Перемычки
увеличьте скорость нагрева до 2,5–3 °С в секунду при выдержке в 150°. Помните: чем дольше выдержка, тем ниже активность пасты на этапе оплавления. Водорастворимые пасты – это отдельная история: чем дольше такая паста находится в зоне выдержки, тем ниже активность флюса (пока не испарятся галоидные соединения).
https://www.youtube.com/watch?v=ytaboutru
Перемычки при пайке, как правило, связаны с мелким шагом вывода компонента. Чтобы избежать образования перемычек при высокой плотности расположения выводов, нужно укоротить выводы до минимальной длинны, допускаемой техническими условиями. Кроме укорачивания выводов, следует увеличить расстояние между выводами путем уменьшения ширины металлизированного кольца вокруг монтажного отверстия либо путем выбора соответствующей геометрии паяльной маски.
Поддержание твердой составляющей флюса на максимально возможном уровне путем тщательного выбора температуры предварительного нагрева поможет избежать образования перемычек при пайке волной припоя. Пайка в азотной среде также позволяет избежать перемычек.
— безотмывные припои- водосмывные припои.- RMA припои (на основе органической канифоли)
• Изготавливаются из первичных металлов, не подвергавшихся переработке• Минимальное кол-во примесей в сплаве• Трубка флюса с процентным содержанием от 0,8 до 2%• Доступные диаметры от 0,25 мм до 3 мм• Технология изготовления, исключающая пропуски трубки флюса в припое• Обладают минимальным количество остатков после пайки• Продлевают срок службы паяльных жал• Полностью совместимы с другими паяльными материалами AIM Solder
— Улучшенные смачивающие свойства.
— Легкое удаление остатков флюса после пайки.
— Уменьшает окисление наконечника паяльника.
— Высокая степень активности флюса.
— Хорошая теплопередача.
Шарики припоя
Причиной формирования шариков припоя является неудачный выбор профиля пайки, хотя иногда этот дефект обусловлен использованием окисленных паст или паст, которые нанесены на печатные платы задолго до оплавления. Как правило, причина кроется в слишком низкой или слишком высокой скорости нагрева при оплавлении.
Шарики припоя на поверхности печатной платы показывают, что жидкие фракции флюса не испарились до момента пайки волной изделия. Обычно такие шарики появляются, когда оператор впервые работает с флюсом на водной основе (VOC free). Шарики припоя разбрызгиваются на поверхность платы через монтажные отверстия при кипении флюса.
Появление шариков припоя на нижней стороне платы может быть связано с недостаточным содержанием твердых частиц флюса. Повышение содержания твердых частиц уменьшает количество таких шариков. Однако шарики припоя на нижней поверхности платы чаще возникают из-за паяльной маски. Припой прилипает либо из-за того, что паяльная маска размягчается, либо из-за повышенной гладкости ее поверхности.
Дефект «паутина»
Дефект «паутина» выглядит так, как будто к нижней стороне платы прилипла паутина или сетка из припоя. Этот дефект появляется при слишком высокой температуре или слишком длительном предварительном нагреве либо в случае недостатка флюса на плате, который облегчает отделение припоя от платы. На возможное появление этого дефекта указывает малое количества дыма при прохождении платы через волну припоя. Чтобы избавиться от данного брака, нанесите на платы больше флюса или уменьшите температуру предварительного нагрева.
Непропаянные выводы
Непропаянные выводы, возникает данный дефект из-за недостатка твердых фракций во флюсе, неправильного угла платы в зоне контакта с волной припоя или неправильной конфигурации контактной площадки. Попробуйте увеличить количество наносимого на плату флюса, измените угол наклона держателя печатной платы или угол подачи волны припоя.
https://www.youtube.com/watch?v=ytpolicyandsafetyru
Эти меры помогут выйти удерживаемым внутри газам, не препятствовать растеканию расплавленного припоя, в результате чего он попадет на контактную площадку. Дополнительной помощью может стать повышенная активность флюса. Иногда более агрессивный флюс способен обеспечить ускоренное смачивание контактных площадок.
Стандартная температура ванны для припоя, содержащего олово, серебро и свинец, в том числе припоя «CASTIN»®, находится в диапазоне от 265 °С до 270 °С (от 509 °F до 518 °F). Стандартная температура ванны для припоя марки SN100C и припоя с низким содержанием серебра находится в диапазоне от 265 °С до 275 °С (от 509 °F до 527 °F).
Для пайки волной бессвинцового припоя характерна большая часть вышеописанных дефектов. Два самых распространенных дефекта – перемычки и неполное заполнение монтажных отверстий. Эти дефекты возникают вследствие поверхностного напряжения сплава. Перемычки можно убрать за счет состава флюса. В этом случае помогут флюсы с высоким содержанием твердых фракций.
Как правило, если сплав, содержащий олово и свинец, смачивается в течение 2 секунд, бессвинцовым сплавам требуется не менее 5 секунд. Эта разница приводит к образованию другого дефекта – неполному заполнению отверстий. Чтобы устранить данный дефект, необходимо увеличить время взаимодействия с волной припоя.
Увеличенное время взаимодействия с волной припоя приводит к сложностям и во время селективной пайки.
При том, что бессвинцовые припои требуют длительного взаимодействия волны припоя с выводом, они же представляют собой агрессивный растворитель основных компонентов металлизации монтажных отверстий. При длительном периоде выдержки с поверхности платы исчезают металлизированные отверстия и контактные площадки. Такое явление называется миграцией металлов.
Еще один дефект, обусловленный составом сплава, растрескивание припоя после остывания. В соответствии с критериями IPC (Ассоциации производителей электронной аппаратуры и приборов), если просматривается контактная площадка, такая пайка является дефектом.
Фотография сверху демонстрирует распространенные и допустимые виды растрескивания. Обратите внимание на зернистую структуру припоя. Это не связано с качеством и составом сплава.
При выборе бессвинцового сплава для пайки волной припоя и селективной пайки необходимо обратить внимание на миграцию меди, стоимость сплава и требования при проверке качества паяного соединения. В целом сплавы, содержащие серебро, стоят дороже, кроме того, такие сплавы обладают высокой скоростью растворения меди.
Флюсы с низким количеством остатков, которые при пайке волной припоя оставляет небольшое количество остатков, это флюсы с низким содержанием твердых частиц. Малое количество твердых частиц припоя или фракций – это залог быстрого испарения растворителей и быстрой работы твердых фракций во флюсе. При этом твердые фракции представляют собой компоненты флюса, за счет которых, в частности, происходит смачивание, и обеспечивается образование надежность паяных соединений. Хороший результат пайки – это использование оптимального флюса и внимательный контроль процесса.
Оптимизация технологии пайки волной припоя с использованием безотмывных флюсов зависит от точной настройки процесса, для которого рекомендуется минимальный температурный режим – достаточный, чтобы соответствовать техпроцессу, и минимальное время взаимодействия волны припоя с выводом. Длительный предварительный нагрев или слишком высокая температура предварительного нагрева способствуют испарению летучих фракций флюса до того, как твердые фракции выполнят свою часть работы.
• Скорость конвейера
https://www.youtube.com/watch?v=https:accounts.google.comServiceLogin
• Температура предварительного нагрева
• Температура припоя в ванне с припоем
• Высота волны припоя
• Время контакта волны припоя и вывода компонента
• Скорость отделения волны (осадка)
Тип флюсователя играет важную роль в процессе, особенно при использовании безотмывного флюса. Компания «AIM» рекомендует использование спрей или струйного флюсователя, а не пенного. Мы рекомендуем ультразвуковую систему подачи флюса, которая при необходимости может подать флюс в ограниченные пространства.
Сферы припоя
Образование сфер припоя зачастую вызвана излишком паяльной пасты. Кроме того, этот дефект может быть вызван вязкостью пасты и неправильным выбором профиля. При возникновении этого дефекта рекомендуется при печати использовать трафарет с меньшим размером апертур по сравнению с контактной площадкой.
Один из распространенных способов уменьшения размеров апертур трафарета, который позволяет уменьшить количество используемой пасты, – пятиугольная апертура в форме бейсбольной базы. Такая форма позволяет уменьшить количество пасты, используемой во время трафаретной печати, и предотвращает вытекание пасты с контактных площадок во избежание образования шариков и сфер. Помните: важно не столько уменьшить количество используемого материала, сколько предотвратить оползание пасты с контактных площадок.
Эффект «надгробного камня»
Еще один достаточно распространенный дефект – эффект «надгробного камня», который, как правило, обусловлен качеством смачивания. Данный дефект зачастую появляется на этапе оплавления, когда на одной из контактных площадок припой расплавился раньше, чем на другой, и сила поверхностного натяжения расплавленного припоя подняла компонент в вертикальное положение.
https://www.youtube.com/watch?v=ytcopyrightru
Эффект «надгробного камня» – это результат большого перепада температуры в пределах платы или плохое смачивание припоем контактной площадки или вывода компонента. Если в процессе используется азот, эффект «надгробного камня» может возникать из-за установленной вами температуры охлаждения.
Медленное оплавление припоя представляет собой способ устранения эффекта «надгробного камня» Оплавление происходит на том участке профиля, где разогрев доходит до пиковой температуры. Если используется сплав Sn63/Pb37, переход из жидкой фазы в твердую и наоборот происходит в точке плавления 183 °С.
Вблизи этой точки разность температур в пределах платы должна быть минимальной. Кроме того, не забывайте: чем больше на плате варьируется плотность расположения компонентов из-за наличия больших заземленных площадок, тем более вероятно возникновение подобных дефектов и тем тщательней нужно следить за температурой в пределах платы при достижении точки плавления.
https://www.youtube.com/watch?v=channelUCQoba3XeH9KzWm5TbD_PB_w
К другим факторам, вызывающим появление эффекта «надгробного камня», относится смещение компонентов и/или пасты. Свести к минимуму частоту возникновения эффекта «надгробного камня» можно за счет проверки положения пасты и компонентов – они должны быть на своих местах.
