Pájení cínovou vlnou

Pájení cínovou vlnou je ověřená metoda hromadného strojového pájení elektronky v cínové lázni s dynamicky vytvořenou vlnou roztavéné cínové pájky. Tato metoda se používá pro pájení desek plošných spojů zejména osazených konvenčními klasickými součástkami s vývody ve formě drátů, kolíčků, planžet (THT). Součástky se v tomto případě osazují všechny ze stejné strany DPS a měly by být zajištěny předtvarováním vývodů nebo jiným způsobem proti vypadnutí. Zařízení pro pájení cínovou vlnou je známé pod názvem "cínová vlna". Ona cínová tekutinaa je roztavená bezolovnatá cínová pájka.

Princip a provoz zařízení

Základem pájecího zařízení - cínové vlny - je pásový dopravník desek plošných spojů, který přepravuje pájené DPS uložené ve k tomu určených rámech mezi jednotlivými sekcemi stroje. Obsluha vkládá rámy s pájenými deskami plošných spojů do dopravníku stranou součástek nahoru. Na první stanici je na stranu pájení DPS naneseno tavidlo. Tavidlo je roztok kalafuny v alkoholu nebo směs organických kyselin. Nanáší se bud postřikem nebo z pěny. Vzduchovací kámen obdobný tomu v akváriu vytváří hustou pěnu a v pěně se smáčí spodní strana DPS nebo je tavidlem postříkána rotačním kartáčem, který se otáčí v nádrži s tavidlem a tavidlo na pájenou DPS stříká odstředivou silou.

Po nanesení tavidla veze dopravník pájené DPS předehřívací zónou. Tady se odpaří část rozpouštědla z tavidla a DPS i součástky se zahřejí na teplotu blízkou teplotě tekuté pájky. Tím se tavidlo aktivuje a DPS následně projíždějí vlastní cínovou vlnou. Na dně nádrže s roztavenou pájkou je elektromagnetické čerpadlo, které žene proud roztaveného kovu přes proudnice tvarující vlnu tekutého kovu s klidným povrchem připomínající vodu tekoucí přes jez. Vrcholem cínové vlny protahuje dopravník pájené DPS. Dopravník, poloha DPS v rámu, rychlost posuvu a rychlost a výška cínové vlny musí být seřízeny tak, aby roztavená pájka nenatekla na stranu součástek a vše bylo kvalitně cínovou vlnou zapájeno. Případně se používají různé prostředky a pomocné prvky v návrhu DPS, které cínovou vlnu ve správný okamžik roztrhnou, resp. zamezí zbytečným zkratům a jiným vadám pájení cínovou vlnou.

Pásmo styku DPS s vlnou pájky má šířku řádově jednotek centimetrů a je kolmé ke směru pohybu desek. Proud roztaveného kovu musí smočit všechny kovové povrchy, ale musí s sebou odnést všechnu přebytečnou pájku. Podle velikosti, tvaru, rozložení součástek a pájených ploch i dalších parametrů pájených desek plošných spojů se upravuje výška, tvar a ostatní vlastnosti cínové vlny. Tím Operátor dosáhne maximální kavlity pájené elektroniky.

Zvláštností technologie strojového pájení cínovou vlnou je maskování prázdných, neosazených otvorů nebo obecně míst, která nejsou určena k zapájení. Aby se tato místa nezalila cínovou pájkou, případně aby pájka neprotekla na stranu součástek, zakrývají se krycími pastami, lepicími páskami nebo tzv. blue - mask vrstvou přímo z výroby samotné DPS. Po průjezdu cínovou vlnou pokračují DPS do zásobníku nebo myčky desek. Maskovací pasty a pásky se volí tak, aby je použitá technologie mytí dokázala odstranit, nebo se strhávají na kontrolním stanovišti. Pro větší série se vyplatí připravit šablonu pro selektivní pájení cínovou vlnou. Takové strojové pájení elektroniky již nevyžaduje zmíněné úkony strhávání krycích materiálů

Univerzální poptávka 

Při práci s cínovou vlnou se pracovník setkává s řadou problémů, které musí řešit.
Existují chyby pájení, kterým je třeba předcházet.
Při práci s cínovou vlnou je třeba vždy výsledné pájení pečlivě kontrolovat !

Doporučuje se pro zajištění kvalitního pájení cínovou vlnou dodržovat některá pravidla, a to jak návrhová, tak i při samotném pájení v cínové vlně.

Cínová vlna, pájení elektroniky cínovou vlnou v cínové lázni - další informace:

https://cs.wikipedia.org/wiki/P%C3%A1jen%C3%AD_vlnou

https://www.mclpcb.com/blog/wave-soldering-vs-reflow-soldering/

https://www.epectec.com/pcb/wave-soldering-defects/

https://www.electronics-notes.com/articles/constructional_techniques/soldering/wave-soldering.php

https://elektrika.cz/terminolog/eterminolog2definition.2006-04-22.1202871364