Способ испытания металлическогопокрытия ha поверхности отверстийв печатной плате

 

Союз Советских

Социалнстичесмнх

Реслублнк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< ц837646

* с ! ъ

g! (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 200479 (21) 2759267/25-27 (51) М. Кл. с присоединением заявки ¹

В 23 К 1/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.06.81. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 150681 (53) УДК 621. 791. 3 (088. 8) (72) Автор изобретения

С.Д,Толстых (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО

ПОКРЫТИЯ НА ПОВЕРХНОСТИ ОТВЕРСТИЙ

В ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЕ

Изобретение относится к технологии производства радиоэлектронной аппаратуры и предназначено для испытания металлического покрытия на поверхности отверстий в печатной плате при нагреве платы в процессе, пайки.

Известен способ испытания металлического покрытия на поверхности

10 отверстий в печатной плате, в котором температурный коэффициент линей- ного расширения металлического покрытия на поверхности отверстий в печатной плате меньше, чем у изоляци онного основания платы (11 .

Однако при нагреве платы в процессе пайки из-за воздействия на плату расплавленного припоя металлическое покрытие на поверхности отверстий испытывает растяжение. В результате в нем могут образовываться сквозные трещины, которые являются одной из причин отказов плат в эксплуатации. Это приводит к необходимости испытывать стойкость металлического покрытия на поверхности отверстий по отношению к растягивашдим усилиям, возникающим за счет нагрева печатной платы при пайке. З0

Известен также способ испытания металлического покрытия на поверхности отверстий в печатной плате, по которому печатную плату соприкасают с расплавленным припоем, выдерживают ее в контакте с ним в течение времени, за которое температура платы в зоне расположения металлизированного отверстия стабилизируется и определяют наличие сквозных трещин в металлическом покрытии на поверхности отверстия в печатной плате (наличие сквозных трещин определяют по шлиф -) 12) .

Недостаток этого способа — высокая длительность процесса испытания поскольку определение наличия трещин в металлическом покрытии требует значительных затрат времени.

Цель изобретения — сокращение длительности процесса испытания.

Поставленная цель достигается тем,, то печатную плату выдерживают в контакте с расплавленным припоем до возникновения вспучивания поверхности расплавленного припоя в отверстии, но не больше времени, за которое температура платы в зоне расположения металлизированного отверстия стабилизируется, и по вспучиванию по837646

55 б0

65 верхности расплавленного припоя в отверстии определяют момент возникновения сквозной. трещины в металлическом покрытии на поверхности отверстия.

Кроме того, с целью получения количественной оценки качества металлического покрытия на поверхности отверстия в печатной плате, измеряют интервал времени между моментом вспучивания поверхности расплавленного припоя в отверстии и моментом

"оприкосновения платы с расплавленным припоем.

Качество металлического покрытия характеризуется его стойкостью по отношению к растягивающим усилиям, возникающим при нагреве печатной платы. Эти усилия возрастают с увеличением температуры платы, т.е. с увеличением времени, прошедшего с момента начала нагрева платы (c момента co— прикосновения платы с расплавленным припоем). Поэтому, чем больше интервал времени между моментом образования трещины в покрытии и моментом начала нагрева платы, тем выше стойкость покрытия по отношению к растягивающим усилиям. на фиг.1 показано начало процесса, на фиг.2 — момент соприкосновения припоя с платой; на фиг.3 — момент заполнения припоем отверстия; на фиг.4 — момент вспучивания припоя.

Способ реализуется следующим образом.

Металлический стержень 1, нагретый до 240 С и имеющий на торце расплавленный припой 2 (марки ПОС261), располагают под печатной платой 3 по оси металлизированного отверстия, поверхность которого обработана флюсом (фиг.1) . Плату 3 соприкасают с расплавленным припоем 2, для чего стержень 1 подводят к плате (фиг.2) .

За счет капиллярного эффекта припой

2, поднимаясь полностью заполняет металлизированное отверстие (фиг.3) .

Плату выдерживают в контакте с расплавленным припоем до возникновения вспучивания поверхности расплавленного припоя в отверстии. При образовании в металлическом покрытии на поверхности отверстия сквозной трещины

4 расплавленный припой 2 соприкасается с изоляционным основанием платы 3 (фиг.4) . В результате из этого основания выделяются газообразные продукты распада входящих в его состав смол, а также пары воды и пузырьки воздуха. Получающаяся смесь газов поступает через трещину 4 в заполняющий металлизированное отверстие припой и образует в нем газовый пуЗырь 5, который, поднимаясь, вспучивает поверхность припоя. В момент вспучивания определяют интервал времени между моментом вспучивания поверхности расплавленного припоя в отверстии (моментом образования трещины

f0

40 в покрытии) и моментом соприкосновения платы с расплавленным припоем.

Чем больше этот интервал, тем выше стойкость металлического покрытия на поверхности отверстия по отношению к растягивающим усилиям, возникающим при нагреве платы. Если трещина в покрытии не образовалась в течение времени, за которое температура платы в зоне расположения отверстия стабилизируется, то испытания заканчивают. Дальнейшее выдерживание платы в контакте с расплавленным припоем не приводит к образованию трещины в металлическом покрытии на поверхности отверстия, поскольку растяжение этого покрытия прекращается.

Если измеренный интервал времени между моментом вспучивания поверхности припоя в отверстии и моментом соприкосновения платы с Припоем превышает время воздействия на печатную плату расплавленного припоя в реальных условиях пайки, то считают, что металлическое покрытие на поверхности отверстия выдержало испытание.

К тому же выводу приходят в случае, если вспучивание поверхности расплавленного припоя в отверстии не происходит в течение времени, за которое температура платы в зоне расположения отверстия стабилизируется. Как показывают исследования, это время составляет около 10 с.

В результате применения предлагаемого способа уменьшается длительность процесса испытания и сокращаются затраты на его осуществление. Кроме того, предлагаемый способ позволяет количественно оценить стойкость металлического покрытия на поверхности отверстий в печатной плате по отношению к растягивающимся усилиям; возникающим при нагреве печатной платы.

Формула изобретения

1. Способ испытания металлического покрытия на поверхности отверстий в печатной плате, при которой печатную плату соприкасают с расплавленным припоем, выдерживают ее в контакте с ним в течение времени, за которое температура платы в зоне расположения металлизированного отверстия стабилизируется, и определяют наличие сквозных трещин в металлическом покрытии на поверхности отверстия в печатной плате, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью сокращения длительности процесса испытания, печатную плату выдерживают в контакте с расплавленным припоем до возникновения вспучивания поверхности расплавленного припоя в отверстии, но не больше времени, за которое температура платы в зоне расположе837646!

Фиг. 2

Фиг.<

Составитель И.Ключников

Техред Е.Гаврилешко Корректор В.Синицкая

Редактор И.Касарда

Заказ 4311/22 Тираж 1148 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ния металлизированного отверстия стабилизируется, и по вспучиванию поверхности расплавленного припоя в отверстии определяют момент возникновения сквозной трещины в металлическом покрытии на поверхности отверстия.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем,что,с целью получения количественной оценки качества металлического покрытия на поверхности отверстия в печатной плате измеряют интервал времени между моментом вспучивания поверхности расплавленного припоя в отверстии и моментом соприкосновения платы с расплавленным припоем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Экспресс-информация сер.

"Надежность и контроль качества.

"Методы оценки надежности структур со сквозной металлизацией", ВИНИТИ, 1977, Р 32,. с.20-23.

X,Теспп 1М data portfoe o аког рг1пted c ceufs othe .Ргосеаигее аког toer%ae shock. ection of рба+ее8+ьгомй йоОез.

1978, р 55 58.