Способ лужения и пайки

 

СПОСОБ ЛУЖЕНИЯ И ПАЙКИ, преимущественно выводов радиоэлементов оловянно-свинцовым припоем, включающий нанесение на поверхность расплавленного припоя слоя флюса. погружение выводов в припой, выдерживание в припое до смачивания обрабатываемых поверхностей выводов припоем и извлечение из припоя, отличающийся тем, что, с целью повьшения качества лужения и пайки и исключения операции отмывки выводов от флюса после лужения и пайки, берут флюс, содержащий фосфаты щелочных и щелочно-земельных металлов , в слое флюса формируют сквозную лунку путем дозированного нанесения флюса на поверхность припоя в количестве 0,08-0,5 г/см и через границу раздела фаз флюс-припой пропускают постоянный электрический ток, используя в качестве катода . (Л расплавленный припой. 6 3 1 оо ел 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУбЛИК

4(51) В 23 К 1/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3622611/25-27 (22) 20.05.83 (46) 07.03.85. Бюл. N - 9 (72) И.Ф.Образцов, И.А.Тимошин, Б.А.Пиляев и М.Г.Черный (53) 621.79 1.3(088.8) (56) 1.Буслович С.Л., Гельфгат Ю.М., Коциньш И.А., Калкут Л.Е.Автоматизация пайки печатных плат. M., "Энергия", 1976, с. 96-108.

2. Латко Н.Ф.,Лашко-Аванян С.В.

Пайка металлов. М., Машгиз, 1959, с. 178-179 (прототип).

:(54)(57} СПОСОБ ЛУЖЕНИЯ И ПАЙКИ, преимущественно выводов радиоэлементов оловянно-свинцовым припоем, включаюпдй нанесение на поверхность расплавленного припоя слоя флюса, „„SU„„1143о41 А погружение выводов в припой, выдерживание в припое до смачивания обрабатываемых поверхностей выводов припоем и извлечение из припоя, отличающийся тем, что, с целью повышения качества лужения и пайки и исключения операции отмывки выводов от флюса после лужения и пайки, берут флюс, содержащий фосфаты щелочных и щелочно-земельных,металлов, в слое флюса формируют сквозную лунку путем дозированного нанесения флюса на поверхность припоя в количестве 0,08-0 5 г/см и через границу раздела фаз флюс-припой пропускают постоянный электрический ток, используя в качестве катода расплавленный припой.

143541 . 2!

О l5

25

35

45

55

1 1

Изобретение относится к пайке, в частности к способам лужения и пайки низкотемпературными припоями выводов радиоэлементов и печатных плат погружением их в расплавленный припой, и может быть использовано в электротехнической и радиотехнической промышленности, а также в приборостроении.

Известен способ лужения и пайки, при котором детали предварительно флюсуют, а затем погружают в ванну с расплавленным припоем (t).

Недостатком способа является необходимость защиты поверхности расплавленного припоя от окисления и очистки ее от окислов перед погружением деталей в расплав, а также отмывки деталей от остатков флюса после лужения и пайки.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ лужения и пайки деталей, включающий нанесение на поверхность расплавленного припоя слоя флюса, погружение деталей в припой, выдерживание в припое до смачивания обрабатываемых поверхностей деталей припоем и извлечение из припоя f2).

Слой флюса обеспечивает защиту припоя от окисления и флюсование деталей непосредственно при погружении их в ванну.

Недостатками способа являются низкое качество лужения и пайки изза недостаточного времени флюсования и необходимость отмывания деталей от остатков флюса, захваченного при извлечении из ванны.

Целью изобретения является повышение качества лужения и пайки и исключение операции отмывки выводов от флюса после лужения и пайки.

Поставленная цель достигается тем, что в способе лужения и пайки, преимущественно выводов радиоэлементов оловянно-свинцовым припоем, включающем нанесение на поверхность расплавленного припоя слоя флюса, погружение выводов в припой, выдерживание в припое до смачивания обрабатываемых поверхностей выводов припоем и извлечение из припоя, берут флюс, содержащий фосфаты щелочных и щелочно-земельных металлов, в слое флюса формируют сквозную лунку путем дозированного нанесения

1 флюса на поверхность припоя в количестве 0,08-0,5 г/см и через границу раздела фаз флюс-припой пропускают постоянный электрический ток, используя в качестве катода расплав ленный припой. .Образованная во флюсе лунка позволяет погружать изделие, подлежащее лужению и пайке, в чистый расплавленный припой без соприкосновения с флюсом,. а следовательно, полностью исключить из технологического процесса последующую операцию очистки и повысить надежность паяного соединения.

Сквозная лунка образуется за счет нанесения на поверхность расплавленного припоя определенного количества флюса, при котором .выполняется условие термодинамического равновесия системы с разрывом слоя флюса.

Флюс кроме канифоли содержит фосфаты щелочных и щелочно-земельных металлов, например фосфаты натрия, калия и кальция.

В. момент нахождения флюса на поверхности расплавленного припоя происходит диффузия натрия, калия, кальция и фосфора в расплавленный припой. Происходит легирование оловянно-свинцового припоя, который приобретает самофлюсующие свойства., при этом процесс легирования припоя протекает непрерывно при поддержании постоянной максимальной концентрации ионов, что приводит к значительному снижению непропаев и повышению надежного паяного соединения.

Прикладываемое напряжение позволяет ускорить и стабилизировать процесс легирования припоя, а также процессы лужения и пайки за счет того, что положительно заряженные ионы компонентов флюса под действием положительного потенциала увеличивают скорость перехода в область. отрицательного потенциала, т.е; в расплавленный припой, насыщая его положительными ионами, которые повышают самофлюсующие свойства припоя, а следовательно, позволяют резко снизить время процесса легирования припоя и сократить время лужения и пайки.

Кроме того, отрицательный потенциал, прикладываемый к расплавленному припою, а следовательно, и к обрабатываемому изделию препятству-ет растворению в расплаве основного.

Составитель Ф. Конопелько

Редактор Н.Тупица Техред С.Мигунова

Корректор О.Луговая

Заказ 815/12 Тираж 1086

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 металла, например, меди за счет ее восстановления на поверхности, что исключает загрязнение припоя и в

4 раза увеличивает срок его службы.

На фиг.1 представлена схема способа лужения и пайки выводов радиоэлементов с подключением отрицательного потенциала к выводу, на фиг.2 — то же, с подключением к ванне.

Способ осуществляется следующим образом.

В тигле 1 расплавляют припой 2, например ПОС-61, и на его поверхность наносят флюс 3, содержащий фосфаты натрия, калия, -кальция и канифоль.

Флюс наносится по периметру тигля 1 в количестве 0,08-0,5 r на

1 см площади поверхности расплава.

При этом на поверхности припоя образуется зона 4, свободная от легирующего состава. Далее на поверхность флюса 3 опускают кольцевой электрод 5, на который подают положительный потенциал от источника 6

143541 4 постоянного тока. Кольцевой электрод 5 устанавливают на расстояние большее или равное 1 мм от тигля 1 .

Отрицат ел ьный знак источника 6 тока через амперметр 7 подключают либо к выводу радиоэлемента 8, подлежащего лужению и пайке, либо к тиглю 1. На источнике 6 тока устанавливают напряжение 2-100 В. Пере1О мещая вверх или вниз кольцевой электрод 5, устанавливают величину тока равную 50-100 мА.

Температура расплавленного припоя 2 поддерживается в тигле 1 при помощи нагревателя (не показан).

Вывод радиоэлемента погружают в расплавленный припой 2 в зоне 4, свободной от состава для защиты и легирования, на 1-10 с в зависимости от характеристик обрабатываемого изделия.

Данный способ позволяет сократить время лужения и пайки, исключить перегрев электронных элементов и

25 повысить производительность процесса.