Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Основы проектирования электронных средств Материалы к Экз ОПЭС-2014 РК-01-02 / Не для распространения Введение в технологию поверхностного монтажа

.pdf
Скачиваний:
716
Добавлен:
15.03.2015
Размер:
5.66 Mб
Скачать

Введение

в

технологию

поверхностного

монтажа

Учебное пособие

Оглавление

1.

Трафаретная печать .........................................................................................................

7

 

1.1.

Введение ..................................................................................................................

7

 

1.1.1.

Общие вопросы .......................................................................................................

7

 

1.1.2.

Необходимое количество паяльной пасты.............................................................

8

 

1.2.

Пасты. Состав. Классификация. Правила работы с пастами...............................

10

 

1.2.1.

Состав и классификация .......................................................................................

11

 

1.2.2.

Правила работы с пастами ....................................................................................

14

 

1.3.

Виды трафаретов. Технология изготовления трафаретов....................................

14

 

1.3.1.

Основные материалы и методы изготовления трафаретов..................................

15

 

1.3.2.

Общие рекомендации по выбору толщины и размеров отверстий трафарета....

16

 

1.3.3.

Трафареты для смешанной технологии................................................................

18

 

1.3.4.

Трафареты для ПМИ / flip chip .............................................................................

20

 

1.3.5.

Трафареты для кристаллов....................................................................................

21

 

1.3.6.

Трафареты для ПМИ / BGA..................................................................................

22

 

1.4.

Технологические параметры. Выбор технологических параметров...................

23

 

1.5.

Технология Pin in Paste .........................................................................................

25

 

1.6.

Технология ProFlow ..............................................................................................

26

 

1.7.

Технология нанесения клея через трафарет.........................................................

28

 

1.7.1.

Факторы, подлежащие рассмотрению..................................................................

29

 

1.7.2.

Что дает нанесение через трафарет?....................................................................

30

 

1.7.3.

Нанесение клея через металлический трафарет...................................................

31

 

1.7.4.

Нанесение клея через пластиковый трафарет ......................................................

33

 

1.8.

Дефекты нанесения пасты и способы их устранения ..........................................

34

 

1.9.

Литература.............................................................................................................

38

2.

Дозирование.....................................................................................................................

40

 

2.1.

Введение ................................................................................................................

40

 

2.2.

Альтернативы дозирования ..................................................................................

40

 

2.2.1.

Перенос штырем....................................................................................................

40

 

2.2.2.

Трафаретная печать...............................................................................................

41

 

2.3.

Типы дозаторов .....................................................................................................

43

 

2.3.1.

Ручные дозаторы ...................................................................................................

43

 

2.3.2.

Автоматические дозаторы.....................................................................................

43

 

2.4.

Технологические материалы.................................................................................

49

 

2.5.

Технологические параметры дозирования...........................................................

50

 

2.5.1.

Общие рекомендации............................................................................................

50

 

2.6.

Критерии качества. Дефекты дозирования и способы их устранения ................

52

 

2.6.1.

Критерии качества.................................................................................................

52

 

2.6.2.

Дефекты .................................................................................................................

54

 

2.7.

Дозирование паяльной пасты................................................................................

55

 

2.7.1.

Параметры дозирования под некоторые компоненты .........................................

56

 

2.7.2.

Дефекты .................................................................................................................

57

 

2.8.

Литература.............................................................................................................

58

3.

Установка компонентов.................................................................................................

59

 

3.1.

Описание принципа работы автоматов установки ПМИ.....................................

59

 

3.1.1.

Типы СТЗ...............................................................................................................

60

 

3.1.2.

Типы питателей .....................................................................................................

62

 

3.1.3.

Типы приводов ......................................................................................................

65

 

3.2.

Классификация автоматов установки ПМИ.........................................................

67

 

3.3.

Характеристика каждой из схем автоматов .........................................................

68

 

3.3.1.

Схемы автоматов с раздельным перемещением (X-1, Y-1, Y-2).........................

68

 

3.3.2.

Схема автоматов с установочным модулем карусельного типа..........................

70

2

 

3.3.3.

Схемы автоматов с порталом, перемещающимся по осям X,Y (“один

 

 

портал”, “два портала”).........................................................................................

72

 

3.3.4.

Схемы автоматов с роторными головками...........................................................

74

 

3.3.5.

Схемы автоматов, захватывающих и устанавливающих сразу несколько

 

 

компонентов ..........................................................................................................

76

 

3.4.

Параметры автоматов установки ПМИ................................................................

77

 

3.5.

Точность установки...............................................................................................

77

 

3.6.

Оценка характеристик автоматов по IPC 9850.....................................................

81

 

3.7.

Реальная производительность автоматов.............................................................

82

 

3.8.

Литература.............................................................................................................

85

4.

Пайка оплавлением........................................................................................................

86

 

4.1.

Введение ................................................................................................................

86

 

4.2.

Классификация печей оплавления по способу нагрева .......................................

86

 

4.3.

Профиль пайки. Требования к профилю пайки. Измерение профилей пайки....

87

 

4.3.1.

Профиль пайки и требования к нему....................................................................

87

 

4.3.2.

Измерение профилей пайки..................................................................................

89

 

4.4.

Технология двухсторонней пайки ........................................................................

91

 

4.5.

Пайка в инертной атмосфере ................................................................................

93

 

4.6.

Пайка бессвинцовыми припоями..........................................................................

96

 

4.6.1.

Типы бессвинцовых припоев................................................................................

96

 

4.6.2.

Отличие бессвинцовой технологии от стандартного процесса...........................

99

 

4.6.3.

Пайка бессвинцовыми припоями в инертной среде ..........................................

100

 

4.7.

Дефекты пайки и способы их устранения ..........................................................

102

 

4.8.

Литература...........................................................................................................

108

5.

Пайка волной.................................................................................................................

109

 

5.1.

Введение ..............................................................................................................

109

 

5.2.

Рекомендации по проектированию ПП ..............................................................

111

 

5.2.1.

Посадочное место под компоненты SO и SOJ ...................................................

112

 

5.2.2. Посадочное место под компоненты HTSSOP, SSOP, TSSOP и VSO................

112

 

5.2.3. Посадочное место под компоненты HTQFP, HLQFP, LQFP, MSQFP, QFP,

 

 

SQFP и TQFP .......................................................................................................

114

 

5.2.4.

Посадочное место под компоненты PLCC.........................................................

115

 

5.3.

Способы флюсования..........................................................................................

115

 

5.3.1.

Пенное флюсование ............................................................................................

116

 

5.3.2.

Флюсование распылением ..................................................................................

116

 

5.4.

Модули предварительного нагрева ....................................................................

117

 

5.5.

Конструкции конвейеров ....................................................................................

118

 

5.6.

Гидродинамика волны.........................................................................................

119

 

5.6.1.

Волнообразователь ERSA Power Wave ..............................................................

120

5.7.Припои. Влияние примесей на свойства припоев. Данные стандартов по

 

примесям..............................................................................................................

121

5.8.

Технологические параметры...............................................................................

122

5.9.

Измерение технологических параметров ...........................................................

124

5.10.

Пайка в инертной атмосфере ..............................................................................

125

5.11.

Пайка бессвинцовыми припоями........................................................................

127

5.12.

Дефекты пайки и способы их устранения ..........................................................

130

5.13.

Литература...........................................................................................................

134

6. Селективная пайка.......................................................................................................

135

6.1.

Введение ..............................................................................................................

135

6.2.

Технологии селективной пайки..........................................................................

136

6.3.

Установки селективной пайки............................................................................

139

6.3.1.

Транспортная система.........................................................................................

139

3

6.3.2.

Флюсование.........................................................................................................

139

6.3.3.

Модули предварительного нагрева ....................................................................

140

6.3.4.

Модуль пайки ......................................................................................................

141

6.4.

Технологические параметры селективной пайки ..............................................

141

6.5.

Управление внешним видом паяного соединения.............................................

142

6.6.

Правила конструирования ПУ для селективной пайки .....................................

144

6.7.

Литература...........................................................................................................

144

7. Термокомпрессия..........................................................................................................

145

7.1.

Описание технологической операции и технологические параметры..............

145

7.2.Анизотропные и изотропные клеи для соединения материалов методом

 

термокомпрессии.................................................................................................

145

7.2.1.

Общая характеристика ........................................................................................

145

7.2.2.

Типы полимеров..................................................................................................

147

7.2.3.

Основные типы токопроводящих клеев .............................................................

149

7.3.

Соединение термокомпрессией с помощью припоя..........................................

150

7.3.1.

Область применения ...........................................................................................

151

7.3.2.

Конструкция соединения ....................................................................................

154

7.4.

Дефекты ...............................................................................................................

156

7.5.

Литература...........................................................................................................

157

8. Отмывка.........................................................................................................................

158

8.1.

Причины, приводящие к необходимости отмывки............................................

158

8.1.1.

Высокая температура ..........................................................................................

158

8.1.2.

Повышенная влажность ......................................................................................

158

8.1.3.

Влагозащитные покрытия...................................................................................

158

8.1.4.

Внешний вид изделия..........................................................................................

158

8.1.5.

Внутрисхемный контроль...................................................................................

158

8.1.6.

Ручная пайка........................................................................................................

159

8.2.

Основные типы загрязнений...............................................................................

159

8.3.

Описание технологической операции ................................................................

160

8.3.1.

Процесс отмывки.................................................................................................

160

8.3.2.

Процесс ополаскивания ......................................................................................

160

8.3.3.

Операция сушки ..................................................................................................

160

8.4.

Промывочные жидкости .....................................................................................

161

8.4.1.

Традиционные промывочные жидкости.............................................................

161

8.4.2.

Современные промывочные жидкости...............................................................

161

8.5.

Технология МРС .................................................................................................

163

8.5.1.

Особенности МРС® технологии ........................................................................

163

8.6.

Чистота воды, используемой при операциях отмывки и ополаскивания .........

164

8.6.1.

Качество воды .....................................................................................................

165

8.6.2.

Методы очистки воды.........................................................................................

165

8.7.

Технологические параметры...............................................................................

166

8.7.1.

Процессы отмывки..............................................................................................

166

8.7.2.

Типовые технологические процессы..................................................................

167

8.8.

Дефекты отмывки. Причины возникновения белого налета после отмывки....

169

8.8.1.

Неполностью растворенные остатки флюса ......................................................

169

8.8.2.

Выпадение минеральных солей в осадок ...........................................................

170

8.8.3.

Формирование солей металлов...........................................................................

170

8.8.4.

Отсутствие совместимости материалов паяльной маски с флюсом или

 

моющим раствором.............................................................................................

171

8.8.5.

Частичное или полное удаление наклеек, штрих-кода......................................

171

8.9.

Методы определения качества отмывки ............................................................

171

8.9.1.

Визуальный контроль..........................................................................................

171

4

8.9.2.

Контроль ионных загрязнений............................................................................

172

8.9.3.

Оценка поверхностного сопротивления изоляции (SIR-тест)...........................

173

8.9.4.

Оценка электромиграции....................................................................................

173

8.10.

Литература...........................................................................................................

173

9. Нанесение влагозащитных покрытий .......................................................................

175

9.1.Причины, приводящие к необходимости нанесения влагозащитных

 

покрытий..............................................................................................................

175

9.1.1.

Влияние климатических воздействий ................................................................

175

9.1.2.

Повышенная влажность ......................................................................................

175

9.1.3.

Осмотические явления ........................................................................................

175

9.1.4.

Образование дендритов.......................................................................................

176

9.1.5.

Коррозия ..............................................................................................................

177

9.1.6.

Воздействие плесневого грибка..........................................................................

177

9.2.

Характеристики материалов влагозащитных покрытий....................................

178

9.2.1.

Жизнеспособность смеси....................................................................................

178

9.2.2.

Срок хранения .....................................................................................................

179

9.2.3.

Вязкость...............................................................................................................

179

9.2.4.

Содержание твердой составляющей...................................................................

179

9.2.5.

Отверждение........................................................................................................

179

9.2.6.

Температура отверждения ..................................................................................

179

9.2.7.

Электрические свойства......................................................................................

180

9.2.8.

Влагопроницаемость / влагопоглощение ...........................................................

180

9.2.9.

Химическая совместимость и химическая стойкость........................................

180

9.2.10.

Механическая стойкость.....................................................................................

181

9.2.11.

Ремонтопригодность ...........................................................................................

181

9.2.12.

Термоустойчивость .............................................................................................

181

9.2.13.

Устойчивость к грибкам .....................................................................................

181

9.3.

Технологические материалы...............................................................................

181

9.3.1.

Акриловые покрытия ..........................................................................................

181

9.3.2.

Полиуретан ..........................................................................................................

182

9.3.3.

Покрытия на основе эпоксидных смол...............................................................

182

9.3.4.

Силиконовые влагозащитные покрытия ............................................................

182

9.3.5.

Параксилилен ......................................................................................................

184

9.4.

Методы нанесения влагозащитных покрытий ...................................................

185

9.4.1.

Погружение .........................................................................................................

185

9.4.2.

Селективное автоматизированное нанесение ....................................................

186

9.4.3.

Распыление ..........................................................................................................

186

9.4.4.

Автоматическое распыление ..............................................................................

187

9.4.5.

Ручное распыление..............................................................................................

187

9.4.6.

Аэрозольное распыление ....................................................................................

188

9.4.7.

Нанесение покрытия кистью...............................................................................

188

9.4.8.

Нанесение покрытий в несколько слоев.............................................................

188

9.5.

Литература...........................................................................................................

189

10. Визуальный контроль..................................................................................................

190

10.1.

Введение ..............................................................................................................

190

10.2.

Методы визуального контроля ...........................................................................

190

10.3.

Технологические операции, где необходимо применение визуального

 

контроля...............................................................................................................

193

10.4.

Возможности и погрешности визуального контроля.........................................

194

10.5.

Технологическое оборудование, предлагаемое ОСТЕК....................................

195

10.5.1.

Визуальный контроль..........................................................................................

196

10.5.2.

Визуальный контроль и бесконтактные измерения...........................................

215

5

11. Автоматическая оптическая инспекция ...................................................................

221

11.1.

Введение ..............................................................................................................

221

11.2.

Место системы АОИ в линии поверхностного монтажа...................................

221

11.3.

Классификация систем АОИ...............................................................................

222

11.3.1.

Системы АОИ сканерного типа..........................................................................

222

11.3.2.

Системы АОИ с камерами ..................................................................................

223

11.4.

Способы обнаружения и классификации дефектов...........................................

225

11.4.1.

“Золотая плата” (“golden board”) ........................................................................

225

11.4.2.

Измерение пороговых значений .........................................................................

226

11.4.3.

Стандартное сравнение с шаблоном и статистическое сравнение с шаблоном226

11.4.4.

Интеллектуальные технологии...........................................................................

227

11.5.

Работа с ремонтной станцией .............................................................................

233

11.6.

Показатели эффективности систем АОИ ...........................................................

234

11.7.

Литература...........................................................................................................

235

12. Приложение 1. Упаковки компонентов.....................................................................

236

12.1.

Типы упаковок.....................................................................................................

236

12.1.1.

Упаковка в ленту.................................................................................................

236

12.1.2.

Упаковка в пенал.................................................................................................

237

12.1.3.

Упаковка в матричный поддон...........................................................................

237

12.2.

Чип-компоненты..................................................................................................

237

12.2.1.

Керамические чип-конденсаторы.......................................................................

237

12.2.2.

Танталовые конденсаторы ..................................................................................

238

12.2.3.

Алюминиевые конденсаторы..............................................................................

238

12.2.4.

Чип-резисторы.....................................................................................................

239

12.2.5.

MELF-резисторы .................................................................................................

239

12.2.6.

Чип-индуктивности.............................................................................................

240

12.3.

Дискретные полупроводниковые компоненты ..................................................

240

12.3.1.

Транзисторы в корпусах SOT .............................................................................

240

12.3.2.

Диоды...................................................................................................................

241

12.3.3.

Мощные устройства в корпусах DPAK..............................................................

242

12.4.

Интегральные схемы...........................................................................................

243

12.4.1. PLCC ....................................................................................................................

243

12.4.2. LCC ......................................................................................................................

243

12.4.3. SO

.........................................................................................................................

244

12.4.4. SOJ .......................................................................................................................

244

12.4.5. MSOP ...................................................................................................................

245

12.4.6. SSOP.....................................................................................................................

245

12.4.7. TSSOP ..................................................................................................................

246

12.4.8. TSOP ....................................................................................................................

246

12.4.9. QFP.......................................................................................................................

247

12.4.10. .......................................................................................

CERQUAD и CLCC

251

12.4.11. ..........................................................................................................

Flip chip

252

12.4.12. .......................................................................................................

BGA, CSP

252

6

1. Трафаретная печать

1.1. Введение

1.1.1. Общие вопросы

Целью операции трафаретной печати является нанесение заданного количества паяльной пасты на контактные площадки с определенной точностью и контролируемой повторяемостью. Получающиеся в результате пайки оплавлением паяные соединения обеспечивают электрический контакт компонентов с ПП. С развитием технологии трафаретной печати до уровня, позволяющего наносить пасту на контактные площадки под компоненты с малым шагом выводов, необходимо понимать, какие параметры влияют на результат и как ими управлять.

Нанесение пасты на контактные площадки под компоненты с малым шагом выводов предъявляет более жесткие требования к процессу. Считается, что малым шагом выводов компонентов является шаг 0,65 мм и менее. Однако в современном производстве наметилась тенденция считать малым шаг выводов 0,5 мм и менее. При шаге, превышающем данное значение, совмещение трафарета с ПП и нанесение пасты может производиться без использования систем технического зрения (СТЗ). При шаге выводов, не превышающем 0,65 мм, нанесение пасты предъявляет более жесткие требования, и настоятельно рекомендуется применять СТЗ.

В данном разделе описываются фундаментальные принципы трафаретной печати как технологической операции сборочно-монтажных работ. Качество нанесения пасты имеет существенное влияние как на установку компонентов, так и на пайку. На Рис. 1.1 схематически показана последовательность действий во время трафаретной печати. Паяльная паста продавливается ракелем через отверстия (апертуры) металлического трафарета на ПП. Наиболее важными шагами являются движение пасты перед ракелем, затекание пасты в отверстия, выравнивание отпечатков и разделение трафарета с ПП.

a) Загрузка ПП

б) Прижим ракеля

в) Нанесение паяльной пасты

г) Поднятие ракеля, разделение трафарета с ПП

д) Загрузка следующей ПП

е) Прижим ракеля

7

ж) Нанесение паяльной пасты

з) Поднятие ракеля, разделение трафарета с ПП Рис. 1.1. Процесс трафаретной печати

На этапе трафаретной печати возникает значительная доля дефектов, нередко превышая 60% от всех дефектов после пайки. Однако, когда технологические требования к материалам, конструкции и оборудованию соблюдены (то есть процесс хорошо управляем), доля дефектов, возникающих во время операции трафаретной печати, может быть менее трети при суммарном уровне дефектов 100 ppm.

В целом, качество трафаретной печати определяется пятью группами факторов, которые приведены на Рис. 1.2.

Оборудование

Технологические параметры

 

 

Автомат

 

 

 

 

 

Усилие

 

Скорость движения ракеля

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Зазор между трафаретом и ПП

трафаретной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ракели

 

 

 

 

 

 

печати

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Угол наклона ракеля

 

Качество

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Трафарет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Очистка трафарета

 

Бумага для

Жидкость для

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

трафаретной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

печати

 

 

 

Влажность

 

 

 

Обучение

 

 

 

 

 

 

 

 

очистки

 

 

 

очистки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Температура

 

 

 

Полномочия

 

 

трафаретов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

трафаретов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Компетентность

 

 

 

 

Паяльная паста

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Материалы

Окружающая

 

 

 

 

Персонал

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

среда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1.2. Факторы, влияющие на качество трафаретной печати

1.1.2. Необходимое количество паяльной пасты

Качество паяных соединений описано в стандартах IPC, которые устанавливают требования к форме галтели, подразумевая определенное количество припоя. Однако количество припоя, требуемое для образования качественного соединения, зависит от формы выводов, размеров контактных площадок, компланарности выводов, коробления ПП, смачиваемости и т.д. Многие из этих факторов обычно игнорируются на практике, и рекомендуемое количество пасты задается исходя из размеров контактной площадки.

Припой наносится на ПП в виде пасты и, следовательно, масса наносимого припоя определяется объемом пасты. Количество паяльной пасты должно лежать в определенных пределах. Верхний предел определяется образованием перемычек и шариков припоя в процессе пайки, нижний – слишком тонким слоем припоя в паяном соединении или необходимостью удержания компонентов во время технологических операций, следующих за трафаретной печатью. Таким образом, надежность и технологичность играют здесь важную роль.

В общем, технологические пределы (возможно ли создать соединение?) при применении компонентов с малым шагом выводов до 0,3 мм могут быть более строгими, чем предел надежности (качественное ли соединение?). Это проиллюстрировано на Рис. 1.3.

8

Количество

Дефекты, вызванные

 

 

дефектов

некомпланарностью

 

 

 

выводов компонентов

 

 

 

 

 

Идеальное окно

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

процесса

 

 

 

 

 

 

 

Технологи-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ческое окно

 

Перемычки

Отсутствие

 

 

 

 

 

Количество пасты

 

 

 

 

 

контакта

 

 

Рис. 1.3. Зависимость количества дефектов от количества пасты

Масса припоя, необходимого для создания надежного соединения, различна для разных компонентов, зависит от размеров и формы выводов. Поэтому для заданной паяльной пасты наносимый объем должен адаптироваться под каждый компонент. При трафаретной печати это достигается путем подбора размеров отверстий трафарета: длины, ширины, высоты. Для определения необходимого количества паяльной пасты также использовались размеры контактных площадок. Расчет массы и объема припоя может быть произведен по следующей формуле:

M = VH пр ρпр ,

где M – масса припоя, V – объем пасты,

Hпр – объемная доля припоя в пасте (примерно 50%, что составляет 89% по массе), ρпр – плотность припоя (около 8,5 мг/мм3).

Количество паяльной пасты на 1 мм2 контактной площадки может быть рассчитан

так:

A = VOρп ,

где A – необходимое количество паяльной пасты, мг/мм2,

V– объем отверстия трафарета, мм3,

ρп – плотность пасты, мг/мм3,

O– площадь поверхности контактной площадки, мм2.

ВТабл. 1.1 приведены значения для некоторых типов компонентов. Помимо формы и объема отпечатков пасты третий фактор влияет на процесс. Этот фактор – расположение отпечатка пасты относительно контактной площадки. В идеале, отпечатки паяльной пасты должны быть полностью совмещены с контактными площадками и не смещаться с них во время дальнейших технологических операций, чтобы не происходило образование перемычек и шариков припоя. Но из-за свойств материалов, из которых изготовлена ПП, трафарета и автомата трафаретной печати, а также допусков на параметры процесса, это не всегда может быть достигнуто. Наиболее критичный компонент, присутствующий в изделии, определяет точность процесса нанесения пасты.

Тип компонента

 

Необходимое количество

Требуемая точность

 

пасты, мг/мм2

нанесения отпечатков, мкм

Чип-резисторы,

чип-

0,7

±100

конденсаторы 0402 и 0603

 

 

Чип-резисторы,

чип-

0,7

±200

конденсаторы 0805 и 1206

 

 

9

Мелкие

транзисторы

и

0,7

±200

диоды

 

 

 

 

SSOP,

QFP, шаг выводов

0,6

±100

0,65 мм

 

 

 

 

TSOP, QFP, шаг выводов 0,5

0,4

±50

мм

 

 

 

 

QFP, шаг выводов 0,4 мм

 

0,35

±50

Табл. 1.1. Количество паяльной пасты и требуемая точность нанесения отпечатков для различных компонентов

Значения, приведенные в Табл. 1.1, включают в себя все отклонения и являются максимально допустимыми. Если требования к объему пасты, положению отпечатков пасты и их форме выполнены, то процесс нанесения пасты будет бездефектным.

1.2.Пасты. Состав. Классификация. Правила работы с пастами

Паяльная паста представляет собой массу, состоящую из смеси порошкообразного припоя с частицами, обычно сферической формы, и флюса-связки. Свойства паяльной пасты зависят от процентного содержания металлической составляющей, типа сплава, размеров частиц порошкообразного припоя и типа флюса.

Кпаяльным пастам предъявляются следующие требования:

высокое качество паяных соединений, без разбрызгивания и образования сопутствующих шариков припоя;

хорошие клеящие свойства для удержания компонентов до пайки;

высокая стойкость к растеканию при предварительном нагреве;

минимальное количество легко удаляемых остатков флюса после пайки;

возможность нанесения методом трафаретной печати или дозированием;

длительное хранение без изменения свойств.

Тип частиц

Не более 1% частиц

Диаметр частиц

Не более 10% частиц

припоя

с размерами, мкм

припоя, мкм

с размерами, мкм

Тип 1

150

150-75

20

Тип 2

75

75-45

20

Тип 3

45

45-25

20

Тип 4

45

38-20

20

Тип 5

25

25-15

15

Тип 6

15

15-5

5

Табл. 1.2. Классификация паст по размеру частиц припоя

Паяльные пасты можно классифицировать по размеру частиц припоя в соответствии со стандартом IPC/EIA J-STD-005 (см. Табл. 1.2). При выборе паст с малым размером частиц следует помнить, что такая паста будет легко наноситься даже через маленькие отверстия трафарета, однако процесс пайки может сопровождаться образованием шариков припоя.

Реология паст довольно сложна. Паяльные пасты – неньютоновские жидкости с высокой тиксотропностью, вязкость которых зависит от коэффициента сдвига. Вязкость пасты выше при меньшем коэффициенте сдвига и ниже – при большем. Чем меньше вязкость, тем больше паста напоминает жидкость. Паяльная паста должна легко проникать через отверстия трафарета и перемещаться по поверхности трафарета, но отпечатки на ПП должны сохранять форму. С точки зрения нанесения пасты, предпочтительна средняя и высокая вязкость. Паста с низкой вязкостью (500 тыс. сП) склонна к расслаиванию, паста с очень высокой вязкостью (1400 тыс. сП) может

10