Паяльное оборудование из Поднебесной Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

160

технологии оборудование

Владислав МИХАИЛОВ

[email protected]

Паяльное оборудование

из Поднебесной

Безусловно, сегодня одним из крупнейших мировых производителей передового паяльного оборудования является компания Quick Electronic Co., Ltd., расположенная в районе «высоких технологий» Уцзынь.

В последнее десятилетие можно было наблюдать все стадии развития паяльного оборудования китайского производства, да и не только паяльного: от производства дешевых станций no-name до выпуска продукции известных мировых брендов, таких как CEM, OWON, Matrix.

Следующий этап — создание и вывод на мировой рынок оборудования под собственными марками. Наиболее известным и заслуживающим внимания производителем паяльного оборудования является Quick Electronic Co., Ltd. (рис. 1). Производимое компанией оборудование имеет сертификаты СЕ и ISO9001. Продукция Quick Electronic используется не только в Китае, но и в странах Южной Азии, Ближнего Востока и Западной Европы. Популярность инструмента обусловлена прекрасным соотношением между техническими характеристиками, ценой продукции и самое главное — качеством.

Совсем недавно Quick Electronic представила на рынок линейку первоклассных индукционных паяльных станций, а также инфракрасных паяльно-ремонтных центров для пайки SMD-компонентов.

Индукционные паяльные станции

Принцип нагрева паяльной насадки в индукционной станции заключается в перемаг-ничивании токопроводящего ферромагнитного материала этой насадки за счет высокочастотных токов с последующим выделением тепла, то есть она сама нагревается равномерно по всей поверхности. Данный способ существенно отличается от традиционного, где нагрев осуществляется внутри при помощи нагревательного элемента, что неизбежно связано с большими температурными погрешностями.

Индукционный способ обеспечивает сверхбыстрый нагрев паяльной насадки (менее 5 с) и сверхточное поддержание температуры (рис. 2).

Гордостью инженеров и разработчиков Quick Electronic стали паяльные станции серии Quick-202 (202D) и Quick-303 (303B) ESD LEAD FREE (рис. 3).

Все станции выполнены в антистатическом исполнении. На ЖКИ-дисплее паяльных станций (рис. 4) одновременно отображается два вида температуры — установленная

и реальная, снимаемая с термопары. Также в станциях есть возможность установить температурные пороги, при выходе температуры за них прозвучит сигнал.

Рис. 2. График нагрева и температурной зависимости для традиционной и индукционной станции

Рис. 3. Паяльные станции: а) Quick-202 (202D); б) Quick-303 (303B) ESD LEAD FREE

Рис. 4. ЖКИ-дисплей паяльной станции

Во всех станциях данных серий предусмотрен «спящий» режим, позволяющий существенно продлить срок службы насадок. Также предусмотрена блокировка настроек температуры паролем, что особенно важно при использовании станций на производстве. Эта функция дает возможность технологу выставить необходимые параметры и не беспокоиться о том, что они впоследствии будут изменены операторами паяльных станций.

Обратная связь обеспечивает молниеносное восстановление температуры, что позволяет паять бессвинцовые компоненты, чувствительные к перепадам температуры.

Отдельно стоит обратить внимание на насадки (рис. 5): они выполнены в едином конструктиве и совмещают в себе само тело жала, термосенсор и возбуждающую обмотку. Интеллектуальный термосенсор расположен

Рис. 6. Полуавтоматический инфракрасный паяльно-ремонтный центр

максимально близко к точке пайки, причем снаружи, а не внутри насадки. Сделано это намеренно, благодаря этому измеряется температура непосредственно в точке пайки.

Инфракрасные паяльно-ремонтные центры

Развивая направление ручного паяльного оборудования, инженеры Quick Electronic разработали серию полуавтоматических инфракрасных паяльно-ремонтных центров (рис. 6), способных осуществлять пайку по программируемому термопрофилю с заданием скорости нагрева до установленных температур. В состав центров входят модули, позволяющие качественно паять самые сложные элементы, такие как BGA, QFN.

Модуль прецизионной установки компонентов

Печатная плата закрепляется в монтажном столике Orbital PCB, элемент подхватывается автоматическим вакуумным манипулятором. В образовавшийся зазор между микро-

схемой и печатной платой автоматически вводится оптическая головка. На монитор одновременно передается два изображения: контактных площадок ПП и выводов микросхем.

Предварительную настройку места установки электронного компонента осуществляет лазерный целеуказатель. Затем производится прецизионная установка элемента с точностью не хуже 25 мкм. Оператор осуществляет точное совмещение выводов элемента с контактными площадками при помощи микрометрического механизма, наблюдая за своими действиями на экране монитора.

Вакуумный манипулятор автоматически устанавливает элемент, при касании элемента с платой происходит автоматическое отключение манипулятора.

Модуль пайки с программируемым термопрофилем

Нагрев осуществляется бесконтактно инфракрасным излучением. Причем микросхемы прогреваются равномерно по всей поверхности, что исключает перепады температур, так опасные для элементов.

162

технологии

оборудование

Температура контролируется бесконтактно термодатчиком (пирометром), либо входящей в комплект центра термопарой. Термодатчик (пирометр) выводит на дисплей центра усредненные значения температур, тогда как термопара показывает температуру непосредственно в точке ее крепления и обладает более высокой точностью измерения.

В систему интегрирована система нижнего инфракрасного подогрева, позволяющая монтировать элементы на печатных платах, требующих высокого теплового излучения.

По окончании монтажных работ в место пайки автоматически выдвигается встроенный вентилятор верхнего охлаждения, он ос-

тужает припой, что предотвращает смещение компонента.

Модуль визуального контроля процесса пайки

При пайке микросхем в корпусах BGA важно предотвратить перегрев дорогостоящих элементов. Именно для этого в состав паяльно-ремонтного центра входит система визуального контроля — RPC (Reflow Process Camera). Система позволяет контролировать процесс пайки в реальном времени. Вокруг объектива видеокамеры установлен бестеневой светодиодный источник кольцевого освещения. Разрешающая способность видео-

камеры позволяет детально наблюдать крайний ряд выводов микросхемы BGA. Камерой можно управлять с отдельного пульта или компьютера.

Заключение

Использование производителями электроники качественного и дешевого паяльного оборудования обеспечивает снижение инвестиционных и эксплутационных затрат, при этом важнейшие параметры, такие как точность подержания температуры и быстрый нагрев наконечника до заданной температуры, позволят качественно выполнять паяльные работы. ■