Выбор флюса

Во время пайки температура соединяемых деталей повышается, и скорость окисления их поверхности значительно возрастает. Вследствие этого припой не смачивает соединяемые детали. Для растворения и удаления окисла применяют флюсы (табл.3). Они надежно защищают поверхность металла и припоя от окисления, улучшают условия смачивания металлической поверхности расплавленным припоем.

Таблица 3

Химический состав и содержание ингридиентов припоев, %

Марка припоя	Олово	Свинец	Сурьма	Медь	Цинк	Кадмий	Серебро	Индий	Висмут
ПОС 61			-	-	-	-	-	-	-
ПОС 61М			-		-	-	-	-	-
ПОСК 50-18			-	-	-		-	-	-
ПОСВ 33	33,3	33,4	-	-	-	-	-	-	33,3
ПСр 2,5		91,5	-	-	-	-	2,5	-	-
ПСр 2			-	-	-			-	-
ПСр 1,5		83,5	-	-	-	-	1,5	-	-
ПСрОСИн 3-56		37,5	0,5	-	-	-			-
ПСр Ин 3	-	-	-	-	-	-			-
П 150А	38,7	-	-	-	3,8	57,5	-	-	-
П 250А		-	-	-		-	-	-	-
П 300А	-	-	-	-			-	-	-

Флюсы для пайки аппаратуры делятся на две группы: не активированные (на основе канифоли и полиэфирных смол) и активированные. Канифоль состоит из смеси нескольких слабых органических кислот, основная из которых абиетиновая. Эта кислота растворяет оксиды меди, не воздействуя на чистую медь. Вместе с тем абиетинаты меди не являются коррозионными продуктами. Канифоль и полиэфирные смолы, попадая в диэлектрик ПП, не снижают его сопротивление изоляции. Не активированные флюсы широко применяются для пайки изделий ответственного назначения и в качестве консервирующих покрытий, сохраняющих паяемость ПП в условиях длительного складского хранения. В активированных флюсах, как это следует из названия, присутствуют активаторы – вещества, повышающие флюсующую активность. Среди них амины, слабые органические кислоты и др. Активаторы, как правило, содержат ионы галогенов или активные остатки, снижающие сопротивление изоляции диэлектриков. Поэтому активированные флюсы и их остатки следует тщательно отмывать. Их рекомендуется применять при высокопроизводительной механизированной пайке или пайке плохо смачиваемых металлов (например, никеля) (см. таблицу 4). К этой группе относятся также водорастворимые флюсы, не содержащие канифоли (Л5, ФКГЭА и др.).

Таблица 4

Характеристики флюсов

Марка	Состав	Область применения
КСп	Сосновая канифоль 60-90%, спирт 10-40%.	Пайка и лужение деталей и проводников в изделии специального назначения.
ФКТ	Сосновая канифоль 10-40%, спирт 89-59%, тетрабром остальное.	Пайка и лужение контактных соединений и поверхностей в изделии специального назначения.
ЛТИ120	Сосновая канифоль 15-30%, спирт 76-68% деэтиламин остальное.	Пайка и лужение деталей и проводников в изделиях широкого применения.
ФДГ	Деэтиламин 4-6% глицерин остальное.	Групповая пайка деталей, оплавление после гальванического лужения.
ФЦА	Хлористый цинк 45%, хлористый аммоний 9%, вода остальное.	Предварительное лужение поверхностей при условии полного удаления флюса.

Активированные флюсы с активатором и на основе неорганических кислот в производстве РЭА не применяются из-за их воздействия на паяемые металлы и резкого снижения сопротивления изоляции диэлектриков.

Обеспечение качества и надежности узловой сборки и монтажа ЭУ

Важно рассмотреть существующие виды брака оплавления и методы их устранения (табл. 5.).

Таблица5

Виды дефектов пайки ОДП

Вид дефекта	Причина возникновения	Устранение
Непропай	Недостаточная температура оплавления припойной пасты	Локальный дефект устраняется вручную с помощью минитермофенов. В случае непропая всей платы допускается повторное оплавление пасты в печи
Трещины и расслоения корпуса	Неверно сформирован термспрофиль работы печи: происходит резкий скачок температуры при переходе из одной зоны в другую	Корректировка термопрофиля
Излом корпуса	Подобные повреждения имеют механическую природу и происходят на этапе установки компонентов на ПП с помощью автоматических систем размещения	Корректировка высоты захвата и установки компонентов
Опрокидывание компонентов	Размерные погрешности контактных площадок платы: площадки одного компонента сильно отличаются друг от друга. Различная степень смачивания припоем одноименных контактных площадок платы и контактов компонента. Повышенная шероховатость контактной площадки. Недостаточная металлизация контактных площадок корпуса компонента, излишки припоя на них. Большие растягивающие напряжения между контактными площадками и припойной пастой (чаще всего при пайке в парогазовой фазе). Неправильное размещение компонентов	Корректировка термопрофиля. Использование специальных припойных паст
Плохая смачиваемость выводов компонента	Сильное окисление выводов. Брак может быть не выявлен электрическим тестом, однако подобные контакты не надежны в эксплуатации	Необходимо хранение компонентов в шкафах с пониженной влажностью (например, шкафы японской фирмы SEIKA)
"Открытые" выводы	Типичный вид дефекта для транзисторов S0T89 - отрыв контактов от места пайки. Переизбыток пасты приводит к чрезмерному подъему компонента и нарушению контакта выводов с припойной пастой	Необходима выпайка компонента, очистка контактных площадок и локальная пайка
Шарики припоя	Разбрызгивание шариков припойной пасты по поверхности ПП и на нижней части компонентов во время пайки из-за неаккуратного нанесения пасты или повышенного газовыделения пасты на этапе предварительного нагрева. Чаще всего наблюдается под чип-резисторами и -конденсаторами, а также под компонентами типа SOT	Скорость предварительного нагрева не должна превышать 2-4 °С/с
Утолщение контактов	Плохая смачиваемость контактных площадок ПП	Платы необходимо хранить в соответствии с существующими стандартами
Растекание припоя за пределы контактных площадок знакоместа	Ошибки проектирования платы. Переходное отверстие расположено слишком близко к контактной площадке. Минимальное расстояние должно быть равным 0,2 мм при толщине проводника	Утонченный расчет дозирования припоя

Основной недостаток пайки ИК - нагревом в том, что количество энергии излучения, поглощаемой компонентами и платами, зависит от поглощающей способности материалов, из которых они изготовлены. В результате в пределах монтируемого устройства нагрев осуществляется неравномерно. Кроме того, не стоит забывать про теневые эффекты (невозможность пропайки выводов под корпусами микросхем и плат с высокой плотностью монтажа).

Большинство современных систем пайки используют конвекционный нагрев ЭМ. Данный метод легко поддается программированию и контролю, что обеспечивает равномерность прогрева изделия и высокое качество всех типов компонентов. В связи с переходом производства на бессвинцовые технологии актуально использование в качестве рабочей среды инертных газов, в частности азота. Это позволяет исключить окисление узлов пайки при более высоких температурах.

В зависимости от развития технологии диапазон дефектов постоянно меняется, что вызывает необходимость в новых методах контроля.

Дата добавления: 2015-08-17