Płytki drukowane to podstawa konstrukcyjna, bez której nie może się dziś obejść żadne złożone urządzenie radiowe lub elektroniczne w technologii mikroprocesorowej. Produkcja tej podstawy wiąże się z użyciem specjalnych surowców, a także technologii formowania konstrukcji płyty nośnej. Lutowanie na fali jest jedną z najskuteczniejszych metod formowania strukturalnego płytek drukowanych.
Przygotowania
Początkowy etap, podczas którego rozwiązywane są dwa zadania - wybór bazy podzespołów oraz lista materiałów eksploatacyjnych niezbędnych do operacji, a także konfiguracja sprzętu. W ramach pierwszego zadania w szczególności przygotowywana jest podstawa pod płytkę, jej wymiary są ustalone, a kontury lutowanejznajomości. Spośród materiałów eksploatacyjnych lutowanie na fali wymaga dodania specjalnych środków w celu zmniejszenia przyszłego tworzenia się tlenków. Ponadto modyfikatory właściwości technicznych konstrukcji mogą być również stosowane, jeśli planuje się zastosowanie w środowiskach agresywnych.
Sprzęt do tej operacji to zwykle kompaktowa, ale wielofunkcyjna maszyna. Możliwości typowej maszyny do lutowania na fali są przystosowane do obsługi płyt jednowarstwowych lub wielowarstwowych o zakresie roboczym około 200 mm szerokości. Jeśli chodzi o strojenie tego urządzenia, to przede wszystkim ustawia się charakterystykę dynamiczną i przebieg. Główna część tych parametrów regulowana jest w szczególności przez dyszę zasilającą falę, co pozwala na ustawienie przepływu form w kształcie litery Z i T. W zależności od wymagań dla drukowanego węzła przypisywane są również wskaźniki prędkości z kierunkiem fali.
Stopienie przedmiotu obrabianego
Podobnie jak w procesach spawalniczych, podczas lutowania topnik pełni rolę środka czyszczącego i stymulatora tworzenia wysokiej jakości połączenia. Stosowane są topniki proszkowe i płynne, ale w obu przypadkach ich główną funkcją jest zapobieganie procesom utleniania metalu przed rozpoczęciem reakcji lutowania, w przeciwnym razie lut nie zwiąże powierzchni złącza. Płynny topnik nakłada się za pomocą opryskiwacza lub środka spieniającego. W czasie układania mieszankę należy rozcieńczyć niezbędnymi aktywatorami, kalafonią i łagodnymi kwasami, które poprawią reakcje. Roztwory piankowe są stosowane zza pomocą filtrów rurowych, które tworzą drobną piankę bąbelkową. W procesie metalizowanego lutowania falowego powłoki takie poprawiają zwilżanie i stymulują działanie modyfikatorów. Zazwyczaj zarówno płynne, jak i stałe topniki wymagają oddzielnego spłukiwania lub usuwania nadmiaru materiału. Ale istnieje również kategoria nieusuwalnych substancji czynnych, które są całkowicie włączone w strukturę materiału rozlutowującego i nie wymagają w przyszłości rozlutowywania.
Podgrzewanie
Na tym etapie płytka drukowana przygotowuje się do bezpośredniego kontaktu z lutem. Zadania związane z ogrzewaniem są zredukowane w celu zmniejszenia szoku termicznego i usunięcia pozostałości rozpuszczalników i innych niepotrzebnych substancji, które pozostają po topniku. Sprzęt do tej operacji znajduje się w infrastrukturze instalacji do lutowania na fali i jest grzejnikiem konwekcyjnym, podczerwienią lub kwarcem. Operator musi tylko prawidłowo ustawić temperaturę. Tak więc, jeśli praca jest wykonywana płytą jednowarstwową, temperatura ogrzewania może się wahać w granicach 80 - 90 ° C, a jeśli mówimy o wykrojach wielowarstwowych (z czterech poziomów), efekt termiczny może być w granicach 110-130°C. Przy dużej liczbie galwanizowanych otworów przelotowych, zwłaszcza przy pracy z płytami wielowarstwowymi, należy zapewnić dokładne przerywane ogrzewanie przy szybkości wzrostu temperatury do 2°C/s.
Wykonywanie lutowania
Tryb temperatury podczas lutowania jest ustawiony w zakresie od 240średnio do 260 °C. Ważne jest obserwowanie optymalnego poziomu narażenia termicznego dla danego przedmiotu, ponieważ obniżenie stopnia może prowadzić do powstawania nielutów, a jego przekroczenie może prowadzić do strukturalnej deformacji powłoki funkcjonalnej płyty. Sam czas działania styku trwa od 2 do 4 sekund, a wysokość lutowia podczas lutowania na fali wyliczana jest indywidualnie z uwzględnieniem grubości płytki. Np. dla konstrukcji jednowarstwowych lut powinien pokrywać około 1/3 grubości konstrukcji. W przypadku detali wielowarstwowych głębokość zanurzenia wynosi 3/4 grubości płyty. Proces jest realizowany w następujący sposób: za pomocą kompresora maszyny lutowniczej w wannie z roztopionym lutowiem formowany jest przepływ fali, po którym porusza się płyta z umieszczonymi na niej elementami. W momencie zetknięcia spodu płytki z lutowiem powstają spoiny lutownicze. Niektóre modyfikacje instalacji zapewniają możliwość zmiany nachylenia przenośnika nośnego w zakresie 5-9°, co pozwala na dobranie optymalnego kąta przepływu lutowia.
Warunki chłodnicze
Do intensywnego chłodzenia wcale nie jest konieczne używanie specjalnych środków. Ponadto naturalne chłodzenie jest bardziej przydatne z punktu widzenia uzyskania normalnego stanu konstrukcyjnego przedmiotu obrabianego. Inna sprawa, że po zakończeniu lutowania na fali należy unikać naprężeń termomechanicznych, które mogą być spowodowane różnicą rozszerzalności liniowej materiału obrabianych węzłów grzejnych i głównych elementów płyty.
Wniosek
Metoda falowalutowanie termiczne charakteryzuje się wieloma zaletami od zmniejszenia ryzyka procesów deformacyjnych po niski koszt eksploatacji. Nawiasem mówiąc, aby wykonać zabieg w pełnym cyklu, wymagane są minimalne koszty pracy organizacyjnej w porównaniu do metod alternatywnych. Jednocześnie postęp nie stoi w miejscu i pojawiają się dziś różne modyfikacje technologii. W szczególności lutowanie dwufalowe umożliwia segmentację funkcji przepływu, poprawiając jakość połączeń na powierzchni styku. Druga fala jest wyposażona wyłącznie w funkcję czyszczenia, w ramach której skuteczniej eliminowane są nadmiary topników i mostki lutownicze. Oczywiście w tym przypadku złożoność sprzętu nie jest kompletna. Jednostki są uzupełniane pompami, dyszami i jednostkami sterującymi dla każdej fali osobno.
