Щоб втрати тепла ванни були незначні, сторона паяння друкованої плати попередньо підігрівається. Завдяки цьому вдається також запобігти теплового удару чутливих до нагріву базових матеріалів. Труднощі нагріву багатошарової друкованої плати в тім, що тепло швидко відводиться через багаточисельні проміжкові мідні поверхні. Щоб не змінилися умови паяння, необхідно підтримувати постійний температурний режим паяльної ванни.

Температура паяння повинна бути по можливості більш низькою, щоб зменшились втрати припою за рахунок окислення. Продукти окислення плавають на поверхні ванни і забруднюють її. Перед паянням вони повинні бути видалені, так як є перепоною до утворення якісних паяних з’єднань й іноді у вигляді плівки залишаються на друкованій платі. Видалення продуктів окислення проводиться майже виключно за допомогою механічних пристроїв (очищення, фільтрування), так як інші методи, наприклад, покриття маслом, каніфоллю чи воском, придатні тільки умовно. Недоліком є те, що захисні засоби забруднюють сторону паяння і при наступній обробці повинні видалятися при допомозі розчинників і миючих засобів. [4]

При паянні зануренням паяльна ванна поряд з віддачею певної кількості припою і теплоти виконує ще й функцію активізації флюсу. Флюс наноситься на сторону паяння зануренням, розбризкуванням, намазуванням або валиками. Летючі компоненти під час сушіння при попередньому підігріві випаровуються. Активна частина флюсу – каніфоль – рівномірно вкриває паяну поверхню. При зануренні в розплавлений припой флюс стає активним, відновлюються окисли і витісняються припоєм разом з продуктами відновлення з паяних з’єднань. На металевій очищеній поверхні здійснюється процес паяння.

Методи паяння зануренням поділяються на методи зі спокійною та переміщуваною поверхнею ванни (додаток 2):

· паяння зануренням з вертикальним переміщенням;

· паяння зануренням з нахилом плати;

· паяння з використанням коливальних рухів;

· поверхневе паяння і паяння протягуванням;

· маятникове паяння;

· струменеве паяння (спосіб sylvania);

· каскадне паяння;

· паяння хвилею припою. [4]

2.2Паяння хвилею припою

Паяння хвилею припою найбільш придатне при контактуванні стержневих ЕРЕ з друкованою платою. Переважна більшість всіх односторонніх друкованих плат і друкованих плат з металізованими отворами в масовому виробництві контактують за допомогою хвилевого паяння.

Принцип методу полягає в тому, що плата прямолінійно рухається через гребінь хвилі припою. Хвиля припою залишається вільною від окислів завдяки постійному рухові, і друкована плата теоретично занурюється тільки на невеликій площі. Для якості паяння важливий кут входу і виходу, а також форма хвилі припою. Завдяки цьому в основному вирішується питання, утворяться чи ні перемички й висячі краплини. На заповнення металізованих отворів впливає форма хвилі, яка формується завдяки геометричному виконанню хвилеутворюючих сопел в широких межах (додаток 5).

Доведено, що найбільш сприятливою умовою паяння є рух друкованої плати назустріч припою і при цьому витримується кут від 0° до 10° відносно хвилі припою. Злегка навпроти текуче дзеркало припою запобігає утворенню перемичок. Вторинною хвилею, яка підтримується трохи нижче, ніж основна хвиля розплавляються висячі краплини, так що паяні з’єднання не перевищують встановленої довжини.

Плоска хвиля забезпечує більш довгочасний контакт з друкованою платою. Завдяки цьому забезпечується паяння металізованих отворів, але підвищується теплове навантаження.

Сучасні машини паяння хвилею припою є комплексними нормалізованими вузлами, котрі розміщуються в кінці складальної лінії. Вони виконують одна за одною наступні етапи (Мал. 3.1):[3] [4]

ІІІ. Роль флюсу при паянні

По питанню про ролі флюсу в процесі паяння (так само як і при лудінні) дотепер ще не створено єдиного подання. На думку одних дослідників роль флюсу зводиться до очищення поверхні твердого металу; інші вважають, що флюс насамперед зменшує поверхневий натяг розплавленого металу; треті відзначають головним чином процес висаджування на поверхні твердого металу металевих іонів, як наявних у самому флюсі, так й, що утворяться за рахунок розчинення припою у флюсі. Численні й різнобічні досвіди показують, що звести механізм дії флюсу до якого-небудь одного фактора, очевидно, неможливо. Більш правильно вважати цей механізм комплексним, що включає в себе цілий ряд взаємозалежних процесів, що протікають паралельно.

Умови змочування твердого металу присіваємо. Для одержання якісної пайки необхідно насамперед, щоб розплавлений припій добре змочував поверхню металу, що паяє. Якість змочування залежить від чистоти поверхні, що, та від наявності або відсутності на ній окісних плівок і від характеру фізико-хімічної взаємодії між припоєм і твердим металом. Там же було показано, що коефіцієнт змочування визначається співвідношенням величин трьох сил поверхневого натягу: твердого металу на границі з газовим середовищем ( ), рідкого припою на границі з газом ( ) і твердого металу на границі з розплавленим припоєм ( ). При досягненні рівноваги між цими трьома силами встановлюється певний рівноважний крайовий кут змочування ( ), що характеризує змочуваність даного твердого металу розплавленим припоєм. Дослідження показують, що умови рівноваги цих трьох сил можуть бути кардинальним образом змінені в потрібному нам напрямку шляхом заміни в цій системі газового середовища яким-небудь рідким середовищем, що змінює величини сил, що беруть участь у рівновазі, поверхневих натягів. Таким рідким середовищем у практиці є флюс. [5]

При наявності рідкого середовища умови рівноваги краплі розплавленого припою на поверхні твердого металу виразяться рівнянням:

,

Звідки

,

де - поверхневий натяг на границі твердий метал - флюс;

- поверхневий натяг на границі твердий метал - припій;

- поверхневий натяг на границі розплав ленний припій - флюс;

- крайовий кут змочування.

Підбираючи відповідним чином склад флюсу можна так змінити величини поверхневих натягів (наприклад, зменшити ), що крайовий кут змочування буде значно зменшений або навіть доведений до нуля Досвіди показують, що більшість флюсів дійсно знижують поверхневий натяг припою.

1 Флюсування . Під час цієї операції на сторону паяння наноситься флюс. При хвилевому флюсуванні у відповідному пристрої створюється хвиля флюсу заввишки біля 1 см та шириною 30-35 см, над якою проходить друкована плата. При цьому флюс змочує поверхню і на основі капілярної дії проникає на сторону установки ЕРЕ.