Образование перемычки при разделении
Волновая пайка работает за счет контакта: плата проходит над стоячей волной расплавленного припоя, который смачивает контактные площадки и выступающие контакты. Перемычка образуется в момент, когда плата покидает волну, когда припой между двумя контактами должен разделиться.
Если разделение происходит чисто, поверхностное натяжение втягивает припой обратно в два слоя. Если нет, припой остается в виде перемычки между контактами. Все, что находится ниже, влияет на успешность разделения.
Причина первая: геометрия
- Выступание контактов. Слишком длинный выступ вытягивает хвост припоя из волны; рабочий диапазон составляет около 1,5–2 мм.
- Размер и расстояние между контактными площадками. Слишком большие площадки удерживают больше припоя, чем необходимо для соединения, и излишкам некуда деваться. Плотные поля контактов с широкими площадками образуют перемычку первыми.
- Направление выхода. Последняя площадка, к которой прикасается припой, определяет, образуется ли перемычка. Расширения контактных площадок или «воры» припоя на выходной стороне позволяют припою куда-то деваться.
Причина вторая: флюс
Флюс должен присутствовать, быть активным и равномерным. Недостаточное количество, неравномерное вспенивание, засорение трубки для вспенивания или потеря активности флюса снижают смачивание, а плохое смачивание означает, что припой не оттягивается обратно к контактным площадкам.
Плата также должна быть чистой: окисленные контактные площадки и контакты сопротивляются смачиванию, и припой остается там, где он попал, а не там, где его требует поверхностное натяжение.
Причина третья: тепловая
Волна имеет фиксированный подвод тепла. Плата с толстыми медными слоями, большими тепловыми барьерами или плотной заливкой грунта отводит тепло из зоны контакта, поэтому припой холоднее и менее текучий именно там, где ему нужно стечь.
Предварительный нагрев, конструкция паллет и ориентация толстой меди относительно волны являются рычагами; если в сборке преобладает тепловая инерция, селективная пайка часто является лучшим процессом.
Четвертая причина: химический состав припоя
Припой притягивает медь, а медь повышает температуру плавления и вязкость раствора. Примеси также образуют оксиды и шлак, которые изменяют поведение припоя. Анализ состава припоя, удаление шлака и правильное нанесение сплава являются плановыми профилактическими работами, и они устраняют класс перемычек, который не устранит изменение компоновки.
Правильная последовательность действий
Сначала проверьте химический состав припоя и подачу флюса — их проверка и корректировка обходятся недорого. Затем длину контактов и направление на плате, затем геометрию контактных площадок, затем изменение процесса (селективная пайка или использование поддона), если поле разъемов слишком плотное для припоя.
Качество работы оценивается по стандарту IPC-A-610. Процесс сборки и его контрольные точки описаны на странице производства электронных сборок и в заметке о методах контроля.
