3ba726cb3a66846b Как осуществляется поверхностный монтаж печатных плат | ТрикБиз-- новости автоспорта и не только

Как осуществляется поверхностный монтаж печатных плат

Сборка электронного модуля состоит из механического соединения деталей и электронных компонентов в последовательности, обеспечивающей их требуемое расположение и взаимодействие для обеспечения установленных технических требований. В состав электронного модуля входят печатная плата и размещенные на ней электронные компоненты, детали конструкции, все чаще в состав электронного модуля входит программное обеспечение. Печатная плата является деталью конструкции модуля. Она выполняет функции носителя компонентов и крепления электрических проводников. Пайка обеспечивает механическое соединение компонентов модуля с платой и электрический контакт компонентов с проводящим рисунком. В сборку модуля также входят следующие операции: отмывка платы от остатков флюса и покрытие защитным лаком.

ПАЙКА

Соединение двух деталей с помощью легкоплавкого сплава называют пайкой. В отличии от сварки расплавление соединяемых деталей не происходит, процесс пайки больше похож на склеивание деталей, где в качестве клея выступает разогретый припой – сплав, имеющий достаточно низкую температуру плавления. Пайка является основным способом создания неразъемного соединения компонентов с проводниками платы. Для хорошего соединения пайкой поверхности деталей подготавливаются с помощью нанесения флюса. Детали в области пайки разогреваются паяльным оборудованием до температуры, выше температуры расплавления припоя. Припой растекается по поверхности и вытесняет флюс. Происходит смачивание соединяемых поверхностей. Образуется сплавная зона при диффузии припоя и поверхностей соединяемых деталей.

Если площадь проводящей дорожки платы велика или происходит пайка вывода массивного компонента, то времени на нагрев области пайки может потребоваться больше. Для таких паек нужно применять паяльник большей мощности. Иначе сплавная зона не образуется и произойдет “холодная” пайка, дающая плохой электрический контакт.

“Холодная” пайка.

Если смачивание происходит недостаточно, то припой сначала покрывает поверхность, а затем собирается, образуя бугры и оголяя контактную площадку на плате. Это может быть вызвано ухудшением свойств флюса, неправильным выбором температуры пайки, загрязнением поверхностей или выделением паров растворителя флюса.

ПРИПОИ И ФЛЮСЫ

Припои различных марок имеют различные свойства в зависимости от комбинации олова, свинца, висмута, меди, цинка, кадмия, серебра. Припои имеют составляющие, образующие сплавы с соединяемыми металлами. Только некоторые из марок припоя предназначены для сборки электронных модулей. В настоящее время применяются традиционные и бессвинцовые припои. Традиционные припои – оловянно-свинцовые сплавы или близкие к ним. Припой выпускается в виде литых чушек, прутков, проволоки или тонкой трубки, содержащей для облегчения пайки наполнитель аналогичный флюсу. В расплавленном состоянии припой должен обеспечивать хорошее смачивание соединяемых поверхностей и тягучесть, достаточно прочное механическое соединение деталей после остывания пайки. Из традиционных марок для монтажа компонентов на платах применяется припой марки ПОС 61. Припои имеющие температуру плавления ниже 450 °С называются мягкими, если выше – твердые припои. Предельная температура расплавления припоев для сборки электронных модулей – 300 °С. Для снижения температуры плавления припоя используется явление эвтектики. Соотношение металлов в сплаве, когда температура плавления становиться ниже, чем любого из металлов в сплаве – эвтектика. Припой это сплав, имеющий свойство эвтектичности.

Комбинация составляющих припоя позволяет получить высококачественную пайку, которая выдерживает широкий диапазон температур при эксплуатации электронного модуля. Предлагаем поверхностный монтаж печатных плат недорого.

Бессвинцовые припои должны заменить свинцово-содержащие. Европейская комиссия по законодательству запретила использование свинца в производстве электроники с 2006 года. Бессвинцовые сплавы обладают более высокой прочностью по сравнению со сплавами олова и свинца, устойчивостью к перепадам температур и рекомендуются для пайки компонентов с разными тепловыми коэффициентами расширения. Пайки бессвинцовыми припоями матовые. Стоимость бессвинцовых припоев выше из-за повышенного содержания серебра.

Нагретый припой соединяется с металлами, если поверхности паяемых деталей зачищены, другими словами с них механически удалены образовавшиеся с течением времени пленки окислов.

Флюс – неметаллический материал, применяемый для химической очистки соединяемых поверхностей и обеспечивающий прочность связи в области пайки. Во время пайки флюс растворяет оксиды и сульфиды на соединяемых поверхностях. Остатки флюса не должны изменять электрические характеристики материалов и не вызывать коррозии. При расплавлении припоя флюс распределяется по поверхности жидкого металла. Во время пайки соединяемые поверхности необходимо защитить от воздействия кислорода. И эту задачу решает флюс, образующий защитную пленку над областью пайки. Для монтажа радиоэлементов на платах применяются бескислотные флюсы созданные на основе легколетучих компонентов. Состав флюса обусловлен необходимостью адсорбирования припоем и основным веществом флюса поверхностно-активного кислорода, а также частичным выделением его, благодаря чему изменяется поверхностное натяжение и способность смачивания. Флюс должен легко удаляться после завершения монтажа, так как остатки флюса могут стать в дальнейшем очагами коррозии.

Флюс ЛТИ-120 предназначен не только для пайки плат, но и углеродистых сталей, цинка припоями при температуре 200…300°C. ПН-9, ПН-56 – флюсы, в состав которых входят канифоль или полиэфирные смолы. Перечисленные флюсы подходят для пайки меди, латуни, серебра, золота их остатки не снижают электрического сопротивления оснований плат и не вызывают коррозии. Флюсы ФКСп, ФКЭт и ФПЭт также применяются для консервации плат при длительных сроках складского хранения в качестве покрытий.

Технологии сборки плат зависят от устанавливаемых электронных компонентов и могут быть разделены на несколько основных типов. Выводной монтаж – на плате только компоненты, устанавливаемые в отверстия. Смешанный монтаж – на плате присутствуют планарные компоненты и выводные. Поверхностный монтаж – только планарные компоненты.

Комментарии закрыты.

↓