Get Adobe Flash player
    Принимаются SMS-пожертвования на развитие ресурса     Копирование материалов     разрешено с обязательной ссылкой     на этот сайт     Принимаются SMS-пожертвования на развитие ресурса    

Архив за месяц: Июль 2011

Паяльные жала «микроволна»

С большинством паяльно-ремонтных работ блестяще справляется инструмент контактного типа — простой и недорогой по сравнению с конвекционными или инфракрасными станциями. При условии, что контактная паяльная станция обеспечивает высокую термостабильность, наиболее эффектным применением паяльника является групповая пайка жалом «микроволна».

Чтобы ощутить масштабы экономии ресурсов и увеличения производительности труда, достаточно примера: применение «микроволны» для пайки корпуса PQFP208 с шагом 0,5мм ускоряет выполнение работ в 20 раз по сравнению с раздельной пайкой выводов, при этом затраты на высококачественный припой уменьшаются в 10 раз, а расход паяльных жал снижается в 4 раза — и все это при высокой стабильности результатов.

Паяльные жала «микроволна» различаются формой рабочей части и способом крепления на паяльнике. Нагрев жал  производится в непосредственной близости от рабочей точки малоинерционным керамическим элементом, вводимым в полость жала, а контроль температуры определяется терморегулятором. Изюминкой любого жала «микроволна» является углубление в рабочей части, обеспечивающее необходимую силу поверхностного натяжения для находящей в ней капли припоя. В ходе пайки каждый вывод микросхемы заберет из этой капли ровно столько припоя, сколько потребуется для его полного смачивания с образованием идеальных галтелей.

Процедура такова. Углубление на конце жала «микроволна» заполняют припоем с еле заметной горкой. Можно использовать любой добротный оловянно-свинцовый и серебросодержащий припой. Приятно то, что диаметр проволоки может быть большим (например, 1мм), а значит и цена — минимальной при прочих равных условиях. Во всех случаях нет необходимости в доростоящей мелкозернистой паяльной пасте, обязательной при пайке горячим воздухом, и соответствующем инструментарии — термофене, дозаторе или устройстве трафаретной печати для нанесения паяльной пасты на плату.

Неспешно (так, чтобы на каждый вывод линейки приходилось около секунды) и без нажима перемещают жало «микроволна» перпендикулярно выводам микросхемы от начала линейки до конца. Оптимальная температура пайки при использовании различных видов припоя и модификаций жал «микроволна» лежит в диапазоне от 235°C до 285°С.
Чем меньше шаг выводов микросхемы, тем меньший диаметр жала удобен для работы. Например, шагу 0,6мм великолепно соответствует жало 212MS

Паяльные жала конструкции «микроволна» с большим диаметром очень удобно использовать для равномерного облуживания контактных площадок на плате — например, после демонтажа микросхемы при подготовке контактных площадок под пайку новой микросхемы. Равномерность облуживания достигается за счет того, что в углубление жала «микроволна» втягиваются те излишки припоя, которые не удерживаются на контактной площадке силами поверхностного натяжения.

Наконец, еще одно применение тонких жал типа «микроволна» — это удаление капельных перемычек между выводами микросхемы или тонкими проводниками на плате. К предварительно флюсованному месту перемычки прислоняют жало «микроволна» (с очищенным углублением) и, коротким движением от корпуса вдоль вывода, снимают каплю припоя, втягиваемую в углубление рабочей части жала силами поверхностного натяжения.

С помощью антистатического манипулятора (например, Vampire) микросхему устанавливают на предварительно очищенные и залуженные контактные площадки. Для фиксации микросхемы можно припаять игольчатым жалом два диагонально противоположных ее вывода. Затем всю линейку выводов микросхемы покрывают жидким флюсом (к примеру, IF8001) или крем флюсом (FMKANC-32), не требующим отмывки. Крем-флюс подороже, но удобнее в том плане, что он совершенно не стекает с выводов микросхемы до момента его активизации в ходе пайки.

Свинцовосодержащие и бессвинцовые припои

Почти все бессвинцовые припои имеют меньшую смачиваемость (текучесть), чем эвтектические оловянно-свинцовые, и потому первые из них хуже заполняют необходимую площадь. Для улучшения текучести требуются специальные составы флюсов. Усталостные характеристики бессвинцовых припоев также недостаточно хороши. Среди термических, механических, усталостных и других свойств припоев одним из самых важных является температура плавления.

При использовании низкотемпературных припоев необходим специальный флюс, поскольку стандартный флюс при низких температурах малоактивен. Еще одним ограничением, связанным с низкотемпературными припоями, является уменьшение их смачивающих свойств, вызванное пониженной текучестью при субэвтектических температурах.

Флюсы  для пайки аппаратуры делятся на две группы: неактивированные — на основе канифоли и полиэфирных смол, и активированные. Канифоль состоит из смеси нескольких слабых органических кислот, основная из которых — абиетиновая, растворяющая оксиды меди, но не воздействующая на чистую медь. Вместе с тем абиетинаты меди не являются коррозионными продуктами. Канифоль и полиэфирные смолы, попадая в диэлектрик печатной платы, не снижают его сопротивление изоляции.

Неактивированные флюсы широко применяются для пайки изделий ответственного назначения и в качестве консервирующих покрытий, сохраняющих паяемость печатных плат в условиях длительного складского хранения.

В активированных флюсах, как это следует из названия, присутствуют активаторы — вещества, повышающие флюсующую активность. Среди них — амины, слабые органические кислоты и другие. Активаторы, как правило, содержат ионы галогенов или активные остатки, снижающие сопротивление изоляции диэлектриков. Поэтому активированные флюсы и их остатки следует тщательно отмывать. Их рекомендуется применять при высокопроизводительной механизированной пайке, пайке плохо смачиваемых металлов (например, никеля). К этой группе относятся также водорастворимые флюсы, не содержащие канифоли.

Для низкотемпературных применений определенное признание получили припои, содержащие индий. Высокотемпературные припои несовместимы с широко распространенными материалами для изготовления печатных плат, такими как FR-4. Помимо этого, более высокие температуры при повторной пайке могут увеличить риск повреждения платы.

В настоящий момент не существует бессвинцовых припоев, полностью заменяющих свинцовосодержащие, хотя некоторые производители описывают свои припои как «почти идентичные»

Лучшими свойствами обладают сплавы Sn/Ag, у них более высокая смачиваемость и прочность по сравнению с Sn/Cu. Эвтектический сплав Sn96,5/Ag3,5 с температурой плавления 221°C при испытаниях на термоциклирование показал более высокую надежность по сравнению с Sn/Pb. Припой Sn96,5/Ag3,5 многие годы успешно применяется в специальной аппаратуре.