Снижение рисков в ручной пайке. Часть 3.

автор Роберт Руш (Robert Roush) |

Результаты тестирования.

Образец №1: Поверхностно монтируемый компонент, 0805 резистор, Рис.3.

Оба паяных соединения показывают хорошее смачивание между выводом и печатной платой. Тестовая плата - IPC-J-STD-001 Rev F является тестовой для припоя печатной платой с бессвинцовым покрытием HASL. Компонент – новый 0805 поверхностно монтируемый компонент с чистыми контактами припоя олова на никелевом барьере. Бессвинцовый сплав SAC305, содержащий 96.5% олова, 3% серебра и 0.5% меди – это припой, используемый для тестирования. Максимальная температура пайки 735°F с временем припаивания 3,68 секунды от обнаружения события припоя до сигнала зеленого света, обеспечивающего успешное формирование IMC.

 

Рис.3. Образец №1.

Таблица 1. Образец 1, данные по поперечному сечению.

Рис. 4. Образец #1 Анализ поперечного сечения.

Рис. 5. Образец #1 Анализ поперечного сечения

Таблица 2. Образец №2, данные по поперечному сечению.

Рис. 6 Образец #2

Рис. 7. Образец №2. Анализ поперечного сечения.

Рис. 8. Образец #2, незначительное расслоение платы.

Таблица 3. Образец #3, данные поперечного сечения.

Рис. 9 Образец #3

Рис. 10. Незначительное расслоение платы.

Рис. 11. Образец#3. Анализ поперечного сечения.

Для IPC-A-610 Rev. F

Приемлемый класс 1, 2, 3 для максимальной высоты переходной поверхности статья 8.3.2.5

Приемлемый класс 1, 2, 3 для толщины припоя статья 8.3.2.7

Приемлемый класс 1, 2, 3 для кромки припоя статья 5

Для  IPC-A-610 Rev. F

Приемлемый класс  1, 2, 3 для максимальной высоты переходной поверхности статья 8.3.2.5

Приемлемый класс  1, 2, 3 для толщины припоя статья 8.3.2.7

Класс с техническим дефектом 1, 2, 3 для кромки припоя статья 5, угол пайки больше 90° (Рис. 5 только).

 Образец #2: Компонент, монтируемый через сквозное отверстие, 1/4W резистор с аксиальными выводами, Рис. 6.

Паяное соединение показало хорошее смачивание как поверхности печатной платы, так и вывода, что свидетельствует о достаточном формировании IMC. Наблюдается рецессия смолы и расслоение печатной платы. Рецессия смолы может быть описана как разделение между покрытым столбиком металлизации отверстия и диэлектрического материала на стенках отверстия. Для IPC-A-600H-2010, раздел 3.1.9, это приемлемо для всех трех классов после испытаний на тепловое напряжение и удовлетворения требований к размеру и покрытию IPC-6010. Расслоение – это разделение между слоями в основном материале, между основным материалом и проводящей фольгой или любым другим плоским разделением с печатной схемой. Для IPC-A-610 Rev. F-2014, страница 10-7, это приемлемо для всех трех классов, если расслоение не покрывает более чем 25% расстояния между сквозными отверстиями или внешними проводниками. Тестовая печатная плата IPC-J-STD-001 Rev F с бессвинцовым покрытием HASL. Компонент – новый 1/4W резистор с аксиальными выводами, монтируемый через сквозные отверстия с электролитически покрытыми медью проводами, покрытый чистым оловом. Бессвинцовый сплав  SAC305, содержащий 96.5% олова, 3% серебра и 0.5% меди – это припой, используемый для тестирования. Максимальная температура пайки 732°F с  временем припаивания 3,48 секунды от обнаружения события припоя до сигнала зеленого света, обеспечивающего успешное формирование IMC.

Для  IPC-A-610 Rev. F

Приемлемый класс  1, 2, 3 для статьи 7.3.5

Образец #3: Компонент, монтируемый через сквозное отверстие, 1/4W резистор с аксиальными выводами, Рис. 9.

Паяное соединение показало хорошее смачивание как поверхности печатной платы, так и вывода, что свидетельствует о достаточном формировании IMC. Наблюдается расслоение печатной платы. Расслоение – это разделение между слоями в основном материале, между основным материалом и проводящей фольгой или любым другим плоским разделением с печатной схемой. Для IPC-A-610 Rev. F-2014, стр. 10-7, это приемлемо для всех трех классов, если расслоение не покрывает более чем 25% расстояния между сквозными отверстиями или внешними проводниками. Тестовая печатная плата IPC-J-STD-001 Rev F с бессвинцовым покрытием HASL. Компонент – новый 1/4W резистор с аксиальными выводами, монтируемый через сквозные отверстия с электролитически покрытыми медью проводами, покрытый чистым оловом. Бессвинцовый сплав  SAC305, содержащий 96.5% олова, 3% серебра и 0.5% меди – это припой, используемый для тестирования. Максимальная температура пайки 732°F с  временем припаивания 3,48 секунды от обнаружения события припоя до сигнала зеленого света, обеспечивающего успешное формирование IMC.

 

Заключение

Каждый фактор, влияющий на формирование паяного соединения, является элементом риска и может повлиять на выход продукта и повторяемость. Отрасль полагается на контроль входных данных и опыт оператора для минимизации рисков для достижения успеха. Расчет интерметаллического соединения дополняет критерии визуального контроля инструментом, который вводит повторяемость в процесс в режиме реального времени. При определенных модификациях программного обеспечения и оборудования, расчет интерметаллического соединения обеспечит повторяемый процесс, который минимизирует переменные, связанные с опытом и умениями оператора и индивидуальной оценкой, относящейся к формированию успешного паяного соединения.

Благодарности

Автор благодарит STI Electronics за выполнение анализа поперечных сечений образцов для данной статьи.

Основные ссылки

1.      IPC. (1998). IPC-7711, Rework of Electronic Assemblies.

2.      IPC. (2010). IPC-A-600H-2010, Acceptability of Printed Circuit Boards.

3.      IPC. (1996). IPC-6010, Generic Performance Specification for Printed Circuit Boards.

4.      IPC. (2010). IPC-A-610 Rev. F-2014, Acceptability of Electronic Assemblies.

 

Назад