5. Припои и флюсы

Припои — это металлы, которые при пайке служат связкой, соединяющей части изделия, а пайка металлов припоем представляет собой процесс расплавления его, взаимной диффузии и образования металлической связи припоя и соединяемых металлов с последующей кристаллизацией припоя. Естественно, поэтому, что качество паяного соединения зависит от примененного припоя. В связи с этим к припоям предъявляется ряд требований.

1. Температура плавления припоя должна быть ниже температуры плавления соединяемых металлов.

2. Припой должен обладать хорошей жидкотекучестью, чтобы хорошо смачивать паяемые поверхности, проникать в малые зазоры и растекаться по ним.

3. Припой должен за счет процесса взаимной диффузии образовывать с соединяемыми металлами как в жидком, так и в твердом состоянии сплав, обеспечивающий прочное соединение паяемых поверхностей металлов. 4. Коррозионная стойкость припоя и соединяемых металлов должна быть примерно одинаковой.

5. Коэффициенты линейного расширения припоя и соединяемых металлов должны быть максимально близкими. 6. Припой должен быть достаточно пластичным и позволять изготавливать из него листы, фольгу и проволоку.

7. Припой не должен растворять паяемые металлы и проникать по границам зерен.

8. В твердом и жидком состоянии припой не должен снижать прочностные и пластические характеристики паяемых металлов и тем самым способствовать их хрупкому разрушению. 

Флюс — вещества (чаще смесь) органического и неорганического происхождения, предназначенные для удаления окислов с поверхности подпайку, снижения поверхностного натяжения, улучшения растекания жидкого припоя и/или защиты от действия окружающей среды[1]. Паяльный флюс не должен взаимодействовать с припоем, кроме флюсов для реактивно-флюсовой пайки. В зависимости от технологии, флюс может использоваться в виде жидкости, пасты или порошка. Существуют также паяльные пасты, содержащие частицы припоя вместе с флюсом; иногда трубка из припоя содержит внутри флюс-заполнитель.

6. Технология ручной пайки

Доработка с использованием ручного труда и ремонт печатных узлов востребованы практически каждым производителем радиоэлектронной аппаратуры и используется в задачах, где применение автоматизированного способа сборки ограничено в силу ряда причин.

Минимизация стоимости и времени доработки (ремонта) печатных узлов, а также обеспечение при этом высокой надежности устройства являются первостепенными задачами для данного этапа.

Ручные сборочные операции при полной сборке изделия оправданы только для производства пилотных и тестовых изделий, когда вопрос о цене и повторяемости не стоит. К тому же ручная пайка это очень затратный по времени технологический процесс, сопряженный с большой вероятностью ошибки оператора (человеческий фактор). Так же этот процесс не является полностью безвредным для оператора, поскольку приходится взаимодействовать сотней химических соединений, некоторые из которых могут негативно воздействовать организм человека.

Применение современных эффективных решений позволяет минимизировать расход технологических материалов, уменьшить трудоемкость пайки, и в то же самое время обеспечить высокое качество сборки и высокую надежность радиоэлектронного устройства.

Оптимальная температура жала и требуемая мощность при ручной пайке зависят от конструкции паяльника и выполняемой задачи. При работе с бессвинцовыми трубчатыми припоями, имеющими температуру плавления в пределах 217 – 227°С, минимальная температура жала паяльника должна составлять 300°С. В процессе пайки необходимо избегать избыточно высокой температуры жала и чрезмерного времени пайки. Для большинства задач при работе с традиционными и бессвинцовыми припоями оптимальная температура жала паяльника составляет 315 – 370°С. В некоторых случаях хорошие результаты могут быть получены при кратковременном (до 0,5 секунд) нагреве с повышенной температурой жала 340-420°С