Продукция

Услуги

Влияние примесей на результаты пайки волной припоя

В процессе пайки волной припоя печатных узлов состав припоя постоянно меняется, в основном снижается содержание олова. Кроме того, припой насыщается примесями. Увеличение количества дефектов, появление матовых и пористых паяных соединений свидетельствует о загрязнении припоя примесями. Примеси оказывают влияние на текучесть припоя, припой становится более вязким, появляются перемычки и сосульки припоя, что приводит к дорогостоящим и трудоемким ремонтным работам. Дефекты пайки, вызванные примесями, могут проявляться как в процессе производства ПУ, так и в процессе эксплуатации изделия.
Для достижения высоких результатов пайки необходима организация эффективного контроля примесей в припое.

Контроль примесей в припое

Контроль примесей осуществляется путем химического анализа припоя.

Проверка включает:

  • Выборочный анализ нового припоя загружаемого в ванну (при пополнении или замене)
  • Анализ в ванне установки пайки волной припоя проводится не реже 1 раза в месяц для установок с загрузкой ванны 100-110 кг и не реже 1 раза в 3 месяца для установок с загрузкой больше 300 кг.

Рекомендации по взятию проб.

Оловянно-свинцовые сплавы при затвердевании проявляют тенденцию к расслаиванию при медленном охлаждении, в результате этого на отдельных участках может происходить обогащение припоя примесями, что приводит к неправильным результатам анализа. Поэтому для взятия проб рекомендуется:

  • Обеспечить температуру в ванне с припоем не ниже 240°С
  • Использовать черпак для взятия проб из нержавеющей стали
  • Взятие проб производится при включенных волнообразователях

Результаты анализа должны содержать процентно-весовые доли следующих элементов: Си, Ag, Au, Zn, A1, Cd, Sb, As, Bi, Fe, Ni, P. Точность измерений должна составлять 0,001%.

ПДК примесей в припое.

Если степень загрязнения припоя для пайки превышает установленные нормы, то следствием этого являются технологические дефекты. В связи с этим на предприятиях внутренними нормативами должны устанавливаться допустимые максимальные степени загрязнения припоя и определяться периодичность анализа припоя. Влияние примесей на качество расплавленного припоя приведено в таблице 1. Как видно из таблицы, требования отечественных и зарубежных нормативных документов "слегка" отличаются. Следовательно, наиболее дешевые припои, даже удовлетворяющие требованиям отечественного ОСТ 4Г 0.054.267, не обязательно наиболее экономичны с точки зрения срока жизни в ванне, надежности и качества паяных соединений.

Корректировка состава припоя.

При превышении хотя бы одного из предельно допустимых показателей по примесям ванна для пайки считается не пригодной для использования. Однако в очень редких случаях необходима полная замена содержимого ванны, как правило, замене подвергается лишь часть припоя. Превышение допустимого предела для каждого элемента примеси (А) может быть определено по формуле: А = ((С - В) / В) * 100%, где С - результат анализа, В - допустимое значение. В результате удвоения полученного результата определяется количество припоя подлежащего замене, при этом степень загрязнения ванны по данной примеси уменьшается до 50% предельно допустимого значения.

Пример: Измеренное содержание Cu в ванне составило 0,28%. Предельно допустимое содержание Cu в ванне 0,25%. Содержание ванны 500 кг. А = ((0,28 - 0,25) / 0,25) * 100% = 12% (превышение допустимой концентрации примеси Cu на 12%).

Таким образом, количество припоя подлежащего замене составляет 24% от объема ванны. Замена 24% от 500 кг = 120 кг. Необходимо заменить 120 кг припоя в ванне новым припоем.
Снизить концентрацию следующих примесей в припое также возможно с применением перфорированного черпака: Cu до 0,17 - 0,19%, Fe до 0,01% и Au до 0,15%.

Наименование примесей

ПДК примесей в
ванне припоя, %

Влияние превышения предельно допустимой концентрации (ПДК) примесей в припое на качество пайки

по ОСТ 4Г0.054.267

по зарубежным стандартам

Медь

0,50

0,05 - 0,08

Припой более вязкий, поверхности паек зернистые, увеличивается время смачивания, припой прилипает к плате

Золото

0,20

0,08

Образуются хрупкие соединения с оловом и свинцом, приводящие к снижению прочности паяного соединения, тусклая поверхность пайки

Железо

0,02

0,01-0,02

Зернистая поверхность пайки, образуется FeS2

Алюминий
Цинк
Кадмий

0,008
0008
0,008

0,001- 0,005
0,001 - 0,005
0,001 - 0,005

Повышает температуру плавления, зернистая и тусклая поверхность пайки, увеличивается скорость окисления поверхности расплавленного припоя, снижается коэффициент растекания припоя.

Висмут

1,0

0,05 - 0,1

Потускнение припоя и поверхностипаяного соединени

 

Ниже преведена статья о том, каким образом и как часто нужно проводить анализ припоя, а так же как справиться с примесями при пайке волной припоя:


Назад к списку

Яндекс.Метрика