Технология сполуки деталей радіоелектронної аппаратуры

Соединение деталей пайки, завдяки доступної інформації і недорогий технології, відомо і по сьогодні широко застосовується, попри появу синтетичних клеїв і шпатлевок. У цьому вся огляді йдеться про пайку так званими м’якими припоями з урахуванням олова, що дозволяє обмежити нагрівання деталей температурою близько +250°С. Отже, що потрібно для пайки? Почати з припоев. Що стосується температури: для припоя 63/37 з температурою плавлення 183 °C котрий рекомендується режим пайки 230 °C. Припой потрібно лише розплавити, а й забезпечити растекаемость і смачиваемость, звідси невеличке перевищення температури плавлення. До речі, зайве плутати температуру припоя з температурою жала паяльника, котрій рекомендується загалом 315 °C. Річ у тім, що тепло в з'єднання передається не миттєво, для підтримки 230 °C протягом потрібного часу у точці пайки необхідний контакти з паяльником, нагрітим до 315 °C тривалістю 1−1.5 сек. Зменшення температури і часу можуть призвести до неповної смачиваемости паяемой поверхні, збільшення — сприяє процесу дифузії міді в припой і отриману освіту интерметаллического шару CuPbSn. Це вже нове речовина з низькою провідністю і механічно крихке. За всіма стандартам цю верству ні перевищувати 0.5 мкм, інакше з'єднання вважається не міцним. Дозування припоя, звісно, необхідна для освіти сполуки правильної форми, що забезпечує з одного боку міцність, з іншого — можливість візуального контролю. Загальне правило можна сформулювати приблизно таке: все меніски повинен мати увігнутий, але максимально близький до прямому контур. Якщо меніск опуклий не вдасться візуально відрізнити надійне з'єднання від не пропаянного, у якому припой прийняв опуклу форму з допомогою поверхового натягу. Проте саме процес дозування проблемою перестав бути. Для монтажу різних компонентів існую кілька прийомів оптимізації кількості подаваного припоя. Ось лише кілька характерних примеров.

1. Монтаж DIP корпусів і лідери всіх компонентів, встановлюваних в отвори. Клиновидний наконечник паяльника, злегка обкладений (лише тим щоб забезпечити надійний теплової контакт) встановлюється на контактактную майданчик друкованої плати, одночасно маючи контакт із висновком компонента. Інший рукою подається флюсосодержащий дротовий припой, який плавиться про нагріту контактну майданчик. Розплавлений флюс і припой стікає в металізоване отвір, заповнюючи його. Подача припиняється відразу після освіти мениска.

між торчащим із плати висновком і контактної майданчиком. Висота меніска мусить бути дорівнює половині діаметра контактної площадки.

2. Пайка поверхневих мікросхем. І тут застосовується так звана «міні хвиля ». Це наконечник паяльника, зрізаний з точки. Зріз має поглиблення для збільшення сил поверхового натягу. Компонент встановлюють на плату, флюсуют, заповнюють «міні хвилю «краплею припоя та друзі проводять їй відразу після всім висновків. При русі наконечника кожен контакт «занурюється «в хвилю приблизно за 1 секунду, забираючи з її оптимальне кількість припоя. Зайвий припой втягується в наконечник з допомогою поверхового натягу. Тобто. дозування припоя відбувається автоматично. Таким прийомом можна виконувати монтаж будь-яких поверхневих компонентів крім керамічних CHIP конденсаторів отже, звісно, BGA.

3. Монтаж CHIP компонентів гарячим повітрям (термофеном) на паяльну пасту. Під час цієї операції вимоги до дозуванні найвищі. Можна, звісно, наносити пасту з допомогою шприца, але ці вимагає справді «мистецтво оператора », оскільки після нанесення кожної краплі паста продовжує виділятися з допомогою залишкового в шприці тиску. Професійний метод — це застосування пневмодозатора з вакуумної отсечкой.

Кілька секретів виробничих технологий.

Про блискучої поверхности.

Така поверхню досягається достатню кількість флюсу, мінімальним перегрівом місця пайки, свіжим припоем эвтектического складу 63/37, як і це зазначалося. Мінімізуючи час прогріву, можна запобігти помітного розчинення міді в припое і безперервної освіти кристалів интерметаллида SnPbCu, за наявності яких, природно, не отримати блиску. Як досягти цього? Потрібно досить масивне мідне, в ідеалі - срібну (зумовлює значну теплоємність), з багатошаровим NiCrFe покриттям (гарантує від розчинення матеріалу жала в припое), жало, досить потужний нагрівач (легко компенсує втрати теплової енергії на розплавляння припоя і нагрівання місця пайки) і системи термостатирования (стабілізує температуру жала). Потрібен чистий трубчастий припой і добре підготовлені поверхні. Нагрівання має здійснюватися мінімально протягом необхідного часу. Будь-які відступу з посади цих умов ведуть до потреби тривалих тренувань. При ручний пайку якість «досягається упражнением » .

Холодна спайка.

Деякі предмети, як відомо, не можна згуртувати за високої температури, не піддавши псування. Для таких предметів рекомендується наступний склад. Обложена в порошкоподібному стані мідь перемішується в порцелянової ступці з концентрованої сірчаної кислотою до отримання некрутий тістоподібної маси, до спільного ваговому кількості якої додають поступово, при постійному розмішуванні, 70 частин ртуті. Коли в такий спосіб вийде однорідна амальгама, її добре промивають у гарячій воді видалення кислоти і далі дають їй охолонути. Через 10−12часов амальгама стає таким твердої, що ріже олово. У такому стані склад вже цілком готовий до вживання, навіщо його нагрівають до консистенції розм’якшеного воску і споюють предмети; охолонувши, ця амальгама дуже міцно тримає спаяні части.

Простий спосіб лужения.

Беруть 10 вагових частин кухонної солі, розпускають в $ 20 частинах азотної кислоти, після чого до цього розчину додають 10 частин хлористого олова (олов'яної солі) і 2,5 частини хлористого амонію (нашатирю). До отриманої суміші додають ще 40 вагових частин соляної кислоти і далі розбавляють її невеликою кількістю води. Приготовлений в такий спосіб суміш цілком готова вживання. Підлягає лужению предмет може бути попередньо очищено найретельнішим чином, потім вони частину його, котрі мають бути вкриті полудою, старанно натираються салом, після чого предмет занурююється у приготовлену вищевказаним способом суміш, де і залишають, поки шар полуди не досягне належної товщини. Тоді, вийнявши предмет, залишається тільки старанно вимити його, щоб було цілком придатний до використання. Крім виправлення чи відновлення полуди на посуді зазначеним чином можна покривати оловом для запобігання іржі різноманітних дрібні металеві предмети: рибальські гачки, капкани, дроту і т.д.

Повідомлення олов’яному припою мідного цвета.

Як відомо, для припоя мідних частин найчастіше вживається олово, то такий припой відрізняється одним недоліком: у місцях спайки олово негарно виділяється білим плямою чи білої смугою на мідному тлі спаяних частин. Для усунення такого нестачі рекомендується наступний нескладний прийом: місця припоя покриваються насиченим розчином мідного купоросу, навіщо 10 частин купоросу розчиняють завдовжки тридцять п’ять частинах води та покриті частини припоя розтирають, потім залізної дротом і вже цим способом омедняют спайку, після чого вдруге покривають спайку розчином з 1 частини насиченою купоросной міді 2 частин насиченого цинкового купоросу і розтирають таке покриття цинкової паличкою. Оброблені в такий спосіб місця спайки може бути відполіровані і тоді виступаючі частини олов’яного припоя цілком зливаються з мідним тоном спаяних частей.

Каніфоль, флюс — чим різняться, коли що применять?

Каніфоль: неочищена каніфоль — є матеріал кустаря часів Північної війни. Використовувати їх у сучасної електроніці вкрай небажане. Проте, це припустимо для пайки електротехнічних виробів чи плат з великими провідниками, і щільність монтаж йти до 0 компонентів на кв. м. плати. Проблеми у цьому, що вона (тобто каніфоль) містить купу натуральних домішок, котрі після модифікації під впливом тепла і кислоти стають небезпечними з погляду корозії і електричної проводимости.

Розчин каніфолі в спирті чи бензині: щось змінює від вищеописаного випадку. Уся той самий гидота, + бруд привнесена з бензином і спиртом. Такі плати треба мити всім, що потрапляє під руку, оскільки ми бачимо лише меншість домішок, і вони змиваються далеко ще не всем.

Одне зауваження, говоримо про різних канифолях. Є каніфоль, що лежить біля будинку на антресолях, є каніфоль, якої маестро Растрапович канифолит смичок, є каніфоль, вироблена гігантами типу Multicore чи Alpha Metalls потреб електронного капіталу. Це великі різниці. Навіть у батьківщині існувало поділ каніфолі на марки: А, Б, може, і далі. Для монтажу РЭА допускалося застосування каніфолі марки А.

Як визначити? — Візуально! Найкраща має світло — жовте світло, прозора, без включень. Ми згадали Multicore, їх припой самий «крутий «оскільки він містить назвати не одне, а цілих 5 чи 6 жив флюсу в дротовому припое. Гадаю, що наявність великої кількості каналів з флюсом забезпечує краще розподіл флюсу поверхнею розплавленого припоя, але це веде до кращого очищенні поверхні від окислів меншою кількістю флюсу, що, своєю чергою, мінімізує кількість золи і шлама.

Флюси електронного класу: Основна їхня відмінність залежить від ступеня кислотності. Чим більш старими паяемый вами контакт, що більше ньому окислів, ніж ці окисли сталіший до кислоті, тим більша мусить бути кислотність флюсу. МИТИ ИЗДЕЛЕЕ ПІСЛЯ ПАЙКИ ПОТРІБНО ЗАВЖДИ. Ви будь-коли можете бути впевненим, що залишилося на платі після вашого копирсання її паяльником, і як стимулюватиме подальшу працездатність вироби. Кількість флюсу має бути мінімально, але достатньо своїх функцій: видалення бруду, окислів, забезпечення розтікання і формоутворення припоя.

Маркування припоев.

Все що мене буде писати, нижче переказано Білоконеве з ОСТа 4 ГО.033.200, тобто опис того, як це має бути, якби ці припои проводилися під медичним наглядом ГосТехНадзора заводу зазначеній у ОСТе — «РязЦветМет ». Як є насправді не знаю. Усі припои містять 59−61% олова, інше свинець. Буква «П «наприкінці означає, що припой підвищеної чистоти. Буква «М «означаємо, що у припое мусить бути мідь буде в діапазоні 1.2−2.0%. Температура плавлення, Liquidus (закінчення повного плавления):

ПОС61; ПОС61-П — 190 град.°С.

ПОС61М — 192 град. С.

Тимчасовий опір розриву при 20 град.°С.

ПОС61; ПОС61-П — 42.18 Х 10⁶ н/кв. м.

ПОС61М — 44.18 Х 10⁶ н/кв. м.

Теплопроводность:

ПОС61; ПОС61-П — 50.24 Вт/(м*К).

ПОС61М — 48.98 Вт/(м*К).

Питома електричне сопротивление:

ПОС61; ПОС61-П — 0.139×10^-6 (Om*m).

ПОС61М — 0.143×10^-6 (Om*m).

ПОС61М не дозволено до лужению і пайку в тиглях і ваннах через підвищення схильність до зернистості сплаву при затвердевании, і густоти розплаву, що погіршує його технологічні свойства.

Паяльник.

Керамічний нагрівач нагадує друковану плату, але не стеклотекстолите, але в кераміки і усе це скручено до труби. Наконечник встановлюється або зовні або всередині цієї труби. Гідність такий конструкції (мій погляд, сумнівне) у малій теплової інерційності, тобто. паяльник після включення може виходити робочу температуру за 10 сек. Проте за роботи багатошарових платах чи інших умовах сильної тепло відводу починає позначатися щодо низька теплопровідність кераміки (проти міддю) і системи не встигає компенсувати тепло втрата часу та температура падает.

Нихромовый нагрівач цікавий лише, коли він виконано на мідному сердечнику. Нагрівається вона відносно повільно, на 300 градусів за 1 хвилину, зате ніяких проблеми з компенсацією тепловтрат. Тобто. не потрібно робити запас в завдання температури. Різниця в теплопровідності посилюється через різною системи кріплення наконечника. У паяльників РАСИ, наприклад, наконечник притискається бічним гвинтом у всій довжині до мідному сердечнику нагрівача. Площа теплового контакту дуже велике. Що стосується керамікою сильний притиск використовувати не можна внаслідок тендітності матеріалу, т.а. наконечник вдягається чи вставляється в нагрівач з повітряним зазором, перешкоджає теплопередаче. І, нарешті, надійність! Відомо, що кераміка, витримує найвищі температури, та заодно погано переносить швидкий нагрівання і охолодження, створюючи мікротріщини. Сучасна технологія ручний пайки передбачає, що у робоче місце є волога губка зі зняттям припоя та інших нашарувань з робочої поверхні жала. Набравши певна кількість припоя з флюсом, оператор совокупляет спаиваемые деталі, жало з припоем і, коли треба, додаткову кількість припоя. Уся маса припоя перетворюється на ліквідність, припой розтікається за місцем пайки. Оператор чекає трохи (невизначений термін — ось він, мистецтво оператора!), потім видаляє жало, місце пайки вистигає, припой твердне. що далі? Далі, швидше за все, оператор кладе паяльник на підставку. Певний кількість матеріалу спаиваемых деталей перейшов у припой, залишився на жале. Паяльник лежить, інтерметаліди ростуть… Оператор знову бере паяльник, процес повторюється. Зазвичай, жало починають чистити, коли зола флюсу починає заважати роботі. Очищайте жало перед попереднім набором припоя!!! Тоді припой на місці пайки буде свіжим, без интерметаллидов і окислів припоя, — саме це мав на оці. Багато південно-східні виробники почали застосовувати очищення жала замість губки клубок металевої стружки. Очищає жало дуже ефективно + більш безвредно.

Техніка безопасности.

Щоб точно питанням, чому ви дихайте, треба достеменно знати, що навіть що ви паяете. Усі перелічені матеріали виділяють те й теж, оскільки складаються з одних тієї ж складових: олова, свинцю, іноді кадмію, сурми, каніфолі, різноманітних натуральних і синтетичних розчинників і имульгатовор.

Отож ви, я так підозрюю, дихайте парами всіх, чи однієї з, перелічених металів та його окислами. Каніфоль і синтетичні добавки модифікуються і входять у реакцію. Найчастіше за ваші трохеи, бронхи й інші альвиоллы потрапляють як пари компонентів флюсів (дивися техпаспорт на припой і флюс, і пасту) продовжує їх модификанты, переважно феноли і альдегіди без усього зазначеного вище. Додамо сюди букет органічних кислот і солей (зокрема і свинцю) й одержимо у результаті чудовий букет алергентов.

Алергія — ця сама приємне, які можна отримати у результаті багатоденного вдихання запропонованого «меню ». Наступне принаймні приємності - підвищену роздратування слизової оболонки, та слабка опірність до распираторным захворювань. Людям, чиї предки страждали від астми, ми рекомендуємо довго поруч із паяльником. І кінець, не хочу вас лякати, але за певного збігу обставин, і схильності чи уродженою схильності, чи навіть випадково… Не бачив сам, але кажуть, як і… ну загалом і раком.

Ваша здоров’я дорого нам, тому вживіть усе, що можна. Але ефективний засіб — це вечірні прогулянки на свіжому повітрі, і дымоулавители PACE. На закінчення зробимо важливе зауваження. Будь-які роботи з переносним электроинструментом, якщо він оснастили корпусом з подвійним ізоляцією (а паяльник не оснастили!), допускаються поза помешканнями з ізолюючим підлогою лише за напрузі харчування трохи більше 36 У. На жаль, потужних паяльників з такою робочим напругою ви знайдете. Тому, щоб убезпечити себе, наскільки можна, від поразки струмом, слід зробити певні меры.

Не нехтуйте правилами електробезпеки, адже ваше дороже!