![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
Компьютеры, Программирование
Компьютерные сети
Технология и оборудование для нанесения припойной пасты |
Министерство образования Республики Беларусь Учреждение образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» Кафедра РЭС РЕФЕРАТ На тему: «ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ припойной пасты» МИНСК, 2008 1. Характеристика свойств припойных паст и особенности их выбора Припойные пасты широко используются в технологии ПМ и их физические свойства оказывают значительное влияние на характеристики паяных соединений. Поэтому к ним добавляется ряд специфических требований. Прежде всего паста после нанесения должна сохранять свою форму, положение и требуемую толщину, обладать клеящими свойствами (для исключения сдвига во время пайки). B то же время паста должна иметь относительно низкую вязкость (для обеспечения технологичности при нанесении её черёз трафарет). В состав припойных паст входят материал припоя, флюс, связующее вещество, органический растворитель и различные специальные добавки, придающие пасте требуемые свойства, например вязкость. Основной составляющей частью припойной пасты является порошок припоя, получаемый путем пульверизации расплава припоя через специальные сопла. Порошок должен быть сферическай формы (согласно стандарту IPC-SP-819, отношение длинны к ширине должно находиться в пределах 1,5—1,0) c диаметром шарика припоя от 0,125 до 0,04 мм. Чем мельче порошок, тем качественнее паста (c токи зрения реологических свойств), но зато резко сокращается срок её сохранности из-за повышенной окисляемости припоя. Следует обратить внимание, что при использовании пасты с основной фракцией порошка припоя менее 40 мкм ухудшается качество отмывки из-за большого количества окисленных частиц, свыше 70 мкм — образуются крупные шарики припоя, которые, попадая под корпуса компонентов и внедряясь в защитный слой ПП, трудно удаляются, что может вызвать замыкание. Наилучшие результаты получаются при использовании припойной пасты с фракцией порошка 40—60мкм (рис. 1). Рис. 1. Микрофотография припойной пасты с хорошим качеством диспергирования частиц порошка припояПрипойные пасты характеризуются сложными реологическими свойствами. С точки зрения реологии она представляет собой тиксотропную, псевдоупругую смесь. Тиксотропность — это свойство жидкостей изменять вязкость во времени под действием постоянного сдвигающего усилия. Такое явление связано с наличием петли гистерезиса в зависимости напряжения сдвига от скорости сдвига при увеличении и последующем уменьшении последней. Тиксопропное поведение припойной пасты вызывает изменение ее вязкости в течение времени от последнего перемешивания до нанесения на плату, что отрицательно влияет на повторяемость ее технологических свойств. Аналогичные результаты получаются при измерении вязкости пасты в различные моменты времени после перемешивания. На реологическое поведение пасты при трафаретной печати оказывает влияние несколько факторов, основными являются форма и размеры частиц, содержание припоя в пасте. Как уже упоминалось, частицы с формой, близкой к сферической, оказывают наименьшее абразивное воздействие на трафарет, что увеличивает срок их службы.
Конечно же, при неизменных условиях окружающей среды вязкость паст будет снижаться с уменьшением размера частиц. Следует отметить также, что свойства паст можно изменять с помощью специальных модификаторов. Обычно содержание припоя в пасте составляет 85—92%. Чаще всего состав припойных паст выражается как соотношение ингредиентов, входящих в его состав, например: 63/37— 63% олова и 37% свинца (наиболее широко применяемый состав для ПМ). С увеличением содержания припоя затруднятся нанесение пасты через трафарет, возрастают также развиваемые ракелем усилия, однако уменьшается и растекание припоя при его нагреве, что снижает вероятность образования перемычек и наплывов. Если в отдельных деталях и корпусах существуют серебряные контакты (выводы), то используются серебросодержащие припойные пасты (содержание серебра не менее 2%). Такие пасты имеют повышенную коррозионную стойкость и пластичность, предотвращают миграцию серебра из выводов, а главное снижают результирующую силу поверхностного натяжения при пайке. В качестве связующего вещества в припойных пастах используют добавки эпоксидных смол. Если паста наносится на контактные площадки менее 1,25мм, рекомендуется применять припойную пасту с этилцеллюлозой. Реже используют неаргонические соединения (оксид висмута, боросиликатные стекло и др.). Клеящая добавка должна быть согласована по своим физико-химическим свойствам с материалами флюса и растворителя. Как было отмечено выше в технологии ПМ главным образом применяются оловяно-свинцовые припои, характеристики которых приведены в табл. 1. При выборе припоя учитываются требования механической прочности, электрические и теплофизические характеристики, а также их стоимость. Наиболее часто применяются эвтектические сплавы 60S /40Pb, 63S /37Pb. Сплавы с малым содержанием олова (5S /95Pb, 10S /90РЬ) являются наиболее дешевыми, однако имеют повышенную температуру плавления и используются для лужения выводов чип-компонентов. Соединение 50S /50Pb отличается более низкой смачиваемостью. Сплавы с добавками серебра (62S /36Pb/2Ag) применяются для пайки компонентов с серебрянными покрытиями выводов, так как наличие серебра в припое снижает растворимость серебряного покрытия выводов в олове. Эти припои обладают высокой прочностью. Еще более высокой прочностью, а также повышенной смачиваемостью по сравнению с оловянно-свинцовыми припоями отличаются сплавы олово—серебро (95S /5Ag и эвтектика 96,5S /3,5Ag). Характерной особенность этих композиций является также высокая устойчивость к термоциклированию, что обусловливает перспективность их применения для пайки элементов с различным ТКЛР. Конечно же, стоимость таких припоев намного выше, чем оловянно-свинцовых. Устойчивость к термоциклированию повышается еще больше при введении в этот сплав сурьмы. Кроме того, используется и двойной сплав олово—сурьма (99S /lSb), который улучшает прочность соединения и рекомендуется для применения в условиях повышенной ползучести.Таблица 1. Состав и основные характеристики припоев Состав Свойства и область применения 75Pb/25S 50Pb/50Sri 25Pb/77S Минимальное растворение золота, ' более высокая пластичность по сравнению с припоями S /Pb; пайки выводов ИЭТ 37,5S /37,5Pb/251 Хорошая смачиваемость; не рекомендуется для пайки золота 80Au/20S Наилучший припой для золота; пайки выводов 63S /37Pb 60S /40Pb 50S /50Pb 10S /90Pb 5S /95Pb Наиболее широко используемые сплавы для ПМ, низкая стоимость, хорошие соединения; не рекомендуется для золота и серебра, так как легко их растворяют; для выводов чип-элементов 62S /36Pb/2Ag 10S /88Pb/2Ag lS /97,5Pb/l,5Ag Припои с небольшой добавкой серебра для снижения растворимости серебряных покрытий; не рекомендуется для золота, сплав 62/36/2 является наиболее прочным среди S /Pb припоев 96,5S /3,5Ag 95S /5Ag Широко используемые припои, обеспечивающие высокую прочность без применения РЬ; минимальный рЈст-вор серебра; не рекомендуется для золота 42S /58Bi 65Sri/35Bi 40S /40Pb/20Bi Низкотемпературный эвтектичный сплав большой прочности Для пайки компонентов, чувствительных к перегреву, применяются сплавы с добавками висмута (температура плавления121°С для 40S /40Pb/20Bi), которые имеют относительно высокую прочность.
В последние годы большое внимание уделяется разработке и применению, бессвинцовых припоев. Наряду с приведенными в табл. 3.2 припоями S /Ag, S /Bi применяются также сплавы системы 99,3S /0,7Cu (температура эвтектики ТЕ= 227 °С), 99 S /9Z (ТЕ = 198 °С), 65S /25Ag/10Sb ( E = 233 °С), 99,5S /3,5Ag/l,OZ (Г/, = 217 °С), 0,5S /7,5Bi/2,OAg (ТЕ = 207—212 °С), 95,5S /4,OCu/ 0,5Ag (Тпл = 216—222 °С). Флюс в составе припойных паст предназначен для повышения смачиваемосги, растворения оксидных пленок на поверхности выводов и контактных площадок, а также для предотвращения их окисления в процессе пайки. Он также уменьшает тиксотропность паст со временем. Следует иметь ввиду, что для эффективного действия флюса необходимо правильно выбрать температурно-временной режим пайки, так как, например если температура разогрева платы повышается слишком быстро, то это приводит к испарению растворителя, входящего в состав флюса и к потере его активности, разложению и выгоранию других компонентов, что ухудшает качество пайки. Если процесс нагрева завершен, то могут не успеть раствориться все оксиды. В зарубежной электронной технике в настоящее время используются следующие виды флюсов: R — слабоактивные флюсы на основе канифноли; RA — канифольные активные флюсы, и состав которых входят галогены, минеральные кислоты и соли аминов; применяются для пайки металлов, имеющих плохую смачиваемость; RMA — канифольные флюсы средней активности, активированные органическими кислотами, аминами, хлористыми аминами; О А — органические активные флюсы Важные требования к флюсам — отсутствие коррозии и возможность их легкого удаления после пайки. Следует отметить, что для приготовления паст на основе припоя олово—свинец (S —РЬ) чаще всего используют слабоактивные канифольные флюсы (RMA), которые не образуют коррозионно-активных остатков. Содержание флюса в пасте порядка 2% при толщине наносимой пасты 0,05—0,25 мм. Фирма «Heraeus» (Германия) имеет большой опыт в технологии приготовления припойных паст. Этой фирмой разработаны и выпускаются припойные пасты, которые условно можно разделить на три группы: серебросодержащие, золотосодержащие и пасты без благородных металлов. Отечественные припойные пасты ПП-111, ПП-112, ПП-113 и ПП-114 предназначены для сборочно-монтажных работ, изготавливаются на основе припоя ПОС-61. Самой распространенной (доступной) является слабоактивная канифольная паста ПП-112 АУК 0.029.009 ТУ, но главный ее недостаток заключается в применении хлористого метила при отмывке ПП после пайки. Паста ПЛ-114 предназначена для водорастворимой очистки. В технологии толстопленочной ГИС используется широкая гамма припойных паст, применение которых допустимо и в технологии поверхностного монтажа (табл. 2). Важной операцией при изготовлении припойных паст является диспергирование расплава припоя, которое может осуществляться в струе газа и ультразвуковым методом. При распылении припоя в струе газа частицы металла обладают высокой кинетической энергией, их фильтрация для отделения из металлогазовой смеси затруднена. Выход такой смеси за пределы рабочего объема опасен и недопустим.
Очевидно, что наиболее перспективна такая форма реализации в случаях продажи товаров производственного назначения (сырья, технологий, оборудования и т.Pд.). Торговля по каталогам и на основе информационных писем, а также телевизионной и радиорекламы относится к разряду не магазинной розничной торговли, поскольку она не связана с использованием традиционных магазинов. Кроме того, в ее разряд входит торговля с помощью торговых автоматов и прямые продажи на дому. Торговые автоматы. Торговые автоматы устанавливаются как внутри магазина, так и вне его (в гостиницах, барах, иногда на улицах). Они предназначены для продажи определенного круга товаров повседневного спроса (сигарет, напитков, бутербродов, печенья, канцелярских принадлежностей и пр.). Их главное достоинство состоит в круглосуточной работе и в отсутствии торгового персонала. Однако торговые автоматы требуют интенсивного технического обслуживания и своевременного пополнения запасов. В нашей стране применяются автоматы, продающие напитки, жидкости типа растительного масла, почтовые открытки
2. Минеральные ресурсы как определяющий фактор экономического роста в России
3. Платежи за использование природных ресурсов
4. Рациональное использование водных ресурсов
5. Основы рационального использования природных ресурсов в условиях научно-технического прогресса
9. Анализ использования трудовых ресурсов на примере
10. Использование природных ресурсов, как условие и фактор развития и взаимодействия человека и природы
11. Производство и масштабы использования минерального сырья
12. Анализ использования материальных ресурсов
13. Служат ли минеральные ресурсы фактором экономического роста?
14. Некоторые последствия использования пестицидов для степных птиц Восточной Европы
15. Воспроизводство, размещение и использование трудовых ресурсов РФ
16. Из истории открытия и использования рыбных ресурсов южной части Тихого океана
17. Рациональное использование природных ресурсов
18. Анализ использования трудовых ресурсов РСПУП "Гомельская птицефабрика"
19. Использование лесных ресурсов
20. Пути повышения эффективности использования трудовых ресурсов в РСУП "Родина"
25. Анализ использования трудовых ресурсов ОАО "Нефтяная компания "Таркосаленефтегаз"
26. Анализ наличия и использования трудовых ресурсов
27. Нормирование и рациональное использование материальных ресурсов предприятия
29. Эффективное использование трудовых ресурсов – залог выхода из социально-экономического кризиса
30. Эффективность использования трудовых ресурсов в Ставропольском крае
31. Социальные предпосылки и последствия использования информационных технологий в социальной сфере
32. Анализ использования финансовых ресурсов на ОАО "Волгателеком"
33. Формирование и использование финансовых ресурсов хозяйствующих субъектов в условиях рынка
34. Проблемы использования водных ресурсов
35. Рациональное использование природных ресурсов
36. Современное состояние природы Беларуси: недра и минеральные ресурсы
37. Проблемы использования водных ресурсов
41. Анализ использования трудовых ресурсов предприятия (на примере ООО "Ильнур")
42. Анализ эффективного использования материальных ресурсов
43. Анализ эффективности использования материальных ресурсов
44. Анализ эффективности использования трудовых ресурсов
45. Повышение эффективности использования трудовых ресурсов ООО "Стародубский сыр"
46. Ревизия (аудит) обеспеченности и использования трудовых ресурсов
48. Эффективность использования трудовых ресурсов в организации
50. Использование морских - возобновляемых ресурсов в производстве электроэнергии
51. Трудовые ресурсы и пути улучшения их использования
52. Ценообразование и использование ресурсов: рента, ссудный процент и прибыль
53. Создание и использование музейных информационных ресурсов
57. Ресурсосбережение и определение оптимального соотношения ресурсов
58. Рыбные ресурсы их использование и охрана
59. Каковы правила оформления и использования визитных карточек?
60. Земельные ресурсы и эффективность их использования (на примере СПК Агрофирма "Родина")
61. Методы оптимального использования и воспроизводства лесных ресурсов
62. Показатели эффективности использования ресурсов организации
63. Ресурсы Мирового океана и перспективы их использования
65. Дидактические основы использования игрового метода на уроке физкультуры в 10 классах
66. Использование культурно-исторических ресурсов при создании тура для туристов из КНР
67. Финансовые ресурсы предприятия их формирование и эффективное использование
68. Морские биологические ресурсы Дальнего Востока. Проблемы с их использованием
69. Водные ресурсы: использование и загрязнение
73. Проект "Глобалстар". Геодезические спутники /ERS-1,ERS-2/
74. Анализ медико-биологических данных с использованием Excel и СПП STADIA
75. Билеты по биологии за курс 10-11 классов
77. БАД к пище и их использование в бодибилдинге
78. Биоэтические аспекты использования животных в биомедицине
80. Характеристика современных средств поражения и последствия их применения
82. Гладкий Лавров - учебник географии 10 класса - население - 30 тестов
83. Проблема занятости трудовых ресурсов, их численность. Центральный экономический район.
84. Территориальные особенности обеспеченности хозяйства Украины природными ресурсами (Контрольная)
85. Энергетические ресурсы мирового океана
89. Минеральные воды
90. Водные ресурсы
92. Геодезия и картография. Создание топографических карт и планов масштаба 1:5000
93. Минеральный состав, текстуры и структуры руд.
95. Коллективное использование произведений
97. Межбанковские отношения на основе использования высоких технологий интербанковских телекоммуникаций
98. Гражданское законодательство России в 1 половине 19 века
99. Особенности и правовые последствия принятия наследства в Российской Федерации
100. Лжедмитрий 1