Abstrakt: V důsledku pokračujícího trendu směrem k miniaturizaci energetických složek získává stále větší význam bezeztrátová tepelná vodivost pájených spojů v SMT procesech. Role bezolovnatých pájených spojů v výkonové elektronice se proto stává ústřední. Póry vznikající během pájení snižují skutečný přenos tepla a mohou způsobit tepelné poškození výkonových součástí až do jejich selhání. Z tohoto důvodu vyvinula společnost Ersa GmbH novou techniku, která minimalizuje tvorbu těchto dutin během procesu pájení, a otestovala její použitelnost v procesech průmyslového pájení, jakož i její vliv na dobu procesu1.
Výsledkem tohoto vývoje je univerzální technika snižování dutin v tekuté pájce mezi komponentou a PCB pomocí mechanického sinusového ovládání. PCB je primárně stimulována podélnou vlnou s amplitudou menší než 10 um na úrovni PCB. Během tohoto sinusového ovládání PCB v definovaném kmitočtovém rozsahu jsou stimulovány vlastní rezonance této oblasti bez ohledu na rozvržení PCB. Nízká počáteční frekvence stimulace rozmítání zajišťuje jemné, homogenní šíření vibrací v PCB, aniž by došlo k poškození řetězců molekul (např. U FR-4). Zesílení frekvence způsobuje ztužení substrátu PCB, zvýšení pružného modulu a díky sníženému tlumícímu faktoru zlepšený přenos energie tekuté pájky. V důsledku toho se z pájeného kloubu vibracemi pohybují oblasti s nízkou hustotou, tzv. Dutiny. Protože sinusové ovládání PCB v definovaném frekvenčním rozsahu je ovládáno v celém spektru tohoto rozsahu, jsou stimulovány také všechny vlastní rezonance PCB v tomto frekvenčním rozsahu. Tím se tekutá pájka opakovaně stimuluje šířením vibrací v relativním smykovém pohybu, což vede ke snížení dutin v pájeném spoji. Stimulační stimulace na komponenty je absorbována většinou tekutým pájením, které chrání komponenty před poškozením způsobeným přenosem vibrací. Pozitivními vedlejšími účinky stimulace rozmítání jsou vystředění složek na podložce a optimalizované šíření pájky na podložce. Proces minimalizace prázdných míst probíhá během několika sekund, aniž by došlo k významnému prodloužení doby cyklu2.
Rozhodující věcí pro proces minimalizace prázdnoty je stimulace dostatečného počtu sebezononance. Za tímto účelem se konaly simulační modely vlastních módů a četné zkoušky na skutečných deskách plošných spojů. Mimo jiné byl analyzován vliv zvyšování e-modulu v každé jednotlivé rezonanční frekvenci stimulované v rozmítání a přenos energie z aktivace rozmítání, která z toho vyplývá, na rychlost minimalizace prázdnoty. Zde existuje přímé spojení mezi počtem vlastních módů a výsledkem minimalizace prázdnoty.