ГОСТ Р 53542-2009 Двигатели авиационные и их составные части. Пайка высоколегированных сталей в вакууме. Общие требования к технологическому процессу (Переиздание) —

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

ГОСТР 56427— 2022

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Пайка электронных модулей радиоэлектронных средств

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ СМЕШАННЫЙ И ПОВЕРХНОСТНЫЙ МОНТАЖ С ПРИМЕНЕНИЕМ БЕССВИНЦОВОЙ И ТРАДИЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ

Требования к технологии сборки и монтажа

Издание официальное

Москва Российский институт стандартизации 2022

Предисловие

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2022 г. № 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)

© Оформление. ФГБУ «РСТ», 2022

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

Содержание

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Пайка электронных модулей радиоэлектронных средств

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ СМЕШАННЫЙ И ПОВЕРХНОСТНЫЙ МОНТАЖ С ПРИМЕНЕНИЕМ БЕССВИНЦОВОЙ И ТРАДИЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ

Требования к технологии сборки и монтажа

Soldering of electronic modules of radio-electronic means. Automated mixed and surface mounting using lead-free and conventional technology. Requirements for assembly and installation technology

Дата введения — 2022—12—01

Настоящий стандарт распространяется на электронные модули радиоэлектронных средств и устанавливает технические требования к выполнению технологических операций пайки электронных модулей радиоэлектронных средств при поверхностном монтаже, монтаже в сквозные отверстия и смешанном монтаже с применением бессвинцовой и традиционной технологий.

Требования настоящего стандарта предназначены для использования всеми производителями и распространяются на изделия, поставляемые контрагентами.

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 23752 Платы печатные. Общие технические условия

ГОСТ 29137 Формовка выводов и установка изделий электронной техники на печатные платы. Общие требования и нормы конструирования

ГОСТ IEC 61340-5-1 Электростатика. Защита электронных устройств от электростатических явлений. Общие требования

ГОСТ Р 53429 Платы печатные. Основные параметры конструкции

ГОСТ Р 53432 Платы печатные. Общие технические требования к производству

ГОСТ Р 54849 (IPC-SM-840E:2022) Маска паяльная защитная для печатных плат. Общие технические условия

ГОСТ Р МЭК 61191-1 Печатные узлы. Часть 1. Поверхностный монтаж и связанные с ним технологии. Общие технические требования

ГОСТ Р МЭК 61191-2 Печатные узлы. Часть 2. Поверхностный монтаж. Технические требования

ГОСТ Р МЭК 61192-1 Печатные узлы. Требования к качеству. Часть 1. Общие технические требования

ГОСТ Р МЭК 61192-2 Печатные узлы. Требования к качеству. Часть 2. Поверхностный монтаж

ГОСТ Р МЭК 61192-3 Печатные узлы. Требования к качеству. Часть 3. Монтаж в сквозные отверстия

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный

Издание официальное стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

• 3 термины, определения и сокращения

  • 3.1 В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

    • 3.1.1 автоматизированный монтаж: Сборка и монтаж электронной компонентной базы на печатные платы с применением технологических материалов, выполняемые с помощью специального оборудования.

    • 3.1.2 автоматизированный смешанный монтаж: Автоматизированный монтаж с возможностью установки компонентов в отверстия.

    • 3.1.3 бессвинцовая технология монтажа: Монтаж электронной компонентной базы с применением припоев, финишных покрытий печатных плат и выводов компонентов, не содержащих свинец.

    • 3.1.4 гарантийный срок хранения: Период времени, в течение которого изготовитель гарантирует сохраняемость всех установленных стандартами эксплуатационных показателей и потребительских свойств продукции при условии соблюдения потребителем правил ее хранения.

    • 3.1.5 комбинированная технология монтажа: Поверхностный монтаж радиоэлектронных изделий в корпусах с матрично расположенными бессвинцовыми шариковыми выводами (BGA) по традиционной технологии.

    • 3.1.6 монтаж в сквозные отверстия: Монтаж изделий электронной техники в отверстия печатной платы.

    • 3.1.7 неэвтектическое соединение: Оловянно-свинцовое паяное соединение, образованное припоями системы олово — свинец и содержащее менее 30 % свинца в составе.

    • 3.1.8 околоэвтектическое соединение: Оловянно-свинцовое паяное соединение, образованное припоями системы олово — свинец и содержащее от 30 % до 40 % свинца в составе.

    • 3.1.9 поверхностный монтаж: Монтаж поверхностно-монтируемых изделий на поверхность печатной платы.

    • 3.1.10 реболлинг: Технология удаления и последующего восстановления шариковых выводов компонентов в корпусах с матрично расположенными шариковыми выводами (BGA).

    • 3.1.11 смешанный монтаж: Установка на одну печатную плату компонентов в корпусах для поверхностного монтажа и монтажа в отверстие.

    • 3.1.12 срок годности: Время, в течение которого чувствительные к влаге поверхностно-монтиру-емые изделия или печатные платы, упакованные в сухом состоянии, могут храниться в закрытом влагонепроницаемом пакете с сохранением требуемого уровня влажности внутри упаковки.

    • 3.1.13 температура пайки: Температура в контакте соединяемых электромонтажных элементов и расплавленного припоя, при которой обеспечивается формирование паяного соединения.

    • 3.1.14 традиционная [оловянно-свинцовая] технология пайки: Монтаж электронной компонентной базы с применением припоев, содержащих не менее 30 % свинца.

  • 3.2 В настоящем стандарте применены следующие сокращения:

ИМС — интегральная микросхема;

ИЭТ — изделия электронной техники;

КТЛР — коэффициент теплового линейного расширения;

НД — нормативные документы;

ИМИ — поверхностно-монтируемые изделия;

ПП — печатная плата;

ПУ — печатный узел;

РЭС — радиоэлектронные средства;

ТУ — технические условия;

ЭКБ — электронная компонентная база;

ЭМ — электронный модуль;

BGA— компонент с матричным расположением выводов (Ball Grid Array);

CSP — корпус с размерами кристалла (Chip Scale Package);

ENEPIG — иммерсионное золото, поверх подслоя химического никеля и палладия (Electroless Ni/ Electroless Pd/lmmersion Au);

ENIG — покрытие иммерсионным золотом по подслою никеля (Electroless nickel/immersion gold);

QFN — квадратный плоский безвыводной корпус (Quad-flat no-leads);

HASL— горячее лужение с выравниванием воздушным ножом (Hot Air Solder Leveling);

IMAG — иммерсионное серебро (Immersion argentum);

IMSN — иммерсионное олово (Immersion stannum);

MSL — уровень чувствительности к влаге (Moisture Sensitivity Level);

OSP — органическое защитное покрытие (Organic solderability preservative).

Нанесение припойной пасты на ПП

Установка ПМИ компонентов

Групповая пайка ПМИ компонентов

Ремонт

Контроль внешнего вида ЭМ (цех, ОТК)

Рисунок 1 —Типовая структурная схема технологического процесса изготовления ЭМ одностороннего поверхностного монтажа

Рисунок 2 — Типовая структурная схема технологического процесса изготовления электронных модулей двустороннего поверхностного монтажа

Рисунок 3 — Типовая структурная схема технологического процесса изготовления ЭМ смешанного совмещенного монтажа

Рисунок 4 — Типовая структурная схема технологического процесса изготовления ЭМ сложного смешанного монтажа

Нанесение припойной пасты на ПП

Установка ПМИ компонентов

Установка компонентов, монтируемых в отверстие на вторую сторону ПП

Волновая пайка компонентов

Ремонт

б — с применением клея

Примечание — Для схемы б не допускается применять компоненты с матричными выводами типа BGA, компоненты типа QFN и компоненты в металлокерамических корпусах.

Рисунок 5 — Типовые структурные схемы технологического процесса изготовления ЭМ смешанного разнесенного монтажа

Ответственным за определение класса электронных и электрических сборок, к которому принадлежит изделие, является заказчик. Реальные требования к РЭС могут находиться между приведенными классами. Класс задается в контракте, в котором указываются исключения или дополнительные требования к параметрам изделия.

Примечание — При необходимости ступенчатой пайки электронных модулей РЭС допускается применение низкотемпературных припоев с температурой плавления ниже 179 °C и указанных в НД и технической документации.

• — температурному интервалу активности (низкотемпературные до 450 °C и высокотемпературные свыше 450 °C);

• — природе растворителя (водные и неводные);

• — природе активатора определяющего действия (для низкотемпературных флюсов: канифольные, кислотные, галогенидные, гидразиновые, фторборатные, анилиновые и стеариновые; для высокотемпературных флюсов: галогенидные, фторборатные и боридно-углекислые);

• — механизму действия (защитные, химического действия, электрохимического действия и реактивные);

• — агрегатному состоянию (твердые, жидкие и пастообразные);

• — классам активности (класс L — низкая активность флюса или отсутствие активности остатков флюса, класс М — средняя активность флюса/остатков флюса, класс Н — высокая активность флюса/ остатков флюса).

Примечания

• 3 Общие требования к применяемой электронной компонентной базе

  • 5.3.1 При пайке ЭМ РЭС класса С по традиционной технологии допускается применение выводных и безвыводных компонентов поверхностного монтажа, выводных компонентов, монтируемых в отверстия, с финишными покрытиями выводов, приведенными в 6.2, при условии их качественного смачивания оловянно-свинцовым припоем, а также допускается применение компонентов в корпусах типа BGA с шариковыми выводами из оловянно-свинцового припоя. Во всех указанных случаях при пайке должны образовываться традиционные оловянно-свинцовые паяные соединения околоэвтектического состава.

  • 5.3.2 При пайке ЭМ классов А и В по бессвинцовой технологии допускается применение выводных и безвыводных компонентов поверхностного монтажа, выводных компонентов, монтируемых в отверстия, с финишными покрытиями выводов, приведенными в 6.2, при условии их качественного смачивания бесссвинцовым припоем, а также допускается применение компонентов в корпусах типа BGA с шариковыми выводами из бессвинцового припоя. Покрытия выводных компонентов, монтируемых в отверстие, а также выводных и безвыводных компонентов поверхностного монтажа, не должны содержать свинец в своем составе.

  • 5.3.3 При пайке ЭМ классов А и В оловянно-свинцовым припоем компонентов в корпусах типа BGA с шариковыми выводами из бессвинцового припоя допускается проводить монтаж по комбинированной технологии, если иное не предусмотрено контрактом. При монтаже должны образовываться оловянно-свинцовые паяные соединения неэвтектического состава.

• 4 Общие требования к финишным покрытиям контактных площадок печатных плат

• 1 Требования к механической обработке выводов компонентов

• 2 Требования к предварительному лужению и финишным покрытиям выводов компонентов

Примечание — Допускается руководствоваться требованиями к лужению, приведенными в НД и технической документации.

Таблица 1

Окончание таблицы 1

Примечания

Таблица 2

В миллиметрах

• 4 Требования к сушке электронных компонентов

  • 6.4.1 Для обеспечения качества и повторяемости технологического процесса пайки перед монтажом на ПП электронные компоненты должны проходить процедуру сушки, так как влага, скопившаяся в теле компонента при нагреве и кипении, может привести к смещению компонента или образованию пустот в паяном соединении.

  • 6.4.2 Компоненты отечественного производства должны содержать надлежащую упаковку и иметь четкую маркировку, условия хранения и обращения с ними после вскрытия упаковки. Сушку отечественных компонентов следует проводить в соответствии с НД (например, ТУ) на них.

  • 6.4.3 Компоненты иностранного производства следует характеризовать уровнем чувствительности к влаге (MSL), определяющим надлежащую упаковку компонента, условия хранения и обращения с ними после вскрытия упаковки. Информация по уровню MSL для компонентов иностранного производства должна быть указана на упаковке или в спецификации на компонент или в сопроводительной документации.

  • 6.4.4 Классификацию MSL следует применять к ИМС в пластмассовой конструкции. Керамические конструкции полупроводниковых элементов являются герметичными и не классифицируются по уровню чувствительности к влажности.

  • 6.4.5 Порядок обращения с электронными компонентами, чувствительными к влажности, приведен в таблице 3.

Таблица 3

Таблица 4

Окончание таблицы 4

Примечание — При истечении срока хранения ПП перед запуском в производство следует проверять на паяемость.

• 1.2 Требование к печатным платам с покрытием иммерсионным золотом по подслою химического никеля (ENIG, химический никель — золото)

  • 7.1.2.1 Покрытие из химического никеля/иммерсионного золота (ENIG) представляет собой тонкую (приблизительно от 0,05 до 0,2 мкм) золотую пленку, наносимую поверх подслоя никеля (приблизительно от 4 до 5 мкм). Золото хорошо растворяется в припое, не подвержено быстрому потускнению и окислению. Срок хранения ПП с финишным покрытием контактных площадок химический никель — золото составляет 12 мес без герметичной упаковки, но ПП, хранившиеся более 18 мес, перед использованием следует проверять на паяемость.

  • 7.1.2.2 ENIG покрытие рекомендовано как для микросварки алюминиевой (или золотой) проволокой компонентов (кристаллы, диоды и т. д.), так и для пайки. Рекомендовано к использованию при реализации вышеуказанных процессов на одном электронном модуле или ПУ.

  • 7.1.2.3 ПП следует поставлять с паспортом контроля контактных площадок ПП ENIG. При отсутствии паспорта по контролю контактных площадок ПП ENIG перед пайкой должен быть проведен контроль качества покрытия ENIG контактных площадок ПП, так как при нарушении технологического процесса нанесения покрытия ENIG имеется риск «отравления» фосфором поверхности контактных площадок ПП в визуально выраженном почернении (так называемого Black-Pad). Дефект вызывает отсутствие качественного паяного соединения, наблюдается отрыв компонентов от контактных площадок после процесса пайки и характерное почернение контактных площадок.

  • 7.1.2.4 При использовании ПП с финишным покрытием контактных площадок ENIG целесообразно обеспечить минимальное содержание золота в оловянно-свинцовом припое, накопление которого более 4 % по массе приводит к охрупчиванию паяного соединения и соответственно к снижению усталостной долговечности паяного соединения, а также слишком большое количество золота придает получающемуся паяному соединению тусклый, зернистый вид.

• 1.3 Требование к печатным платам с покрытием иммерсионным оловом (IMSN)

  • 7.1.3.1 Иммерсионное олово — это тонкое покрытие из чистого олова, как правило, толщиной от 0,6 до 1,5 мкм, защищающее лежащую под ним медь от окисления и обеспечивающее высоко паяемую поверхность. Покрытие контактных площадок ПП иммерсионным оловом (IMSN) чувствительно к условиям хранения. С оловянными покрытиями связано два важных явления: оловянные усы [длинные (до 150 мкм) тонкие кристаллические нити разнообразной формы, растущие в различных направлениях из материала покрытия] и оловянная чума. Срок хранения ПП с финишным покрытием контактных площадок иммерсионным оловом (IMSN) составляет 6 мес без герметичной упаковки, а при условии герметичности упаковки — 12 мес.

  • 7.1.3.2 Покрытие контактных площадок ПП иммерсионным оловом (IMSN) допускается применять для пайки ответственной аппаратуры классов В и С, при условии применения оловянно-свинцовых припоев.

  • 7.1.3.3 Покрытие контактных площадок ПП иммерсионным оловом (IMSN) не рекомендуется применять для пайки аппаратуры с применением бессвинцовых припоев, кроме аппаратуры класса А, из-за высокой вероятности возникновения оловянных усов.

  • 7.1.3.4 Покрытие контактных площадок ПП иммерсионным оловом рекомендуется применять для выполнения соединений разъемов с платой методом запрессовки.

• 1.4 Требование к печатным платам с покрытием иммерсионным серебром (IMAG)

  • 7.1.4.1 Толщина покрытия контактных площадок ПП иммерсионным серебром (IMAG) должна составлять от 0,05 до 0,2 мкм. В процессе пайки слой серебра полностью растворяется в паяном соединении, образуя однородный сплав Sn/Pb/Ag непосредственно на медной поверхности, что дает хорошую надежность соединения.

  • 7.1.4.2 Покрытие контактных площадок ПП иммерсионным серебром (IMAG) наиболее чувствительно к условиям хранения и упаковки. Упаковочные материалы, которые содержат серу, разрушают это покрытие за очень короткий период времени. Поглотители влаги (в большинстве содержащие серу, однако доступны и без серы), резиновые ленты и прокладочная бумага с высоким значением pH и содержанием серы никогда не должны быть частью упаковки ПП. Никогда не следует вынимать ПП из упаковки до сушки перед монтажом ЭМ и ПУ. Если ПП осталась без упаковки, следует положить ее в пакет и плотно закрыть, чтобы не допустить попадания воздуха. Воздействие воздуха приведет к потускнению поверхности (формирование сульфатов), которое ухудшит паяемость — это может произойти всего за 1 мес. При условии герметичной упаковки срок сохранения паяемости составляет 6 мес.

  • 7.1.4.3 Перед пайкой должен быть проведен контроль качества покрытия IMAG контактных площадок ПП, так как при нарушении технологического процесса нанесения покрытия IMAG могут образоваться дефекты (микропустоты) и характерное почернение контактных площадок.

• 1.5 Требование к печатным платам с покрытием химическим оловом

• 1.6 Требование к печатным платам с органическим защитным покрытием (OSP)

  • 7.1.6.1 Органическое покрытие контактных площадок ПП должно применяться только при изготовлении изделий класса А или В без повышенных требований к надежности. Толщина покрытия, как правило, составляет от 0,2 до 0,6 мкм. Плоскостность поверхности, обеспечиваемая данным покрытием, крайне высока. Оно также прекрасно подходит для контактных площадок ПП, расположенных с малым шагом.

  • 7.1.6.2 При неправильном нанесении отпечатков припойной пасты, когда ПП требует очистки от ошибочных отпечатков или мазков припойной пасты, большинство органических растворителей, используемых для удаления пасты, могут удалять, уменьшать толщину или реагировать с OSP-покрытием, уменьшая его эффективность в плане предотвращения окисления меди. Чтобы гарантировать защитные свойства покрытия после очистки, необходимо проявлять осторожность и обеспечить совместимость растворителя и OSP-покрытия.

  • 7.1.6.3 OSP-покрытие для окружающей среды является более безопасным, чем HASL. Не следует допускать непосредственного контакта поверхностей плат при их транспортировании, так как они могут подвергаться абразивному износу при трении друг о друга. Следует проложить между ними бумагу либо осуществлять транспортирование в специальной таре, исключающей соприкосновение плат.

  • 7.1.6.4 OSP-покрытие по своей природе является неметаллическим и, следственно, непроводящим, поэтому не предназначено для проведения внутрисхемного электрического тестирования.

  • 7.1.6.5 OSP-покрытие наилучшим образом используется там, где не требуется внутрисхемный контроль, например в потребительских товарах (изделий класса А).

  • 7.1.6.6 Платы, изготовленные с применением покрытия OSP, могут не подходить для применения в высокочастотных изделиях, так как не будет непосредственного контакта металлического экрана с металлом проводника, покрытым OSP.

  • 7.1.6.7 Допустимый срок хранения ПП с финишным покрытием контактных площадок OSP составляет 3 мес без герметичной упаковки и 6 мес при условии герметичной упаковки.

• 1.7 Требование к печатным платам с покрытием иммерсионным золотом поверх подслоя химического никеля и палладия (ENEPIG)

  • 7.1.7.1 Покрытие из иммерсионного золота поверх подслоя химического никеля и палладия представляет собой тонкую (0,03—0,05 мкм) золотую пленку, наносимую поверх подслоя палладия (0,05—0,1 мкм) и никеля (3,0—5,0 мкм). Плоскостность поверхности, обеспечиваемая данным покрытием, крайне высока.

  • 7.1.7.2 Допустимый срок хранения ПП с финишным покрытием контактных площадок ENEPIG составляет 12 мес без герметичной упаковки, но ПП, хранившиеся более 18 мес, перед использованием следует проверять на паяемость.

  • 7.1.7.3 Покрытие ENEPIG рекомендовано для микросварки золотой проволокой компонентов (кристаллы, диоды и т. д.), а также к использованию при реализации вышеуказанных процессов на одном электронном модуле или ПУ.

• 2 Требования к реперным знакам на печатной плате

• 3 Общие требования к защитным паяльным маскам

• 4 Требования к материалам печатных плат

• 5 Требования к сушке печатных плат перед пайкой

Примечания

При хранении ПП следует руководствоваться ГОСТ 23752.

Смещение центров шарикового вывода BGA и контактных площадок на ПП относительно друг друга в момент установки компонента на припойную пасту, не должно превышать 10 % от диаметра вывода (рисунок 6).

И/2 0,1D (W—смещение от центра контактной площадки ПП, мм; D — диаметр шарика, мм) Рисунок 6 — Смещение компонента BGA при установке

Требования к монтажу компонентов в отверстие в соответствии с ГОСТ Р МЭК 61192-3.

Примечание — Многоуровневый трафарет предоставляет возможность обеспечить необходимое количество пасты для широкой номенклатуры компонентов с различными количественными требованиями (дозами) припойной пасты на одной ПП.

Для определения максимальной толщины фольги трафарета должны быть учтены размеры минимальной апертуры трафарета и выдержаны следующие соотношения относительно ее размеров. Схема и соотношения для определения максимальной толщины трафарета приведены на рисунке 7.

L — длина минимальной апертуры трафарета, мм; Т —толщина трафарета, мм)

Рисунок 7 — Схема и соотношения для определения максимальной толщины трафарета

Отношение ширина минимальной апертуры трафарета к его толщине должно быть более или равно 1,5 (см. рисунок 7).

Для всех апертур трафарета должно быть применено закругление углов для качественного нанесения припойной пасты на ПП и лучшей его очистки.

При проектировании трафаретов для бессвинцовой припойной пасты в качестве общего правила должно быть использовано максимальное приближение размеров апертур к размерам контактных площадок платы. Небольшое уменьшение размера (например — 0,0127 мм на сторону площадки) допустимо.

Для компонентов поверхностного монтажа с выводами с шагом 0,3—0,4 мм уменьшение апертур трафарета должно составлять от 0,03 до 0,08 мм по ширине и от 0,05 до 0,13 мм по длине.

Уменьшение диаметра круглой апертуры под вывод BGA в пластиковом корпусе должно составлять 0,05 мм.

Уменьшение диаметра круглой апертуры под вывод BGA в керамическом корпусе должно составлять от 0 до 0,03 мм.

Апертура для вывода BGAc малым шагом и CSP должна представлять собой квадрат со стороной равной или на 0,025 мм меньшей, чем диаметр площадки на плате. Квадраты должны иметь скругленные углы радиусом 0,06 мм — для квадрата 0,25 мм и 0,09 — для квадрата 0,35 мм.

Для апертур под установку чип-компонентов должны быть использованы как стандартные формы без уменьшения.

Выбор класса припойной пасты должен осуществляться с учетом размера частиц припоя. Выбор размера частиц припойной пасты должен учитывать минимальный шаг используемых ПМИ и размер апертур в трафарете для нанесения припойной пасты. Ширина апертуры трафарета должна быть не менее пяти диаметров частиц припоя.

Рекомендуемые тип и размер частиц припоя, толщина трафарета и минимальная ширина апертуры в зависимости от шага выводов ПМИ приведены в таблице 5.

Таблица 5

Примечание — Пайка компонентов поверхностного монтажа в конвекционной печи оплавления припоя должна отвечать требованиям ГОСТ Р МЭК 61192-1.

При пайке оплавлением ЭМ, ПУ и аппаратуры РЭС класса С по традиционной технологии (с применением оловянно-свинцовых припоев) следует использовать профиль оплавления, указанный предприятием — производителем припойной пасты, при этом пиковая температура такого профиля не должна превышать 225 °C.

При отсутствии информации о профиле оплавления применяемой оловянно-свинцовой припойной пасты следует использовать профиль, приведенный на рисунке 8, в том числе для электронных модулей РЭС классов А и В.

Рисунок 8 — Рекомендованный профиль оплавления с применением оловянно-свинцовых припоев при пайке аппаратуры РЭС классов А, В и С

В зависимости от конструкции ЭМ РЭС класса С (платы-теплоотводы с медным или алюминиевым основанием, керамические платы с толстым слоем меди (от 100 до 400 мкм), платы с большим количеством теплоемких СВЧ-транзисторов и т. д.) допускается увеличивать по времени стадию предварительного нагрева до 180 с, при этом недопустимо превышать время (90 с) нахождения припоя в расплавленном состоянии.

Для ЭМ РЭС классов А и В при пайке оплавлением по комбинированной технологии компонентов типа BGA рекомендуется применять профиль, указанный на рисунке 9.

При пайке оплавлением ЭМ, ПУ и изделий классов А и В по бессвинцовой технологии (с применением бессвинцовых припоев) следует использовать профиль оплавления, указанный предприятием — производителем припойной пасты, при этом пиковая температура такого профиля не должна превышать 245 °C.

При отсутствии информации о профиле оплавления применяемой бессвинцовой припойной пасты следует использовать профиль, приведенный на рисунке 9.

Рисунок 9 — Рекомендуемый профиль оплавления при пайке ЭМ и ПУ с применением бессвинцовых припоев

• 4.2 Требование к пайке в паровой фазе (конденсационная пайка)

  • 8.4.2.1 При пайке в паровой фазе ЭМ, ПУ и аппаратуры РЭС класса С по традиционной технологии в оборудовании следует применять жидкость с температурой кипения от 200 °C до 215 °C, причем время нахождения припоя в расплавленном состоянии должно составлять от 30 до 90 с.

  • 8.4.2.2 При пайке в паровой фазе ЭМ, ПУ и аппаратуры РЭС классов А и В по традиционной технологии рекомендуется руководствоваться требованиями 8.4.2.1.

  • 8.4.2.3 При пайке в паровой фазе ЭМ, ПУ и аппаратуры РЭС классов А и В по бессвинцовой технологии в оборудовании следует применять жидкость с температурой кипения от 230 °C до 245 °C, причем время нахождения припоя в расплавленном состоянии должно составлять от 40 до 90 с.

  • 8.4.2.4 Для ЭМ РЭС классов А и В при пайке в паровой фазе по комбинированной технологии компонентов типа BGA следует применять жидкость с температурой кипения от 200 °C до 215 °C, причем время нахождения припоя в расплавленном состоянии должно составлять от 30 до 90 с.

  • 8.4.2.5 При одновременной двусторонней пайке в паровой фазе ЭМ, ПУ и аппаратуры РЭС тяжелые компоненты (реле, разъемы, трансформаторы, микросхемы и т. д.), расположенные с нижней части платы, должны быть приклеены.

  • 8.4.2.6 При пайке в паровой фазе ЭМ, ПУ и аппаратуры РЭС класса С, чувствительной к перегреву ЭКБ, проводят процесс ступенчатой пайки с применением низкотемпературных припоев, указанных в 5.2.1.1, в оборудовании должна применяться жидкость с температурой кипения от 150 °C до 160 °C, причем время нахождения припоя в расплавленном состоянии должно составлять от 30 до 60 с.

Примечание — Требования к ИЭТ, установленным в отверстия, должны соответствовать требованиям ГОСТ Р МЭК 61192-3.

• 8.5.2 Поверхность галтелей припоя по всему периметру паяного шва должна быть вогнутой, непрерывной, гладкой, глянцевой или светло-матовой, без темных пятен.

• 8.5.3 При пайке ИЭТ время пайки не должно превышать времени, указанного в НД или ТУ на данный ИЭТ.

• 8.5.4 При необходимости ступенчатой пайки соединений, в том числе по технологии монтажа выводных компонентов в отверстия, расположенные в непосредственной близости друг от друга, пайку каждого последующего соединения следует осуществлять припоем, температура начала кристаллизации которого должна быть на 30 °C — 40 °C ниже температуры кристаллизации первого.

• 8.5.5 Каждое из дефектных паяных соединений, не допускаемых к приемке, должно быть подпаяно вручную электропаяльником или механизировано. Примеры дефектных паяных соединений приведены на рисунках 10—17.

  

Рисунок 10 — Пример качественного паяного соединения чип-компонента

Рисунок 13 — Пример плохого смачивания припойной пастой контактной площадки ПП (слева) и плохого смачивания припойной пастой компонента (справа)

Рисунок 18 — Пример качественного паяного соединения BGA

Рисунок 20 — Перемыкание шариковых выводов компонентов с матричными выводами типа BGA

Рисунок 21 —Отсутствие перемешивания припойной пасты и припоя шарикового вывода компонентов с матричными выводами, дефект типа «голова на подушке»

При пайке ЭМ следует руководствоваться требованиями безопасности, установленными на предприятии.

УДК 681.3.023-182.77:006.354

ОКС 31.190

Ключевые слова: пайка, электронные модули, технические требования, радиоэлектронные средства, поверхностный монтаж, смешанный монтаж, автоматизированный монтаж, бессвинцовая технология, традиционная технология, комбинированная технология

Редактор Е.В. Якубова Технический редактор И.Е. Черепкова Корректор О.В. Лазарева Компьютерная верстка Е.А. Кондрашовой

Сдано в набор 27.05.2022. Подписано в печать 10.06.2022. Формат 60х84¹/₈. Гарнитура Ариал. Усл. печ. л. 3,72. Уч.-изд. л. 3,34.

Подготовлено на основе электронной версии, предоставленной разработчиком стандарта

Создано в единичном исполнении в ФГБУ «РСТ» , 117418 Москва, Нахимовский пр-т, д. 31, к. 2.