галтель припоя что это

Требования к качеству паяных соединений SMD-компонентов

Определение и назначение

Настоящая инструкция предназначена для оценки качества паяных соединений поверхностно – монтируемых электронных компонентов после пайки печатных узлов методом конвекционного оплавления паяльной пасты.

Инструкция предназначена для инженеров – технологов по подготовке производства, инженеров по наладке и испытаниям, инженеров по процессам, операторов сборочно-монтажного цеха, контролеров ОТК.

Требования инструкции являются обязательными для должностных лиц цеха, эксплуатирующих и обслуживающих оборудование линий поверхностного монтажа, осуществляющих монтаж и контроль качества электронных модулей.

Термины и определения

Обозначения и сокращения

Технические данные

Определение требований к качеству паяного соединения производится с учётом Класса изделия. Все изделия разделяются на три Класса по надёжности, долговечности, сложности, функциональным требованиям и частоте обслуживания.

При запуске в производство для каждого изделия в технологической документации указывается его Класс.

Классы аппаратуры по стандарту IPC– A– 610С «Критерии качества паяных соединений»:

1 класс – бытовая электроника

(Изделия, к которым не предъявляются высокие требования по надежности: бытовая электроника, приборы, в которых допустимы косметические дефекты. Основная цель – принципиальная функциональность печатной платы).

2 класс – промышленная электроника

(Изделия с повышенными требованиями к надежности. Системы связи и управления, другие устройства, функционирование которых необходимо в течение длительного срока, однако выход из строя не является критическим. Допустимы небольшие косметические дефекты).

3 класс – спецтехника военная, аэро-космическая, системы жизнеобеспечения

(Изделия с максимальными требованиями к надежности. Оборудование, которое должно функционировать при любых обстоятельствах. Системы поддержания жизнедеятельности, системы управления полетом и т. п. Недопустимы любые отклонения от предполагаемых

характеристик, влияющие на функциональность и надежность устройства).

Изделия автомобильной электроники отнесены разработчиками изделий к 3 классу аппаратуры.

Общие требования к паяному соединению

Поверхность паяного соединения в общем случае должна быть гладкой, блестящей или светло-матовой без темных пятен и посторонних включений. В особых случаях, например, при использовании бессвинцовых припоев или специальных процессов пайки (если это дополнительно оговорено в технологическом процессе), поверхность паяного соединения может быть серой, матовой или зернистой.

Переход от контактной площадки к запаиваемой поверхности или выводу компонента должен быть плавным. Допустима видимая линия раздела в зоне, где происходит смешивание используемого припоя с покрытием контактной поверхности компонента или печатной платы, при условии, что есть смачивание контактной поверхности припоем.

Зарубины или царапины, мелкие раковины, неглубокие поры в паяном соединении не должны ухудшать его целостность.

Дефекты паяных соединений

Дефектами паяного соединения считаются:

Простые корпуса для пассивных компонентов:

Сложные корпуса для многовыводных полупроводниковых приборов и микросхем:

Основные группы корпусов SMD-компонентов

Форма выводов или контактов (безвыводных) SMD – компонентов

Выводы или контакты (безвыводных) электронных компонентов могут иметь следующую форму согласно международному стандарту IPC- A- 610С:

Требования к качеству паяных соединений SMD-компонентов

1. Компоненты с прямоугольными или квадратными контактами (CHIP-резисторы, CHIP-конденсаторы, MELF с квадратными контактами и т.п.)

Качество пайки компонентов с прямоугольными или квадратными контактами должно соответствовать таблице 3 и рисунку 9 в соответствии с классом изделия. Допускается контакт галтели припоя с нижней поверхностью компонента.

При несоответствии данным требованиям пайка считается дефектной.

Таблица 1. SMD-компоненты с прямоугольными или квадратными контактами

(1) Величина не должна нарушать минимальный изоляционный промежуток.

(2) Неопределённая или переменная величина.

(3) Есть смачивание вывода компонента припоем.

(4) Припой может выходить за пределы контактной площадки и заходить на верхнюю плоскость вывода, но касание корпуса компонента не допускается.

Рисунок 1. SMD-компоненты с прямоугольными или квадратными контактами

1 — Поперечное смещение. 2 — Продольное смещение. 3 — Ширина паяного соединения. 4 – См. примечание (4) к таблице 1). 5 — Длина паяного соединения и перекрытие. 6 — Одна или две контактные поверхности. 7 — Три контактные поверхности. 8 — Пять контактных поверхностей. 9 – Конфигурации контактов.

2. Компоненты с цилиндрическими контактами (MELF и т.п.)

Качество пайки компонентов с цилиндрическими контактами должно соответствовать таблице 2 и рисунку 2 в соответствии с классом изделия. Допускается контакт галтели припоя с нижней поверхностью компонента.

При несоответствии данным требованиям пайка считается дефектной.

Таблица 2. SMD-компоненты с цилиндрическими контактами

(1) Величина не должна нарушать минимальный изоляционный промежуток.

(2) Неопределённая или переменная величина.

(3) Есть смачивание вывода компонента припоем.

(4) Припой может выходить за пределы контактной площадки и заходить на верхнюю поверхность вывода, но касание корпуса компонента не допускается.

(5) Не распространяется на компоненты с контактами только на торцах.

Рисунок 2. SMD-компоненты с цилиндрическими контактами

1 — Поперечное смещение. 2 — Продольное смещение. 3 — Ширина паяного соединения. 4 – См. примечание (4) к таблице 2. 5 — Длина паяного соединения и перекрытие.

3 Компоненты с корончатыми контактами

Качество пайки компонентов с корончатыми контактами должно соответствовать таблице 3 и рисунку 3 в соответствии с классом изделия.

При несоответствии данным требованиям пайка считается дефектной.

Таблица 3. SMD-компоненты с корончатыми контактами

(1) Величина не должна нарушать минимальный изоляционный промежуток.

(2) Неопределённая или переменная величина.

(3) Есть смачивание вывода компонента припоем.

(4) Длина «D» измеряется от края корпуса.

Рисунок 3. SMD-компоненты с корончатыми контактами

1 — Поперечное смещение. 2 — Обязательна галтель на углу, если присутствует металлизация. 3 – Длина паяного соединения. 4 — Ширина паяного соединения и поперечное смещение.

4. Компоненты с выводами «плоская лента», выводы L-типа, «крыло чайки»

Качество пайки компонентов с плоскими выводами должно соответствовать таблице 4 и рисунку 4 в соответствии с классом изделия. Для компонентов, у которых длина вывода «L» меньше ширины «W», минимальная длина паяного соединения «D» должна быть 75% от «L».

При несоответствии данным требованиям пайка считается дефектной.

Таблица 4. SMD-компоненты с плоскими выводами

(1) Величина не должна нарушать минимальный изоляционный промежуток.

(2) Неопределённая или переменная величина.

(3) Есть смачивание вывода компонента припоем.

(4) Галтель может подниматься дальше верхнего изгиба вывода. Припой не должен касаться корпуса компонента или изолятора (за исключением низкопрофильных SMD- компонентов, таких как SOIC и SOT).

Припой не должен проникать под корпус низкопрофильного SMD-компонента, если он изготовлен из паяемого материала.

(5) В случае компонента с пологой конфигурацией выводов галтель должна быть не ниже, чем середина нижнего изгиба вывода.

(6) Для компонентов с мелким шагом минимальная длина паяного соединения должна быть 0,5 мм.

Рисунок 4. SMD-компоненты с плоскими выводами

1 — Поперечное смещение. 2 — Продольное смещение. 3 — Ширина паяного соединения. 4 – Контактная площадка. 5 — Вывод. 6 — Другая конфигурация вывода. 7 — См. примечание (4) к таблице 6. 8 – Центральная линия размера «Т». 9 — Биссектриса нижнего изгиба вывода. 10 – См. примечание (5) к таблице 4. 11 – Длина паяного соединения.

5. Компоненты с выводами круглого или овального профиля

Качество пайки компонентов с выводами круглого или овального профиля должно соответствовать таблице 5 и рисунку 5 в соответствии с классом изделия.

При несоответствии данным требованиям пайка считается дефектной.

Таблица 5. SMD-компоненты с выводами круглого или овального профиля

(1) Величина не должна нарушать минимальный изоляционный промежуток

2) Неопределённая или переменная величина.

(3) Есть смачивание вывода компонента припоем.

(4) Галтель может подниматься дальше верхнего изгиба вывода. Припой не должен касаться корпуса компонента или изолятора (за исключением низкопрофильных SMD-компонентов, таких как SOIC и SOT). Припой не должен распространяться под корпус низкопрофильного SMD-компонента, если он изготовлен из паяемого материала.

(5) В случае компонента с пологой конфигурацией выводов галтель должна быть не ниже, чем середина нижнего изгиба вывода.

Рисунок 5. SMD-компоненты с выводами круглого или овального профиля

1 — Поперечное смещение. 2 — Продольное смещение. 3 — Продольное смещение. 4 – См. примечание (4) к таблице 5 — Длина паяного соединения. 6 — Биссектриса нижнего изгиба вывода. 7 – См. примечание (5) к таблице 5. 8 — Другая конфигурация вывода.

6. Компоненты с выводами J-типа

Качество пайки компонентов с выводами J-типа должно соответствовать таблице 6 и рисунку 6 в соответствии с классом изделия.

При несоответствии данным требованиям пайка считается дефектной.

Таблица 6. SMD-компоненты с выводами J-типа

(1) Величина не должна нарушать минимальный изоляционный промежуток.

(2) Неопределённая или переменная величина.

(3) Есть смачивание вывода компонента припоем.

(4) Припой не должен касаться корпуса компонента.

Рисунок 6. SMD-компоненты с выводами J-типа.

1 — Поперечное смещение. 2 — Продольное смещение. 3 — Вывод. 4 — Контактная площадка. 5 – Ширина паяного соединения. 6 – См. примечание (4) к таблице 6. 7 — Длина паяного соединения

7. Компоненты с выводами L-типа, отформованными внутрь

Качество пайки компонентов с выводами «L»-типа, отформованными внутрь, должно соответствовать таблице 7 и рисунку 7 в соответствии с классом изделия.

При несоответствии данным требованиям пайка считается дефектной.

Таблица 7. SMD-компоненты с выводами L-типа, отформованными внутрь

(1) Величина не должна нарушать минимальный изоляционный промежуток.

(2) Неопределённая или переменная величина.

(3) Есть смачивание вывода компонента припоем.

(4) Припой не должен касаться корпуса компонента на внутренней части изгиба вывода.

Если вывод разделён на два зубца, то требования должны выполняться для каждого из них.

Рисунок 7. SMD-компоненты с выводами L-типа, отформованными внутрь

8. Компоненты с неформованными планарными выводами

Качество пайки компонентов с неформованными планарными выводами должно соответствовать таблице 8 и рисунку 8 в соответствии с классом изделия.

При несоответствии данным требованиям пайка считается дефектной.

Таблица 8. SMD-компоненты с неформованными планарными выводами

(1) Величина не должна нарушать минимальный изоляционный промежуток.

(2) Неопределённая или переменная величина.

(3) Есть смачивание вывода компонента припоем.

(4) Если вывод предназначен для запайки под корпусом компонента и контактные площадки спроектированы с учётом этого, должно быть смачивание вывода припоем в области «М».

Рисунок 8. SMD-компоненты с неформованными планарными выводами

9. Высокопрофильные компоненты с контактной поверхностью только снизу

Качество пайки высокопрофильных компонентов с контактной поверхностью только снизу должно соответствовать таблице 9 и рисунку 9 в соответствии с классом изделия. Если высота компонента превышает толщину, его нельзя использовать в изделиях, подверженных вибрациям или ударам, без дополнительного крепления при помощи соответствующего клея.

При несоответствии данным требованиям пайка считается дефектной.

Таблица 9. Высокопрофильные компоненты с контактной поверхностью только снизу

(1) Величина не должна нарушать минимальный изоляционный промежуток.

(2) Неопределённая или переменная величина.

(3) Есть смачивание вывода компонента припоем.

(4) Из-за конструктивных особенностей контактная поверхность может не доходить до края компонента, и корпус компонента может выходить за пределы контактной площадкой печатной платы. При этом контактная поверхность компонента не должна смещаться за пределы контактной площадки печатной платы.

Рисунок 9. Высокопрофильные компоненты с контактной поверхностью только снизу

10. Компоненты с неформованными планарными выводами

Качество пайки компонентов с неформованными планарными выводами должно соответствовать таблице 10 и рисунку 10 в соответствии с классом изделия.

При несоответствии данным требованиям пайка считается дефектной.

Таблица 10. SMD-компоненты с неформованными планарными выводами

(1) Величина не должна нарушать минимальный изоляционный промежуток.

(2) Неопределённая или переменная величина.

(3) Есть смачивание вывода компонента припоем.

(4) Если вывод предназначен для запайки под корпусом компонента и контактные площадки спроектированы с учётом этого, должно быть смачивание вывода припоем в области «М».

Рисунок 10. SMD-компоненты с неформованными планарными выводами

Источник

Технология ручной пайки и лужения

Технологическая инструкция

Определение и назначение

Настоящая инструкция устанавливает технологию ручной пайки и лужения электрорадиоизделий (ЭРИ). Инструкция разработана на основании и в развитие ОСТ 4Г 0.033.200 «Припои и флюсы для пайки», ОСТ 4ГО 054. 267 «Пайка электромонтажных соединений. Типовые технологические операции».

Инструкция распространяется на работников цеха, выполняющих технологические операции ручного монтажа и пайки комплектующих ЭРИ на печатные платы.

Техника безопасности

Припои, флюсы, промывочные жидкости, используемые при ручной пайке и лужении, относятся к общетоксичным и раздражающим веществам.

Для предупреждения их воздействия необходимо содержать рабочее место в чистоте, работать под местной вытяжной вентиляцией на рабочем месте.

Индивидуальными средствами защиты являются:

халат, перчатки трикотажные с полимерным покрытием типа «Мультекс», защитные маски-респираторы.

Вредные составляющие в трубчатых и проволочных припоях, флюсах, промывочных жидкостях

I. Технические данные:

Пайка является основой сборки печатного узла. Пайка объединяет две или несколько металлических поверхностей в одно металлургическое соединение.

Процесс пайки – это нанесение расплавленного припоя на обработанные флюсом поверхности, флюс наносится с целью смачивания припоем паяемых поверхностей, смачивание требуется для получения при пайке металлургического соединения.

Смачиваемость определяется как образование однородной, гладкой, не имеющей разрывов и прилипающей пленки припоя на основном металле.

Паяемость — свойство металлической поверхности, позволяющее смачивание ее припоем.

Процесс пайки печатного узла заключается в одновременной подаче тепла и припоя.

Для ручной пайки и лужения применяются:

ФЛЮСЫ

Флюсы необходимы для обеспечения высокого качества паяных соединений.

Назначение флюсов – растворение оксидов и сульфидов, препятствующих смачиванию припоем металлических поверхностей, защита паяемых поверхностей от повторного окисления, снижение поверхностного натяжения расплавленного припоя на границе металл-припой-флюс, улучшение растекаемости припоя.

При ручной пайке флюс необходимо наносить только в места, подлежащие пайке.

Необходимость в удалении остатков флюса после пайки указывается в технологических процессах.

ПРИПОИ

Припой – сплав металлов, используемый для создания механических соединений между электронными компонентами и контактными площадками печатной платы.

Диаметр проволочного или трубчатого припоя должен быть в два раза меньше диаметра жала паяльника.

Припои отечественные марки ПОС 61 – сплав олова (61%) и свинца (39%),

Припои трубчатые импортные:

Многоканальные припои (до 5-ти каналов флюса в прутке припоя, см. рис. 1) обладают преимуществом по сравнению с одноканальными:

увеличенное количество каналов флюса обеспечивает равномерное распределение флюса без пропусков по длине прутка, что предотвращает возможность пайки «всухую» — без флюса, как в случае с одноканальными припоями.

После пайки флюс в импортном припое оставляет вокруг места пайки прозрачные остатки, не препятствующие контролю, и электроизоляционные (не проводящие токи).

Рис. 1. Сечение прутка многоканального припоя

ПРОМЫВОЧНЫЕ ЖИДКОСТИ

Промывочные жидкости предназначены для очистки паяных соединений и печатных плат от загрязнений с целью обеспечения эксплуатационной долговечности изделий.

Существуют три основных источника загрязняющих веществ:

Печатные платы (типичные загрязняющие вещества включают:

Компоненты, монтируемые на печатную плату (типичные загрязняющие вещества включают:

Применяемая технология пайки (типичные загрязняющие вещества включают:

1. Промывочная жидкость «спирто-бензиновая смесь» используется для промывки от остатков спирто-канифольного флюса, механических загрязнений, пыли, жировых отпечатков, но не удаляет соли, выделяемые из покрытий платы, компонентов, отпечатков пальцев. После промывки спирто-бензиновой смесью на плате остаются белесые разводы.

2. Промывочная жидкость VIGON EFM (на основе спиртовых соединений) используется для удалении остатков флюса с печатного узла при ручной отмывке и ремонте. Эффективно удаляет жировые и солевые загрязнения, шарики припоя, химические остатки от процесса травления при изготовлении печатных плат, активаторы флюса, которые при напряженных условиях эксплуатации изделий могут привести к коррозионным процессам на плате.

3. Промывочная жидкость наносится на очищаемый участок филеночной кистью КФК, высушивается на воздухе. При большом количестве остатков флюса на плате после пайки можно промывать плату, наложив на нее х/б салфетку и нанося промывочную жидкость кистью на салфетку.

Необходимость в очистке печатного узла после пайки промывочными жидкостями указывается в технологических процессах.

II. Технология лужения и пайки

ПОДГОТОВКА К РАБОТЕ

при работе с персональными паяльниками типа БМ и медными наконечниками собственного заводского изготовления (в том числе c паяльниками Solomon, оснащенными медными наконечниками собственного заводского изготовления):

Жало пальника (наконечник) может быть разной формы и размера для наилучшего контакта и передачи тепла к паяемым поверхностям.

Внимание: Острые кромки при заточке жала паяльника притупить.

Перед лужением или пайкой жало необходимо облудить. Для этой цели использовать проволочный или трубчатый припой: обернуть несколько витков припоя (как показано на рисунке 2) вокруг кончика жала и нагреть его до расплавления припоя.

Рис. 2. Облуживание жала паяльника

при работе с оригинальными паяльниками паяльных станции РАСЕ, HAKKO, Solomon, Lukey с использованием оригинальных наконечников импортного производства:

Категорически запрещается зачищать оригинальные наконечники к паяльникам PS 90, HAKKO 907, SOLOMON, LUKEY напильником или грубыми абразивами, чтобы не повредить покрытие. Поврежденный наконечник следует заменить.

Оригинальные наконечники к импортным паяльникам изготовлены из меди, покрытой защитным слоем из чистого (99,9%) железа для устранения выгорания медной основы, и сверху покрыты защитным слоем хрома. Специальное тонкое покрытие создает повышенную долговечность наконечников и обладает хорошей теплопроводностью, что обеспечивает быстрое восстановление температуры.

Конструкция оригинального жала:

Основные правила обслуживания оригинальных наконечников, применяемых в паяльниках паяльных станций

Для получения хорошего теплового контакта спаиваемых поверхностей перед пайкой необходимо очистить наконечник с помощью специальной целлюлозной губки, входящей в состав паяльной станции. Перед началом работы губку смачивают водой таким образом, чтобы она вся пропиталась, но вода не скапливалась на дне. Губка обязательно должна быть влажной, если она обугливается, значит смочена недостаточно.

Сухая губка быстро портится сама и, будучи довольно жесткой, может привести к ускоренной порче жала. После того, как наконечник очищен, немедленно нанести на него свежий припой (см. рис. 2).

Для очистки и облуживания сильно окисленных наконечников, которые уже невозможно очистить с помощью губки, используется специальная паста для очистки и лужения наконечников: ТТС-LF или аналогичная, при этом паяльник нагревают до температуры жала (300÷360)º, погружают наконечник в пасту или проводят жалом по поверхности пасты, затем, облудив жало, удаляют излишки припоя с помощью влажной целлюлозной губки. Если работоспособность жала не восстановилась, процедуру повторяют.

Замена жала паяльника

Перед заменой жала следует отключить паяльную станцию и дать полностью остыть паяльнику, замена жала должна проводиться только тогда, когда температура жала равна температуре окружающей среды. Паяльник, включенный без жала, может выйти из строя.

Запрещается оставлять паяльник при высокой температуре продолжи-тельное время, так как это приводит к разрушению поверхности жала.

ПОРЯДОК РАБОТЫ

ВНИМАНИЕ! Режимы ручной пайки и лужения указаны в технологических процессах или в рабочих инструкциях комплектов технологических документов.

Для контроля времени пайки или лужения следует просчитывать про себя секундыследующим образом: если произнести словосочетание «двадцать два», это займет одну секунду.

Температуру жала паяльника контролировать перед началом пайки, после любого перерыва в работе, при смене режимов пайки, при образовании паяных соединений, несоответствующих требованиям технологического процесса и данной инструкции

В начале смены не приступать к работе, не проверив работоспособность паяльника:

При работе с многоканальными трубчатыми припоями пайку рекомендуется производить двумя руками. Для получения наилучших результатов рекомендуется следующее:

1). Поднесите жало паяльника к рабочей поверхности. Жало должно контактировать одновременно с контактной площадкой платы и выводом компонента для того, чтобы прогреть обе паяемые поверхности. Избыток припоя на жале, нанесенного во время облуживания жала, будет помогать процессу теплопередачи путем увеличения площади контакта между контактной площадкой и выводом. Необходимо не более секунды, чтобы прогреть соответствующим образом обе поверхности.

2). Поднесенный в это время к месту соединения с противоположной от жала стороны пруток трубчатого припоя позволит образовать галтель припоя. Для этого необходимо около 0,5 секунды.

ВНИМАНИЕ! Если припой подавать непосредственно на жало паяльника, активные компоненты флюса будут преждевременно выгорать, и его эффективность резко уменьшается. Не подавайте избыточное количество припоя на паяемое соединение. Это может привести к увеличению количества остатков флюса и ухудшению внешнего вида изделия. Рекомендуется выбирать диаметр прутка припоя равным половине диаметра жала паяльника.

3). Удалите припой от паяного соединения и затем удалите жало паяльника (см. рис. 3)

4). Весь процесс пайки должен занимать от 0,5 до 2 секунд на одно паяное соединение в зависимости от массы, температуры и конфигурации жала паяльника, а также паяемости поверхностей. Избыточное время или температура могут истощять флюс до смачивания припоем, что может привести к увеличению количества остатков флюса, и увеличивают хрупкость паяного соединения.

5). По окончании работы для обеспечения длительного срока службы необходимо жало облудить (см. рис. 2).

При работе с проволочными припоями необходимо нанести безотмывочный флюс с помощью тонкой беличьей кисти в места пайки, выдержать плату несколько секунд, чтобы растворитель флюса испарился, в противном случае флюс будет кипеть при пайке.

Припой можно наносить на жало паяльника.

Пайка чип-компонентов:

Чип-компонент – компонент в безвыводном корпусе прямоугольной формы, контакты выполнены в виде металлизированного покрытия торцев корпуса.

1). Облудить одну из контактных площадок (далее КП). Необходимо подать достаточное количество припоя для последующего формирования галтели.

2). Установить чип-компонент на КП.

3). Придерживая чип-компонент пинцетом, поднести жало паяльника, обеспечивая одновременный контакт жала с выводом чип-компонента и облуженной КП.

4). Произвести пайку в течение (0,5-1,5) секунд. Отвести жало паяльника.

5). Произвести пайку второго вывода: поднести жало паяльника, обеспечивая одновременный контакт жала с выводами КП. С противоположной стороны от жала паяльника подать трубчатый припой под углом 45º к плоскости КП и вывода компонента.

Внимание! При пайке чип-компонентов важен правильный подбор диаметра припоя.

Чрезмерно толстый пруток припоя будет формировать избыточную галтель припоя.

Пайка компонентов, монтируемых в металлизированные монтажные отверстия платы:

1). Установить компонент в монтажные отверстия.

2). Поднести жало паяльника таким образом, чтобы был обеспечен одновременный контакт с контактной площадкой монтажного отверстия и выводом компонента, прогреть (0,5-1) сек.

Правило №1: Необходимо обеспечить хороший контакт между жалом и паяемыми поверхностями.

3). Подать небольшое количество припоя на жало паяльника так, чтобы образовался мостик припоя между КП и выводом.

4). Перемещайте трубчатый припой по кругу вдоль КП в противоположном направлении от жала паяльника.

Правило №2: Необходимо обеспечивать контакт между жалом паяльника и паяемыми поверхностями до тех пор, пока не произойдет формирование галтели припоя.

5). Как только паяное соединение сформировалось, отвести пруток припоя.

6). Одновременно отвести жало паяльника. Для образования правильной формы галтели, жало должно двигаться вверх вдоль вывода компонента.

Внимание! Избегайте сильного давления жалом паяльника на контактную площадку.

Не допускайте контакта жала паяльника с галтелью припоя без использования трубчатого припоя, это может привести к деградации паяного соединения.

Возможные проблемы во время пайки и методы решения:

Разбрызгивание припоя, образование шариков.

Высокая скорость нагрева. Подавайте пруток трубчатого припоя на разогретые контактные поверхности (вывод компонента и контактную площадку платы), не подавайте трубчатый припой на жало паяльника.

Припой тянется за жалом.

Недостаточная температура нагрева.

Матовые паяные соединения.

Длительный контакт жала паяльника с паяным соединением после отвода прутка припоя из зоны пайки.

Остатки после пайки в виде нагара (желтый, коричневый налет на паяном соединении).

Очистить жало паяльника, заменить изношенное жало. Чрезмерно высокая температура пайки.

Избыточные остатки флюса вокруг паяного соединения.

Примечание: при невозможности пайки «с двух рук», перед пайкой трубчатым припоем нанести точечно в место пайки флюс, не требующий отмывки, выдержать (3-4) секунды для пропитывания места пайки флюсом и испарения растворителя флюса, припой захватывать жалом, температура пайки должна быть минимально допустимой по технологическому процессу.

ПРОМЫВКА ПАЯНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ПОСЛЕ ПАЙКИ

Необходимость в промывке после пайки указывается в технологических процессах.

В этом случае промывка после пайки не требуется, если нет особых указаний в технологическом процессе.

Если в технологическом процессе требуется очистка мест пайки промывочной жидкостью VIGON EFM, промывать места пайки кистью филеночной КФК, смоченной промывочной жидкостью. При наличии больших остатков флюса после пайки, выдержать (3-5) секунд после промывки для испарения промывочной жидкости и повторно промыть места пайки. Можно также наложить х/б салфетку на плату, и места пайки промывать кистью, смоченной промывочной жидкостью.

III. Требования к качеству паяных соединений выводных компонентов, монтируемых в монтажные отверстия печатной платы

Определение требований к качеству паяного соединения производится с учётом Класса изделия. Все изделия разделяются на три Класса по надёжности, долговечности, сложности, функциональным требованиям и частоте обслуживания.

При запуске в производство для каждого изделия в технологической документации указывается его Класс.

Классы аппаратуры по международному стандарту IPC– A– 610С «Критерии качества паяных соединений»:

1 класс – бытовая электроника

(Изделия, к которым не предъявляются высокие требования по надежности: бытовая электроника, приборы, в которых допустимы косметические дефекты. Основная цель – принципиальная функциональность печатной платы).

2 класс – промышленная электроника

(Изделия с повышенными требованиями к надежности. Системы связи и управления, другие устройства, функционирование которых необходимо в течение длительного срока, однако выход из строя не является критическим. Допустимы небольшие косметические дефекты).

3 класс – спецтехника военная, аэро-космическая, системы жизнеобеспечения

(Изделия с максимальными требованиями к надежности. Оборудование, которое должно функционировать при любых обстоятельствах. Системы поддержания жизнедеятельности, системы управления полетом и т. п. Недопустимы любые отклонения от предполагаемых характеристик, влияющие на функциональность и надежность устройства).

Изделия автомобильной электроники отнесены разработчиками изделий к 3 классу аппаратуры.

Общие требования к паяному соединению

Качественное паяное соединение характеризуется гладкой, блестящей или светло-матовой без темных пятен и посторонних включений поверхностью и проявлением смачиваемости, представленной в виде вогнутого мениска между соединяемыми пайкой поверхностями.

В особых случаях, например, при использовании бессвинцовых припоев, поверхность паяного соединения может быть серой, матовой, зернистой.

Переход от контактной площадки к запаиваемой поверхности или выводу компонента должен быть плавным. Допустима видимая линия раздела в зоне, где происходит смешивание используемого припоя с покрытием контакта компонента или контактной площадки печатной платы, при условии, что есть смачивание контактной поверхности припоем.

Зарубины или царапины, мелкие раковины, неглубокие поры в паяном соединении не должны ухудшать его целостность.

Эталон паяного соединения вывода компонента, монтируемого в металлизированные монтажные отверстия печатной платы

Примечание: 1 – кольцевая контактная площадка металлизированного монтажного отверстия

Дефекты паяных соединений

Дефектами паяного соединения считаются:

Критерии оценки качества паяных соединений выводных компонентов, монтируемых в монтажные отверстия платы

1. Контактный угол между галтелью припоя и контактной площадкой печатной платы

Признаком хорошего паяного соединения является наличие низких или нулевых контактных углов (Ө) между галтелью припоя и контактной площадкой (угол Ө меньше 90˚). Галтель припоя вогнутая, припой на присоединяемом элементе образует застывший шов.

Признаком некачественного паяного соединения является образование галтели припоя с контактным углом (Ө), равным или более 90˚.

Дефект – для классов 1, 2, 3:

● Непропай – припой образовал шарик на поверхности, похожий на те, которые образует вода на вощеной поверхности. Галтель припоя выпуклая, контактный угол (Ө) больше 90˚,

застывшего шва не видно. (Reject – брак).

2. Выступание выводов над контактными площадками платы

Выступание выводов не должно привести к нарушению минимального электрического пространства, повреждению паяных соединений вследствие деформации выводов, проникновению выводов через защитную антистатическую упаковку (пленку) при последующих операциях или при эксплуатации изделия.

Выводы выступают над контактной площадкой в пределах от Lmin до Lmaх таблицы 1, если нет специальных требований в КД.

Таблица 1. Выступание выводов

Примечание:

1 для односторонних плат выступание выводов или проводов (L) составляет по крайней мере 0,5 мм для классов 1 и 2. Для класса 3 должно быть достаточное для различения выступание выводов.

2 для плат толщиной более 2,3 мм с металлизированными монтажными отверстиями выступание выводов компонентов в DIP-корпусах, сокетов, разъемов, имеющих выводы фиксированной длины, может быть не очевидно.

Дефект – для класса 3:

Выступание выводов не отвечает требованиям таблицы 1.

3. Заполнение припоем металлизированного монтажного отверстия платы и смачивание припоем вывода и стенок отверстия

1 — Высота заполнения отверстия припоем. 2 — Сторона установки компонентов. 3 — Сторона пайки.

Таблица 2. Пайка выводных компонентов в металлизированные отверстия, минимально допустимые критерии качества паяных соединений.

Примечание:

(1) Относится к припою, нанесённому в процессе пайки.

(2) Незаполненные 25% высоты отверстия включают в себя незаполненные припоем полости на стороне пайки и на стороне установки компонента, то есть в сумме с обеих сторон платы.

Внимание: для некоторых областей применения изделий может требоваться 100%-ное заполнение монтажного отверстия припоем. Это условие должно быть дополнительно оговорено в технологическом процессе.

Дефект – для классов 1, 2, 3:

паяное соединение не соответствует таблице 2.

Вертикальное заполнение монтажного отверстия припоем:

Эталон – для классов 1, 2, 3:

100%-ное смачивание припоем вывода, контактных площадок и стенок металлизированного монтажного отверстия, полное заполнение припоем монтажного отверстия вокруг вывода:

Допустимо – для классов 1, 2, 3:

не менее 75% полости монтажного отверстия по высоте заполнено припоем, допускается незаполнение припоем отверстия по высоте на 25% (суммарно с обеих сторон платы):

Дефект — для классов 2, 3:

вертикальное заполнение отверстия припоем составляет менее 75%.

Периферийное (круговое) смачивание припоем вывода и стенки монтажного отверстия на стороне пайки

Допустимо – для класса 3:

Минимум на 270˚ (на 3/4) по диаметру отверстия вывод и стенка монтажного отверстия покрыты припоем.

Дефект – для класса 3:

Менее, чем на270˚ (менее, чем на ¾) по диаметру отверстия вывод и стенка монтажного отверстия покрыты припоем.

Смачивание припоем кольцевой контактной площадки металлизированного монтажного отверстия на стороне установки компонента

Допустимо – для классов 1, 2, 3:

Контактная площадка на стороне установки компонента может быть не покрыта припоем.

Смачивание припоем кольцевой контактной площадки металлизированного монтажного отверстия на стороне пайки вывода компонента

Допустимо – для классов 1, 2:

минимум на 270˚ (на ¾) по диаметру монтажного отверстия галтель припоя покрывает кольцевую контактную площадку, стенки отверстия и вывод.

Допустимо – для класса 3:

минимум на 330˚по диаметру монтажного отверстия галтель припоя покрываеткольцевую контактную площадку, стенки отверстия и вывод.

Допустимо – для классов 1, 2, 3:

припой смачивает минимум 75% площади кольцевой контактной площадки монтажного отверстия.

Различимость конца вывода в припое

Допустимо – для классов 2, 3:

галтель выпуклая¸ конец вывода из-за избытка припоя неразличим, но визуально определяется наличие вывода в отверстии на стороне установки компонента.

Дефект – для классов 1, 2, 3:

конец вывода из-за избытка припоя неразличим, со стороны установки компонента вывод деформирован и не очевидно, что конец вывода полностью вошел в монтажное отверстие.

Припой на формованной части (на сгибе, «плече») вывода компонента

Допустимо — для классов 1, 2, 3:

припой затек на сгиб вывода, но не касается корпуса компонента.

Дефект – для классов 1, 2, 3:

припой затек на «плечо» вывода и касается корпуса компонента.

ПЕРЕЧЕНЬ ОБОРУДОВАНИЯ, ИНСТРУМЕНТОВ И ОСНАСТКИ

разрешенных для использования при выполнении операций облуживания или пайки

ПЕРЕЧЕНЬ ОСНОВНЫХ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ,

разрешенных для использования при выполнении операций облуживания или пайки

Конкретные материалы для облуживания или пайки указаны для каждого изделия в операционных картах технологического процесса.

Источник