Волновая пайка — это не про идеальную картинку из учебника, а про то, как на практике добиться стабильного результата даже на сложных платах. Многие до сих пор путают её с селективной пайкой, но разница в подходах к температурным профилям и расходникам критична.
Часто вижу, как операторы выставляют слишком высокую скорость конвейера, пытаясь ускорить процесс. В итоге — холодные паяные соединения и брак. На моём опыте с платами для телеком-оборудования, даже 5 см/мин иногда оказывались чрезмерными, если флюс не успевал активироваться.
Особенно проблемными были платы с комбинированными компонентами — сквозными и SMD. Тут без точного контроля угла входа в волну не обойтись. Однажды пришлось переделывать партию из-за теневого эффекта на разъёмах — волна просто не ?доставала? до контактов под крупными микросхемами.
Кстати, о температуре: 265°C — не догма. Для бессвинцовых припоев приходилось поднимать до 280°C, но тогда возникали проблемы с отслоением маски. Пришлось экспериментировать с азотной средой, хотя это и удорожало процесс.
Работая с установками от Shenzhen HTGD Intelligent Equipment Co., Ltd (их сайт — gdk-smt.ru), отметил стабильность формирования волны даже при длительных циклах. У них с 2008 года идёт разработка автоматизированных решений, и это чувствуется в продуманности системы подогрева.
Особенно важно, как их оборудование справляется с отличная сварка волн на платах с разной тепловой массой. Помню случай с силовыми контроллерами — медные теплоотводы создавали локальные зоны переохлаждения, но динамическая регулировка волны позволила избежать брака.
Хотя и у них есть нюансы — например, чувствительность к вязкости припоя. При переходе на составы с серебром приходилось чаще чистить ванну, иначе появлялись оксидные плёнки, портящие отличная сварка волн.
На смешанных платах с BGA-компонентами иногда применял точельный подогрев нижней стороны — не по инструкции, но работало. Главное — не перегреть клеевые соединения.
С микросхемами в корпусах QFP свои заморочки: если волна слишком ?агрессивная?, вымывает припой из под выводов. Пришлось снижать турбулентность и увеличивать время предварительного подогрева.
Кстати, о флюсах: водосмываемые до сих пор вызывают вопросы по надёжности. После одного инцидента с коррозией на платах промышленных контроллеров вернулся к no-clean составам, хоть и приходится тщательнее контролировать остатки.
Качество подложки сильно влияет на результат. На дешёвом FR4 с плохой термостойкостью видел вспучивание дорожек после трёх проходов волны — пришлось пересматривать технологический запас.
Медные покрытия контактных площадок — отдельная тема. При использовании OSP-покрытий важно укладываться в 4 часа между нанесением и пайкой, иначе адгезия резко падает. С иммерсионным золотом таких проблем нет, но стоимость платы растёт.
Сейчас экспериментирую с органическими паяемыми защитными покрытиями — они дают более предсказуемый мениск припоя, что важно для отличная сварка волн на плотных шагах выводов.
Самый коварный дефект — пропуски пайки на скрытых контактах. Выявляется только рентгеном или при термоциклировании. Разработали методику выборочного вскрытия таких соединений — оказалось, проблема в неравномерном обдуве платы в зоне предварительного подогрева.
Перегретые соединения с матовой поверхностью — ещё одна головная боль. Часто виню операторов, но в половине случаев виноват износ нагревательных элементов ванны. На оборудовании HTGD замечаем стабильность температур вдоль всей волны — видимо, сказываются их исследования с 2011 года в области автоматизации.
Сейчас внедряем систему мониторинга в реальном времени — температурные профили каждой платы. Дорого, но уже выявили плавающую проблему с охлаждением выходной зоны, которая портила отличная сварка волн на чувствительных компонентах.
За 15 лет работы от банального ?главное — не перегреть? пришёл к пониманию, что отличная сварка волн — это комплекс: химия флюса, геометрия волны, тепловое управление и даже влажность в цеху. Да, последнее тоже влияет — при высокой влажности флюс иногда впитывает воду и плохо активируется.
Современные бессвинцовые припои требуют пересмотра всех старых нормативов. Температурные окна стали уже, допустимые отклонения — меньше. Оборудование вроде решений от HTGD выручает, но всё равно требуется ручная корректировка под каждый тип плат.
Иногда кажется, что волновая пайка — устаревающая технология, но для силовых компонентов и разъёмов альтернатив пока нет. Думаю, лет пять ещё точно продержится, особенно в промышленной электронике, где важна механическая прочность соединений.
