Паяльные станции PACE, паяльное оборудование, паяльная станция, припои, электромонтажный инструмент, Паяльная паста, поверхностный монтаж, SMT, пайка BGA, паяльная паста, дымоуловитель

Максимальная теплоотдача

Главное преимущество индукционного паяльника перед классическим – это потрясающая теплоотдача. Миниатюрный инструмент с индукционным нагревателем мощностью всего лишь 35 Вт на многослойной плате работает так, как некоторые классические паяльники вдвое большей мощности. Практически это означает, что все работы могут выполняться при более низкой температуре наконечника без риска получить «холодную пайку» и прочих неприятностей.

Кроме того, один и тот же паяльник может быть использован как для тончайших операций с микро компонентами, так и для силовой пайки на многослойных платах. При этом инструмент остается очень легким и эргономичным. Столь уникальные свойства объясняются тем, что в индукционном паяльнике нагреву подвергается непосредственно сам наконечник, в то время как у классических инструментов первично нагревается проводник в нагревательном элементе, а наконечник получает тепло уже вторично.

Интеллектуальная система обучения машины

Программное обеспечение APR Scorpion позволяет монтажнику осуществлять первую пайку нового изделия самостоятельно, полностью управляя каждым шагом машины, а все последующие операции с этим изделием будут отрабатываться уже в автоматическом режиме. Выполняя команды монтажника, система осуществляет захват и подъем компонента, флюсует его, а после процедуры совмещения опускает на плату и устанавливает сопло на определенной высоте над компонентом. Все эти перемещения электропривода запоминаются системой для последующего воспроизведения при автоматическом монтаже.

Видеокамера позволяет оператору наблюдать на экране монитора одновременно изображения поверхности платы и компонента со стороны выводов. После виртуального совмещения на экране, призма убирается, и компонент опускается на плату, точно попадая шариками в центр контактных площадок. Особенность систем APR состоит в гарантированной точности этой операции.

Новейшие конструкции плат с плотным монтажом, применением большего количества BGA корпусов компонентов и бессвинцовая технология изготовления вынуждает использовать крайне жесткие высокотемпературные термопрофили. Это зачастую сказывается на качестве монтажа и отражается на соседних компонентах и может даже повредить их и плату. Специально для таких случаев OKInternational разработала систему раздельного двойного подогревателя платы.

Такой подогреватель имеет преимущество перед обыкновенным одиночным. Внешний подогреватель работает как обычный, а внутренний подогреватель располагается непосредственно под компонентом. Оба подогревателя имеют различные температуры и скорости воздушных потоков, задаваемые пользователем. Такая система позволяет в значительной степени уменьшить тепловые нагрузки на остальные компоненты платы, улучшает характеристики термопрофиля, такие как скорость нарастания температуры . Так же такая система работает с меньшими температурами, что особенно актуально при пайке чувствительных компонентов.

Конвекционный нагрев

Программное обеспечение APR позволяет быстро и легко создать новый, или отредактировать уже имеющийся термопрофиль. Перед выполнением первой пайки нового изделия необходимо закрепить на плате от одного до трех термодатчиков. При запуске цикла нагрева показания термодатчиков будут отображаться на мониторе в виде графика реальной температуры в контрольных точках.

Задача монтажника при первой пайке, манипулируя температурой воздуха, подаваемого в сопло сверху и обдувающего плату снизу, добиться того, чтобы график реальной температуры в зоне пайки максимально соответствовал термопрофилю, рекомендованному для данного компонента. Следующий раз монтаж этого изделия будет выполняться автоматически, и термодатчики уже не потребуются.

В системе APR Scorpion используется конвекционный метод нагрева, то есть передача тепла осуществляется с помощью перемещающего горячего воздуха. Этот метод нагрева получил наибольшее распространение в промышленности, поскольку только конвекция в замкнутом или условно-замкнутом объеме обеспечивает равномерное распределение тепла и позволяет корректно измерить температуры, просто поместив термодатчик в любую точку конвекционного объема.

Такой объем создает сопло, накрывающее компонент. Горячий воздух подается в сопло сверху, перемешивается, выравнивая температуру во всем объеме, и вытесняется через отверстия в верхней части сопла. При этом не происходит растекания горячего воздуха по плате и нежелательного нагрева соседних компонентов.

В системе нижнего подогрева платы также используется конвекционный метод. В отличие от традиционной керамической пластины, обычно применяемой в нижних подогревателях, конвекция позволяет нагревать плату гораздо большей площади. Кроме того, изменяя температуру подаваемого воздуха, можно быстро менять температуру платы, что необходимо для оперативной коррекции термопрофиля во время первой пайки.

   Для получения качественного паяного соединения контакт должен быть нагрет с определенной скоростью, так чтобы сначала активизировался и прореагировал флюс, а уж затем произошло растекание припоя и формирование соединения.

При работе традиционного паяльника с керамическим или нихромовым нагревателем скорость нагрева зависит от теплоемкости паяемого контакта и температуры холостого хода наконечника. В классическом паяльнике, задавая ту или иную температуру, мы на самом деле задаем запас тепловой энергии, накопленной в наконечнике, а не температуру пайки, как многие это неправильно понимают.

Однако этот запас энергии может оказаться избыточным для легких контактов и недостаточным для массивных. В результате, одни будут нагреваться слишком быстро, в то время как другие — слишком медленно. Возникает вопрос: как обеспечить требуемую скорость нагрева всех контактов на плате, учитывая то, что их теплоемкость может быть различной

   В идеале, необходимо устройство, позволяющее контролировать количество тепла, передаваемого в каждый контакт в зависимости от его теплоемкости. Индукционный паяльник, сделанный по технологии SmartHeat, как раз дает Вам такую возможность.

   В отличие от традиционных паяльных систем, управляющих процессом пайки по косвенному параметру – температуре холостого хода наконечника, индукционные системы непосредственно контролируют количество передаваемой в контакт энергии.

Наконечник или картридж?

В технологии ручного монтажа компонентов приходится одновременно решать две противоположные проблемы. С одной стороны, количество слоев в печатных платах постоянно увеличивается, и от паяльника требуется все большая теплоотдача. С другой стороны – уменьшается размер компонентов, и монтаж становится все более плотным, следовательно, для выполнения тонких операций паяльник должен быть очень легким и компактным.

Чтобы совместить эти свойства в одном инструменте, многие производители паяльного оборудования начали выполнять наконечник и нагреватель, как одно целое, поскольку в традиционном исполнении паяльника с керамическим нагревателем и со съемным наконечником всегда существует тепловой барьер, препятствующий свободной передачи тепла от нагревателя к наконечнику и таким образом снижающий теплоотдачу инструмента.

   Только индукционный метод нагрева позволяет использовать недорогие сменные наконечники, сохраняя при этом невероятно высокую теплоотдачу инструмента. И все потому, что технология SmartHeat обеспечивает непосредственный нагрев наконечника, независимо от того съемный он или нет.

Согласно требованиям большинства российских отраслевых стандартов, связанных с ручной пайкой, например, ОСТ 92-1042-98 или ОСТ 107.460092.024-93, температура наконечника или, как там написано «стержня» паяльника, во время пайки не должна превышать 265-270°С.

Индукционные паяльники METCAL полностью отвечают этому требованию. Однако в связи с особенностями индукционной технологии обратите внимание на отличия в методике измерения температуры наконечника. 

Классический метод подразумевает измерение температуры наконечника на холостом ходу, т.е. когда паяльник не контактирует с платой, а только с относительно легкой термопарой измерительного прибора через каплю расплавленного припоя. Этот метод вполне хорош для старых массивных паяльников, которые даже при невысокой температуре запасали достаточно тепла, чтобы обеспечить требуемый нагрев контакта.

Однако особенность индукционных, да и большинства современных паяльников заключается в том, что их наконечники очень легкие, и тепла не накапливают. На холостом ходу, то есть до начала процесса пайки, они могут быть очень горячими, но при контакте с платой почти мгновенно остывают, и уже во время пайки их температура как правило не превышает 240-250 градусов, что полностью отвечает требованиям например ОСТ 92-1042-98, который гласит: «..при пайке каждого вывода температура стержня паяльника — не более 265 градусов, время пайки каждого вывода — не более 3 секунд.»

Для корректного измерения температуры наконечника индукционного паяльника во время пайки компания METCAL рекомендует поместить термопару в расплавленный припой непосредственно на паяемом контакте.

Не требует калибровки

С переходом на бессвинцовую технологию ключевым требованием к паяльному оборудованию становится стабильность термоуправления, т.е. сохранение точности поддержания температуры в течение всего срока эксплуатации инструмента. Связано это требование с тем, что температура пайки повысилась на 40 градусов и стала очень близка к предельно допустимой для компонентов температуре. Снижение точности термоуправления увеличивает риск теплового повреждения компонентов.

Традиционные паяльные системы, в которых в качестве датчика используется термопара, подверженная естественному старению, со временем начинают отрабатывать температуру с определенной погрешностью, для устранения которой должна выполняться периодическая калибровка оборудования. Индукционные паяльные системы полностью избавят Вас от такой необходимости, поскольку температура наконечника зависит только от состава используемого в нем ферромагнетика, который не подвержен изменению с течением времени.

Абсолютно безопасно

Хотя в индукционных паяльных системах используется переменное магнитное поле, этот инструмент абсолютно безопасен для здоровья человека, благодаря наличию экранирующих конструктивных элементов. Каждый наконечник снабжен специальным кожухом, полностью закрывающим индуктор термоинструмента. Также надежно экранированы рукоятка паяльника, кабель и корпус блока питания. Кроме того, все модели имеют антистатическое исполнение.

   Таким образом, индукционные паяльные системы (индукционные паяльники) OKI полностью отвечают требованиям российских и международных стандартов безопасности, что подтверждено соответствующими сертификатами.

Применение в бессвинцовой технологии

Все системы APR были разработаны специально для бессвинцовой пайки. В термопрофиль добавлена четвертая зона нагрева RAMP. Вместо традиционных термопар в верхних и нижних нагревателях использованы более точные RTD – датчики. Предусмотрена возможность пайки в азоте. И, наконец, в соответствие с требованиями к оборудованию для бессвинцовой технологии фирма OKInternational выпускает калибровочный набор, позволяющий пользователям периодически поверять системы, чтобы гарантировать точность их работы. Разумеется, все это не мешает использовать системы семейства APR и для традиционной пайки с оловянно-свинцовым припоем.

Все паяльные системы OKi полностью соответствуют требованиям бессвинцовой пайки и сами выполнены без применения свинцовосодержащего припоя. Повышенная теплоотдача индукционных инструментов наилучшим образом обеспечивает необходимый температурный режим для бессвинцовой пайки без риска перегрева компонентов и печатной платы. Для каждой паяльной системы выпускаются картриджи или наконечники с повышенной точкой Кюри, специально предназначенные для бессвинцовой технологии.