Пайка лазерами Endurance (+ видео)

Мы в компании Endurance работаем с микроэлектроникой. Паять схемы на печатных платах нам приходится много, т.к. мы постоянно дорабатываем, оптимизируем, перепаиваем и допаиваем наши прототипы. Довольно часто нам приходится пользоваться паяльником, чтобы припаять один контакт или поставить электропроводящую точку на плате, соединив таким образом, предположим, две дорожки.

Не так давно, когда я наблюдал, как вьюга носит снежинки за окном, и они точечно приземляются, образуя обширный и массивный снежный покров, мне пришла в голову идея точечной пайки. Идея не нова, но широкое применение она имеет лишь в промышленных масштабах.

У нас же есть лазер Endurance (http://www.3dpulse.ru/news/3d-obzory/obzor-raboty-56-vt-poluprovodnikovogo-lazera-endurance-l-cheapo/ ). А это универсальный инструмент, применение которому можно найти не только в резке и гравировке, но и в пайке. Почему бы и нет? Давайте попробуем.

Сказано – сделано. Не прошло и десяти минут, как на гравировальной лазерной установке NEJE вместо стандартного лазерного диода мощностью 300 мВт красовался уже лазер Endurance мощностью 5,6 Вт.

Дальше процесс покатился, как по маслу. Для эксперимента берем небольшую печатную плату со свободными посадочными местами и проводок, который нужно срочно к ней припаять (для примера). Место пайки и зачищенный от оплетки медный проводок смазываем флюсом, отрезаем небольшой кусочек припоя, который лазер должен превратить в желаемую электропроводящую точку.

Надеваем защитные очки, чтобы не травмировать сетчатку глаз, хоть и отраженным, но, тем не менее, очень ярким сиянием луча лазера в 5,6 Вт. Подаем питание на гравировальную установку. Плату с проводком размещаем на рабочем столе установки. Легким движением пальцев настраиваем фокусировку на высоту 2 мм от рабочего стола. Ведь толщина испытуемой платы равна 1,5 мм, плюс толщина припоя на месте пайки. Да и луч лазера не должен концентрироваться в идеальную точку. Ведь ему нужно не отверстие проделать в оловянном пособнике, а только расплавить. Ориентируясь по калибровочным включениям луча лазера, пододвигаем плату, чтобы луч падал точно на место пайки.

Теперь всё готово для первого эксперимента. Подаем питание, и уже через секунду сквозь стекла защитных очков видно, как кусочек припоя резко меняет свою форму, превращаясь в маленькое оловянное пятнышко, заботливо обнявшее проводок и мастерски прикрепившее его к плате. Эксперимент удался. Теперь понятно, что лазер можно использовать ещё и для точечной пайки.

Для чистоты эксперимента следует сказать, что в следующие несколько минут были произведены ещё 2 пробных пайки. В одном случае луч сфокусировали на точке с нулевым радиусом, что привело к сквозному оплавлению припоя именно в месте «падения» луча лазера. Во втором лазер был чуть расфокусирован с целью охвата большей поверхности. Но температуры нагрева не хватило для плавления припоя. Так что, над созданием оловянных дорожек-проводников на плате наша команда продолжает думать. Но то, что для точечной пайки лазер идеально подходит, уже проверено и доказано.