- •Правильно выбранные флюс, припой, зазоры и тщательная подготовка деталей под пайку обеспечивают хорошее смачивание соединяемых поверхностей припоем и растекание его по капиллярами
- •Обладать достаточно большими значениями электро- и теплопроводности.
- •Монтажные провода
- •1. Пайка 10
- •Элементная база радиоэлектронной аппаратуры
- •- Спиральная канавка,
- •-Контактные колпачки
- •Изоляционное основание, 2 - вывод,
- •1. Пайка 10
- •Изопланарная технология
- •Комплементарные мдп-струстуры
- •Биполярные транзисторы имс
- •4. Печатные платы (пп)
- •Получение монтажных и переходных отверстий
- •Подготовка поверхности пп
- •Металлизация
- •Нанесение защитного рельефа
- •5Q&. 7. Поверхностный монтаж микросхем
ПАЙКА
■4 1-Пайка является одним из основных элементов электромонтажных работ. Преимущество ее перед другими методами соединения (сварка, склеивание и др.) состоит в том, что в соединениях обеспечивается прочноплотная диффузионная связь металлов с постоянным переходным омическим сопротивлением без оплавления и нарушения геометрических форм электромонтажных элементов с более широкими возможностями неоднократного их демонтажа, замены, перестановки и повторной пайки2>
<£ Высокое и стабильное качество паяльных соединений достигается при выполнении следующих условий:
^-выбора оптимального состава флюса, обеспечивающего активное растворение 1 окисной пленки или исключающей ее образование на поверхности соединяемых деталей и припоя;
выбора состава припоя, способного к диффузионному взаимообмену с паяемыми металлами и образованию оптимальной структуры паяного соединения;
подготовки поверхностей соединяемых элементов;
выбора наилучшего способа нагрева, обеспечивающего равномерный прогрев соединяемых деталей — дозирования припоя.
3. Правильно выбранные флюс, припой, зазоры и тщательная подготовка деталей под пайку обеспечивают хорошее смачивание соединяемых поверхностей припоем и растекание его по капиллярам^
Одним из условий, обеспечивающих хорошее качество соединения, является равномерный нагрев всех его элементов до температуры, превышающей температуру плавления припоя на 30— 100°С. В противном случае ухудшается смачиваемость паяемых поверхностей и затекание припоя в зазор. Нагрев деталей осуществляется паяльником.
^ _ При выборе марки припоя для пайки необходимо, чтобы:
•7 температура плавления припоя была на 60- 100°С ниже точки плавления подвергающихся пайке металлов, но выше температуры, при которой будет работать паяемый узел;
расплавленный припой под действием флюса хорошо смачивал соединяемые металлы, легко затекая в зазоры между деталями, давая плотные и прочные швы при затвердевании;
электропроводность образованных припоем швов значительно не отличалась от электропроводности основного металла деталей;
коэффициенты линейного расширения припоя и соединяемых металлов были максимально близкими, в противном случае местные напряжения, возникающие в паяных швах, могут привести к образованию трещин;
-нагрев деталей при пайке не вызывал структурных изменений в соединяемых металлах.
Припои подразделяются на мягкие с температурой плавления Тт до 400 С и твердые с температурой плавления Тпл выше 400 °С.
^ Г Кроме температуры плавления припои существенно различаются по механическим свойствам. Мягкие припои имеют предел прочности при растяжении не выше 50 -70 Миа, а твердые - до 500 Мпа. Различие между пайкой мягкими и твердыми припоями состоит в том, что при пайке мягкими припоями преобладает адгезия (поверхностное сцеплсиие), которая способствует смачиванию, а при пайке твердыми припоями наряду с адгезией- сплавление и диффузия. С повышением температуры скорость взаимной диффузии и смачиваемость возрастают.
Название марок припоев определяется металлами, входящими в них в наибольшем количестве (олово-О, свинец-С, алюминий-А серебро-Ср, сурьма Су, медь-М, цинк
Ц; висмут - Ви, кадмий К). Обозначение фагоценного или редкого металла, входящего в состав припоя, присутствует в названии марки даже при малых количествах этого металла в сплаве. Марка припоя выбирается в зависимости от рода соединяемых металлов и сплавов, требуемой металлической прочности, коррозийной стойкости и удельной электрической проводимости припоя (при пайке токоведущих частей).!
У^Мяпсие припои имеют сравнительно невысокую температуру плавления и в ряде случаев не обеспечивают контакту необходимую механическую прочность. Мягкими в основном являются оловянно-свинцовые припои (ПОС) с содержанием олова от 18 % (ПОС-18) до 90% (ГЮС-90)3
Введение сурьмы повышает прочность припоя марки ПОС и уменьшает его «ползучесть» под нагрузкой. По содержанию сурьмы припои марки ПОС подразделяют на бессурьмянистые, малосурьмянистые (0.2...0.5 % сурьмы, например, ПОССу-ЗО-О.5) и сурьмянистые (1 ...5 % сурьмы, например ПОССу-40-2).
Добавка кадмия повышает проводимость и механическую прочность контакта (например, припои марки ПОСК).
10 ^Мягкие припои подразделяются также на низкотемпературные с температурой плавления Тпл до 400°С и легкоплавкие с температурой плавления 7пл до 145°С. Механическая прочность этих припоев не значительна, но они находят применение при пайке деталей, чувствительных к нагреванию (полупроводниковые приборы, тонкопленочные выводы гибридно-пленочных и многокристальных больших интегральных микросхем). Для придания припоям таких свойств в их состав вводят индий, висмут, кадмий. Например, сплав Вуда (50% висмут, 25 % олово, 12.5 цинк, 12% кадмий) имеет температуру плавления всего 60.5"С.
уС \ Мягкие припои используют для пайки внутренних выводов корпусов микросхем, проволочных выводов навесных компонентов, герметизации корпусов, лужения наружных выводов корпусов микросхем, коммутационных слоев печатных шах. мест монтажа бескорпусных интегральных микросхем.
С Твердые припои отличаются тугоплавкостью (температура плавления 50...900 °С) и высокой механической прочностью, но технология пайки при этом значительно сложнее и процесс ведется в специальных электрических печах.
Твердые припои на основе серебра (ПСр) применяют при пайке особо ответственных изделий электронной техники. В электровакуумной промышленности твердыми припоями паяют узлы электронных ламп, электровакуумных устройств, а также герметичных корпусов. Такие припои называются электровакуумными.
Они должны обладать следующими свойствами:
обеспечивать высокую механическую прочность паяного соединения в инертной среде или вакууме без применения флюса, поскольку остатки флюса и образующиеся оксиды могут загрязнять внутреннюю поверхность электровакуумного устройства:
не испаряться при нагревании и не загрязнять внутренние детали устройства;
температура плавления припоя должна быть примерно на 100 °С выше температуры нагревания прибора Тн при вакуумной откачке;
обладать достаточно большими значениями электро- и теплопроводности.
ПАЙКА
4 Шайка является одним из основных элементов электромонтажных работ. Преимущество ее перед другими методами соединения (сварка, склеивание и др.) состоит в том, что в соединениях обеспечивается прочноплотная диффузионная связь металлов с постоянным переходным омическим сопротивлением без оплавления и нарушения геометрических форм электромонтажных элементов с более широкими возможностями неоднократного их демонтажа, замены, перестановки и повторной пайкиЗ,
£ Высокое и стабильное качество паяльных соединений достигается при выполнении следующих условий:
^“-выбора оптимального состава флюса, обеспечивающего активное растворение 1 окисной пленки или исключающей ее образование на поверхности соединяемых деталей и припоя;
-выбора состава припоя, способного к диффузионному взаимообмену с паяемыми металлами и образованию оптимальной структуры паяного соединения;
подготовки поверхностей соединяемых элементов;
-выбора наилучшего способа нагрева, обеспечивающего равномерный прогрев соединяемых деталей - дозирования припоя.
Правильно выбранные флюс, припой, зазоры и тщательная подготовка деталей под пайку обеспечивают хорошее смачивание соединяемых поверхностей припоем и растекание его по капиллярами
Одним из условий, обеспечивающих хорошее качество соединения, является равномерный нагрев всех его элементов до температуры, превышающей температуру плавления припоя на 30- 100°С. В противном случае ухудшается смачиваемость паяемых поверхностей и затекание припоя в зазор. Нагрев деталей осуществляется паяльником.
1^ \ При выборе марки припоя для пайки необходимо, чтобы:
-температура плавления припоя была на 60- 100°С ниже точки плавления подвергающихся пайке металлов, но выше температуры, при которой будет работать паяемый узел;
—расплавленный припой под действием флюса хорошо смачивал соединяемые металлы, легко затекая в зазоры между деталями, давая плотные и прочные швы при затвердевании;
-электропроводность образованных припоем швов значительно не отличалась от электропроводности основного металла деталей;
-коэффициенты линейного расширения припоя и соединяемых металлов были максимально близкими, в противном случае местные напряжения, возникающие в паяных швах, могут привести к образованию трещин;
-нагрев деталей при пайке не вызывал структурных изменений в соединяемых металлах.
Припои подразделяются на мягкие с температурой плавления Гщ, до 400 С и твердые с температурой плавления Тпл выше 400 °С.
£ Кроме температуры плавления припои существенно различаются по механическим свойствам. Мягкие припои имеют предел прочности при растяжении не выше 50 -70 Мпа, а твердые - до 500 Мпа. Различие между пайкой мягкими и твердыми припоями состоит в том, что при пайке мягкими припоями преобладает адгезия (поверхностное сцепление), которая способствует смачиванию, а при пайке твердыми припоями наряду с адгезией- сплавление и диффузия. С повышением температуры скорость взаимной диффузии и смачиваемость возрастают.
Название марок припоев определяется металлами, входящими в них в наибольшем количестве (олово-О, свинец-С, алюминий-А, серебро-Ср, сурьма Су, медь-М, цинк
Ц; висмут — Ви, кадмий К). Обозначение драгоценного или редкого металла, входящего в состав припоя, присутствует в названии марки даже при малых количествах этого металла в сплаве. Марка припоя выбирается в зависимости от рода соединяемых металлов и сплавов, требуемой металлической прочности, коррозийной стойкости и удельной электрической проводимости припоя (при пайке токоведущих частей)^
^^Мягкие припои имеют сравнительно невысокую температуру плавления и в ряде случаев не обеспечивают контакту необходимую механическую прочность. Мягкими в основном являются оловянно-свинцовые припои (ПОС) с содержанием олова от 18 % (ПОС-18) до 90% (ПОС-90)3
Введение сурьмы повышает прочность припоя марки ПОС и уменьшает его «ползучесть» под нагрузкой. По содержанию сурьмы припои марки ПОС подразделяют на бессурьмянистые, малосурьмянистые (0.2...0.5 % сурьмы, например, ПОССу-ЗО-О.5) и сурьмянистые (1 ...5 % сурьмы, например ПОССу-40-2).
Добавка кадмия повышает проводимость и механическую прочность контакта (например, припои марки ПОСК).
^ ^Мягкие припои подразделяются также на низкотемпературные с температурой плавления Тпл до 400°С и легкоплавкие с температурой плавления 7пл до 145°С. Механическая прочность этих припоев не значительна, но они находят применение при пайке деталей, чувствительных к нагреванию (полупроводниковые приборы, тонкопленочные выводы гибридно-пленочных и многокристальных больших интегральных микросхем). Для придания припоям таких свойств в их состав вводят индий, висмут, кадмий. Например, сплав Вуда (50% висмут, 25 % олово, 12.5 цинк, 12% кадмий) имеет температуру плавления всего 60.5°С.
7? \ Мягкие припои используют для пайки внутренних выводов корпусов микросхем, проволочных выводов навесных компонентов, герметизации корпусов, лужения наружных выводов корпусов микросхем, коммутационных слоев печатных плагг, мест монтажа бескорпусных интегральных микросхем.
'■f С Твердые припои отличаются тугоплавкостью (температура плавления 50...900 °С) и высокой механической прочностью, но технология пайки при этом значительно сложнее и процесс ведется в специальных электрических печах.
Твердые припои на основе серебра (ПСр) применяют при пайке особо ответственных изделий электронной техники. В электровакуумной промышленности твердыми припоями паяют узлы электронных ламп, электровакуумных устройств, а также герметичных корпусов. Такие припои называются электровакуумными.
Они должны обладать следующими свойствами:
обеспечивать высокую механическую прочность паяного соединения в инертной среде или вакууме без применения флюса, поскольку остатки флюса и образующиеся оксиды могут загрязнять внутреннюю поверхность электровакуум ного устройства;
не испаряться при нагревании и не загрязнять внутренние детали устройства;
температура плавления припоя должна быть примерно на 100 °С выше температуры нагревания прибора Ц при вакуумной откачке;