В. Новоселов

    Окружающий нас мир меняется быстрее, чем наши представления о нем. Очередным доказательством этого тезиса является новейшая история фирмы ERSA, основанной в 1921 году немецким инженером-изобретателем промышленного электрического паяльника Эрнстом Саксом. За несколько десятков лет фирма вышла на уровень крупнейшего европейского производителя цеховых паяльных комплексов и паяльных инструментов для населения. В промежуточном рыночном сегменте между "заводами" и "квартирами" до недавнего времени фирма оставляла широкое поле для конкурентов (и они, к чести, использовали свой шанс на славу). Речь идет о профессиональных настольных станциях для паяльно-ремонтных работ, применяемых сегодня в сервисных центрах и на участках ручной пайки в промышленности. За последние два года ERSA осуществила два масштабных проекта, завершившихся созданием изделий, потребительские свойства которых превзошли мировые аналоги по технико-экономической эффективности. Это:

• IR500A универсальная станция с возможностью локальной пайки и демонтажа BGA/CSP/FlipChip;
• ERSASCOPE система оптической инспекции качества пайки BGA/CSP/FlipChip, которая может использоваться как совместно с установками рентгеновского контроля качества, так и автономно.

    Судите сами: IR500A одинаково успешно применяется для выполнения операций пайки и выпаивания самого широкого спектра электронных компонентов. Базовый комплект IR500A включает две независимые подсистемы, соответственно, для локальной инфракрасной пайки/выпаивания и контактной пайки/выпаивания, тогда как вариант IR400A включает только инфракрасную подсистему, но по цене ниже $4000.
     Подсистема инфракрасной пайки/выпаивания предназначена для операций с компонентами, имеющими линейные размеры от 10 до 55 мм, монтируемыми как на поверхность, так и в отверстия. Среди них микросхемы в корпусах типа BGA, CBGA, CSP, PGA, SOIC, SOJ, SON, SSOP, TSOP, TSSOP, FP, fine pitch QFP, TQFP, LQFP, BQFP, CERQUAD, LCC, PLCC, DIP, а также панельки для микросхем, разъемы, триммеры, экранирующие и сложнопрофильные элементы. Подсистема может использоваться и для локальной инфракрасной пайки группы компонентов в ограниченной зоне. Контроль температуры на поверхности печатной платы в зоне инфракрасного нагрева осуществляется прецизионной термопарой, значение температуры отображается на цифровом табло. Размер зоны нагрева задается предельно просто с помощью перемеща-емых "шторок" в модуле инфракрасной пушки. Важно, что IR500A не требует дополнительных затрат на какие-либо сопла различной конфигурации для пайки и выпаивания современных и перспективных микросхем: ведь цена каждого сопла для конкурирующих конвекционных систем превосходит $140. По сравнению с техникой локальной пайки/выпаивания горячим воздухом, при прицельном инфракрасном разогреве соседние элементы подвергаются меньшему побочному тепловому воздействию. Для дополнительной защиты от перегрева можно использовать также отражающую ленту или фольгу. В этом и сила, и слабость инфракрасного подхода к локальной пайке. Длина волны инфракрасного излучения 28 мкм, что оптимально для более-менее равномерного прогрева темных и светлых поверхностей. Тем не менее, ручное управление мощностью инфракрасной пушки IR500A в сложных случаях (например, BGA размером 50╢50 мм с блестящей поверхностью корпуса) предполагает наличие у оператора соответствующих практических навыков.
    Подсистема контактной пайки/выпаивания предназначена для операций с элементами, имеющими линейные размеры от 0,1 до 10 мм. Это всевозможные пассивные SMD компоненты, дискретные полупроводниковые компоненты, малогабаритные корпуса микросхем, монтируемые как на поверхность, так и в отверстия. Меню, отображаемое на символьном индикаторе, позволяет программировать восемь предустановок температуры паяльного инструмента для быстрого переключения. В станции IR500A реализовано точное (с погрешностью 12°) управление температурой в диапазоне 50...450°C; автоматическое распознавание типа под-ключенного инструмента (паяльники 20, 60, 80 Вт, термопинцет, термоотсос) и применение соответствующего режима форсированного нагрева/стабилизации температуры за счет глубокой обратной связи. Микропроцессорный модуль может работать в сопряжении с компьютером (RS-232) для управления или регистрации температурных профилей. Во всех инструментах использованы керамические нагревательные элементы, способные форсированно передавать втрое большую мощность, чем проволочные и, таким образом, обеспечивать разогрев от комнатной температуры до 280°С всего за 12 сек. Отсутствие массивных нагреваемых элементов в конструкции паяльников и жал избавляет от побочного разогрева окружающей среды: тепловая энергия передается в точку пайки почти без потерь, а рукоятка паяльника остается прохладной. Для максимально точного контроля температуры термопара в наконечнике паяльного жала приближена почти вплотную к фактической точке пайки: это является условием быстрой реакции системы на отдачу тепла при пайке материалов с различной теплопроводностью и массой. Поскольку стандартные медные наконечники могут не успевать за быстрыми изменениями подводимой мощности, в технологии ERSA SENSOTRONIC для форсированной теплопередачи применяется серебро, а жала ERSADUR имеют многослойную структуру, значительно повышающую их долговечность.
    Габаритные размеры станции IR500A 300x380x220 мм, вес 7 кг, потребляемая мощность 460 Вт. Дополнительно станция может быть укомплектована вентилятором для ускоренного охлаждения платы по завершении операций пайки/выпаивания, коммутатором инструментов контактной пайки и устройством позиционирования fine pitch компонентов.
    По большому счету, технологическая альтернатива (прежде всего, применительно к BGA) такова: на одной чаше весов использование человеческого фактора обучения и накопления опыта работы с инфракрасной станцией IR500A, на другой борьба с фундаментальными законами газовой динамики в попытке обеспечить равномерный прогрев локальных зон со значительными линейными размерами при использовании конвекционных систем. Ценовая альтернатива фактически отсутствует: IR500A почти вдвое дешевле конвекционных систем. Эксперты европейских сервисных центров Motorola (и не только они) cделали в 1999 году выбор в пользу ERSA IR500A. Несколько станций IR500A работают уже и в России.
    "Для меня невозможного мало". Помните? Этой фразой завершил свой монолог Мокий Парменыч Кнуров, обращаясь к Ларисе Огудаловой ("Бесприданница") с предложением проехать в Париж на выставку. Этой же фразой, но в ином контексте, можно определить функциональную мощь паяльно-ремонтной станции ERSA IR500A.

НПО "Симметрон", Санкт-Петербург
Тел. (812) 278-8444, факс (812) 278-8448