ПАЙКА ПОГРУЖЕНИЕМ - ОСНОВЫ

Пайка соединений выводов объемных деталей с печатными проводниками монтажной платы осуществляется погружением платы в ванну с расплавленным припоем. Так как при этом происходит одновременная пайка десятков и даже сотен соединений, то в этом случае резко сокращается трудоемкость процесса сборки радиоаппаратуры.

Как правило на других примерах, пайке погружением подвергаются платы с односторонним расположением объемных деталей. Детали же, расположенные со стороны печатного монтажа, должны быть защищены от соприкосновения с расплавленным припоем.

Успешное проведение процесса пайки, получение качественных соединений зависит от правильного выбора припоя, флюса, температуры ванны с расплавленным припоем, продолжительности и способа погружения.

Наилучшим припоем для пайки погружением признан околоэвтектоидный припой ПОС‑61, имеющий невысокую температуру плавления, малый интервал кристаллизации и обладающий хорошей жидкотекучестью.

При пайке погружением во избежание последующей коррозии соединений применяют органические флюсовые смеси.

Нанесение флюса. При изготовлении печатных схем методом травления фольгированного гетинакса в кислотоупорный состав, защищающий участки фольги, не подлежащие стравливанию, вводят флюсующие вещества, что позволяет использовать кислотоупорный состав в качестве флюса при пайке погружением и избежать выполнения дополнительной операции нанесения флюса.

Кислотоупорный состав, используемый в качестве флюса, должен удовлетворять следующим требованиям: не должен вступать в реакцию с травителем; должен образовывать плотный беспористый слой при нанесении на фольгированную заготовку разбрызгиванием из пульверизатора через трафарет; должен быстро затвердевать, образуя четкий рисунок схемы; при температуре пайки погружением должен легко плавиться, а действие флюса должно быть достаточно интенсивным для быстрого осуществления процесса пайки; остатки флюса на соединениях не должны вызывать коррозии.

Рисунок схемы получают при помощи стального трафарета толщиной 0,25 – 0,3 мм, накладываемого на фольгированную поверхность платы. Трафарет удерживается при помощи мощного электромагнита, расположенного с обратной стороны платы. Для получения четких линий рисунка схемы сила притяжения электромагнита должна быть распределена как можно равномернее по всей поверхности платы, для того чтобы обеспечить плотное прижатие к ней всех элементов трафарета. В результате разбрызгивания по трафарету кислотоупорный состав образует рисунок схемы.

Затем, не защищенные кислотоупорным составом участки фольги вытравливаются, а. на орбазовавшихся проводниках остается кислотоупорный состав – смесь воска с канифолью, который и служит флюсом при пайке погружением.

При пайке соединений на печатных платах с проводниками, полученными методом осаждения или же методом переноса, применяют спиртоканифолееый флюс, который наносят после установки деталей. Нанесение флюса производят на заводе при помощи малярной кисти энергичными мазками в двух направлениях, после чего плату до момента пайки помещают на подставку флюсованной стороной вниз так, чтобы флюс не затекал на детали, смонтированные на верхней стороне платы.

Процесс пайки. Погружение платы в припой, обычно не более чем наполовину ее толщины, может производиться как вручную – при помощи приспособления, на котором закрепляется плата, так и на специальных автоматах или полуавтоматах.

Режим пайки определяется температурой расплавленного припоя и продолжительностью погружения.

Результаты эскпериментов по определению наивыгоднейшей температуры пайки, проводившихся для припоя ПОС‑61, представлены на рис. 101. В интервале температур от 193 до 240° С  смачивание припоем происходит лишь на небольшой части площади фольги, в то время как на участке С  имеет место максимальное смачивание. Однако при этой температуре наблюдается повреждение материала платы  под действием высокой температуры. Поэтому пайку производят в интервале температур от 245 до 250 °С. Для достижения смачивания припоем всей поверхности фольги, т. е. для пайки всех 100 % соединений, применяют механическое воздействие – перемещение платы по зеркалу припоя со скоростью около 20 см/сек либо вибрацию платы в вертикальном направлении с частотой 100 гц при небольшой амплитуде, подбираемой экспериментально. Хорошие результаты дает также двухкратное погружение платы в припой, для чего ставят рядом две ванны.