Основные типы дефектов спаянных электронных модулей

Основные типы дефектов спаянных электронных модулей Инструменты
Содержание
  1. Пайка алюминия и проблемы с паяльным оборудованием
  2. Почему алюминий плохо паяется
  3. Основные типы дефектов спаянных электронных модулей
  4. Основные разновидности дефектов:
  5. Флюсы для пайки и их разновидности
  6. Флюс в пайке металлов
  7. Основные функции и свойства
  8. Требования к флюсам
  9. Классификация по типу
  10. Нейтральные
  11. Активные
  12. Рабочие итоги
  13. Очистка зоны пайки
  14. Применение активного флюса
  15. Виды флюсов
  16. Бескислотные
  17. Антикоррозийные
  18. Защитные флюсы
  19. Активированные
  20. Форма флюсов
  21. Жидкие
  22. Твердые
  23. Пастообразные
  24. Как правильно выбрать флюс
  25. Как пользоваться флюсом для пайки
  26. Удаление остатков
  27. Как приготовить паяльный флюс своими руками
  28. Техника безопасности
  29. Хранение — срок годности
  30. Не содержит силикона и органических растворителей, не оказывает воздействия на применяемое оборудование. Используется для предотвращения образования пены в процессе работы в растворах снятия фоторезиста.
  31. Установки обеспечивают выполнение технологических операций в автоматическом режиме, обладают компактными размерами и включают в себя все необходимые исполнительные элементы и элементы системы управления. Система управления полностью интегрирована в установку.
  32. После установки и запуска оборудования на воде , к работе приступают технологи, они производят запуск технологического процесса и проводят обучение специалистов Заказчика.
  33. Флюсы для пайки алюминия
  34. ФПИК-02 — является слабоактивированным флюсом, обеспечивающим хорошую растекаемость припоя при ИК-оплавлении.
  35. Рис. 1. Нанесение сеткографическим методом
  36. Процесс травления меди в аммиачно-сульфатном растворе — ТСМ-810
  37. Какой паяльник подойдет
  38. • удаление металлорезиста выполняется в одну стадию;• универсальный раствор, подходит для удаления и гальванического олова, и сплава олово-свинец;• высокая скорость травления металлорезиста;• высокая емкость по металлу (олову, свинцу);• простота контроля и корректировки раствора;• минимальное воздействие на медную поверхность, после удаления металлорезиста поверхность меди равномерная однотонная блестящая.
  39. «ЭЛМА ЦВА» — это анализатор органических добавок в электролите гальванического меднения, разработанный Санкт-Петербургским центром «ЭЛМА». Применяемый в анализаторе метод циклической вольтамперометрии позволяет количественно определять концентрацию разных компонентов добавки и провести раздельную корректировку концентрации недостающего компонента.
  40. Этапы
  41. Технологический процесс включает следующие стадии
  42. Как удалить оксидную пленку
  43. Автономные испытания будущей линии ГМ-ПОС-ОЛ на производстве СПбЦ «ЭЛМА» в г. Санкт-Петербург
  44. — универсальный прибор для электрохимических исследований, со сбалансированным набором характеристик. Кроме метода ЦВА, подходит для большинства стандартных электрохимических задач и приложений.Установка вращения дискового электрода — небольшой прибор, необходимый для вращения рабочего электрода и создания воспроизводимого приэлектродного слоя.Трехэлектродная ячейка с набором электродов — платиновый дисковый, вспомогательный и электрод сравнения. – прибор для поддержания постоянной температуры теплоносителяс программным обеспечением и методикой анализа.
  45. Припой для пайки алюминия
  46. На рисунках показаны механизмы обычного и модифицированного микротравления. В модифицированном микротравителе раствор травит не только вглубь, но и по границам зерен кристалла, что обеспечивает увеличение общей площади поверхности, необходимой для хорошей адгезии.
  47. Горелки для пайки алюминия
  48. Никелирование и гальваническое серебрение печатных плат.
  49. Органическое защитное покрытие серебра 03П-910
  50. РЭМ-снимки медной поверхности, обработанной по процессу УСАД-1100. увеличение
  51. Установка «ЭЛМАКОН Ф»
  52. Линия «ЭЛГАМЕТ» с портальным автооператором
  53. РЭМ-снимок отверстия МПП после проведения операции пермангантной очистки отверстий ПО-400. Увеличение х250
  54. Процесс УСАД-1100 принципиально отличается от классического процесса оксидирования. Микрошероховатость создается за счет травления меди и одновременного осаждения органического покрытия, которое обеспечивает более развитую структуру. Такая структура создает большее сцепление обработанной медной фольги рисунка схемы слоя МПП со смолой.
  55. Добавка Оксиол эффективно препятствует гидролизу солей двухвалентного олова до четырёхвалентного состояния, уменьшая количество и частоту корректировок по соли олова в электролитах оловянирования и ПОС. В электролитах ПОС способствует поддержанию правильного соотношения солей олово (двухвалентное) — свинец.
  56. Что лучше — сварка или пайка
  57. Применяется для определения пластичности меди, позволяет оценить состояние электролита, в котором осаждалась медь.
  58. Использование АОИ для выявления дефектов сборки
  59. Химико-гальванические линии
  60. Обеспечивает получение равномерного по толщине слоя сплава олово-свинец на поверхности элементов печатных плат.
  61. Внешний вид образца после проведения осаждения меди в ячейке Хулла.
  62. Примерами применения данного лабораторного комплекса являются
  63. Процессы подготовки поверхности перед нанесением паяльной маски и фоторезиста СПбЦ "ЭЛМА" помогают достичь высоких показателей по адгезии данных материалов к меди. В нашей статье, о хим. подготовках , мы рассказываем о влиянии технологии на полученный результат.
  64. • Камеры обработки оборудованы расходомерами или ротаметрами там, где это необходимо.• Трубопроводы для подачи воды и отвода отработанных растворов изготовлены из ПВХ и полипропилена.• Система фильтрации рабочих растворов от твердых частиц при подаче во все рабочие камеры исключает возможность засорения форсунок. • В камере сушки заготовка высушивается благодаря подаче горячего воздуха под давлением через воздушные «ножи» с двух сторон платы. При этом нагрев воздуха происходит без применения нагревателей (фрикционно), что уменьшает энергопотребление и увеличивает надежность и безопасность установки.
  65. • Конструкция резервуара высокого давления позволяет использовать сколь угодно малые объемы маски.• Встроенный узел переворота плат, благодаря которому можно покрывать обе стороны платы за одну операцию. И сразу же после нанесения размещать ее вертикально, если это необходимо. При этом режим работы на одной или двух сторонах платы может быть настроен через графическое меню управления.• Возможность программной настройки и сохранения любых комбинаций параметров нанесения (толщина слоя, скорость нанесения, количество перекрытий слоев при нанесении и т.д.). За точность воспроизведения этих параметров отвечает автоматика.• Реализована возможность практически исключить ежедневное обслуживание установки. При применении маски ЭЛМА-1401 на установках ЭЛ-ПМ ФН допустимо не прочищать подающие шланги и форсунку между сменами. Маска гарантированно не «засохнет» (полимеризуется) и не потеряет своих свойств при простое в установке между сменами.
Читайте также:  Паяльная станция предназначена

Пайка алюминия и проблемы с паяльным оборудованием

Проволока с флюсом используется при сварке алюминиевых деталей, для пайки она не годится. Сварка алюминия газовой горелкой с порошковой проволокой не осуществляется. Сваривать детали лучше электрическим аппаратом.

Почему алюминий плохо паяется

Многие пробовали паять алюминий в домашних условиях и хорошо поняли: припой не хочет прилипать к поверхности деталей. Это происходит по причине образования на металле устойчивой оксидной пленки, которая имеет низкую адгезию к материалу припоя. Методы пайки алюминия в домашних условиях сводятся к борьбе с защитной пленкой.

В минералогии оксид алюминия называют корундом. Он состоит из прозрачных кристаллов, являющихся драгоценными камнями. Корунд имеет различную окраску, зависящую от примесей: хром придает красноватый оттенок, сапфир — синеватый. Окисная пленка обладает высокой прочностью и не поддается пайке. Ее необходимо удалить с поверхности и после этого начинать паять детали.

Основные типы дефектов спаянных электронных модулей

Производство электронных изделий на этапе сборки печатной платы неизбежно сопровождается появлением дефектов. Их своевременное и качественное обнаружение позволяет свести к минимуму процент бракованной продукции. В идеале для этого необходимо проводить оптическую инспекцию изделий после каждого этапа производства – нанесения припоя на печатную плату, установки компонентов, пайки.

Однако, установка трех систем оптической инспекции может стоить слишком дорого, поэтому распространенным методом является проведение АОИ после пайки с помощью инспекционного оборудования, установленного после печи оплавления.

Основные разновидности дефектов:

  • Недостаточное пайка;
  • Неполный контакт;
  • Короткое замыкание;
  • Неправильное покрытие.

Помимо указанных дефектов, при сборке электронной платы могут возникнуть шлаковые включения, поры и трещины в соединениях, прожиг или оплавление основного металла ПП и т. д.

Флюсы для пайки и их разновидности

Производство и ремонт электроники, сборка компонентов на печатных платах невозможна без флюсов для пайки. От качества и состава смеси зависит надежность протравки металла, контакт и долговечность соединений.

Читайте также:  Как залудить паяльник

Основные типы дефектов спаянных электронных модулей

Флюс в пайке металлов

Флюсом называется вещество, применяемое в пайке. В процессе работы с металлами, а также при их хранении, на поверхности образуется оксидная пленка, возможно появление иных загрязнений. Назначение флюсов — удалять все лишние вещества, которые ухудшат контакт в зоне пайки или качество лужения. Для чего еще нужен флюс — вещество производит своеобразное смачивание поверхности. За счет формирования “поверхностного натяжения” у нагретого металла распределение припоя происходит быстрее.

Выбор паяльного флюса, припоя и оборудования — взаимосвязанная цепочка. Все компоненты должны отвечать запросам производимых работ — лужение, монтаж SMD компонентов, пайка медного трубопровода.

Флюс

Основные функции и свойства

Процессы, ведущие к появлению оксидных пленок, происходят на металлических поверхностях постоянно. Блокировать их развитие может только изоляционный защитный слой — например, лак. В остальных случаях потребуется использовать флюс при пайке.

Так как для определенной группы металлов существует свой флюс, выделяются характеристики и свойства, присущие конкретному веществу.

Свойства флюса

Каждая характеристика влияет на подбор флюса под конкретную работу. Канифоль для пайки в твердом варианте постепенно вытесняется жидкой формой. Некоторые разновидности имеют срок годности и должны быть использованы вовремя — хранить долго их не получится. Флюс-паста удобен для мелкого компонентного ремонта, но имеет высокую стоимость.

Требования к флюсам

Требования к химическому составу флюса формируются на основе рабочей зоны. Для пайки радиодеталей без дальнейшей отмывки в составе смеси исключается присутствие кислоты. Для электронных систем военного и медицинского характера важна стабильная работа зоны контакта при длительной эксплуатации в обычных и тяжелых условиях. Поэтому важно пользоваться флюсом, обеспечивающим максимальную прочность обработанного контакта. Особенно это важно для SMD элементов и греющихся компонентов — радиаторов, чипов.

Требования к флюсам

Классификация по типу

Химический состав вещества и область применения формируют виды флюса.

Например, высокотемпературная пайка производится флюсами средней активности. Кислотность низкая, так как в припоях для высоких температур присутствует алюминий.

Нейтральные

Нейтральные флюсы имеют дополнительное разделение на антикоррозийные и защитные типы.

Нейтральные флюсы

Активные

В своем составе активный флюс имеет кислоту. Поэтому он отлично убирает окислы, паять или лудить данным составом удобно. При работе с активным флюсом важно обеспечивать вентиляцию помещения — при нагреве будут выделяться токсические вещества, требующие удаления.

Рабочие итоги

Работа с кислотой производится максимально аккуратно. Обязательно использование защитных средств, а при попадании на кожу или слизистые оболочки потребуется срочная промывка.

Очистка зоны пайки

Зона пайки после работки потребует очистки от остатков флюса. Кислота химически активна и способна вступать в реакции даже при комнатной температуре. Важно избежать разрушения контакта и короткого замыкания.

Применение активного флюса

Применение активного флюса на основе кислоты оптимально в случае большого количества окислов и спайки разных металлов.

Виды флюсов

Бескислотные

Нейтральные флюсы, не вступающие в реакцию с окружающей средой, подходят для паек мелких компонентов на платах в радиотехнике и электронике.

Антикоррозийные

Цель — удаление последствий коррозии на поверхности метала перед пайкой и создание защитной пленки. Основа — ортофосфорная кислота.

Защитные флюсы

Защищают металлы от окислительных процессов, не вступая в химическое взаимодействие с поверхностью.

Активированные

Содержат солянокислый анилин и используются без предварительной очистки от окислов. Хорошо растворяются и применяются в соединениях с механической нагрузкой.

Форма флюсов

Флюсы могут быть жидкими или пастообразными. Некоторые производители предлагают удобные форматы, такие как пистолет для флюса с дозированием объема вещества.

Жидкие

Распространенная форма, удобная для нанесения кисточкой. Необходимо следить за излишками и избегать разлива на плату или контакт.

Твердые

Пример жидкая канифоль или ортофосфорная кислота для лужения и пайки. При нагреве происходит быстрое высыхание и выделение вредных веществ. Потребуется использование средств индивидуальной защиты и оперативное выполнение работ.

Большим плюсом является ценовая доступность, а также низкая химическая активность по отношению к металлу. Твердые флюсы для пайки неудобно наносить, качество удаления окислов у них чуть ниже. Популярная канифоль для пайки в кристаллическом виде при разогреве выделяет вредные вещества.

Пастообразные

Использовать флюс пасту для пайки наиболее удобно. Одна из популярных марок – rma 218. Его удобно наносить, время высыхания выше чем у других форм. В работе задействуется паяльник и фен — подойдет любое устройство. За счет своей популярности качественные флюсы иногда подделывают, поэтому выбор и приобретение следует совершать в проверенных магазинах.

Поставка — шприц или тюбик, позволяет наносить вещество локально в нужном объеме.

Полезная статья: Олово температура плавления

Как правильно выбрать флюс

Подборка состава и марки флюса происходит на основе анализа задачи. Учитываются материалы, которые будут паяться, условия эксплуатации и наличие статических или динамических нагрузок. Несколько примеров:

Важно учитывать необходимость последующей отмывки и ее сложность. Поэтому безотмывочный rma 218 и подобные пасты гели – выбор электронщиков, выполняющих мелко компонентные ремонтные работы.

Для ответственных узлов и мелких элементов подойдут нейтральные, слабоактивные флюсы. Вещества на основе кислот, в жидком формате и низком ценовом диапазоне выбираются при лужении и большом объеме паек – например, в сфере промышленного энергоснабжения, на подстанциях, в железнодорожной инфраструктуре.

Как пользоваться флюсом для пайки

Правильное применение зависит от агрегатного состояния флюса:

Порядок действий следующий:

По завершению работы необходимо выдержать соединение до затвердения припоя. Для печатных плат возможно восстановление защитного слоя лака — особенно для устройств, работающих в агрессивных средах. Сюда относится пыль, влажность, повышенная температура.

Удаление остатков

Для упрощения технологического процесса используйте безотмывочные составы — например, rma 218. Если же требуется убрать излишки флюса, потребуется чистая кисть, технический спирт, в отдельных случаях — ацетон. С платами важно быть осторожнее — при очистке аккуратно производить удаление остатка, не травмируя соседние компоненты.

Полезная статья: Какие сварочные деформации называют остаточными

Как приготовить паяльный флюс своими руками

Оптимальные по качеству составы создаются на промышленном производстве. Если не требуется идеально выверенных и точных пропорций можно приготовить флюс для пайки дома своими руками.

Для работы потребуются ряд компонентов, используемых в смеси для пайки нужного типа металла. Подробная инструкция по созданию бюджетного флюса приведена в видео ролике.

Для ремонта электроники лучше приобретать нужный, готовый паяльный флюс. Это уменьшит риск порчи оборудования и повысит качество выполняемой пайки.

Техника безопасности

Применение флюса в процессе пайки потребует использования защитных перчаток, стойких к кислоте. Рабочее место должно проветриваться или оснащаться системой вентиляции для защиты слизистых оболочек от вредных испарений. Возможно использовать респираторы с картриджами, улавливающими мелкодисперсную сухую и влажную взвесь из воздуха. При попадании вещества на открытые участки кожи необходимо промыть места чистой водой.

После окончания работ руки и лицо вымыть с мылом. Это позволит удалить осевшие на коже частички после нагревания флюса. В зоне работы с паяльным оборудование нельзя хранить открытыми продукты питания и воду.

Полезная статья: Какие виды сварки бывают

Хранение — срок годности

Для флюсов в жидкой форме обязательно хранение в герметичной таре. Если хранить вещество в открытой емкости, возможно испарение. Результатом будет снижение качества пайки, возможно отравление от рассеянных в воздухе компонентов флюса.

Паста или гель хранятся в помещениях с нормальными показателями влажности и температуры, без попадания прямых солнечных лучей. Емкости — плотно закрыты. Воздействие излишней влажности и повышенной температуре приведет к изменению химического состава и нарушению исходных пропорций флюса.

Слишком низкая температура будет также вредна для вещества. Срок годности указывается производителем на упаковке. По его истечению использовать химический состав нежелательно.

Применение флюса не вызовет трудностей, если осуществить правильный подбор под конкретную рабочую задачу. При поиске вещества для пайки обязательно оценивается состав и пропорции компонентов. Для этого используются инструкции и пояснения от производителя.

Не содержит силикона и органических растворителей, не оказывает воздействия на применяемое оборудование. Используется для предотвращения образования пены в процессе работы в растворах снятия фоторезиста.

Основные типы дефектов спаянных электронных модулей

Основные типы дефектов спаянных электронных модулей

Основные типы дефектов спаянных электронных модулей

Установки обеспечивают выполнение технологических операций в автоматическом режиме, обладают компактными размерами и включают в себя все необходимые исполнительные элементы и элементы системы управления. Система управления полностью интегрирована в установку.

Основные типы дефектов спаянных электронных модулей

После установки и запуска оборудования на воде , к работе приступают технологи, они производят запуск технологического процесса и проводят обучение специалистов Заказчика.

Основные типы дефектов спаянных электронных модулей

Флюсы для пайки алюминия

Флюсы имеют высокую активность, поэтому после пайки их нужно смывать раствором воды с щелочью. Роль щелочи хорошо выполняет пищевая сода. После щелочи место соединения промывается чистой водой. Следует беречь органы дыхания от попадания в них паров флюса. Они способны раздражать слизистые и попадать в кровь. Наиболее распространенные из них требуется рассмотреть каждый в отдельности.

Канифоль — наиболее востребованный из всех флюсов. Он используется при соединении различных металлов. На алюминии работает только при отсутствии воздуха, поэтому применяется редко. Времени при работе с канифолью тратится больше, эффективности меньше. Этот флюс не для профессионалов, выполнять пайку может, но качество соединения не отличается прочностью.

Алюминий паяют газовой горелкой с применением порошковых флюсов. Не рекомендуется к пламени добавлять кислород, он снижает эффективность работы флюса. Наиболее распространенные флюсы:

Основные типы дефектов спаянных электронных модулей

Ф-34А — активный флюс, имеющий в составе 50% хлорида калия, 32% хлорида лития, 10% фторида натрия и 8% хлорида цинка. Состав применяется с припоями, содержащими химические добавки. Он обладает гигроскопичностью и растворяется в воде.

Бура — порошок, плавящийся при 700°С, обладает растворимостью в воде, смывается водным раствором лимонной кислоты. Отличается низкой стоимостью.

Ацетилсалициловая кислота встречается в виде таблеток аспирина. При нагреве паяльником выделяются вредные для здоровья человека пары, обжигающие нос, глаза и органы дыхания.

Паяльный жир состоит из парафина, хлорида аммония и цинка, деионизированной воды. Хорошо паяет предварительно прогретые места, прошедшие процедуру лужения. После спаивания алюминиевых деталей рекомендуется остатки флюса смывать, иначе он вызывает коррозию металла.

Жидкий флюс наносится на место пайки тонким слоем. При работе паяльником быстро испаряется с выделением обжигающих паров. Флюс Ф-64 в своем составе содержит фториды, тетраэтиламмоний, ингибиторы коррозии и дионизированную воду. Хорошо разрушает оксидную пленку и помогает паять заготовки из алюминия больших размеров. Используется при паянии меди, алюминия, оцинкованного железа и других металлов.

Ф-61 состоит из триэтаноламина, фторбората аммония и фторбората цинка. Используется при лужении и пайке сплавов алюминия при температуре до 250°С. Castolin Alutin 51 L состоит из кадмия, свинца и 32%-ного олова. Наиболее эффективно работает при температурах выше 160°С.

Любой из перечисленных флюсов помогает запаять алюминиевую кастрюлю, алюминиевые заготовки разных размеров, соединять методом пайки дюралюминий, дюралевые (дюраль) заготовки.

ФПИК-02 — является слабоактивированным флюсом, обеспечивающим хорошую растекаемость припоя при ИК-оплавлении.

Основные типы дефектов спаянных электронных модулей

Основные типы дефектов спаянных электронных модулей

Рис. 1. Нанесение сеткографическим методом

Основные типы дефектов спаянных электронных модулей

Основные типы дефектов спаянных электронных модулей

Процесс травления меди в аммиачно-сульфатном растворе — ТСМ-810

Основные типы дефектов спаянных электронных модулей

Зависимости скорости травления меди от концентрации ускорителя ТСМ-814 при разном уровне рН.

Какой паяльник подойдет

Чем паять, какой инструмент для этого нужен — все зависит от площади пайки. Алюминий с медью хорошо проводят тепло, поэтому паяльник нужен мощный. При площади детали в 1000 см² мощность паяльника нужна 50-60 Вт. Паяют часто две или больше частей, в таком случае мощность увеличивается до 100 Вт. При подогреве места соединения подойдет паяльник меньшей мощности. Жало выбирают широкое, на нем можно сделать зазубринки для снятия пленки оксида алюминия.

Требуется рассмотреть, как паять алюминий паяльником. Делается это хорошо разогретым инструментом после снятия оксидной пленки и лужения, к залуженному (залудить можно с применением специальных припоев) участку хорошо прилипает припой и годится любой паяльник

• удаление металлорезиста выполняется в одну стадию;• универсальный раствор, подходит для удаления и гальванического олова, и сплава олово-свинец;• высокая скорость травления металлорезиста;• высокая емкость по металлу (олову, свинцу);• простота контроля и корректировки раствора;• минимальное воздействие на медную поверхность, после удаления металлорезиста поверхность меди равномерная однотонная блестящая.

Основные типы дефектов спаянных электронных модулей

«ЭЛМА ЦВА» — это анализатор органических добавок в электролите гальванического меднения, разработанный Санкт-Петербургским центром «ЭЛМА». Применяемый в анализаторе метод циклической вольтамперометрии позволяет количественно определять концентрацию разных компонентов добавки и провести раздельную корректировку концентрации недостающего компонента.

Основные типы дефектов спаянных электронных модулей

Этапы

За 2-3 месяца до даты запуска процесса на нашем производстве в Санкт-Петербурге Конструкторское бюро СПбЦ «ЭЛМА» анализирует 3D-модель и схемы гальванической линии и передает технологам данные об объемах рабочих ванн.

Для бесперебойного функционирования оборудования сервисным инженером проводится тщательная приемка гальванической линии.

Как правило, при пусконаладочных работ все ванны заполняются водой. Это делается, чтобы подтвердить герметичность их швов, а также надежность работы насосов и соединений всех трубопроводов.

Заправка ванн химическими концентратами для производства печатных плат

На этом этапе растворы, изготовленные в Санкт-Петербурге, попадают в ванны, установленные у Заказчика. Ванны заправляются химическими концентратами в строгой последовательности, указанной в техпроцессе.

Надежная работа гальванических ванн невозможна без применения качественных анодов. СПбЦ «ЭЛМА» поставляет высококачественные холоднокатаные медно-фосфористые аноды (ГОСТ 767-91) с содержанием фосфора 0,02-0,05% в виде медных шаров различных диаметров. Для ванн нанесения ПОС поставляются аноды, выполненные по ГОСТ 21931-76 с обязательным контролем состава сплава методами неразрушающего контроля.

Проработка электролитических ванн

Перед тем как вводить структурообразующие добавки в ванны меднения, нанесения ПОС или олова, требуется тщательная проработка электролитов от неорганических примесей. Также важно гарантировать

отсутствие органических загрязнений.

Анализ полученных растворов

Заправив все ванны нужными растворами перед запуском плат в работу, необходимо убедиться, что концентрации компонентов соответствуют требованиям техпроцесса. Для этого проводится анализ растворов. Все наши технологи обладают необходимыми навыками аналитической химии, чтобы не просто определить состав растворов, но и обучить Заказчика тому, как правильно осуществлять подобное исследование.

Начало работы с электролитом меднения

После того, как в электролите меднения определен минеральный состав (известно содержание меди, серной кислоты, хлоридов), электролит проработан, в раствор вводят структурообразующие добавки.

Работа с ванной ПОС

В ванне нанесения покрытия ПОС самое важное – выдержать правильный процентный состав сплава. Поэтому перед запуском плат, на катод из нержавеющей стали осаждают сплав при рабочих плотностях тока. Далее полученный сплав анализируют в лаборатории.

Изготовление тестовой партии печатных плат

После получения положительного результата, линия передается в эксплуатацию заказчику. Далее при работе на технологии СПбЦ "ЭЛМА" заказчик получает оперативную технологическую поддержку по всем возникающим вопросам.

Технологический процесс включает следующие стадии

Основные типы дефектов спаянных электронных модулей

Основные типы дефектов спаянных электронных модулей

Конвейерные струйные установки

Вертикальные установки струйной обработки ПП

Установка регенерации травильного раствора

Струйно-факельное напыление маски

Предназначены для химической обработки и выполнения гальванических покрытий на заготовках печатных плат.

Как удалить оксидную пленку

Пленку с поверхности металла удаляют несколькими способами, наиболее эффективными являются химический и механический. Оба метода для работы требуют безвоздушной среды, в которой нет кислорода.

Химический метод основан на осаждении на поверхности заготовки цинка или меди путем электролиза. На место, подготовленное к пайке, наносят медный купорос в виде концентрированного раствора. К чистому участку металла прикрепляют минусовую клемму аккумулятора или другого источника питания. Один конец медной проволоки подключают к плюсовой клемме, другой опускают в раствор на поверхности алюминия. В результате электролиза медь или цинк тонким слоем оседает на алюминии и крепко к нему прилипает. Теперь можно производить пайку алюминия оловом.

Наждачную шкурку заменяют скальпелем, зазубренным жалом паяльника или железной стружкой, полученной из натертого напильником гвоздя. Стружку насыпают на масло и жалом паяльника трут по поверхности, сдирая оксидный слой. Массивную деталь желательно подогреть горячей воздушной струей. Припой паяльником погружается в масляную капельку и растирается по месту пайки. Для лучшего прохождения процесса пайки добавляется канифоль или другой флюс.

Для пайки алюминиевых проводов созданы флюсы на основе ацетилсалициловой или ортофосфорной кислоты, солей борной или натриевой кислоты. Канифоль применяется редко, она малоэффективна в случае с алюминием. Флюсы применяются при пайке проводов, кастрюль и других вещей.

Основные типы дефектов спаянных электронных модулей

Основные типы дефектов спаянных электронных модулей

Основные типы дефектов спаянных электронных модулей

Автономные испытания будущей линии ГМ-ПОС-ОЛ на производстве СПбЦ «ЭЛМА» в г. Санкт-Петербург

Основные типы дефектов спаянных электронных модулей

— универсальный прибор для электрохимических исследований, со сбалансированным набором характеристик. Кроме метода ЦВА, подходит для большинства стандартных электрохимических задач и приложений.Установка вращения дискового электрода — небольшой прибор, необходимый для вращения рабочего электрода и создания воспроизводимого приэлектродного слоя.Трехэлектродная ячейка с набором электродов — платиновый дисковый, вспомогательный и электрод сравнения. – прибор для поддержания постоянной температуры теплоносителяс программным обеспечением и методикой анализа.

Основные типы дефектов спаянных электронных модулей

Припой для пайки алюминия

Припой для пайки алюминия делается на основе цинка или алюминия. В него вносятся добавки для достижения различных характеристик: для понижения температуры плавления, увеличения прочности. Производят их в Америке, Германии, Франции, России. Рассмотрим некоторые из них.

Распространенный и широко разрекламированный припой для алюминия — HTS 2000. Его производит компания из США. Практика свидетельствует о его непрочности: спаянные детали пропускают воздух и влагу. Без флюса его применять невозможно.

Castolin 192FBK на основе цинка (97%) и алюминия (2%) производится во Франции. Компания Castolin выпускает припои 1827 и AluFlam-190, предназначенные для пайки меди и алюминия при 280°С.

Основные типы дефектов спаянных электронных модулей

Castolin 192FBK — трубчатый припой, содержащий в сердечнике флюс. Выпускается в виде прутков, 100 г которых стоит 100-150 руб. Хорошо паяет мелкие отверстия и трещинки.

Chemet Aluminium 13 — припой, используемый при сварке деталей при 640°С и выше. В его основе лежит алюминий (87%) и кремний (13%). Температура плавления припоя — около 600°С. Выпускается в виде прутков, которых на 100 г приходится 25 шт. 100 г стоят 500 руб. Разновидность под наименованием Chemet Aluminium 13-UF имеет полую структуру и содержит в сердечнике флюс. Его стоимость за 12 прутков, которые весят 100 г, 700 руб.

Алюминиевый припой производится и на отечественных предприятиях. Для пайки с помощью газовой горелки применяется состав марки 34А. Он плавится при температуре 525°С, хорошо паяет сплавы АМц, АМ3М, АМг2. 100 г стоят 700 руб.

Марка А состоит из 60% цинка, 36% олова и 2% меди. Плавится при 425°С. Выпускается прутьями весом 145 г. Стоимость одного прута — 400 руб.

SUPER A+ производится в Новосибирске и является аналогом HTS-2000. Применяется вместе с флюсом марки SUPER FA. Стоит 800 руб. за 100 г. В расплавленном состоянии становится тягучим, приходится применять стальные инструменты для его разравнивания.

https://youtube.com/watch?v=FqsxsTcksJY%3Ffeature%3Doembed

На рисунках показаны механизмы обычного и модифицированного микротравления. В модифицированном микротравителе раствор травит не только вглубь, но и по границам зерен кристалла, что обеспечивает увеличение общей площади поверхности, необходимой для хорошей адгезии.

Основные типы дефектов спаянных электронных модулей

Основные типы дефектов спаянных электронных модулей

Основные типы дефектов спаянных электронных модулей

Основные типы дефектов спаянных электронных модулей

Горелки для пайки алюминия

Нужно знать, как паять газовой горелкой. Если площадь деталей большая и не хватает мощности паяльника, используют горелку. Лучше применять газовую, т. к. пайка алюминия газовой горелкой обладает большими возможностями. Горелка быстро разогревает место соединения деталей почти до температуры плавления алюминия. Флюс с припоем наносится на соединение, разравнивается жалом паяльника и отвердевает. Место соединения нужно обязательно промыть от остатков паяльной кислоты или другого флюса.

Основные типы дефектов спаянных электронных модулей

При работе с использованием горелок нужно соблюдать правила пожарной безопасности. Рядом не должны находиться горючие жидкости и материалы.

Никелирование и гальваническое серебрение печатных плат.

Основные типы дефектов спаянных электронных модулей

Основные типы дефектов спаянных электронных модулей

Органическое защитное покрытие серебра 03П-910

Основные типы дефектов спаянных электронных модулей

Основные типы дефектов спаянных электронных модулей

Основные типы дефектов спаянных электронных модулей

РЭМ-снимки медной поверхности, обработанной по процессу УСАД-1100. увеличение

Основные типы дефектов спаянных электронных модулей

Установка «ЭЛМАКОН Ф»

Основные типы дефектов спаянных электронных модулей

Линия «ЭЛГАМЕТ» с портальным автооператором

Основные типы дефектов спаянных электронных модулей

Основные типы дефектов спаянных электронных модулей

РЭМ-снимок отверстия МПП после проведения операции пермангантной очистки отверстий ПО-400. Увеличение х250

Основные типы дефектов спаянных электронных модулей

Процесс УСАД-1100 принципиально отличается от классического процесса оксидирования. Микрошероховатость создается за счет травления меди и одновременного осаждения органического покрытия, которое обеспечивает более развитую структуру. Такая структура создает большее сцепление обработанной медной фольги рисунка схемы слоя МПП со смолой.

Основные типы дефектов спаянных электронных модулей

Основные типы дефектов спаянных электронных модулей

Добавка Оксиол эффективно препятствует гидролизу солей двухвалентного олова до четырёхвалентного состояния, уменьшая количество и частоту корректировок по соли олова в электролитах оловянирования и ПОС. В электролитах ПОС способствует поддержанию правильного соотношения солей олово (двухвалентное) — свинец.

Основные типы дефектов спаянных электронных модулей

Что лучше — сварка или пайка

Ответы на этот вопрос могут быть разными. Применение того или иного способа зависит от использования деталей после их соединения. Автомобильный радиатор лучше паять. Этот способ стоит дешево и отличается надежностью. Молочные фляги и другие емкости для хранения продуктов питания лучше сваривать. Сварной шов более прочный, особенно при больших размерах. Часто приходится сваривать детали из алюминиевых сплавов. Сварка силумина — практически единственный способ соединения, не считая использования клея.

На сварке и пайке при желании можно неплохо заработать. Вопросы о том, как запаять алюминиевые трубки в холодильнике или отремонтировать раму велосипеда, возникают часто. В мастерских работа стоит дорого: пайка трубок — 1000 руб. и более. При соединении электропроводов способом пайки берут 15 руб. за каждое. Ремонт рамы велосипеда из сплавов алюминия с применением припоев стоит 500 руб. Ремонт кастрюли обойдется в 100 руб. К этим суммам следует добавить расходы времени и денег на доставку изделий в мастерскую и обратно.

Чтобы сэкономить эти деньги, нужно научиться паять самому. Для этого необходимо приобрести газовую горелку в виде баллончика за 700-1000 руб. и припой. Научиться обработке поверхностей и наложению швов можно на старом автомобильном радиаторе.

Применяется для определения пластичности меди, позволяет оценить состояние электролита, в котором осаждалась медь.

Основные типы дефектов спаянных электронных модулей

Основные типы дефектов спаянных электронных модулей

Использование АОИ для выявления дефектов сборки

Автоматизированная оптическая инспекция – это проверка электронного изделия на наличие дефектов с помощью системы машинного зрения. Ее преимущества перед обычной визуальной инспекцией, выполняемой оператором:

Исследование результатов оптической инспекции позволяет не только обнаружить сами дефекты, но и определить причины их возникновения. Для максимально эффективной проверки рекомендуется инспектировать печатные платы на этапе нанесения паяльной пасты. Это позволяет предупредить появление многих дефектов на ранних стадиях производства, тем самым сократив затраты на их последующее исправление.

Сегодня для проверки электронных плат используются системы 2D- и 3D-инспекции. Первые более доступны в плане стоимости, но имеет ограниченную эффективность. Трехмерная инспекция позволяет выявить практически все возможные дефекты, в том числе те, которые недоступны для двухмерной. Оптимальным вариантом является сочетание этих двух методик.

В каталоге компании «СМТ Технологии» вы можете выбрать различное инспекционное оборудование для электронного производства. Наши специалисты поделятся подробной информации о возможностях каждой представленной системы, проконсультируют насчет особенностей их эксплуатации.

Химико-гальванические линии

Основные типы дефектов спаянных электронных модулей

Обеспечивает получение равномерного по толщине слоя сплава олово-свинец на поверхности элементов печатных плат.

Основные типы дефектов спаянных электронных модулей

Внешний вид образца после проведения осаждения меди в ячейке Хулла.

Основные типы дефектов спаянных электронных модулей

Примерами применения данного лабораторного комплекса являются

Основные типы дефектов спаянных электронных модулей

Процессы подготовки поверхности перед нанесением паяльной маски и фоторезиста СПбЦ "ЭЛМА" помогают достичь высоких показателей по адгезии данных материалов к меди. В нашей статье, о хим. подготовках , мы рассказываем о влиянии технологии на полученный результат.

Основные типы дефектов спаянных электронных модулей

• Камеры обработки оборудованы расходомерами или ротаметрами там, где это необходимо.• Трубопроводы для подачи воды и отвода отработанных растворов изготовлены из ПВХ и полипропилена.• Система фильтрации рабочих растворов от твердых частиц при подаче во все рабочие камеры исключает возможность засорения форсунок. • В камере сушки заготовка высушивается благодаря подаче горячего воздуха под давлением через воздушные «ножи» с двух сторон платы. При этом нагрев воздуха происходит без применения нагревателей (фрикционно), что уменьшает энергопотребление и увеличивает надежность и безопасность установки.

Основные типы дефектов спаянных электронных модулей

Основные типы дефектов спаянных электронных модулей

• Конструкция резервуара высокого давления позволяет использовать сколь угодно малые объемы маски.• Встроенный узел переворота плат, благодаря которому можно покрывать обе стороны платы за одну операцию. И сразу же после нанесения размещать ее вертикально, если это необходимо. При этом режим работы на одной или двух сторонах платы может быть настроен через графическое меню управления.• Возможность программной настройки и сохранения любых комбинаций параметров нанесения (толщина слоя, скорость нанесения, количество перекрытий слоев при нанесении и т.д.). За точность воспроизведения этих параметров отвечает автоматика.• Реализована возможность практически исключить ежедневное обслуживание установки. При применении маски ЭЛМА-1401 на установках ЭЛ-ПМ ФН допустимо не прочищать подающие шланги и форсунку между сменами. Маска гарантированно не «засохнет» (полимеризуется) и не потеряет своих свойств при простое в установке между сменами.

Основные типы дефектов спаянных электронных модулей

Оцените статью
Про пайку
Добавить комментарий