4.11. Температурный профиль конвекционной печи для бессвинцовой пайки

При переходе на бессвинцовую и смешанную технологии актуальным становится выбор метода пайки. Особую эффективность показала конденсационная пайка (расплавление в парогазовой среде). Главное преимущество конденсационного метода пайки заключается в более эффективном переносе тепла, в десятки раз превышающем этот параметр при конвекционной пайке. Другим преимуществом этого метода является то, что процесс оплавления происходит в парогазовой среде, которая одновременно является защитной атмосферой для предотвращения окисления.

Таким образом, при переходе на бессвинцовую и смешанную технологии необходимо решить следующие основные проблемы:

- в связи с более высокой температурой пайки все ЭРЭ, печатные платы, флюсы должны выдерживать температуру до 260^оС;

- необходимость применения новых материалов для пайки;

- необходимость новых параметров температурных профилей для пайки в конвекционных печах: повышение максимальной температуры, уменьшение максимальной скорости изменения температуры, увеличение времени предварительного нагрева, оплавления и охлаждения;

- оборудование должно быть более совершенным и обеспечивать монтаж при повышенной температуре;

- металлические покрытия выводов ЭРЭ и контактных площадок печатных плат не должны содержать свинца;

- необходимость решения проблемы смешанной комплектации (перелуживание выводов, применение специальных паяльных паст и др.);

- изменение критериев и методов визуального контроля качества пайки.

4.6. Очистка печатных плат после сборки и монтажа

Развитие современной микроэлектроники привело к резкой интеграции ЭРЭ на поверхности печатных плат, что, в свою очередь, привело к уменьшению ширины токопроводящих дорожек и пробелов между ними до величины 0,1 мм.

Надежность и качество узлов на ПП во многом зависит от обеспечения высокой степени их очистки от остатков флюса и других загрязнений после пайки.

В случае недостаточной очистки снижается электрическая прочность элементов, установленных на ПП, появляются токи утечки, нарушается стабильность сопротивления между проводниками, возникают дополнительные паразитные связи, что ухудшает работу изделий, особенно, на высоких частотах.

Широко применяемые до настоящего времени методы ручной и механизированной очистки щетками, химическое и электрохимическое обезжиривание, струйная промывка не обеспечивают для современных узлов на ПП необходимой эффективности. Особенно это касается микросхем и ЭРЭ с матричными и другими жесткими скрытыми выводами.

Для современных электронных узлов на ПП задачи очистки решают новые методы.

Ультразвуковой метод. При применении этого метода происходит механическое разрушение пленки загрязнений и одновременно ускоряется химическое взаимодействие моющей среды с загрязнениями за счет акустических течений, образующихся в жидкости.

В качестве технологических жидкостей используются водные растворы поверхностно-активных веществ и органические растворители, а также спирто-бензиновую смесь. Работа с ними требует осторожности, так как одни из них токсичны, а другие взрыво-пожароопасны. Главное, чтобы они проникали в труднодоступные места и растворяли имеющиеся там загрязнения.

Метод достаточно эффективен, но имеются и недостатки:

- сложность оборудования, высокая его стоимость;

- возможны случаи повреждения ЭРЭ ультразвуком из-за явления кавитации (микроудары, микровзрывы).

Вибрационный метод. В установку, состоящую из нескольких последовательно установленных ванн, помещены электромагнитные или электромеханические вибраторы, работающие с частотой 25 – 50 Гц. Вибрация ускоряет процессы очистки и ее эффективность зависит от частоты колебаний, температуры, давления жидкости, положения очищаемой поверхности в ванне, времени очистки.

При вибрационном методе предъявляются повышенные требования к вибропрочности узлов на ПП.

Процессы ультразвуковой и вибрационной очистки механизированы и автоматизированы и имеется достаточно большое количество отечественных и зарубежных установок.