Новое оборудование и материалы

Селективная ИК-пайка для гибких плат

Компания Essemtec представляет новое решение для пайки чувствительных к температурным воздействиям гибких материалов, таких как майлар – селективную ИК-пайку. Принцип заключается в следующем – ИК-излучение специально выбранной длины волны поглощается паяным соединением, а не фольгой.

Применяемые в мембранных клавиатурах пленки из майлара (полиэтилентерефталата, ПЭТФ) обладаеют ограниченной стойкостью к высоким температурам, поэтому электронные компоненты, такие как светодиоды, нельзя устанавливать, применяя стандартные припои, и вмести них используются проводящие клеи или низкотемпературные сплавы. Один из европейских производителей клавиатур пошел еще дальше в защите чувствительных материалов, внедрив селективную пайку ИК-излучением.

Процесс требует использования особенных сочетаний припоя, фольги и длины волны ИК-излучения. Если это сочетание выбрано правильно, фольга практически прозрачная для ИК волн, поэтому нагреваются только паяные соединения, а сама пленка остается холодной. Тем не менее, испытать новый процесс в лаборатории – это одно, а запустить его в производство – совсем другое. В результате, это производитель клавиатур сделал запрос в компанию Essemtec с просьбой разработать специальный тип автомата для таких целей.

Однако новый процесс не обязательно требует создания полностью нового автомата. Компания Essemtec способная адаптировать стандартные автоматы к выполнению особых заданий. Печь для селективной ИК-пайки по данному заказу была разработана именно этим методом.

Нанесение материалов и установка компонентов

Для установки электронных компонентов и переключательных элементов была использована гибкая производственная ячейка FLX2011-VL от компании Essemtec. Автомат способен наносить материал и устанавливать компоненты за один проход без перемещения фольги, может производить дозирование двух различных материалов и устанавливать металлические мембраны, светодиоды и прочие электронные компоненты.
Для безопасного и простого обращения фольга фиксируется в держателе. Эти держатели остаются вместе с фольгой от первой операции дозирования до периода времени после пайки. Благодаря этому фольга не подвергается короблению, а компоненты не смещаются при обращении с ней и при пайке.

Подготовка, пайка и охлаждение

После дозирования материалов и установки компонентов фольга подвергается пайке с использованием селективного ИК-процесса, как описано выше. Для этого применялась стандартная печь RO300FC с доработкой под конкретный проект. Особенностью печи являются 5 зон, где первая и последняя предназначены для манипулирования держателями фольги, а три зоны между ними реализуют техпроцесс.

В первой зоне фольга подготавливается к правильному выполнению пайки. Здесь фольга может подогреваться или термически обрабатываться с помощью модуля конвективного нагрева, гарантирующего равномерное распределение температур. Во второй зоне осуществляется пайка. Стандартные модули конвективного нагрева были заменены на специальные модули нагрева с помощью ИК-излучения с такой длиной волны, на которой фольга из майлара практически прозрачна для ИК-излучения, что обеспечивает нагрев только паяного соединения и пребывание самой фольги в холодном состоянии.

В третьей зоне процесса паяные соединения охлаждаются с применением модуля воздушного конвекционного охлаждения, после чего фольга поступает дальше в выходную зону манипулирования. Держатели контролируются датчиками, которые гарантируют, что только один держатель находится внутри рабочего туннеля или на выходной платформе. Другой держатель поступит на вход только тогда, когда освободятся рабочий и выходной туннели.

Откачка паров и энергосбережение

Пары, образующиеся при нагреве пасты, могу конденсироваться внутри печи и загрязнять ИК-излучатели, поэтому их необходимо откачивать из печи. Однако эта откачка должна происходить в синхронизации с работой модулей конвективного нагрева и охлаждения. Компания Essemtec приложила большие усилия к тому, чтобы точно проанализировать потоки внутри туннеля, и разработала специальные системы управления потоком, предотвращающие образование паров с одновременной гарантией эффективной работы модулей конвективного нагрева и охлаждения.

Печь RO300FC оснащена режимом ожидания. Если в печи нет держателей, останавливаются как модули ИК-излучения, так и лента конвейера. Они запустятся только при помещении держателя на входную загрузочную платформу.

Управление в графическом режиме

Для наладки и управлении процессом использует полностью графическое и легкое в эксплуатации программное обеспечение RO-CONTROL, отображающее состояние печи и температуру в зонах. При подключении к сети профили пайки можно хранить на внешних носителях, а через Интернет доступна удаленная поддержка.

ПО RO-CONTROL обладает возможностью имитации профилей пайки и сравнения их с техническими требованиями паяльной пасты. Кроме этого, температура внутри зон или на подложке может записываться, документироваться и сравниваться с результатами имитации.

Специализированное решение, такое же надежное, как и стандартный автомат

Компания Essemtec в состоянии осуществить модификации оборудования, подобные описанной, так как все ее автоматы разработаны с целью обеспечения высокой гибкости, модульности и простоты адаптации.

Компания Essemtec часто реализует специальные проекты на базе стандартного оборудования, что дает большие преимущества по сравнению с полной разработкой нового автомата. Такой специальный автомат наследует надежность и запасные части от стандартного оборудования и, помимо этого, переделка осуществляется быстрее, чем разработка полностью нового автомата.

По материалам www.essemtec.com.