Контроль качества собранных печатных узлов
Дефект:
отсутствие паяного соединения.
Вероятная причина:
низкая паяемость выводов компонентов.
Метод диагностики: автоматическая оптическая инспекция или визуальный контроль под
углом 30 — 45°.
1
Дефект: некачественное паяное соединение.
Вероятная причина: низкая паяемость
контактных площадок с финишным покрытием иммерсионное золото.
Метод диагностики:
автоматическая оптическая инспекция или визуальный контроль
Размер
Размер
Высота
Размер
Размер
Кол-во в стандартной упаковке
Ширина Шаг компоненкорпуса L корпуса W корпуса H корпуса S корпуса B (170 мм/7 дюймов) лента пластиленты
та в ленте
(мм)
(мм)
(мм)
(мм)
(мм)
ковая
SOD923
8 мм
2 мм
0.8
0.6
0.4
1.0
0.2
8000
SOD723
8 мм
2 мм
1.0
0.6
0.5
1.4
0.3
8000
SOD523
8 мм
4 мм
1.2
0.8
0.6
1.6
0.3
3000
SOD323
8 мм
4 мм
1.7
1.25
0.7
2.5
0.3
3000
SOD123
8 мм
4 мм
2.7
1.5
1.3
3.6
0.7
3000
DO215AC 12 мм
4 мм
4.3
2.6
2.2
6.1
1.4
1800
DO215AA 12 мм
8 мм
4.3
3.6
2.3
6.2
2.0
1000
DO215AB 16 мм
8 мм
7.0
6.0
2.3
10
3.0
900
Тип корпуса
Активные компоненты: Диоды
ТИП:
SM
Расшифровка Типа:
Rectangular Diode C-Bend Lead (Modified
J-Lead) Квадратный диод C – вывод (Jвывод)
Тип корпуса
Ширина ленты
Шаг компонента в ленте
SMAJ
SMBJ
SMCJ
12 мм
12 мм
16 мм
4 мм
8 мм
8 мм
Кол-во в стандартной упаковке
Размер кор- Размер кор- Высота кор- Размер кор- Размер кор(170 мм/7 дюймов) лента пластипуса L (мм) пуса W (мм) пуса H (мм) пуса S (мм) пуса B (мм)
ковая
4.3
2.6
2.2
5.0
1.5
1800
4.3
3.6
2.3
5.4
2.0
750
7.0
6.0
2.3
8.0
3.0
850
Не допускается:
припой не заполнил монтажное отверстие на
75% от толщины печатной платы.
Припой смочил менее 75% площадки для
пайки.
Смачивание вывода компонента и стенок
монтажного отверстия не различимо.
Припой не заполнил монтажное отверстие
на 75% от толщины печатной платы.
Припой не смочил загнутый на контактную
площадку вывод компонента и саму
контактную площадку на 75% площади их
соединения.
Хорошее смачивание вывода компонента и
стенок монтажного отверстия не различимы.
Методы выполнения электромонтажных соединений
Обжатие
Накрутка
Обыкновенная
Модифицированная
Бандажная
Лазерным лучом
Плавлением
Электронным лучом
Давлением
Ультрозвуковая
Электроконтактная
Термокомпрессионная
Групповая
Высокотемпературная пайка
≥4500С
Групповая
Низкотемпературная пайка
≤4500С
Индивидуальная
Сварка
Индивидуальная
Пайка
Основанные
на упругой и
пластической
деформации
Специальные
Соединение
токопроводящим клеем
ТЕХНОЛОГИИ МОНТАЖА И ДЕМОНТАЖА УЗЛОВ И ЭЛЕМЕНТОВ
РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ
И РАДИОТЕЛЕВИЗИОННОЙ АППАРАТУРЫ
Смешанный монтаж
Примером смешанного монтажа является установка на верхней стороне платы и SMD-, и ТНТ-компонентов (монтируемых в отверстия), а на нижней стороне — только SMD-компонентов. Это самая сложная разновидность монтажа (рис. 3).
Рис. 3. Смешанный монтаж
Возможны различные варианты ее реализации. При одном из них сначала на нижнюю сторону печатной платы методом дозирования
наносят клей, а на нанесенный клей устанавливают SMD-компоненты. После проведения контроля установки компонентов проводят
отвердение клея в печи. На верхнюю сторону платы наносится паяльная паста, а на нее затем устанавливаются SMD-компоненты. Нанесение паяльной пасты возможно как методом трафаретной печати, так и методом дозирования. В последнем случае операции нанесения клея и паяльной пасты можно проводить на одном оборудовании, что сокращает затраты. Однако нанесение паяльных паст методом дозирования непригодно при промышленном производстве из-за низкой скорости и стабильности процесса по сравнению с трафаретной печатью и оправдано только в условиях отсутствия трафарета на изделие или нецелесообразности его изготовления. Такая
ситуация может сложиться, например, при опытном производстве большой номенклатуры электронных модулей, когда из-за большого
числа обрабатываемых конструктивов и малых серий затраты на изготовление трафаретов значительны.
После установки SMD-компонентов на верхнюю сторону платы производится их групповая пайка методом оплавления припойной
пасты, нанесенной на трафаретном принтере, или методом дозирования. После этой операции технологический цикл, связанный с установкой поверхностно монтируемых компонентов, считается завершенным.
Далее, после ручной установки компонентов в отверстия платы производится совместная пайка всех SMD-компонентов, ранее
удерживавшихся на нижней стороне платы при помощи отвержденного адгезива и уже установленных выводных компонентов.
120
140
150
160
170
180
5
2
2
2
6
—
—
Предохранители в цилиндрических
корпусах с двумя плоскими однонаправленными выводами
0201 – 0221 по табл.2;
0301 – 034 по табл.3;
Резисторы, конденсаторы, диоды, дроссели в цилиндрических и прямоугольных корпусах с двумя осевыми выводами; диоды в каплевидных корпусах с
двумя осевыми выводами
0201 – 0221 по табл.2;
0301 – 034 по табл.3;
Конденсаторы, терморезисторы в прямоугольных корпусах, окукленные с
дискообразной и каплевидной формами
корпуса; с двумя несимметрично расположенными выводами; диоды в каплевидных корпусах с двумя осевыми выводами
0201 – 0221 по табл.2;
0301 – 034 по табл.3
—
—
Диоды в цилиндрических корпусах с
двумя несимметрично расположенными
выводами
Предохранители в цилиндрических
корпусах с двумя плоскими однонаправленными выводами
Конденсаторы, резисторы в прямоугольных корпусах, окукленные с дискообразной и каплевидной формами
корпуса; конденсаторы, резисторы,
дроссели в цилиндрических корпусах;
полупроводниковые приборы в прямоугольных корпусах с двумя однонаправленными выводами
КОРПУСА МИКРОСХЕМ
DIP КОРПУСА
DIP (Dual In-line Package)
QDIP
PDIP – (Plastic Dual In-line Package)
SIP (Single In-line Package)
ТО92
TO220
PENTAWATT DPAK –
(TO-252,
КТ-89)
250
10
0401 – 0407 по табл.4
8
0901 – 0903 по табл.9
Транзисторы в цилиндрических корпусах с однонаправленными выводами
251
280
281
Транзисторы в цилиндрических корпусах с однонаправленными выводами
270
11
—
271
290
12-15
—
Микросхемы в корпусах типа3 по ГОСТ
17467-88
Микросхемы интегральные. Основные
размеры
301
310
320
16. 17
—
—
—
Микросхемы в корпусах типа 3 по ГОСТ
17467-88
Микросхемы интегральные. Основные
размеры
Микросхемы и другие ИЭТ в корпусах
типа 1 по ГОСТ 17467-88 Микросхемы
интегральные.
Основные размеры
Электромонтажные работы – вид профессиональной деятельности, при которой выполняется монтаж
внутрисхемных и внутримодульных электрических соединений, изделий входящих в состав устройств и
объединённых одной электрической цепью.
К электромонтажным работам относятся:
Подбор соединительных проводов, кабелей, шнуров с учётом различных условий эксплуатации
РЭУ.
Вязка проводов в жгуты.
Подбор и монтаж элементов для электрического соединения плат, модулей и отдельных деталей
между собой.
Соединение проводов и ИЭТ между собой и с деталями конструкции в целях создания электрической цепи прибора с использованием разъёмных и неразъёмных методов.
Односторонний выводной монтаж
Технология сборки таких печатных плат (рис. 5) является стандартным сборочно-монтажным циклом с применением пайки волной
припоя. Этот цикл состоит из операций установки выводных компонентов, их пайки на установке пайки волной и контрольных операций. Установка компонентов может быть как ручной, так и полуавтоматической. Выбор оборудования определяется требуемой производительностью. Автоматизация такого типа монтажа является минимальной, а сама реализация — предельно простой.
Рис. 5. Односторонний монтаж ТНТ
Данная публикация является первой статьей из цикла, посвященного поверхностному монтажу. Логичным ее продолжением станет
освещение вопроса состава производственной линии, на которой реализуется этот вид монтажа: необходимость каждого вида оборудования, его технические характеристики и роль в технологическом процессе, требуемый состав персонала и его квалификация, а также другие вопросы, возникающие при создании сборочно-монтажного производства.
Монтаж электронных модулей
Варианты реализации
Тип монтажа модулей определяется в первую очередь количеством сторон, на которые осуществляется монтаж (одно- или двусторонний), и номенклатурой используемых компонентов. Поэтому описание типов монтажа логично предварить кратким обзором
компонентов и корпусов. Основным, наиболее важным для технолога критерием разделения электронных компонентов на группы является метод их монтирования на плату — в отверстия или на поверхность. Именно он в основном и определяет технологические процессы, которые необходимо использовать при монтаже.
В таблице приведена информация по наиболее распространенным корпусам компонентов: названия, изображения, габариты, шаг
выводов. Все размеры, за исключением особо оговоренных, приведены в милах (1 mil = 0,0254 мм).
Рис. ТНТ-компоненты
Рис. SMD-компоненты
Цветовая и кодовая маркировка транзисторов
Рис. Цветовая и кодовая маркировка транзисторов.
Трещины и разрывы в паяном соединении.
Метод контроля – визуальный,
рентген, снятие микрошлифа
Плохая паяемость шариковых
выводов, дефект сопровождается неправильной формой
галтели припоя (см. рис.).
Низкая температура и/или
время пайки
Использовать паяльную
пасту с более активным
флюсом.
Повысить температуру
и/или время пайки
Трещины и разрывы между шариком и подложкой микросхемы.
Метод контроля – визуальный,
рентген, снятие микрошлифа
Высокие механические
Снизить скорость охлажденагрузки, возникающие из-за ния после пайки
разных коэффициентов теплового расширения, как правило, наблюдаются у керамических CBGA
Отсутствие смачивания контактных
площадок.
Метод контроля – визуальный,
рентген, снятие микрошлифа.
Полное отсутствие или слабый
электрический и механический контакт паяного соединения
Плохая паяемость контактных площадок.
Загрязнение контактных
площадок в процессе хранения и сборки ПУ.
«Черные контактные площадки» – окисленное покрытие Ni/Au
Произвести испытания печатных плат на паяемость в
соответствии с требованиями стандарта J-STD-003A
«Тесты на паяемость печатных плат».
Обеспечить хранение печатных плат в вакуумной
упаковке, произвести предварительную очистку контактных площадок перед
сборкой (например, с помощью Vigon S100), для перемещения плат использовать защитные перчатки.
Заменить поставщика печатных плат
Размер (дюймы)
0604
0805
1206
1406
2308
Имя
Micro
Mini
Mini
Melf
Размер компо- Ширина леннента
ты
1.6 мм Х 1.0 мм
8 мм
2.2 мм Х 1.1 мм
8 мм
3.2 мм Х 1.6 мм
8 мм
3.5 мм Х 1.4 мм
8 мм
5.9 мм Х 2.2 мм
12 мм
Шаг компонента в
ленте
4 мм
4 мм
4 мм
4 мм
4 мм
Кол-во в стандартной упаковке (180 мм/7 дюймов) лента
пластиковая
3000
3000
3000
3000
1500
Пассивные компоненты: Конденсаторы
ТИП:
Расшифровка Типа:
SC
Ceramic Chip Capacitor
Керамический чип конденсатор
Размер
(дюймы)
Размер Толщина ком- Ширина Шаг компонен(мм)
понента
ленты
та в ленте
01005
0201
0402
0603
0805
1206
0402
0603
1005
1608
2012
3216
1210
3225
1812
2225
4532
5664
0.2 мм ± 0.03
0.3 мм ± 0.03
0.5 мм ± 0.1
0.8 мм ± 0.1
0.6 – 1.25 мм
0.6 – 1.25 мм
1.25 мм – 1.5
мм
2 мм (Макс.)
2 мм (Макс.)
Кол-во в стандартной упаковке
Кол-во в стандартной упаковке (180
(180 мм/7 дюймов) лента бумм/7 дюймов) лента пластиковая
мажная
20000
15000
10000
4000
4000
3000
4000
3000
8 мм
8 мм
8 мм
8 мм
8 мм
8 мм
2 мм
2 мм
2 мм
4 мм
4 мм
4 мм
8 мм
4 мм
—
3000
12 мм
12 мм
8 мм
8 мм
—
1000
1000
Корпуса и маркировка SMD резисторов и конденсаторов
Резисторы и конденсаторы в SMD исполнении маркируются трех буквенным кодом, редко — четырех буквенным.
В коде первая и вторая цифры указывают на первое и второе число, а третья цифра — множитель. Цифра в множителе соответствует степени множителя.
SMD резисторы маркируются в Омах, а конденсаторы в пикофарадах.
К примеру.
резистор с обозначением 101 — первая цифра — 1, вторая — 0, множитель — х101. Получаем 100 Ом.
Резистор с обозначением 473 — первая цифра — 4, вторая — 7, множитель — х103. Получаем 47000 Ом или 47 кОм.
Резистор с обозначением 225 — первая цифра — 2, вторая — 2, множитель — х105. Получаем 2200000 Ом или 2.2 МОм.
Некоторые производители используют буквы K и M для обозначения множителя.
При такой маркировке резисторы могут маркироваться более привычным способом, к примеру.
Маркировка резистора — 47K, указывает на сопротивление в 47 кОм
Маркировка 3K3 — указывает на сопротивление 3,3 кОм
Маркировка М27 — Указывает на сопротивление 0,27 МОм или 270 кОм.
Сопротивления резисторов менее 100 Ом маркируются при помощи буквы R или E. К примеру.
Резистор сопротивлением 27 Ом будет маркироваться как 27R или R27, редко E27.
Так же есть резисторы с нулевым сопротивлением или перемычки, они маркируются цифрой — 0
Типоразмер SMD резисторов и конденсаторов обозначается 4-мя цифрами (см. таблицу). Первая пара цифр обозначает длину элемента, а вторая пара — ширину. В маркировке принято обозначать элементы в дюймах.
Расшифровка маркировки конденсаторов не отличается от резисторов, за исключением того, что результат мы получаем в пФ.
Дефекты пайки оплавлением: отсутствие смачивания
Отсутствие смачивания или плохая смачиваемость – это отсутствие (полное или частичное) способности
смачивания твердых металлических поверхностей (выводов компонентов или контактных площадок) расплавленным припоем .
Высокая или низкая температура пайки может стать одной из причин ухудшения смачиваемости:
101.
Возможные причины
Избыточное количество паяльной пасты
на контактных площадках – выдавливание паяльной пасты с контактной площадки при установке компонента (дефект сопровождается избыточным количеством припоя на паяных соединениях)
Истек срок годности паяльной пасты,
низкое качество паяльной пасты
Высокая влажность в рабочем помещении
Длительное время нахождения пасты на
трафарете
Длительное время между процессами
нанесения паяльной пасты и пайки
Истощение флюса во время пайки и повторное окисление частиц припоя и паяемых поверхностей
Методы предотвращения
Уменьшить толщину трафарета (для
большинства применений
рекомендуемая толщина трафарета
составляет
150 мкм); уменьшить размер апертур в
трафарете
Заменить паяльную пасту
Влажность должна находиться в пределах 30–70 %
Не рекомендуется использовать пасту,
которая находилась на трафарете больше
8 часов, заменить пасту
Сократить время между нанесением и
пайкой до 2–3-х часов
Сократить время стадии стабилизации до
1–2 мин, использовать пасту пригодную
для длительного нагрева
Мостики припоя
Мостики припоя – это паяное соединение между проводниками, которые не должны быть соединены. Припой образует мостики между не
связанными электрическими проводниками или компонентами.
Рис. Мостики припоя
Причина возникновения: наличие перемычек на печатных платах
вследствие близкого расположения мест паек.
Методы предотвращения: использовать средства, изменяющие физические характеристики расплава припоя.
Дефекты, чаще всего встречающиеся
при осуществлении электрического монтажа компонентов
Раковины, поры, пустоты
Рис. Раковины, поры, пустоты
Причина возникновения
Недостаточное количество припоя
вследствие уноса его при пайке
связующим компонентом припоя
Высокая температура нагрева или
слишком продолжительный нагрев
Испарение компонентов припоя и
флюса
Влияние флюса или контролируемых сред
Проникновение газов в зону пайки
из диэлектриков при пайке печатных плат
Меры предупреждения
Использовать в качестве связующего паяльных паст полимеры, переходящие при нагреве
из твердого состояния в газообразное
Сократить время или снизить температуру
пайки
Пайку вести в контролируемой среде при минимальных температуре и выдержке; применить способ нагрева, обеспечивающий сокращение времени нагрева
Применить пайку в вакууме
Проверить качество металлизации отверстий
печатных плат (толщина покрытия должна
быть не менее 25 мкм). Перед пайкой нагревать печатные платы с целью их дегазации.
Повысить продолжительность пайки для удаления газообразных компонентов через расыплав припоя
Типовая комплектация рабочего места
Инструменты;
Монтажное оборудование:
Измерительные приборы;
Приспособления для хранения комплектующих изделий и компонентов, обеспечивающие безопасную работу и качественное выполнение операций;
Приспособления и оборудование для выполнения монтажных работ;
Технологические материалы;
Средства антистатической защиты;
Вентиляция и осветительные приборы.
Технологическая документация:
Маршрутная или технологическая карта;
Монтажная схема;
Сборочный чертёж + спецификация;
Принципиальная схема + перечень элементов.
190
211
220
—
—
3
—
—
0401 – 0407 по табл.4
Транзисторы в прямоугольных и цилиндрических корпусах с тремя однонаправленными выводами
Конденсаторы, резисторы, дроссели, полупроводниковые приборы в прямоугольных корпусах с двумя однонаправленными выводами
Резисторы, конденсаторы, диоды, дроссели в цилиндрических и прямоугольных корпусах с двумя осевыми выводами
Транзисторы в цилиндрических корпусах с однонаправленными выводами
230
9
1001 – 1004 по табл.10
Транзисторы в цилиндрических корпусах с однонаправленными выводами
240
9
241
1001 – 1004 по табл.10
Дефект
Пористость шва
Причина возникновения
Недостаточное количество
припоя вследствие уноса
его при пайке связующим
компонентом припоя
Высокая температура
нагрева или слишком продолжительный нагрев
Испарение компонентов
припоя и флюса
Влияние флюса или контролируемых сред
Проникновение газов в
зону пайки из диэлектриков при пайке печатных
плат
Осадки на поверхности печатных плат
Трещины в паяном
шве
Выпадение белого осадка
связано с составом флюса,
режимом пайки, качеством защитных покрытий
Выпадение темного осадка вследствие неправильного выбора флюса или
неполного удаления
остатков флюса
Быстрое охлаждение после пайки
Значительная разность
ТКЛР паяемых материалов и припоя
Меры предупреждения
Использовать в качестве связующего паяльных паст полимеры, переходящие при
нагреве из твердого состояния
в газообразное (типа сополимера формальдегида с диаксоланом – СФД)
Сократить время или снизить
температуру пайки
Пайку вести в контролируемой среде при минимальных
температуре и выдержке;
применить способ нагрева,
обеспечивающий сокращение
времени нагрева
Применить пайку в вакууме
Проверить качество металлизации отверстий печатных
плат (толщина покрытия
должна быть не менее 25
мкм). Перед пайкой нагревать
печатные платы с целью их
дегазации. Повысить продолжительность пайки для удаления газообразных компонентов через расплав припоя
Удалить осадки сухой щеткой
или промывкой водой
Удалить остатки канифольного флюса сразу после пайки с
помощью растворителей.
Остатки кислотных флюсов
удалять с применением
нейтрализирующих их добавок
Уменьшить скорость охлаждения. Использовать нагрев
концентрированным источником энергии
Подобрать материалы с близкими ТКЛР
Устройство светодиода
Корпуса светодиодов
Рис.Устройство светодиода.
Подключение светодиода
Дефекты пайки оплавлением: пустоты в шариковых выводах BGA
Пример дефекта
Описание дефекта
Возможные причины
Небольшие пустоты на Дефект возникает на этапе производгранице шарикового выво- ства компонентов
да и контактной площадки
корпуса компонента.
Метод контроля – рентген, снятие микрошлифа
Методы предотвращения
Ввести выборочный входной контроль (рентген).
Заменить производителя компонентов
сте контакта вывода
компонента и контактной площадки на печатной плате.
Неправильная конструкция контактных площадок.
Некоторые производители применяют Исключить сквозные межслойные
специальную конструкцию контактметаллизированные отверстия на
ных площадок для BGA с межслойконтактных площадках под компоненты с шариковыми выводами
Метод контроля – рент-
ными или сквозными металлизиро-
(сквозные и межслойные металли-
ген, снятие микрошлифа.
Возникают как при паеке BGA с применением
флюс-геля, так и при ис-
зированные отверстия должны быть
отделены от контактной площадки
зауженным проводником и перекрыты паяльной маской, см. пример
Пример образования де- пользовании паяльной
ванными отверстиями. Подобная конструкция применяется с целью упрощения центрирования компонентов с
шариковыми выводами при установке, однако в процессе пайки — это будет
во время процесса пайки
пустот (см. рис.)
Большие пустоты в меПример сечения печатной
платы с контактными
площадками, имеющими в
центре углубление, и компонента BGA до сборки
ПУ.
фектов паяных соединений
пасты
приводить к формированию больших
выше)
Инструмент и приспособления
Кусачки-бокорезы
Плоскогубцы-с узкими губками
Паяльная станция HAKKO 937
Нож
Термопинцет
Пинцет
Дефекты пайки оплавлением: шарики припоя
Пример дефекта
Описание дефекта
Возможные причины
Отдельные или группа шари- 1. Смещение отпечатков паяльной
ков припоя расположенных
пасты при нанесении, например:
возле каждого вывода компонента, например, как показано на рис. по направлению
часовой стрелки – 5 часов
Крупные шарики припоя рядом с контактными площадками
Методы предотвращения
1. Обеспечить точное совмещение апертур трафарета с рисунком печатной платы на
операции трафаретной печати.
2. Уменьшить размер апертур в
трафарете
1. Избыточное количество паяль1. Уменьшить толщину трафаной пасты на контактных плорета (для большинства прищадках – выдавливание паяльной
менений рекомендуемая
пасты с контактной площадки
толщина трафарета составляпри установке компонента (деет 150 мкм); уменьшить разфект сопровождается избыточмер апертур в трафарете
ным количеством припоя на паяных соединениях).
2. Растекание (осадка) паяльной
пасты
Шарики припоя на контакт- 1. Истек срок годности паяльной пас- 1. Заменить паяльную пасту;
ных площадках – паяное соты, низкое качество паяльной пасты.
провести испытания на шаединение отсутствует или
2. Высокая влажность в рабочем
рики припоя.
имеет низкую механическую
помещении.
2. Влажность должна находитьнадежность.
3. Длительное время нахождения
ся в пределах 30–70 % RH.
пасты на трафарете.
3. Не рекомендуется использо4. Длительное время между процесвать пасту, которая находисами нанесения паяльной пасты
лась на трафарете больше
и пайки.
8 часов, заменить пасту.
В конце технологического цикла выполняют операции визуальной инспекции пайки и контроля.
При другом варианте реализации смешанного монтажа предполагается иная последовательность выполнения операций. Первым
этапом является нанесение припойной пасты через трафарет, установка на верхней стороне платы сложных компонентов для поверхностного монтажа (SO, PLCC, BGA) и пайка расплавлением дозированного припоя. Затем, после установки компонентов в отверстия
платы (с соответствующей обрезкой и фиксацией выводов), плата переворачивается, на нее наносится адгезив и устанавливаются компоненты простых форм для поверхностного монтажа (чип-компоненты, компоненты в корпусе SOT). Они и выводы компонентов, установленных в отверстия, одновременно пропаиваются двойной волной припоя. Возможно также использование в составе одной линии оборудования, обеспечивающего эффективную пайку компонентов (с верхней стороны платы) расплавлением дозированного припоя и пайку (с нижней стороны платы) волной припоя.
Необходимо отметить, что в технологическом процессе, реализующем смешанный монтаж, возрастает количество контрольных
операций из-за сложности сборки при наличии компонентов на обеих сторонах платы. Неизбежно возрастают также количество паяных соединений и трудность обеспечения их качества.
Односторонний выводной и поверхностный монтаж
Такая технология носит в мировой практике название технологии оплавления припойных паст (reflow) и является одной из стандартных в технологии монтажа на поверхность (рис. 4).
Рис. 4. Односторонний монтаж SMD и ТНТ
Сборка модулей такого типа осуществляется следующим образом: на поверхность платы наносится припойная паста, на которую
устанавливают SMD-компоненты; затем паста оплавляется в печи, устанавливаются THT-компоненты, проводится пайка волной припоя, после чего осуществляют промывку и контроль собранного модуля.
Затекание припоя в переходные
отверстия.
Метод контроля – рентген.
Скелетная пайка, низкие механические характеристики паяного
соединения, частично перекрытое
припоем переходное отверстие
становится ловушкой для загрязнений, создавая большие проблемы в процессе отмывки
Ошибки разработчика : открытые
металлизированные отверстия
рядом с контактной площадкой,
узкая перемычка паяльной маски
(см. рис.) может не обеспечивать
защиту от проникновения припоя
в процессе пайки в переходное
отверстие
Обеспечить перекрытие
сквозных и межслойных
металлизированных отверстий паяльной маской
(см. требования стандарта
IPC-7095A).
Пример перекрытия
отверстий паяльной
маской
102.
Трещины в паяных соединениях
Рис. Трещины в паяных соединениях
Возможные причины
Быстрое охлаждение после пайки
Значительная разность ТКЛР паяемых
материалов и припоя
Пайка припоями с широким интервалом
кристаллизации
Образование хрупких фаз
Методы предотвращения
Уменьшить скорость охлаждения. Использовать нагрев концентрированным
источником энергии
Подобрать материалы с близкими температурными коэффициентами линейного
расширения (ТКЛР)
Применять композитные материалы
Пересмотреть выбор припоя или режим
пайки
Не сформирована галтель припоя
Рис. Не сформирована галтель припоя
Причина возникновения
Большая
растворимость
паяемого металла в припое
Не выдержан режим нагрева
Плохое
качество очистки
паяемой поверхности
Меры предупреждения
Поднять температуру пайки, увеличить количество
припоя
Обеспечить равномерный прогрев всего изделия до
оптимальной температуры
Обеспечить более тщательную очистку поверхности
перед пайкой, применять более активные флюсы или
газовые среды
Отсутствие контакта отдель- 1. Неравномерное нанесение па1. Обеспечить равномерное наненых выводов компонентов с
яльной пасты на контактную
сение пасты на контактные
оплавленным припоем
площадку (например, при нанеплощадки.
Вывод компонента приподнят
сении пасты дозатором).
2. Откорректировать давление
над галтелью припоя
2. Низкое давление при установке
при установке компонентов
компонента
Высота отпечатка пасты
после нанесения Н
Высота галтели припоя после
пайки равна половине высоты
отпечатка
Отсутствие контакта отдельных выводов компонентов с
оплавленным припоем.
Деформированный вывод компонента или некопланарная поверхность контактных площадок.
Чаще всего дефект наблюдается
на компонентах с малым шагом
Дефект может возникать в случае 1. Проверить компланарность вынекомпланарности выводов и конводов перед установкой.
тактных площадок. Деформация
2. Исключить ручные операции
выводов компонентов возможна
установки компонентов.
при транспортировке или уста3. Проверить равномерность меновке компонентов
таллизации, использовать печатные платы с покрытием
Ni/Au
Эффект «надгробного камня» Неравномерное распределение
Провести анализ причин возниксил поверхностного натяжения на новения дефекта и предпринять
противоположных концах чипметоды по его предотвращению
компонентов заставляет подняться
один из торцов чип-компонента
над контактной площадкой
3. 1.4. Для обозначения шифра позиции ИЭТ рекомендуется использовать четырёхзначный код, приведённый в табл. 4-6, 12, 13 ГОСТ 20137
и настоящем стандарте.
3.1.5, При обозначении выбранной глубины формовки левая цифра обозначает единицы, а правая цифра — десятые доли миллиметра.
3.1.6. Для обозначения дополнительной формовки следует использовать двузначный код:
«зиг» — 01, «зиг-замок» — 02, «замок» — 03.
Пример условного обозначения варианта формовки выводов и установки резистора, соответствующего исполнению 14 с длинной корпуса
10,8 мм при использовании зиг-замка:
140.02.0203.00.02
Примечание. При обозначении номеров чертежей состоящих из одной цифры, перед этой цифрой записывают нуль.
Пример условного обозначения варианта формовки выводов и установки диода, соответствующего исполнению 7 с длинной корпуса 7,5
мм, диаметром корпуса 3,0 мм, диаметром выводов 0,6 мм, при использовании дополнительного крепления и глубиной формовки Н = 1,2
мм:
071.04.0602.12.00
Примечание. При обозначении выбранной глубины формовки Н левая цифра обозначает единицы, а правая цифра – десятые доли
миллиметра.
Пример условного обозначения варианта формовки выводов и установки микросхем в 12-выводном корпусе типа 3 по ГОСТ
17467.соответствующего исполнения 30. в квадрат 7,5х7,5 мм:
301.14.0000.00.00
2.3. В технических требованиях сборочного чертежа печатного узла следует указывать варианты формовки выводов и установки ИЭТ на
печатные платы в соответствии с таб. 1 настоящего стандарта.
Пример записи вариантов формовки выводов и установки ИЭТ, имеющих согласно спецификации поз.1, 2, 3 на сборочном чертеже:
Установку ИЭТ производить по ГОСТ 29137:
поз. 1 — вариант 140.02.0203.00.02,
поз. 2 — вариант 301.14.0000.00.00,
поз. 3 — вариант 071.04.0602.12.00.
Кримпер.
Приспособление для обжига и
снятия изоляции при разделке
монтажных проводов (термощипцы).
.
Электротигель ЭТ 2,0х1,5/4.
Фен.
Паяльная станция комбинированная.
Набор инструментов рабочего стола
Комплект инструмента
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
1.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
МОНТАЖНЫЙ
Плоскогубцы.
Плоскогубцы – с узкими губками.
Круглогубцы.
Кусачки торцевые.
Кусачки боковые.
Ножницы.
Кусачки для зачистки проводов, стриппер.
Монтажный нож.
Пинцет.
Напильники.
СЛЕСАРНЫЙ
2. Надфили.
Специальные гаечные ключи.
Отвёртки различных видов.
Молотки.
Инструмент для разметки.
Натяжки и обжимки.
Кернер.
Шабер.
Комплект приспособлений
1. Паяльная станция.
2. Термопинцет.
3. Приспособление для обжига и снятия изоляции при разделке монтажных проводов (термощипцы, обжигалка).
4. Кримпер. (Щипцы для снятия изоляции).
5. Настольная лампа с увеличительным стеклом.
6. Антистатические браслеты.
7. Электротигель.
8. Приспособления для укладки и правки монтажа.
9. Дымоуловитель.
Монтаж SMD компонентов
Корпуса и маркировка SMD резисторов
Дефект: смещение компонента.
Вероятная причина: Ошибка монтажа.
Метод диагностики: автоматическая оптическая инспекция или визуальный контроль
под углом 45°.
Дефект: неудовлетворительное смачивание
вывода компонента припоем.
Вероятная причина: низкая паяемость выводов компонентов.
Метод диагностики: автоматическая оптическая инспекция или визуальный контроль.
Дефекты паяных соединений
Дефект
Припой не смачивает
Причина возникновения
Недостаточный нагрев изделия под пайку
Наличие окисной пленки
или других загрязнений
Не обеспечено флюсование
Большая разность температур плавления припоя и
флюса
Не обеспечена оптимальная шероховатость поверхности
Припой не взаимодействует с паяемым металлом
Припой не затекает в
зазор при наличии хорошего смачивания
Не образуется галтели
с обратной стороны
шва
Увеличен или уменьшен
зазор в сравнении с оптимальным
Не выдержан оптимальный зазор, большая растворимость паяемого металла в припое
Не выдержан режим
нагрева
Плохое качество очистки
паяемой поверхности
Отсутствие выхода для
газов из замкнутых полостей в зоне шва
Меры предупреждения
Повысить температуру пайки
Проверить составы травителей и режимы обработки. При
пайке в активных газовых
средах проверить наличие
среды
Использовать более активный
флюс или газовую среду, увеличить количество применяемых флюсующих средств
Подобрать припой и флюс в
соответствии с требованием
технологии пайки
Обеспечить подготовку поверхности к облуживанию
(механически, химически или
другим способом)
Заменить состав припоя; повысить температуру пайки;
нанести на паяемый материал
технологическое покрытие
Подобрать оптимальный зазор
и обеспечить его поддержание
в процессе пайки
Изменить размер зазора до
оптимального; поднять температуру пайки, увеличить количество припоя
Обеспечить равномерный
прогрев всего изделия до оптимальной температуры
Обеспечить более тщательную
очистку поверхности перед
пайкой, применять более активные флюсы или газовые
среды
Сделать технологические отверстия
Производная величина Название производной
единицы
частота
Герц
мощность
Ватт
напряжение
сила электрического
тока
электрическое сопротивление
ёмкость
электрический заряд, количество электричества
электрическая проводимость
магнитный поток
Обозначение единицы
российское
международное
Гц
Hz
Вт
W
Выражение через основные
единицы СИ
−1
с
Вольт, Ампер;
2
-3
Дж/с = м кг с
Вольт
Ампер
В
А
V
A
В/Ом
Ом
Ом
Ω
В/A = м кг с A
Фарада
Кулон
Ф
Кл
F
C
Кл/В = м кг с A
сA
Сименс
См
S
1/Ом = A/В = м кг с A
Вебер
Вб
Wb
В с = м кг с A
2
-2
-3
-1 4
-2
2
-2
-2
2
-1 3
-1
2
Отсутствие паяного соединения или недостаточное количество припоя на паяном соединении
Дефект возникает в результате
Провести анализ причин возникошибок на стадии трафаретной
новения дефекта и предпринять
печати (недостаточное количество методы по его предотвращению.
паяльной пасты).
Возможные причины:
– недостаточный размер окон в
трафарете;
– загрязнение трафарета;
– низкое давление ракеля;
– смещение отпечатков паяльной
пасты
Отсутствие паяного соединения в результате разворота
чип-компонента
1. Ошибки оборудования установ- 1. Отрегулировать оборудование
ки компонентов.
установки компонентов.
2. Неаккуратное обращение с пе- 2. Осуществлять межоперациончатными платами
ное перемещение плат в специальной таре
Отсутствие паяного соединения в результате смещения
чип-компонента
1. Неточная установка компонентов.
2. Неправильная конструкция
контактных площадок (одна
площадка длиннее другой или
универсальные контактные
площадки под разные типоразмеры компонентов, например
0805 и 0603)
1. Повысить точность установки
компонентов.
2. Изменить конструкцию контактных площадок
104.
Остатки флюса
Наличие на электрических контактных поверхностях видимых остатков от флюсов, подлежащих удалению. Влажные, липкие или избыточные остатки флюса, которые могут распространяться на другие
поверхности.
Рис. Остатки флюса
Возможные причины
Температура плавления припоя ниже
температуры плавления флюса
Удельный вес флюса больше удельного
веса припоя
Методы предотвращения
Температура плавления флюса должна
быть ниже температуры плавления припоя
Подобрать соответствующий флюс
Белый налет
Белый налет на поверхности печатной платы. Белый налет на паяных соединений или вокруг них. Белые кристаллы на металлических
поверхностях.
Рис. Белый налет
Причина возникновения
Выпадение белого осадка связано с составом флюса, режимом пайки, качеством защитных покрытий
Меры предупреждения
Удалить осадки сухой щеткой или промывкой водой
где D- максимальный диаметр (толщина) корпуса, в мм. d- максимальный диаметр вывода, мм.
Формовочные размеры l в миллиметрах следует рассчитывать по формуле l = lО + R +
3.13. Формовку выводов ИЭТ исполнений 2, 3 следует производить в соответствии с чертежом (рис. 4.)
Рис. 3.
Рис. 4.
Варианты формовки выводов
Таблица 1
Типовое конструктивное исполнение
Обозначение варианта
формовки и установки
010
011
Номер чертежа
2
Шифр позиции
Характеристика ИЭТ
0201 – 0221 по табл.2;
Резисторы, конденсаторы, диоды, дроссели в цилиндрических и прямоугольных корпусах с двумя осевыми выводами
0301 – 034 по табл.3;
020
021
7
030
031
040
2
0401 -0407 по табл.4;
Конденсаторы, резисторы в прямоугольных корпусах, окукленные с дискообразной и каплевидной формами
корпуса; резисторы, конденсаторы,
дроссели в цилиндрических корпусах с
двумя — тремя однонаправленными выводами
Конденсаторы в прямоугольных и дискообразных корпусах, с двумя несимметрично расположенными однонаправленными выводами.
Конденсаторы, резисторы в прямо-
Дефект
Трещины в зоне паяного соединения
Смещение и перекос
паяных соединений
Некачественное состояние поверхности
изделий после пайки
Наплывы или натеки
припоя
Причина возникновения
Пайка припоями с широким интервалом кристаллизации
Образование хрупких фаз
Меры предупреждения
Пр именять композитные материалы
Пересмотреть выбор припоя
или режим пайки
Интенсивная диффузия
Снизить температуру пайки,
припоя в основной металл сократить время нагрева
Значительная разность
Подобрать близкие по ТКЛР
ТКЛР паяемых материаматериалы. Применить конлов
структивные или технологические приемы для обеспечения пайки различающихся по
ТКЛР материалов. Использовать концентрированные источники нагрева
Плохое крепление изделий Использовать оснастку и приперед пайкой
способления, обеспечивающие надежную фиксацию изделия в процессе пайки
Окислительная среда в
Обеспечить герметичность
камере пайки
соединений трубопроводов,
подающих защитную среду в
камеру пайки
Создать избыточное давление
в системе, подающей защитную среду в камере пайки
Проверить состояние внутренней поверхности камеры
пайки
Наличие углерода на поПроверить полноту удаления
верхности изделий
смазочного материала на пайемых изделиях
Изделие недостаточно
Повысить температуру пайки
прогрето при пайке
в печи, при конвейерной пайке уменьшить скорость движения конвейера
Наличие перемычек на
Использовать средства, измепечатных платах вследняющие физические характествие близкого располористики расплава припоя
жения мест паек
Электрический монтаж ИЭТ на печатную плату
1. Подготовительная — формовка выводов деталей
2. Сборка. Детали устанавливаются
на плату со стороны надписей, выводы пропускаются в отверстия
3. Выводы обрезаются с обратной стороны платы на
длину 1.5-2 мм и аккуратно отгибаются в стороны для
механического крепления детали к плате.
4. У диодов полоска на корпусе
должна совпадать с полоской символа детали на плате.
5. У электролитических конденсаторов отрицательный
вывод помечен полосой на корпусе, её надо установить
в сторону закрашенной части кружка-символа на плате.
6. Транзисторы устанавливаются с
соблюдением соответствия среза на
корпусе, срезу на символе транзистора на плате.
Конденсаторы
Конденсаторы постоянной ёмкости
(плёночные и керамические)
Алюминиевые электролитические конденсаторы
Подстроечные конденсаторы
Содержание
Перечень приставок к единицам измерения
Электромонтажные работы
Механический монтаж
Электрический монтаж
Комплектация рабочего места
Набор инструмента рабочего стола
Формовка выводов
Типы корпусов ИС
Детали и узлы радиоаппаратуры и приборов
Измерение сопротивления перехода полупроводникового диода
Определение цоколевки транзистора (алгоритм)
Электрический монтаж ИЭТ
Пайка
Монтаж электронных модулей
Монтаж SMD компонентов
Контроль качества собранных печатных узлов
Дефекты паяных соединений
Перечень справочной литературы
5
7
8
9
12
13
17
28
31
40
43
44
45
51
59
69
73
105
Разъёмы I/O Серии
KLS1-151
KLS1-152
Разъёмы серии D-SUB
KLS1-153
KLS1-315 D-SUB
KLS1-160
KLS1-155
KLS1-161
KLS1-156
KLS1-162
KLS1-165
KLS1-213 DB
KLS1-166
KLS1-221 DBB
Пайка
Пайка – это сложный физико – химический процесс образования
неразъёмного соединения деталей путём нагрева и заполнения
зазоров между ними расплавленным припоем.
Условия получения качественного паяного соединения
1. Очищение от оксидных плёнок паяемых поверхностей.
2. Нагрев соединяемых деталей до температуры ниже температуры
расплавления материала деталей.
3. Расплавление припоя и заполнение з0азора между соединяемыми
деталями припоем.
4. Взаимодействие между паяемым материалом и расплавом припоя.
5. Кристаллизация жидкого припоя и его охлаждение.
6. Фиксация элементов должна обеспечивать их правильное взаимное
расположение и исключать смещение в процессе затвердевания припоя.
7. Соблюдение теплового режима.
Основные дефекты пайки
Наличие трещин в паяном шве (причина: быстрое охлаждение
деталей после пайки).
Наличие пор в паяном шве (причина: высокая температура пайки,
или интенсивное испарение флюса).
Не смачивание припоем поверхностей деталей (причина: большая
Дефекты пайки оплавлением: перемычки и пустоты
Пример дефекта
Описание дефекта
Возможные причины
Методы предотвращения
Пустоты в паяных соединениях
(рис. вверху – микрошлиф, рис.
внизу – рентгеновский снимок).
Низкая механическая прочность и возможность разрушения паяных соединений
Высокая скорость предварительного
нагрева.
Формирование пустот на стадии
предварительного нагрева происходит из-за быстрого нагрева и интенсивного испарения растворителя паяльной пасты. В большинстве случаев формирование пустот сопровождается разбрызгиванием шариков
припоя (см. рис.)
Обеспечить медленное повышение температур на стадии предварительного нагрева
(0,5– 1,5 °С/с)
Пустоты в паяных соединениях
при использовании бессвинцовой технологии.
Низкая механическая прочность и возможность разрушения паяных соединений
Бессвинцовые компоненты + паяльная паста со сплавом олово-свинец:
плохая паяемость бессвинцовых компонентов при низких температурах
пайки (формирование пустот происходит по контуру выводов компонентов, см. рис.).
Бессвинцовые компоненты и паяльная паста: более высокая сила поверхностного натяжения припоя (затруднен выход газов при пайке)
Повысить температуру пайки.
Уменьшить количество паяльной пасты на контактных площадках.
Обеспечить медленное повышение температур на стадии предварительного нагрева
(0,5–1,5 °С/с)
Плоскогубцы с губками без насечек (а), плоскогубцы с насечками
или пассатижи (б), плоскогубцы для работы в труднодоступных местах (в).
Круглогубцы (а), кусачки торцевые (б) и боковые (в)
Дымоуловитель
Щипцы для зачистки проводов (а) и стриппер (б).
ESD- настольная лампа с увеличительным стеклом
Антистатические браслеты
SO (Small Outline) КОРПУСА
SO (Small Outline) SOIC (Small-Outline In- SOJ (Small-Outline
tegrated Circuit)
J-leaded).
QFP (Quad Flat Package) КОРПУСА
QFP (Quad Flat
Package)
QFN (Quad-flat
no-leads)
TQFP (Thin QFP), QFP, LQFP (Low-profile
QFP).
ZIP (Zigzag-In-line
Package)
PLCC и СLCC (Ceram- TSOP (Thin Small-Outline Package)
ic Leaded Chip Carrier)
5. Истощение флюса во время пай- 4. Сократить время между нанеки и повторное окисление частиц
сением и пайкой до 2–3 часов.
припоя и паяемых поверхностей 5. Сократить время стадии стабилизации до 1–2 мин, использовать пасту, пригодную
для длительного нагрева
Шарики и бусинки припоя
1. Выдавливание паяльной пасты
1. Уменьшить давление при
рядом с чип-компонентами:
под корпус компонента при устаустановке чип-компонентов;
крупные и мелкие шарики
новке чип-компонента – при пайиспользовать специальную
припоя расположенные вдоль
ке частицы порошкообразного
конструкцию аперкорпусов чип-компонентов
припоя объединяются, формируя
тур,например:
большие и маленькие шарики
припоя вдоль корпуса и под чипкомпонентом.
2. Неправильный выбор режимов
пайки – интенсивное испарение
растворителя на стадии предва- 2. Откорректировать темперарительного нагрева приводит к
турный профиль: обеспечить
разбрызгиванию шариков припоя
медленное повышение температуры в зоне предварительного нагрева не более
1,5–2,0 °С/с до температуры
150 °С
Отдельные шарики на очень 1. Паяльная паста попадает на пла- 1. Обеспечить качественную
большом расстоянии от блиту в результате плохой очистки
очистку трафарета
жайшего компонента
трафарета с нижней стороны
Минимально разрешённое количество припоя
Допускается:
монтажное отверстие заполнено припоем на
75% от толщины печатной платы.
Припой смочил не менее 75% площадки для
пайки.
Небольшое количество припоя, но хорошее
смачивание припоем вывода компонента и
контактной площадки.
Припой заполнил монтажное отверстие на
75% от толщины печатной платы.
Припой смочил загнутый на контактную
площадку вывод компонента и саму
контактную площадку на 75% площади их
соединения.
Хорошее смачивание вывода компонента и
стенок монтажного отверстия ещё
различимы.
2.1. Формовку выводов и установку ИЭТ на печатные платы производить с вариантами, приведёнными в таблице 1 данного ГОСТ.
2.2. Для обозначения формовки выводов и установки ИЭТ на печатные платы устанавливают следующую структуру условных обозначений
ХХХ ХХ ХХХХ ХХ ХХ
Обозначение варианта формовки и установки
Номер чертежа
Шифр позиции ИЭТ
Глубина формовки Н
Наличие дополнительной формовки
3. Структура условных обозначений пример записи в конструкторской документации вариантов формовки выводов и установки
ИЭТ
3.1. Структура условного обозначения варианта формовки установки в КД должна иметь следующее обозначение:
3.1.1. В случае отсутствия какого-либо из показателей при обозначении ИЗТ в структуре условных обозначений вместо цифр, определяющих
эти показатели, записывают нули.
3.1.2. Для обозначения вариантов формовки и установки рекомендуется использовать трёхзначный код, приведённый в табл.1 ГОСТ29137 и
в настоящем стандарте.
Необходимость использования дополнительного крепления рекомендуется обозначать третьим знаком кода — нулём или единицей, например: 240 — крепление не используется, 241 — крепление используется,
3.1.3. Для обозначения номера чертежа следует использовать двузначный код, приведённый в табл. 1 ГОСТ 20137 и настоящем стандарте.
При обозначении номеров чертежей, состоящих из одной цифры, перед этой цифрой записывается нуль.
Измерение сопротивления перехода полупроводникового диода омметром
(анод — катод RАК, катод — анод RКА)
RАК
Показывает
сопротивление
Не показывает
сопротивление
RКА
Рис. Измерение сопротивления перехода полупроводникового диода
Перегрев шариковых выводов.
Метод контроля – визуальный.
Поверхность паяных соединений
и шариковых выводов бугристая,
неровная, матовая
Деформация паяного
соединения
Деструкция паяного
соединения
Высокая температура в процессе
пайки.
Повторное расплавление припоя
(двухсторонний монтаж, ремонт)
Откорректировать температурный профиль (уменьшить температуру пайки).
При двухстороннем монтаже обеспечить пайку
BGA во втором цикле
«Холодная пайка».
Низкая температура пайки при
Метод контроля – визуальный,
пайке с применением флюс-геля
рентген, снятие микрошлифа.
(флюс-крема, флюс-пасты)
Низкая электрическая и механическая
прочность паяного соединения, увеличение сопротивления контактов
Увеличить температуру
пайки
Деформация или деструкция паяных соединений.
Метод контроля – визуальный.
Приводит к снижению механической прочности паяных соединений
Предотвратить вибрацию
конвейера печи.
Снизить скорость охлаждения (руководствуйтесь требованиями стандарта J-STD020C); использовать качественные материалы для
печатных плат (при внедрении бессвинцовой технологии температура стеклования диэлектрика должна составлять не менее 150 °С).
При конструировании печатных плат следует руководствоваться требованиями стандартов IPC-7095A
и IPC-7351
Перемещение компонентов в
процессе охлаждения (до затвердевания припоя) – может происходить в результате вибрации
конвейера печи.
Деформация печатных плат при
охлаждении (высокая скорость
охлаждения, низкое качество базовых материалов).
Ошибки при разработке печатных плат – неправильная конструкция/размещение контактных площадок
Трещины в пластмассовых корпусах
Основные причины растрескивания Проконтролировать режимы пайпластиковых корпусов связаны с неки (максимальную температуру и
правильным выбором режимов пайвремя) на соответствие специфики.
кациям производителей элекКрупногабаритные пластиковые
тронных компонентов.
корпуса, например QFP и TSOP,
Обеспечить условия хранения
склонны к растрескиванию в прокрупногабаритных корпусов в
цессе пайки. Проблема связана с
специальных условиях предотнасыщением корпусов влагой в провращающих адсорбцию корпусацессе хранения. Испарение влаги и
ми влаги; провести предварирасширение корпусов в процессе
тельную сушку крупногабаритпайки приводят к образованию треных корпусов перед сборкой пещин
чатных плат
Газация танталовых конденсаторов
В процессе пайки может происходить газация танталовых конденсаторов. Влага абсорбированная в
процессе хранения танталовых конденсаторов вырывается с такой силой в процессе пайки, что приводит
к образованию трещин в корпусе
компонента и смещению соседних
компонентов (см. рис.)
Произвести сушку танталовых конденсаторов перед установкой (упаковка должна быть устойчива к
температурным воздействиям DryPacks).
Использовать танталовые конденсаторы других производителей
2.5. ИЭТ крепятся к печатной плате пайкой выводов в монтажные отверстия или на контактные площадки, а в случае необходимости путём
дополнительного крепления с помощью хомутов, скоб, держателей, заливки компаундом, установки на клей.
2.8. Варианты 140, 150, 160, 170, 180, 190, 220, 230, 310, 320, 370, 390, 410 следует использовать в аппаратуре без дополнительного крепления, в том числе с помощью клея.
2.12. Подогнутые на обратной стороне платы выводы ИЭТ не должны выходить за пределы контактных площадок, а длинна подогнутого
вывода должна быть не менее 2 мм для плат с неметаллизированнмонтажными отверстиями.
Подогнутые выводы рекомендуется располагать вдоль печатных проводников, а при отсутствии проводников в направлении, противоположном ближайшему из соседних проводников.
Допускается выход подогнутых выводов ИЭТ за пределы контактных площадок при обеспечении расстояния между соседним проводником и выводом в соответствии с ГОСТ 23751.
2.13. Выводы ИЭТ диаметром более 0,7 мм, а также выводы многовыводных и подборных ИЭТ не подгибают. Допускается для многовыводных ИЭТ подгибка двух диагонально противоположных выводов при отсутствии ограничений.
2.14. Высота выступающих концов выводов (подогнутых и не подогнутых) должна быть в пределах от 0,5 до 2 мм. Угол подгибки выводов
от плоскости должен быть от 00 до 450 .
При невозможности подрезки выводов максимально допустимую высоту выступающих концов выводов следует указывать на
чертеже печатного узла.
3. Требования к формовке выводов и установке изделий электронной техники на печатные платы
3.1. Минимальный установочный размер lУ в миллиметрах для ИЭТ исполнений 1, 4 – 6, 14 – 16 (рис. 2.) следует
рассчитывать по формуле
lУ = L + 2lO + 2R +d
где L- максимальная длинна корпуса, мм.
lO — минимальный размер до места изгиба вывода, мм.
R — радиус изгиба вывода, мм.
D — номинальный диаметр вывода ИЭТ в мм.
Рис. 2.
3.2. Установку ИЭТ исполнений 1, 4 -6 следует проводить вплотную на печатную плату, а установку ИЭТ исполнений 14 -1 6 – с зазором 1 +
0,5
.
3.3. Минимальные установочные размеры lУ в миллиметрах для ИЭТ исполнения 22 (рис. 3.) следует рассчитывать по формуле
lУ =
Приставки к единицам измерения
Обозначение
Международное Российское
G
Г
M
М
K
К
m
м
µ
мк
n
н
р
п
Приставка
Множитель
Величина
Гига
Мега
Кило
Основная единица
Милли
Микро
Нано
Пико
109
106
103
10-3
10-6
10-9
10-12
1.000. 000.000
1.000. 000
1.000
1
0,001
0,000.001
0,000.000.001
0,000.000.000.001
000
000
000
000
1,
000
000
000
p
10-12
n
10-9
µ
10-6
m
10-3
—
K
103
M
106
G
109
Приставка и наименование единицы пишутся слитно; обозначение приставки и единицы представляет собой единый символ, который может быть возведён в любую степень. Например, можно писать: километр, км; микровольт, мкВ;
Дефект
Шероховатая поверхность паяного шва
Нет электрического
контакта впаянного
элемента
Высокое электросопротивление термоэлемента
Включения флюса в
паяном шве
Шлаковые включения
в шве
Локальная эрозия паяемого материала в
зоне соединения
Причина возникновения
В результате низкой температуры пайки, малой
выдержки, несоответствия
выбранного припоя, плохой смачиваемости поверхности припоем
Высокая температура или
слишком продолжительный нагрев
Ложная пайка, отсутствие
спая
Меры предупреждения
Повысить температуру расплава, увеличить время контакта печатной платы с припоем. Применить механические средства для удаления
избытка припоя
Снизить температуру или сократить время нагрева
Пайка произошла не по
всей поверхности контакта
Температура плавления
припоя ниже температуры
плавления флюса
Заполнение паяльного зазора происходит с двух
сторон
Удельный вес флюса
больше удельного веса
припоя
Некачественная подготовка поверхности соединяемых изделий перед пайкой
Излишняя продолжительность нагрева в процессе
пайки
Использование пламени с
избыточным содержанием
кислорода
Повышенная растворимость паяемого материала
в расплаве припоя
Повторно облудить коммутирующие устройства и спаять
их
Температура плавления флюса должна быть ниже температуры плавления припоя
Обеспечить одностороннее
заполнение зазора припоем
Деформация и короб- Неравномерность нагрева
ление паяного изделия и охлаждения изделия
Перепаять место соединения
Подобрать соответствующий
флюс
Обеспечить тщательную подготовку поверхности перед
пайкой
Выдержать режим пайки
Отрегулировать пламя горелки
Использовать припой, не вызывающий эрозии, снизить
количество вводимого припоя,
уменьшить температуру и
продолжительность пайки
Обеспечить равномерный
нагрев и охлаждение изделия
Применить нагрев концентрированным источником тепла
Использовать оснастку, фиксирующую положение изделия
при сборке, пайке и охлаждении
7. При установке микросхемы необходимо соблюдать
положение ключей-вырезов в символе, на панельке и
на микросхеме.
8. После сборки ИЭТ на плату,
можно приступать к их пайке.
