Фотонная пайка

(краткий перевод из статьи журнала «The PCB Magazine», декаябрь 2021, автор статьи — Happy Holden, автор ряда книг и технический редактор журнала)

Рис. 1 От фотонного отверждения и отжига до фотонной пайки/спекания, лампа-вспышка может быстро передать значительное количество энергии.

Печатная электроника (ПЭ) продолжает быть растущей технологией. Одно из её преимуществ, а также — недостаток, в том, что недорогие подложки, как бумага, не могут выдержать температуры оплавления паяльной пасты. Также, необходимо отвердить чернила. Один из существующих путей отверждения печатных чернил сейчас — это УФ-засвечивание так, как используется в обработке паяльной маски или маркировочных чернил.

Одна из инноваций — отверждение или отжиг печатных чернил с помощью лампы-вспышки, с высокой интенсивностью, широким спектром белого света, как показано на рисунке 1. Многие знакомы с технологией по фотографии: электронная вспышка или импульсная лампа. С другой стороны, эти гораздо больше и мощнее. Все замечали в фотографии, что электронные вспышки генерируют тепло. Но это тепло ограничено только поверхностью, поэтому отверждаются или отжигаются только чернила, а подложка остаётся холодной.

Чернила отверждаются при температуре, при которой они становятся проводящими, использование ИК-печи требует подложек, выдерживающих эти температуры такие, как полиимиды, керамика и стеклоэпоксиды. Белый свет лампы-вспышки не сушит при температуре, он работает только при высокой плотности электромагнитной радиации (ЭР). Радиация глубоко проникает в слой для осушки возбуждения молекул здесь.

Абсорбция энергии происходит за несколько десятых секунды. Молекулярная активация испаряет растворитель и воду. Поскольку энергия радиации проникает глубоко в слой, она взаимодействует с пигментами и высушивает их изнутри, а нежелательные эффекты на поверхности такие, как пузырение или вспучивание, отсутствуют. Кроме этого, Электромагнитное свечение можно дозировать и использовать в конкретном месте, прямо в точке.

С этой инновационной технологией могут отверждаться хорошо проводящие схемы, компоненты (резисторы/конденсаторы) и изоляция на таких подложках, как бумага, ткань или пластики за менее, чем сотня миллисекунд. Технологии печати, а также — типы чернил детально описаны в 4- ом издании книги «Flexible Circuit Technology», глава 11.

Резюме

Новый процесс пайки может обрабатывать платы размером до 300×400 мм, можно в рулоне (R2R). Новые возможности:

• Использование высокотемпературных припоев для сопоставимого качества: SAC-305, олово-сурьма и т. д.
• Использование недорогих, теплочувствительных подложек: PET, TPU, PVC, PPE, PEI, PVF, PEN (полиэтилентерефталат, термопластичный полиуретан, поливинилхлорид, полифениленэфир, полиэфиримид, поливинилфторид, полиэтиленфталат) и т. д.
• Одновременная пайка компонентов разных размеров.
• Допустима рулонная обработка R2R.
• Получение сопоставимых результатов как в печи оплавления, но гораздо быстрее.
• Равнозначная работа как с FR-4, так и другими традиционными платами на небольшом, занимаемом месте.
• Пайка на алюминии.
• Работает без прямого отслеживания.
• Обеспечена пайка на изогнутых поверхностях.
• Работа с гибкими и иными конструктивами.
• Отсутствие термоудара на штабелированных микроотверстиях.
• Пониженные требования к энергозатратам.
• Выборочный контроль параметров пайки.
• Вариант местной пайки в азоте.

Производственный вариант

Мелкосерийный вариант

(По запросу возможен полный перевод)

*************************

По возможному сотрудничеству в технологиях сборочно-монтажного производства, изготовления печатных плат и гальваники просьба использовать следующий контакт:

Санкт-Петербург, Таллинское шоссе, 206

Электронная почта: office@bmptek.ru

https://bmptek.ru

https://facebook.com/valerydic2021/

Тел. +7 (921) 895−1422, (812) 994−9502

Управляющий проекта — Алексей Леонов