Úvodní stánka Produkty & řešení Elektronický průmysl

Elektronický průmysl

Odborné dotazy: ata.cz@messergroup.com     

Bezolovnaté pájení

Vstupem České republiky do EU jsme se dočkali celé řady nutných změn a to i v oblasti elektronického průmyslu. Na základě legislativy EU - WEEE (Waste from Electrical and Electronic Equipment) se omezuje používání olovnaté pájky pouze do 1. července 2006. Od tohoto data většina výrobců elektroniky musí začít používat tzv. bezolovnaté pájení. Po razantním snížení olova v nátěrových hmotách, instalatérství a pohonných hmotách je elektronika dalším odvětvím, která přichází na řadu.

Vyloučení olova z procesů výroby spotřební, ale i průmyslové a telekomunikační elektroniky pozitivně přispěje ke zlepšení životního prostředí. Olovo, po skončení životnosti elektronických přístrojů, nelze z DPS recyklovat a může kontaminovat půdu, popř. celý potravinový řetězec. Bezolovnaté pájení má také vliv komerční, protože kdo bude vyrábět "zelené výrobky" dříve než ostatní, může očekávat vyšší prodejnost svých výrobků.

Přechod na bezolovnaté pájení přináší i celou řadu problémů, které výrobci elektroniky musí řešit. Nejedná se pouze o změny požadavků na součástky a strojní vybavení, ale především o úpravu samotného pájecího procesu. Právě tyto problémy lze částečně eliminovat ochrannou dusíkovou atmosférou, která kompenzuje technologické těžkosti a ztráty oxidací drahé bezolovnaté pájky.

Pájení vlnou

Výhodou klasických součástek je snadná manipulace a ručně i strojově se relativně dobře osazují do DPS. Proto je pájení vlnou velmi významná kategorie v oblasti pájení elektronických sestav. Pokud slitina v pájecí vlně není chráněna ochrannou dusíkovou atmosférou, povrch slitiny oxiduje a vytváří se struska a použitím bezolovnaté technologie nám vznikají některá další omezení, např. max. přípustná teplota a povrchová úprava součástek a DPS, nová specifikace tavidel, atd.

Inertizace pájecího prostoru ochrannou dusíkovou atmosférou prokazatelně zpřesní dávkování tepla na předehřevu i v lázni, chrání pájecí slitiny proti oxidaci a tím zvyšuje stabilitu a kvalitu procesu pájení.

Dusíkový tunel pro bezolovnaté pájení

Společnost Messer Technogas po dlouholetém výzkumu a vývoji nabízí řešení inertizace pájecího prostoru i pro zákazníky používající atmosférickou pájecí vlnu, a to v podobě dusíkového tunelu. Přestavba atmosférické vlny spočívá v integraci dvou komor tunelu na dopravníkový systém, který vytváří velmi těsný tunel. V dusíkových tunelech jsou nainstalovány dvou-expanzní trysky, které jsou patentované mateřskou firmou.

V současné době jsme připraveni realizovat dusíkové tunely na pájecí linky ERSA, SEHO a ELEKTROVERT.

Aplikace dusíkového tunelu přináší celou řadu výborných a již ověřených výsledků:

• Zvýšení výtěžnosti pájení

• Pájení DPS vysoké integrace

• Snížení nutné aktivity tavidel a jejich úspora

• Snížení ztrát oxidací, tzn. úspora pájky

• Vyšší čistota DPS a vyšší pevnost spojů

• Investiční úspory rekonstrukcí zařízení

• Nízká spotřeba dusíku

• Minimální zbytkový obsah kyslíku
  
  

 

Bezolovnaté Reflow pájení

Díky Stálému zmenšování klasických elektronických výrobků se začaly počátkem 80. let objevovat součástky, které byly zbaveny klasických drátových vývodů, tzv. SMD součástky. Od té doby se začaly masivně požívat v povrchové montáži - SMT a elektroniku si dnes bez nich nelze vůbec představit.

Výhody SMD součástek spočívají především v miniaturním provedení pouzder. Lze dosáhnout až 50 % zhutnění osazení, což má ovšem za následek možné vady pájených spojů (můstky, špatné smáčení, atd.) a následně zvýšení nákladů na opravy poškozených nebo zničených součástek.

Proto i v této kategorii Messer Technogas nabízí ochrannou dusíkovou atmosféru. Při bezolovnatém Reflow pájení je jakost pájených spojů určena podmínkami přetavení bezolovnaté pájecí pasty. Ochranná dusíková atmosféra zabraňuje oxidaci povrchů, takže urychluje proces smáčení a podporuje lepší pájitelnost. Zbytkový obsah kyslíku v ochranné dusíkové atmosféře má přitom rozhodující vliv na kvalitu pájení, ale podporuje zlepšení kvality v celé SMT lince.

Pro méně náročné aplikace v závislosti na zbytkový obsah kyslíku lze použít zařízení On - Site, které produkuje dusík přímo na místě spotřeby. Při obzvláště vysokých nárocích na jakost pájení lze nastavit i hodnoty zbytkového kyslíku pod 100 ppm. Pro tyto účely nabízíme kompletní zásobování kapalným

Selektivní pájení

Pro složité DPS (např. oboustranné SMD) a DPS s nízkou integrací vývodových součástek nelze nebo není ekonomicky výhodné použít pájení vlnou, proto byla vyvinuta nová metoda lokálního pájení, tzv. selektivní pájení. Při selektivním pájení se jako při jiných způsobech pájení předehřívá DPS, tavidlo a vlastní pájka se už nanáší pouze na daný spoj. Vzniká tak velmi spolehlivý spoj, který lze využít s výhodou jako náhrada ručního pájení vývodových součástek (např. konektorů). Ochranná dusíková atmosféra i při této technologii pájení zvyšuje procesní možnosti pájení, a to právě při použití několika pájecích režimů v malosériové výrobě.

Dusíkové skladovací skříně

Dusíkové skladovací skříně na citlivé součástky a DPS jsou dalším výrazným pomocníkem proti vlhkosti při aplikacích bezolovnatého pájení. Odpařený kapalný dusík, jehož rosný bod je < -70 0C, je výborným prostředkem při udržování velmi nízké vlhkosti ve skříni a umožňuje skladovat i vysoušet DPS i ostatní komponenty. Automatická regulace průtoku při otevírání dveří a pojezdová varianta skříně jsou již dnes samozřejmostí.


Analýza ochranných atmosfér

Společnost Messer Technogas provádí měření ochranných atmosfér, v oblasti elektronického průmyslu především měření hodnoty zbytkového kyslíku (ppm, %).

Používáme kvalitní kalibrované analytické přístroje Teledyne Brown Engineering a Hartmann & Braun.

Optimální nastavení průtoků technických plynů (pracovní a standby režimy) včetně analýzy pecní atmosféry a návrhu optimální čistoty jsou součástí základní technické pomoci všem současným i potenciálním zákazníkům.

Technická podpora při zavádění nových aplikačních technologií (přechod na bezolovnaté pájení)

• Konzultace problematiky pájení s odborníky Messer ze zahraničí

• Návrhy zlepšení a úpravy technologie pájení

• Zhotovení projektu pro stavební povolení dusíkové stanice

• Účast při veřejnoprávním projednání a vyjádření orgánů státní správy

• Zhotovení kompletní dokumentace pro kolaudační řízení

• Analýzy ochranných atmosfér

• Výchozí revize, zaškolení obsluhy

Reference, pájení DPS