Подготовка поверхностей

       Качество выполнения паяного соединения во многом зависит от тщательности подготовки соединяемых поверхностей. Для получения прочного соединения необходима хорошая смачиваемость поверхностей флюсами и припоями, которая зависит от свойств материалов, так и от наличия на соединяемых поверхностях оксидов, органического загрязнения, остатков абразивных частиц и других инородных материалов.

       Способы предварительной очистки паяемых поверхностей можно разделить на две группы: механические, предусматривающие механическое удаление поверхностного слоя металла; химические, предусматривающие как удаление поверхностного слоя металла травлением, так и отмывку поверхности от загрязнения. При сильном загрязнении поверхностей, подлежащих пайке, часто применяют сочетание механической и химической очистки.

Механическая очистка поверхностей

            Удаление поверхностного слоя металла с помощью острого инструмента тина ножа, скребка, шабера и т.п. применяют в индивидуальном производстве при малых площадях соединяемых поверхностей с последующим контролем качества по характерному металлическому блеску обработанных поверхностей.

       Высокопроизводительную гидроабразивную обработку поверхностей, например ПП, осуществляют путем подачи гидроабразивной пульпы через сопла при давлении 0,4 – 0,8 МПа. Однако при обработке мягких материалов есть опасность внедрения в их поверхность частиц абразива, которые ухудшают смачиваемость поверхностей. Для устранения этого явления рекомендуется проведение последующего подтравливания поверхности с целью удаления внедрившихся абразивных зерен.

            Шлифовка поверхностей абразивными пастами на основе пемзы, венской извести и т. д., взвешенными в различных растворах, так­же не исключает внедрения частиц в мягкие металлы и требует по­следующей химической обработки.

Сухая или мокрая очистка поверхностей с помощью вращающихся или осциллирующих щеток из синтетического материала с введенными в его состав абразивными частицами является наибо­лее эффективным и производительным процессом, практически ис­ключающим внедрение абразива в поверхность металла.

Окончательная отделка (аппретирование) поверхностей проволочными или жесткими нейлоновыми щетками с воздействием растворов, сманивающих и удаляющих предыдущие загрязнения, гарантирует отсутствие абразивных частиц и часто применится для подготовки поверхности ПП.

Химическая очистка поверхностей

Травление подготавливаемых поверхностей производят в растворах кислот, которые должны уда­лить тонкий слой металла, не затрагивая его основной массы и не разрушая других материалов, например диэлектрика ПП. Состав растворов зависит от вида металла, а концентрация кислот в воде определяется необходимой скоростью травления при заданной тем­пературе раствора. После операции травления поверхности должны быть тщательно промыты, желательно с воздействием ультразву­ковых колебаний. Отметим также, что некоторые виды флюсов оказывают слабое травящее воздействие на спаиваемые по­верхности.

Отмывку поверхностей от органических веществ (жировых пя­тен, смазки, краски и т.п.) производят органическими растворителями типа спиртов, спиртобензиновых и спиртофреоновых смесей путем окунания, струйной или ультразвуковой промывки.

 

Предварительное облуживание поверхностей

Для подготовки поверхностей под пайку в серийном производстве, как правило, осу­ществляют их предварительное облуживание. При использовании защитного гальванически осажденного металлорезиста олово — свинец на печатных платах практикуют его оплавление. Выводы навесных элементов, монтируемых на платах, после их формовки и обрезки облуживают перед межоперационным хранением (некоторые ЭРЭ поставляются с облуженными выводами). При предвари­тельной подготовке монтажных проводов, кабелей, жгутов производят облуживание участков проводов, предназначенных для после­дующей пайки.

Проверка подготовленных поверхностей

Контроль подготовленных поверхностей на паяемость определяет их пригод­ность для пайки. В промышленности существует большое количе­ство методов контроля на паяемость различных типов деталей. Они основаны на оценке качества и времени смачивания в системе ме­талл — флюс — припой.

Простейший контроль паяемости выводов навесных элементов или подготовленных к пайке концов проводов осуществляют путем опускания образца во флюс и затем в расплавленный припой на заданное время с последующей оценкой площади облуживания по­верхности, контактировавшей с припоем. При этом должно облудиться не менее 95% этой поверхности.

Критериями оценки качества паяемости монтажных отверстий ПП являются время и качество смачивания поверхности отверстий при прохождении через них расплавленного припоя при погружении (с заданной скоростью) в ванну с припоем образца ПП или пропускании шарика расплавленного припоя сквозь подготовленные к пайке отверстия.