Стягивание припоя (Dewetting) — это дефект паяного соединения, характеризующийся недостаточным смачиванием основы после первоначального растекания расплавленного припоя. В результате припой собирается в отдельные неровные бугорки или глобулы, между которыми остаются области, покрытые очень тонкой, часто потускневшей плёнкой припоя, при этом базовый металл (контактная площадка или вывод) не обнажается. Данный дефект отличается от непропая (non-wetting), при котором припой вообще не смачивает поверхность. Критерии приемлемости стягивания регламентированы стандартами IPC-A-610 и ГОСТ Р 56427-2022.
Механизм возникновения и причины
Дефект возникает из-за ухудшения условий смачивания в процессе оплавления. Основные причины связаны с состоянием смачиваемых поверхностей и параметрами процесса.
Загрязнение поверхности контактной площадки или вывода компонента остатками флюса, оксидными плёнками или жирами, которые не были полностью удалены активностью флюса, является наиболее частой причиной. Особенно заметно это для покрытий иммерсионным оловом (Immersion Tin) или иммерсионным серебром (Immersion Silver), склонных к образованию органических пассивирующих слоёв.
Повторный нагрев (rework) или многократное оплавление могут приводить к истощению легирующих элементов из припоя в интерметаллидный слой, что повышает поверхностное натяжение расплава. Неоптимальный термопрофиль оплавления, например, слишком высокая пиковая температура, также способствует окислению и ухудшению смачивания.
Идентификация и контроль в производстве
Визуально стягивание проявляется как грубая, зернистая текстура поверхности припоя с явными впадинами между скоплениями. Для достоверной идентификации, особенно при наличии тонкой плёнки, может потребоваться осмотр под микроскопом или с помощью автоматизированных оптических систем (АОИ). В стандарте IPC-A-610 данный дефект классифицируется как условно допустимый для соединений классов 1 и 2, если площадь стягивания не превышает 50% от смачиваемой площади, и как недопустимый дефект для соединений класса 3 и для ответственных применений. ГОСТ Р 56427-2022 также относит выраженное стягивание к недопустимым отклонениям.
Влияние на надёжность
Хотя базовый металл не обнажён, стягивание указывает на плохое металлургическое соединение и уменьшает фактическую площадь контакта. Это может повысить электрическое сопротивление соединения и создать концентраторы механических напряжений, снижая усталостную прочность. Дефект часто служит признаком потенциально скрытых проблем с паяемостью всей партии компонентов или плат.
Для предотвращения дефекта в контрактном производстве необходим контроль паяемости входящих материалов по ГОСТ Р 59681-2021, валидация термопрофилей и использование совместимых материалов.
Источники: IPC-A-610 «Acceptability of Electronic Assemblies», IPC-J-STD-001 «Requirements for Soldered Electrical and Electronic Assemblies», ГОСТ Р 56427-2022 «Пайка электронных модулей радиоэлектронных средств… Требования к технологии сборки и монтажа», ГОСТ Р 59681-2021 «Припои, флюсы, паяльные пасты. Общие технические условия».