WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

«№ 8, август 2005 e mail: ekis СОДЕРЖАНИЕ МИКРОПРОЦЕССОРЫ ЭЛЕКТРОННЫЕ КОМПОНЕНТЫ И СИСТЕМЫ 2005 август № 8 (96) МАССОВЫЙ ЕЖЕМЕСЯЧНЫЙ НАУЧНО ТЕХНИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ Учредитель и издатель: НАУЧНО ...»

-- [ Страница 2 ] --

Рис. 2. Процессорный блок Помимо сенсорных блоков к процессорному блоку можно подключить: • два модуля расширения, каждый из которых спо собен контролировать три различных напряжения сети питания (от 100 до 230 В) • дисплейный блок или блок GSM. Главный процессор (мастер система) Главный процессор (рис. 3) применяется, главным образом, в местах сосредоточения большого числа шкафов с электронной аппаратурой, например, в больших вычислительных центрах, где предъявляются повышенные требования к безопасности системы. Он включается между процессорными блоками и сетью пользователя и позволяет организовать централизо ванное администрирование всей системы мониторин Рис. 3. Главный процессор № 8, август e mail: ekis@vdmais.kiev.ua ШКАФЫ И КОРПУСА га. К нему может быть подключено до 10 процессор ных блоков. Связь с сетью осуществляется через ин терфейс 10Base T/100Base T. Доступ к главному про цессору, а также его конфигурирование могут быть осуществлены через интегрированный web сервер либо напрямую с локального пульта после ввода паро ля. Независимо от наличия связи с сетью в процессо ре регистрируются все аварийные сигналы и статус ные сообщения. Процессор имеет следующие интерфейсы: • 10 разъемов RJ 45 (интерфейс 10Base T) для подключения процессорных блоков • 3 последовательных интерфейса RS 232 (2 гнез да D9 Sub и гнездо RJ 11 для программы меню) • интерфейс VGA для монитора • 2 разъема USB • 2 разъема PS/2 для клавиатуры и манипулятора "мышь" • гнездо RJ 12 (контакты реле) для подключения аварийной сигнализации. Процессор выполнен в 19 дюймовом корпусе высо той 1U (44.45 мм) и глубиной 200 мм. Питание главного процессора осуществляется от сети 100 240 В, 50/60 Гц. Дополнительную информацию о системе СМС ТС фирмы Rittal можно получить в сети Интернет по ад ресу: www.rittal.de или в фирме VD MAIS.

№ 8, август e mail: ekis@vdmais.kiev.ua ПОВЕРХНОСТНЫЙ МОНТАЖ ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ ДЕФЕКТОВ ПРИ ПАЙКЕ БЕССВИНЦОВЫМИ ПРИПОЯМИ * ри переходе к бессвинцовым припоям для минимизации числа дефектов пайки необхо димо знать свойства различных припоев и флю сов и их влияние на число дефектов, таких, как осадка пасты, возникновение шариков и мости ков припоя, недостаточная смачиваемость спаи ваемых поверхностей, наличие пустот в паяном соединении. А. Мельниченко П PREVENTION OF LEAD FREE SMT SOLDERING DEFECTS Т he change from 63/37 eutectic to lead free solder need not to increase defects provided with the new process. This paper examines the reflow process and the character istics of different solders and fluxes, and their effects on common defects. A. Melnichenko Сплав Sn/Ag/Cu (или иначе SAC сплав) наиболее часто используют в качестве бессвинцового припоя, хотя возможно применение и других сплавов, содер жащих, например, висмут, индий и другие элементы. При переходе к припоям на основе SAC сплавов наблюдается увеличение числа дефектов пайки. Это результат неправильного выбора параметров про цесса пайки. При правильно выбранных параметрах и надлежащем контроле процесса пайки число дефек тов практически соизмеримо. Оловянно свинцовые и бессвинцовые припои имеют следующие основные отличия: • различны температуры плавления припоев, по верхностное натяжение, способность к окисле нию и выщелачиванию • в бессвинцовых припоях выше температурный профиль пайки • для бессвинцовых припоев необходимо бессвин цовое покрытие выводов компонента и площадок платы • различны скорости смачивания и растекания при поя • при использовании бессвинцовых припоев сни жена способность к выравниванию положения компонентов. Температура плавления SAC сплавов составляет 217 220 °С, что более чем на 30 °С выше, чем оловян но свинцовых сплавов. Поэтому при пайке следует обеспечить их нагрев до 235 245 °С. При пайке печат ных плат с компонентами, имеющими примерно оди наковую теплоемкость, температура пайки может быть снижена до 229 °С. Для пайки бессвинцовыми припоями необходимо применять флюсы, специально разработанные для использования при более высоких температурах. Флюс занимает примерно половину объема паяльной пасты и определяет ее реологические свойства, осадку, клейкость и др. Основным назначением флюса является предо хранение спаиваемых поверхностей от окисления при действии высокой температуры пайки. Флюс улучша ет смачивание их припоем, способствуя растеканию его по площадкам платы и выводам компонентов. По сле пайки остатки флюса удаляют, смывая их, либо оставляют на плате, если использовалась паста, не требующая очистки. Основные составляющие флюса: • канифоль • активаторы, органические кислоты и/или гидро галоиды • растворители • гелеобразующие вещества • поверхностно активные вещества • хелатные добавки. Оптимизация состава флюса, пригодного для применения при более высоких температурах пай ки, необходимых для бессвинцовых припоев, явля ется основной задачей производителей паяльных паст. Основные составляющие флюса представляют собой органические соединения, которые должны сохранять стабильность при температуре около 245 °С, чтобы предотвратить появление проблем при пайке. Наиболее часто встречающиеся дефекты пайки: • образование мостиков припоя между площадками • образование шариков припоя между площадками • недостаточная смачиваемость спаиваемых по верхностей • образование пустот в паяном соединении • отрыв вывода компонента от площадки (эффект "надгробия") • отсутствие смачивания.

* Peter Biocca. Lead free SMT soldering defects – how to prevent them. – Global SMT & Packaging, October 2004.

www.ekis.kiev.ua № 8, август ПОВЕРХНОСТНЫЙ МОНТАЖ Образование мостиков и шариков припоя Эти дефекты возникают при неправильном выборе параметров пайки. При повышенной температуре в зоне предварительного нагрева следует выбирать па сту с малой осадкой. Особенно важно учитывать это при пайке компонентов с малым шагом выводов. Обычные пасты на основе оловянно свинцовых спла вов при высокой температуре (около 185 °С) начина ют плавиться и растекаться из за разложения их геле образующих компонентов. На рис. 1 показано "пове дение" паст, имеющих различную осадку. Как видно из рисунка, паста "В" имеет меньшую осадку, чем па ста "А", а, следовательно, меньшую вероятность об разования мостиков и шариков припоя. Ni/Au при отсутствии в нем окислов. На рис. 2 показа ны примеры пайки SAC припоями выводов микро схем на площадки из чистой меди и площадки, покры тые иммерсионным серебром. Плохая паяемость, недостаточная смачиваемость, плохая растекаемость припоя и большие углы контак та между площадками и выводами могут также явить ся следствием неправильно выбранного профиля пайки. Очень важно достичь равномерного распреде ления температуры по всей площади платы, так как допустимый интервал пиковых температур бессвин цовых припоев более узок, чем оловянно свинцовых. Корпуса BGA во время пайки ведут себя как тепло отводы, из за чего паста под ними может не распла виться полностью, в то время как более мелкие ком поненты могут быть припаяны достаточно хорошо. Поэтому необходимо правильно определить профиль пайки, а после ее выполнения проконтролировать ка чество соединений с использованием рентгеновских или оптических методов. На рис. 3 показаны выводы корпуса BGA, не припа янные к плате из за недостаточного нагрева. Для оп ределения причины этого дефекта необходимо изме рить температуру непосредственно в местах контакта этих выводов с площадкой, как показано на рис. 4. На рис. 5 показан результат пайки выводов при слишком высокой температуре (более 265 °С), а на рис. 6 – при параметрах пайки, близких к оптималь ным.

Рис. 1. Два образца паяльных паст, оплавленных при температуре 180 °С Недостаточная смачиваемость выводов компонентов и площадок платы При испытании на паяемость было замечено, что смачивающая способность SAC припоев улучшается с использованием водосмываемых флюсов. Флюсы, не требующие отмывки, содержат меньше активато ров и не содержат галоидов, вследствие чего способ ность смачивания снижается. После воздействия нескольких температурных циклов пайки на площадки печатных плат, защищен ные лишь органическими покрытиями (т. наз., OSP плат), число случаев неполного их смачивания припо ем возрастает. Покрытие площадок оловом или иммерсионным серебром способствует лучшему рас теканию припоя. Хорошо паяется также покрытие Рис. 3. Дефект пайки, вызванный недостаточным нагревом а) б) Рис. 4. Измерение температуры выводов корпуса BGA на контрольной печатной плате для определения требуемого профиля пайки Рис. 2. Пайка выводов корпусов QFP с применением SAC сплавов на площадки из чистой меди (а) и площадки, покрытые иммерсионным серебром (б) № 8, август e mail: ekis@vdmais.kiev.ua ПОВЕРХНОСТНЫЙ МОНТАЖ a) Рис. 5. Результат чрезмерного нагрева вывода б) Рис. 7. Пустоты, возникшие при пайке выводов корпусов QFP (a) и BGA (б) также причиной ухудшения тепло и электропровод ности соединений (рис. 7). Если суммарный объем пустот не превышает 25% объема соединения, их влияние на надежность незна чительно. Они могут даже играть роль амортизаторов механических нагрузок. Появление пустот могут вызывать следующие факторы: • состав паяльной пасты • поверхностное натяжение припоя • профиль пайки • наличие окислов на спаиваемых поверхностях • форма выводов компонентов и паяного соедине ния • состав покрытия площадок платы и выводов ком понентов • выделение газа из корпуса компонента во время пайки. Поверхностное натяжение бессвинцовых припоев выше, чем оловянно свинцовых. Поэтому необходи мо выбирать пасту такого состава, чтобы содержа щийся в ней флюс не терял активности при высоких температурах пайки. Для уменьшения числа пустот в первую очередь следует выбирать пасту, не содержа щую канифоли, а также активаторов, разлагающихся при воздействии повышенных температур. Удалению пузырьков газа из припоя способствует также оптимизация профиля пайки, заключающаяся в увеличении продолжительности пребывания паяного соединения в зоне прогрева, а также в зоне темпера тур, превышающих температуру плавления припоя. Необходимо также следить за тем, чтобы плата и ком поненты были свободны от влаги и загрязнений. За мечено, что на OSP платах образуется несколько больше пустот, чем на платах, покрытых сплавом Ni/Au или иммерсионным серебром. В некоторых случаях на количество пустот влияет и форма паяного соединения. Если размеры и форма компонентов препятствуют выходу пузырьков газа, число пустот увеличивается.

Рис. 6. Пайка с профилем, близким к оптимальному Основные причины ухудшения смачивающих свойств бессвинцовых припоев: • малая активность флюса паяльной пасты • слишком высокая температура в зоне прогрева или большая продолжительность ее воздействия • малая длительность нагрева места пайки выше температуры плавления припоя • наличие окислов на спаиваемых поверхностях. Активность бессвинцовых паст должна сохранять ся вплоть до температуры плавления SAC сплавов (217 °С). Содержащийся в пасте флюс должен эффек тивно предохранять плату и компоненты от окисления. Способность SAC сплавов смачивать металличес кие поверхности относительно невелика, поэтому для лучшего растекания припоя во время пайки необхо димо, чтобы время воздействия температур, превы шающих температуру плавления, было достаточным. Обычно это время составляет 60 90 с при температу ре пайки 235 245 °С. Наличие окислов на плате можно обнаружить, про ведя один из тестов на паяемость, например, выпол нение баланса смачивания. Пустоты в бессвинцовых соединениях и выводах BGA При наличии большого числа пустот в паяном со единении снижается его надежность, что наиболее часто проявляется при эксплуатации изделий в усло виях большого перепада температур, вибраций либо воздействия изгибающих усилий. Пустоты являются www.ekis.kiev.ua № 8, август ПОВЕРХНОСТНЫЙ МОНТАЖ Подъем одного из выводов компонента над платой (эффект "надгробия") При пайке малогабаритных компонентов бессвин цовыми припоями возрастает число случаев подъема над платой одного из выводов компонента (эффект "надгробия"). Это объясняется, в частности, меньшей смачивающей способностью этих припоев. Поэтому необходимо позиционировать компоненты на плате с достаточно высокой точностью, так как выравниваю щий эффект в бессвинцовых пастах выражен слабее. Припой SAC305 обеспечивает меньшую вероят ность образования "надгробия". Его состав: 96.5% олова, 3% серебра и 0.5% меди, температура плавле ния 217 220 °С. Во время начальной фазы плавления этот припой удерживает компоненты, как бы приклеи вая их к плате, в результате чего число "надгробий" уменьшается. Применение паяльной пасты с повышенным газо выделением в начальной фазе плавления припоя так же может быть причиной образования "надгробий". Отсутствие смачивания Основная причина отсутствия смачивания – малая активность флюса. В начальной стадии пайки рас плавленный припой покрывает всю площадку. Одна ко, если из за малой активности флюса образование интерметаллического соединения невозможно, силы сцепления между припоем и площадкой малы, в ре зультате чего из за поверхностного натяжения при пой собирается в каплю. С использованием водосмываемых паст отсутст вие смачивания проявляется достаточно редко благо даря тому, что активность их флюса весьма высока. В менее активных пастах серии ROLO, а также в не требующих отмывки пастах, не содержащих галоге нидов, отсутствие смачивания проявляется при пайке площадок, покрытых органическими соединениями или сплавом Ni/Au при наличии на нем окислов нике ля или загрязнений. На рис. 8 приведены фотографии площадок с оплавленной пастой;

на рис. 8, а явно видно отсутствие смачивания. Для обеспечения смачивания необходимо: • предохранять спаиваемые поверхности от окис ления • выбирать флюс, соответствующий спаиваемым металлам • уменьшать температуру и продолжительность прогрева для сохранения активности флюса. Внешний вид бессвинцовых соединений Поверхность бессвинцовых соединений более ма товая, чем оловянно свинцовых, а галтель из за меньшей текучести бессвинцовых сплавов имеет дру гую форму (рис. 9). Это не должно рассматриваться как дефект пайки.

a) б) Рис. 9. Вид соединений после пайки в воздушной среде оловянно свинцовым (а) и бессвинцовым (б) припоем После оплавления в воздушной среде SAC припои имеют более темный вид. На их поверхности образу ется сеть мелких трещин, возникающих вследствие образования интерметаллических соединений, а так же окисления. В азотной среде образуется более блестящее соединение с хорошим растеканием по спаиваемым поверхностям. Уменьшение продолжительности воздействия температур, превышающих температуру плавления припоя, замедляет рост интерметаллических соеди нений, в результате соединение приобретает более светлый вид. В заключение можно отметить, что переход к при менению бессвинцовых припоев требует определен ного времени, необходимого для получения навыков обращения с ними как при пайке, так и оценке качест ва паяных соединений.

a) б) Рис. 8. Примеры различного смачивания площадок бессвинцовым припоем: отсутствие смачивания (а) и удовлетворительное смачивание (б) www.ekis.kiev.ua № 8, август ПОВЕРХНОСТНЫЙ МОНТАЖ ЗАМЕНА МИКРОСХЕМ С МАТРИЧНЫМ РАСПОЛОЖЕНИЕМ ВЫВОДОВ, ПАЙКА КОТОРЫХ ВЫПОЛНЕНА БЕССВИНЦОВЫМ ПРИПОЕМ * учетом того, что пайка бессвинцовыми припоями про исходит при более высокой температуре, а микросхемы с матричным расположением выводов требуют "деликатно го" обращения, к ремонтным станциям предъявляются по вышенные требования поддержания точности температуры пайки. Кроме того, станции должны быть оснащены про стыми средствами калибровки. В статье изложены 10 пунк тов, выполнение которых позволяет получить хорошие ре зультаты при замене микросхем, смонтированных с приме нением бессвинцовых припоев. А. Мельниченко С THE LEAD FREE SOLDERING ARRAY PACKAGE ICs REWORK Т he higher temperatures of lead free solde ring, combined with the more delicate na ture of array package components, means that suitable rework stations must feature excellent profiling and tolerances, plus offer easy calibra tion if thermal damage is to be avoided and op timum results achieved. A. Melnichenko 1. Оценка затрат времени и средств, качество и повторяемость На начальной стадии ремонта следует оценить временные затраты;

если они окажутся слишком большими, это повлечет за собой повышение расхо дов. При плохом качестве ремонта от него лучше от казаться совсем, а при желании достичь хорошей по вторяемости необходимо использовать дорогостоя щие системы контроля. В настоящее время производители электронной техники применяют микросхемы в миниатюрных кор пусах с сотнями расположенных в виде матрицы вы водов, качество пайки которых удается контролиро вать лишь с помощью сложных систем визуализации. При переходе к бессвинцовым припоям с более высо кой температурой пайки, более узкими технологичес кими допусками и отсутствием у производителей до статочного опыта необходимость в средствах контро ля возрастает. Однако, при правильно подобранном профиле пайки, наличии соответствующего оборудо вания и знаний можно уменьшить затраты времени и средств и повысить качество пайки микросхем и при использовании бессвинцовых припоев. 2. Основные этапы процесса замены микросхем Процессы замены микросхем при пайке бес свинцовыми припоями и использовании оловянно свинцовых припоев идентичны и включают основ ные этапы: подбор оптимального профиля пайки, удаление неисправного компонента, очистку и под готовку платы, монтаж нового компонента с приме нением флюса или паяльной пасты, пайку и кон троль полученных результатов. На ремонтных стан циях (рис. 1) используется преимущественно кон векционная пайка, позволяющая достичь хорошей управляемости процесса, без чего повторяемость результатов невозможна.

Рис. 1. Конвекционная ремонтная станция для пайки плат бессвинцовыми припоями 3. Состав паяльной пасты Существует много сплавов, используемых в каче стве бессвинцовых припоев. Наиболее распростра нены сплавы на основе олова с небольшим количест вом серебра, меди или висмута, температура плавле ния которых находится в пределах 206 221 °С, а тем пература пайки в пределах 217 235 °С.

* По материалам статьи: "10 steps to lead free array package rework". – Global SMT & Packaging, February 2004 (www.airidus.com/binary/articles/10%20Steps%20to%20LF%20Array%20Rework.pdf).

№ 8, август e mail: ekis@vdmais.kiev.ua ПОВЕРХНОСТНЫЙ МОНТАЖ 4. Температурный диапазон пайки Максимальное значение пиковой температуры пайки для бессвинцовых припоев составляет около 235 °С, а максимально допустимая температура для компонентов – 265 °С. Наиболее часто в технических описаниях компонентов приводят значение макси мально допустимой температуры, лежащей в преде лах 240 250 °С, что весьма близко к диапазону тем ператур пайки (225 233 °С). Временной интервал участка профиля пайки, лежащего выше температу ры плавления припоя, который для оловянно свин цовых припоев составляет 60 90 с, для бессвинцо вых припоев должен быть уменьшен до 15 30 с. Ре монтная станция должна обеспечивать возможность быстрого изменения температуры, чтобы воспроиз вести требуемый профиль пайки с достаточной точ ностью. 5. Профиль пайки Конвекционный нагрев позволяет обеспечить повторяемость профиля пайки, что исключает как перегрев компонента, так и слишком продолжи тельное время его пребывания при температуре выше температуры плавления припоя. Оптималь ный профиль пайки может быть достигнут при нали чии соответствующих знаний, опыта и терпения. Ремонтная станция (рис. 2) должна не только обес печить достаточно точное воспроизведение стан дартных зон профиля пайки (предварительный на грев, прогрев, оплавление и охлаждение), но и воз можность изменения температуры с требуемой скоростью. тов. Без этого хороших результатов достичь не удастся. Использование предварительных нагрева телей с эффективным регулированием температуры снижает риск повреждения чувствительных к пере греву компонентов. 7. Скорость возрастания температуры Профиль пайки бессвинцовыми припоями отлича ется от профиля пайки оловянно свинцовыми припо ями. Типовой профиль может быть следующим: на грев до 140 °С в течение 100 с, прогрев при темпера туре не более 175 °С в течение 90 с, рост температу ры до 225 °С в течение 100 с, зона оплавления при 235 °С в течение 20 с и, наконец, охлаждение в тече ние 60 с. При этом важно обеспечить необходимую скорость роста и спада температуры, а также непре рывный контроль процесса пайки. 8. Выравнивание температуры нагрева компонентов Еще одним фактором, который необходимо учи тывать при пайке бессвинцовыми припоями, являет ся неравномерность нагрева компонентов. Неравно мерность нагрева компонентов в пределах 10 °С яв ляется приемлемой при использовании оловянно свинцовых припоев, однако в случае применения бессвинцовых припоев эту величину следует умень шить вдвое. Достичь такой точности на практике бы вает довольно сложно. Кроме того, следует учиты вать неравномерность нагрева компонентов по вер тикали. Она может достигать 10 °С между верхней плоскостью микросхемы и ее выводами или находя щейся под ней поверхностью платы, что требует оп тимизации профиля пайки. 9. Точность поддержания температуры пайки Для того, чтобы быть уверенным, что образова лось надежное нехрупкое паяное соединение, не обходимо контролировать температурный профиль пайки. Для бессвинцовой пайки следует обеспе чить достаточную точность профиля, а также воз можность быстрого роста и спада температуры, в том числе для расположенных снизу платы нагрева телей. Температура должна быть достаточной для расплавления припоя, образования интерметалли ческого слоя, активации флюса и оптимального смачивания, однако не должна достигать значений, при которых плата и компоненты могут быть по вреждены. 10. Контроль результатов Бессвинцовые соединения выглядят более ше роховатыми, чем оловянно свинцовые и недоста точно опытные контролеры иногда считают их дефектными. Переходя к бессвинцовым припоям, компании должны использовать новые стандарты, а также провести обучение контролеров для выработ ки у них навыков правильной оценки качества со Рис. 2. Конвекционный нагрев компонентов во время пайки 6. Увеличение температуры пайки Учитывая необходимость более высокой темпе ратуры для пайки бессвинцовыми припоями, а так же высокую чувствительность к перегреву микро схем в корпусах BGA и CSP, необходимо более тща тельно контролировать температуру в процессе пайки, а также иметь возможность быстрого ее из менения, чтобы исключить повреждение компонен www.ekis.kiev.ua № 8, август ПОВЕРХНОСТНЫЙ МОНТАЖ высокой стоимости более широкое применение на шли оптические методы контроля. В продаже име ются новые оптические системы, такие как, напри мер, система LS3000 фирмы PACE или PI 1000 фир мы Metcal (рис. 3). Построенные по принципу эндо скопа, они позволяют получить на экране изображе ние сферических выводов микросхем и оценить ка чество их пайки. Заключение Основные стадии процесса замены микросхем с матричным расположением выводов при переходе к бессвинцовым припоям остаются теми же, что и для оловянно свинцовых. Однако, при замене микросхем для получения надежных соединений необходимо ис пользовать ремонтные станции, обеспечивающие не обходимые параметры процесса пайки и более узкие температурные допуски, а также системы контроля результатов пайки.

Рис. 3. Оптическая система PI 1000 фирмы Metcal единений. Для проведения контроля возможно ис пользование рентгеновских установок, хотя из за их ДЕФЕКТ ВТОРИЧНОГО ОПЛАВЛЕНИЯ И ПРИЧИНЫ ЕГО ВОЗНИКНОВЕНИЯ * В статье описаны причины возникнове ния дефекта вторичного оплавления, возникающего при пайке компонентов волной припоя. А. Мельниченко SECONDARY REFLOW FAILURE DEFECT Т his article describes the reasons of secondary reflow failure defect. A. Melnichenko Процесс пайки электронных компонентов мето дом оплавления достаточно хорошо изучен. При пе реходе к бессвинцовым припоям у производителей возникают новые пробле мы: необходимость повы шения температуры пайки, более точное воспроизве дение профиля пайки и обеспечение равномерного нагрева всей поверхности печатной платы при ее про ходе через паяльную печь. Необходимость соблюде ния минимальной разницы температур на различных участках платы остается в Рис. 1. Дефекты силе и при пайке волной. вторичного Многие производители оплавления выводов хорошо освоили процесс микросхемы в пайки в конвекционных пе корпусе QFP чах, где установка необходимого профиля пайки не представляет большого труда. Однако большинство из них вовсе не знакомы с дефектами вторичного оп лавления, возникающими при пайке волной. Дефекты вторичного оплавления возникают в тех случаях, когда при пайке волной тепловая энергия распространяется на толщину печатной платы от ни жней ее поверхности к верхней, из за чего температу ра последней достигает температуры плавления при поя. При этом под действием сил, возникающих вследствие различ ного температурно го расширения пла ты и компонента, его вывод отделя ется от массы при поя (рис. 1 и 2). По этому очень важно обеспечить необхо Рис. 2. Дефект вторичного димый контроль оплавления выводов микросхемы в корпусе BGA температуры верх * По материалам статьи: Bob Willis. Secondary reflow failure – another lead contamination defect. – "Global SMT & Packaging", December 2003/January 2004.

№ 8, август e mail: ekis@vdmais.kiev.ua ПОВЕРХНОСТНЫЙ МОНТАЖ сти к возникновению де фектов вторичного оп лавления, обнаружение которых представляет известную сложность. Для проведения этого теста можно восполь зоваться специальной ручкой с небольшой Рис. 3. Тест для определения наличия свинца щеткой на конце. Поте рев ею поверхность выводов, наблюдают, не появит ней поверхности печатной платы и не допускать из лишнего ее нагрева, регулируя продолжительность и ся ли на конце щетки розовая окраска, свидетельст вующая о наличии свинца (рис. 3). Такой тест дает температуру пайки. положительный результат, если наличие свинца в Кроме того, на возникновение этих дефектов вли сплаве составляет более 0.2%. Хотя тест и не обес яют следующие факторы: печивает абсолютную точность, однако он может по • повышенная температура предварительного на казать, необходимо ли дальнейшее лабораторное грева исследование. • различная толщина и плотность печатной платы Для тестирования SMD компонентов и покрытий • прогиб или перекос платы в процессе пайки печатной платы серийно выпускается набор таких ру • выполнение пайки в атмосфере азота. Ранее дефекты вторичного оплавления проявлялись чек. Некоторой проблемой при его применении явля на компонентах, выполненных в больших корпусах. ется высокое содержание олова в бессвинцовых при Смещение компонента относительно платы приводит к поях, которое может несколько исказить результаты прерыванию электрического контакта. Форма паяного тестирования. При наличии пояснительных материа лов (с примерами) различия в результатах тестирова соединения может при этом оставаться неизменной. ния оловянно свинцовых и не содержащих свинец по В некоторых случаях в оловянно свинцовых со единениях может наблюдаться отслоение от платы крытий довольно хорошо заметны. Конечно, для определения наличия свинца всегда вывода компонента вместе с основной массой при поя. Чаще всего это возникает вследствие ухудшения можно воспользоваться старым испытанным спосо паяемости, хотя могут быть и другие причины. Более бом: если провести по исследуемой поверхности кус ком белой ткани, то при наличии свинца на ней оста подробную информацию о дефектах вторичного оп лавления можно получить в сети Интернет по адресу: ются темные следы. Таким способом можно прове рять припой, одножильные и многожильные провода, www.leadfreesoldering.com. контакты разъемов и др. При выборе компонентов желательно проводить не В заключение можно сказать, что в период пере сложные тесты для анализа покрытия их выводов. Мно гие считают проведение этих тестов излишним, однако хода к бессвинцовым припоям возникает ряд вопро сов, которые требуют системного решения. Это по в условиях производства они оказываются полезными. Одним из них может быть тест на наличие свинца может избежать проблем, с которыми сталкиваются некоторые производители. в материале выводов. Его присутствие может приве Уважаемые читатели и подписчики журнала ЭКиС, поскольку к нам поступают жалобы от читателей, оформивших подписку по каталогу "Пресса России" (индекс 38554), о несвоевременной доставке журнала ЭКиС в РФ, сообщаем, что журнал выходит регулярно в конце каждого месяца. Задержка с доставкой вызвана длительным сроком прохождения издания через ГП "Преса" (в Украине) и Агентство "Пресса России" (в России). Обращаем Ваше внимание на возможность оформления подписки на журнал через редакцию ЭКиС или web сайт: www.ekis.kiev.ua – это позволит сократить срок доставки журнала, т.к. его адресная рассылка подписчикам выполняется редакцией по почте в течение двух дней после выхода из типографии. Права на получение бесплатных каталогов и CD ROM, издаваемых фирмой VD MAIS на русском языке, сохраняются для всех подписчиков ЭКиС, независимо от места оформления подписки.

www.ekis.kiev.ua № 8, август ВЫСТАВКИ, СЕМИНАРЫ, ПРЕЗЕНТАЦИИ ВНИМАНИЕ!

Фирмы VD MAIS и AIM Advantage проводят в Киеве ТЕХНИЧЕСКИЙ СЕМИНАР ПО ОСОБЕННОСТЯМ ПРИМЕНЕНИЯ СОВРЕМЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ПОВЕРХНОСТНОГО МОНТАЖА (SMT) ПРОГРАММА СЕМИНАРА: Переход на технологию пайки бессвинцовыми припоями. Применение флюсов, не требующих отмывки. Отмывка остатков флюсов. Докладчик – Andrew Clarke, представитель фирмы AIM Advantage. Дата проведения – 20.09.2005 г. Прием заявок на участие, план семинара и место проведения на web сайте: www.vdmais.kiev.ua или по тел.: (044) 492 8852, 287 4249, Астратова Анна.

Фирмы и компании, представленные в журнале

Pages:     | 1 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.