2.5.9. Образование перемычек

Образование перемычек всегда начинается с образования мостиков из паяльной пасты по причинам: 1) нанесения избыточного количества пасты; 2) расползания пасты; 3) избыточного давления при установке компонента; 4) смазывания пасты. Во время пайки избыток пасты образует мостики припоя в зазорах между контактными площадками.

Приемы снижения или устранения образования перемычек сводятся к следующим [4]:

• уменьшить объем паяльной пасты с помощью использования трафарета меньшей толщины и уменьшением размеров перфораций в трафарете;

• повысить качество обработки «окон» в трафарете;

• уменьшить давление при установке компонентов;

• избегать смазывания нанесенной на плату пасты;

• использовать «более холодный» профиль пайки или меньшую скорость повышения температуры;

• нагревать плату раньше, чем компоненты. Избегать использования метода пайки в паровой фазе;

• использовать флюс с меньшей скоростью смачивания;

• использовать флюс с меньшим содержанием растворителей;

• использовать флюс с более высокой температурой начала активации.

Для процессов пайки оплавлением паяльных паст механизм образования пустот более сложный. Как правило, дегазация захваченного флюса является непосредственной причиной образования большинства пустот, и меньшее содержание пустот означает меньшее количество захваченного флюса. Содержание пустот уменьшается с повышением паяемости. Уменьшение размера частиц припоя служит причиной лишь незначительного усиления образования пустот. Образование пустот также является функцией интервала времени от сплавления частиц припоя в пасте до раскисления металлизации. Чем раньше происходит сплавление частиц припоя, тем интенсивнее будет образование пустот.

Методы сдерживания процессов образования пустот включают в себя: 1) улучшение паяемости компонентов/оснований; 2) использование флюсов с большей активностью; 3) уменьшение степени окисленности припоя; 4) использование инертной среды нагрева; 5) уменьшение скорости повышения температуры на стадии предварительного нагрева для обеспечения нормального процесса флюсования до оплавления; 6) обеспечение достаточного времени пребывания при максимальной температуре.

2.5.10. Отсутствие электрического контакта

Данный дефект заключается в отсутствии электрического контакта при наличии механического соединения в пайке.

2.5.10.1. Эффект подушки

Эффект подушки — это расположение вывода на припое, которое выглядит как вывод, лежащий на подушке, без образования электрического контакта. Он показан на рис. 2.27 и вызван отсутствием смачивания вывода припоем. Методы устранения эффекта подушки такие же, как и те, которые используются в случае отсутствия смачивания, как было рассмотрено раньше. Рис.2.27. Эффект подушки

2.5.10.2. Другие виды отсутствия электрического контакта

Отсутствие электрического контакта также часто ассоциируется с другими дефектами пайки, такими как эффект «надгробного камня» или крайние случаи капиллярного оттока припоя. Это также может быть скорректировано с помощью методов, описанных выше.

Отсутствие электрического контакта может также быть обусловлено смещением при установке компонентов. Очевидно, эту проблему необходимо решать путем улучшения точности позиционирования компонентов при установке.

Коробление компонентов или плат также может служить причиной отсутствия электрического контакта, особенно часто случающееся при монтаже компонентов типа BGA. Методы решения проблемы в этом случае могут включать в себя: 1) придание жесткости и прямолинейности корпусов компонентов; 2) предотвращение неравномерного или локализованного нагрева.

Отсутствие электрического контакта может быть также результатом растрескивания, инициируемого механическими напряжениями, например при пайке PBGA. Это может быть вызвано несоответствием коэффициентов теплового расширения и может быть устранено уменьшением градиента температуры между платой и компонентами.

Чрезмерное образование интерметаллических соединений на границах раздела паяных соединений может также служить причиной отсутствия электрического контакта, например при пайке CCGA на плате с застаревшим HASL-покрытием.