Если честно, когда слышишь 'ведущая сварка волн', первое что приходит в голову — это старые советские установки с гидравликой, где припой буквально переливался через край. Но за последние десять лет всё изменилось до неузнаваемости. Сейчас это скорее про контроль турбулентности и температурные профили, хотя многие до сих пор путают процесс с обычной селективной пайкой.
Помню, как в 2012 году мы пытались адаптировать китайский автомат под наши стандарты. Тогда ещё не было речи о стабильности волны — припой то густел, то растекался как вода. Сейчас смотрю на оборудование от Shenzhen HTGD — там уже встроены датчики кислорода в азотной среде. Кстати, про ведущая сварка волн они дают довольно чёткие техкарты, но наши технологи часто игнорируют рекомендации по скорости конвейера.
Особенно проблемным был переход на бессвинцовые припои. Казалось бы, подними температуру — и всё. Ан нет — при 265°C медь с плат начинает активно растворяться, а флюс не успевает активироваться. Пришлось переделывать всю систему подогрева, добавлять зоны предварительного нагрева. Кстати, у HTGD в новых моделях это учтено — семь независимых зон вместо трёх.
Самое сложное — это не сама пайка, а стабилизация волны перед контактом с платой. Раньше делали эмпирически — регулировали давление и смотрели на результат. Сейчас в автоматических линиях вроде HTGD-G3 стоит динамическая система стабилизации, но она требует точных настроек под каждый тип плат. Мы месяц мучились с BGA-компонентами — то мосты, то наоборот недопай.
Долгое время считал азот избыточным для волновой пайки. Пока не столкнулся с пайкой медных контактов с серебряным покрытием — без азота поверхность окислялась за секунды. Но и здесь есть нюанс — содержание кислорода должно быть не просто 'низким', а стабильным на уровне 15-20 ppm. В дешёвых установках заявлено 50 ppm, но на практике скачет до 100.
Интересно, что в документации к HTGD SmartWave 5 указана возможность работы в двух режимах — с азотом и без. Но при тестах выяснилось — без азота стабильность волны падает на 40% после трёх часов работы. Видимо, сказывается окисление самого припоя в ванне.
Кстати, о расходе азота — многие недооценивают важность герметичности камеры. Мы в своё время поставили самодельные уплотнения вместо штатных — расход вырос втрое. Потом уже узнали, что у производителей типа HTGD есть патентованные решения по системе газовых завес.
Самая распространённая — гнаться за скоростью. Выставили 1.8 м/мин вместо рекомендуемых 1.2 — и получаем холодные пайки на многослойных платах. Или обратная ситуация — при 0.8 м/мин текстолит начинает отслаиваться от перегрева. Сейчас в новых системах есть автоподбор скорости по термическому профилю, но доверять слепо нельзя — датчики иногда врут.
Ещё момент с геометрией волны — многие думают, что чем выше 'горб', тем лучше проходимость. На деле важно соотношение высоты и ширины волны. Для плат с SMD-компонентами лучше широкая пологая волна, для выводных — высокая и узкая. В руководствах HTGD это хорошо расписано, но мало кто читает дальше раздела про подключение.
Забывают про температурную калибровку — термопары со временем дают погрешность. Раз в полгода обязательно нужно проверять эталонным датчиком. У нас был случай — три месяца мучились с браком, а оказалось термопара 'врала' на 12 градусов.
В 2019 году переводили производство медицинских датчиков на безсвинцовую пайку. Платы многослойные с теплозащитными экранами — классический случай где ведущая сварка волн даёт сбой. Пришлось разрабатывать кастомный профиль нагрева — дольше греть на низких температурах, чтобы прогреть внутренние слои.
Работали с автоматической линией HTGD-GS600 — впечатлила система мониторинга в реальном времени. Но пришлось дорабатывать систему охлаждения — для наших плат с металлическими сердечниками штатного кулера не хватало. Добавили дополнительный обдув после волны — проблема ушла.
Интересный случай был с пайкой алюминиевых разъёмов — припой вообще не смачивал поверхность. Оказалось проблема в технологии покрытия — производитель экономил на никелевом подслое. Пришлось закупать разъёмы другого бренда, хотя по спецификациям они были идентичны.
Сейчас многие переходят на селективную пайку, но для массового производства волновая всё ещё выгоднее. Другое дело что требуется более умная автоматизация. Видел последние разработки HTGD — там уже внедряют ИИ для прогнозирования износа сопел по паттернам пайки.
Ограничение по толщине плат — свыше 4 мм начинаются проблемы с прогревом. Пытались делать двустороннюю волну — нестабильно работает. Возможно стоит посмотреть в сторону гибридных систем где предварительный нагрев идёт ИК-излучением а не конвекцией.
Из новшеств — начинают внедрять системы рециркуляции припоя с автоматической фильтрацией. У HTGD есть прототип где отработанный припой очищается через центрифугу и мембранные фильтры. Пока дорого но для серийного производства может окупиться за год.
В целом технология ведущая сварка волн продолжает развиваться несмотря на прогнозы скорого исчезновения. Главное — не останавливаться на старых решениях и следить за обновлениями от производителей вроде HTGD. Их подход к R&D с 2008 года действительно виден в деталях — от системы подачи флюса до мониторинга качества в реальном времени.
