и волновой пайкой, потому что это важно при выборе. услуги PCBA. Модификация пайки кардинально меняет весь процесс изготовления сборки.. Сюда входит стоимость изготовления, пора торговать, эффективность, прибыль, так далее.
Процесс пайки
Основное различие между пайкой оплавлением и пайкой волной с точки зрения производственного процесса заключается в стадии напыления флюса.. Этот шаг включает в себя пайка волной припоя, а пайка оплавлением — нет.. Мы используем флюс для улучшения процесса пайки.. Это помогает, играя защитную роль, устраняя поверхностное натяжение и уменьшая поверхностное натяжение.. Flux работает только тогда, когда мы активируем его, чего мы можем достичь только с помощью интенсивного контроля времени и температуры.. При пайке оплавлением, флюс присутствует в паяльной пасте. Следовательно, нам нужно соответствующим образом организовать и добиться требуемого содержания флюса.
Заявление
В целом, Волновая пайка лучше всего подходит для DIP и THT, в то время как пайка оплавлением идеально подходит для сборок SMT. тем не мение, печатная плата редко содержит только сквозные компоненты или устройства для поверхностного монтажа.. Вот почему нам часто приходится использовать смесь SMT, THT, и DIP. Что касается смешанных сборок, мы сначала проводим SMT, а затем сосредотачиваемся на DIP или THT. Это связано с тем, что температура пайки оплавлением намного выше, чем температура пайки волной.. Если не следовать этой последовательности, паяльная паста может снова расплавиться.. Это может привести к тому, что хорошо спаянные компоненты выпадут из платы или будут иметь дефекты..
Производственная мощность
Мы используем пайку волной в основном для массового производства.. Помогает изготавливать большое количество печатных плат за относительно небольшой промежуток времени.. В то время как пайка оплавлением подходит для сложных печатных плат с высокими требованиями к точности. Также мы используем пайку оплавлением при изготовлении небольшого количества печатных плат.. Мы используем эту технику, когда у нас нет очень жестких временных ограничений..
Ниже приведена таблица, в которой наглядно показаны различия между пайкой волной и пайкой оплавлением.:
| Аспект | Волновая пайка | Пайка оплавлением |
| Процесс | Припой находится в расплавленной волне или фонтане | Паяльная паста нанесена заранее., и компоненты оплавляются в печи |
| Подходит для | Сквозные компоненты | Компоненты для поверхностного монтажа |
| Обработка компонентов | Ограниченный размер и плотность компонентов | Подходит для небольших, густонаселенные печатные платы |
| Применение пайки | Применяется ко всей печатной плате | Применяется выборочно в определенных областях. |
| Применение флюса | Обычно используется отдельная стадия флюсования. | Флюс часто входит в состав паяльной пасты. |
| Метод нагрева | Конвекционный нагрев снизу печатной платы | Лучистый или конвекционный нагрев в духовке |
| Контроль температуры | Температура стабильная во всем | Температурные профили тщательно контролируются. |
| Сложность управления | Сравнительно простое управление | Требуются точные температурные профили. |
| Атмосфера перекомпоновки | Инертная азотная атмосфера обычно не требуется | Для конкретных применений можно использовать атмосферу азота. |
| Время процесса | Более быстрый процесс за счет одновременной пайки | Более длительный процесс с отдельным предварительным нагревом, В этих частях компоненты будут размещены на готовой печатной плате., и фазы охлаждения |
| Осмотр & Переделка | Упрощение проверки и доработки компонентов со сквозными отверстиями. | Переработка компонентов поверхностного монтажа может оказаться более сложной задачей. |
| Отходы припоя | Больше отходов припоя из-за обнажения всей печатной платы. | Меньше отходов припоя, поскольку паяльная паста наносится выборочно |
| Размер оборудования | Обычно более крупное оборудование | Меньшее и более компактное оборудование |
| Расходы | Как правило, более низкая стоимость оборудования | Более высокая первоначальная стоимость оборудования |
Выбор правильного процесса пайки печатной платы
Пайка оплавлением и волновая пайка являются эффективными методами сборки печатных плат.. Правильный вариант зависит от нескольких факторов, связанных с вашими конкретными платами и производственной средой.. Если на печатной плате в основном используются устройства для поверхностного монтажа, пайка оплавлением обычно является лучшим выбором. Паяльная паста и термопрофилирование позволяют выполнять точную пайку небольших SMD-компонентов.. тем не мение, если у вас в основном есть сквозные детали, Волновая пайка обеспечивает быстрое затекание припоя в отверстия для быстрой сборки. Для плат как с SMD, так и со сквозными деталями, гибридный подход с селективной волновой пайкой и оплавлением может быть оптимальным. Помимо типов компонентов, также учитывайте объемы производства, инвестиционные затраты на оборудование, требования к точности, и опыт оператора. Пайка оплавлением обеспечивает потрясающую точность, но меньшие объемы., в то время как пайка волновой пайкой имеет более высокую производительность, но более низкое качество соединения. Предварительный анализ всех этих элементов предотвращает проблемы в будущем.. Не существует универсально превосходящего процесса – Выбор того, что лучше всего подходит для вашего конкретного проекта печатной платы и производственных целей, обеспечивает высокую производительность., надежная пайка.
МОКО Технология, как ведущий производитель электроники в Китае, у нас есть большая производственная установка для изготовления печатных плат, способная выполнять как пайку волной припоя, так и пайку оплавлением. Более того, у нас большие производственные мощности, поэтому мы можем легко выполнять любое сочетание методов пайки для оптовых заказов. Если вы ищете надежный ресурс для выполнения пайки на ваших печатных платах, не стесняйтесь свяжитесь с нами. Мы надеемся получить известие от вас в ближайшее время!
