Паяльная станция

С появлением BGA микросхем у любой более-менее серьезной фирмы, занимающейся разработкой собственной радиоэлектронной аппаратуры, возникла необходимость иметь собственную паяльную станцию. В связи с этим было разработано довольно большое количество разнообразных паяльных станций, предназначенных для установки и монтажа BGA микросхем. В данной статье мы рассмотрим основные возможности и характеристики установки APR-5000 - прецизионной системы для монтажа BGA микросхем. Заодно в этой статье мы обратим внимание на важность каждой из "характеристик" на качество пайки микросхем.

Паяльная станция APR5000 фирмы METCAL (США) комплектуется следующими составляющими:

сама установка APR5000 с системой видеосовмещения. Видеосовмещение - оптическая система, выполненная на основе призмы и двух видеокамер - одна показывает нижнюю часть микросхемы, вторая печатную плату. На мониторе с помощью специальных программ видно наложенные друг на друга два изображения и оператор используя ручки или другие устройства паяльной станции совмещает два изображения. Затем положение компонента фиксируется по горизонтали и он может двигаться только вверх или вниз. Точность совмещения установки APR5000 - 25 мкм.
компьютер с клавиатурой, мышью и LCD VGA монитором 15 дюймов. Необходим для задания терморежимов, наблюдения за процессом установки и пайки микросхем. Если паяльная станция укомплектована электронным микроскопом, то изображение с него также можно вывести на компьютер и использовать для проверки качества пайки. Более дешевые паяльные станции обычно делаються на микроконтролерах, а для вывода информации служит небольшой экран ( около 6-7 дюймов).
Программное обеспечение.
Вакуумные раструбы для захвата и удержания компонента (5 видов). По нажатию кнопки микросхема присасывается к вакуумному держателю, при повторном нажатии отпускается, обычно уже на свое посадочное место на печатной плате.
Инструкция (установлена на РС, перевод прилагается)
Термопара (4 шт). Используется для измерения температуры в определенны местах, например, над и под микросхемой.
Держатель платы (max 381x 22 9mm)
Верхний подогреватель платы ( 1600 Вт). Используется для нагрева монтируемой микросхемы. Подогревает небольшую область печатной платы. Принцип действия конвекционный ( воздух или азот).
Нижний подогреватель платы (встроенный). Предназначен для подогрева большого участка печатной платы для избежания коробление и других нежелательных дефектов во время пайки. Обычно для этих целей используют инфракрасный нагреватель небольшой мощности ( 550 Вт).
Максимальный размер компонента (мм): 35 x 35;
Минимальный размер компонента (мм): 0,51 х 0,25;
Максимальный размер платы (мм): 381 x 229;
Система также рассчитана на пайку в азоте и на применение бессвинцовых паяльных материалов.

В заключение хотелось бы отметить, что качество пайки в большей степени зависит от двух пунктов - паяльной пасты и установленного термопрофиля. Причем если выбор паяльной пасты - довольно простое дело, то на отработку термопрофилей может уйти большое количество времени и денег ( так было на нашей фирме, когда только купили паяльную станцию).