Колентионок Е.А 03-325
Неразборное контактное соединение не может быть разъединено без его разрушения. Для создания неразборных контактных соединений при монтаже ЭА применяются пайка, накрутка, обжимка, проколка, клепка; в электронных компонентах (микросхемы, транзисторы, резисторы и т. д.) преимущественно используются сварка и термокомпрессия.
Пайка осуществляется припоем, вводимым в зазор между соединяемыми деталями. В процессе пайки происходит диффузия расплавленного припоя в поверхностный слой соединяемых деталей, в результате чего образуется надежный электрический контакт У большинства припоев имеет место диапазон, ограниченный температурами солидус и ликвидус, в котором материал может находиться одновременно и в кристаллическом и в жидком состоянии. Например, для сплава ПОС 61 температуры солидус и ликвидус равны соответственно 183 и 190 °С. У сплавов, имеющих эвтектическую точку, смена агрегатного состояния происходит при фиксированной температуре.
Марка Температура плавления, °С Основное назначение ПОС 90 183-220 Лужение и пайка внутренних швов пищевой посуды и медицинской аппаратуры ПОС 61 183-190 Лужение и пайка электронных компонентов на печатные платы ПОС 40 183-238 Пайка моточных изделий, жгутов, корпусов, каркасов и др. ПОС 10 268-299 Лужение и пайка контактных поверхностей электрических аппаратов, приборов, реле ПОС 61 М 183-192 Лужение и пайка электропаяльниками тонких (толщиной менее 0,2 мм) медных проволок, печатных проводников, фольги ПОСК 50-18 142-145 Пайка компонентов, чувствительных к перегреву, металлизированной керамики ПОССу 61-0,5 183-189 То же, что и ПОС 61 ПОССу 50-0,5 183-216 Лужение и пайка радиаторных трубок ПОССу 40-0,5 183-235 Электрический монтаж, пайка радиаторных трубок, жести ПСр 2 225-235 Лужение и пайка моточных изделий ПСр 2,5 295-300 Пайка проводов без предварительного снятия лаковой изоляции ПОСВи 36-4 150-170 Пайка печатных плат волной припоя сплав Розе 93-96 Пайка подстроечных элементов, лужение печатных плат сплав Вуда 66-70 То же ПСрОСИн 175 Пайка, лужение элементов СВЧ ПОИн52 121 Пайка диодов СВЧ на микрополосковые платы ПОИн50 117 То же ПИнОК44 93-94 Тоже Sn95,5/Ag3,8/Cu0,7 217 Бессвинцовый припой для пайки оплавлением (поверхностный монтаж) Sn96,5/Ag3,5 221 Бессвинцовый припой для пайки волной Sn99/Cu0,7 227 То же
Флюсы. Получение качественного паяного соединения невозможно без использования флюса. Флюс предохраняют поверхность металла и расплавленного припоя от окисления, растворяет и удаляет уже имеющиеся окисные пленки, улучшает смачивание металла припоем, улучшает растекание припоя за счет снижения его поверхностного натяжения. Флюс ускоряет процесс пайки при минимально возможных температурах, что важно при монтаже термически чувствительных элементов ЭА. При электрическом монтаже применяются низкотемпературные флюсы, которые отличаются по степени активности.
Для импортных флюсов используется следующая классификация, отличающаяся от требований отечественного отраслевого стандарта ОСТ 4Г0.033.200 (группы флюсов приведены в порядке возрастания активности): — тип « No-Clean » (не требует смывки) для процессов, где нет возможности использовать последующую отмывку плат или она затруднена по каким-то причинам; по окончании процесса пайки на плате остается крайне мало остатков флюса; — тип « R » («rosin» — канифоль) представляет собой чистую канифоль в твердом виде или растворенную в спирте, этилацетате и других подобных растворителях; — тип « RMA » («rosin mild activated» — слегка активированная канифоль) — смолосодержащие флюсы с органическими кислотами или их соединениями; — тип « RA » («rosin activated» — активированная канифоль); — тип « SRA » («super activated rosin» — сверхактивированная канифоль) — очень активные и агрессивные флюсы.
По мере разработки и внедрения технологии монтажа компонентов на поверхность печатной платы приобрели особое значение паяльные пасты. Эти пасты представляют собой суспензию частиц порошка припоя во флюсе с добавлением органических веществ. Технология поверхностного монтажа предъявляет к свойствам паяльных паст ряд противоречивых требований. Паста после нанесения должна сохранять свою форму и положение до момента установки элементов и обладать свойствами клея, предотвращая сдвиг элементов при транспортировании ПП и оплавлении припоя. В то же время паяльная паста должна обладать относительно низкой вязкостью. Немаловажной является также стабильность свойств пасты в процессе хранения.
Сущность метода накрутки состоит в том, что провод плотно с усилием наматывают на соединительный штырь (терминал), имеющий острые ребра. Ребра штыря вдавливаются в накрученный провод, благодаря чему в местах контакта разрушается окисная пленка и происходит взаимная диффузия материалов штыря и провода. Возникает надежное, неокисляющееся соединение. Монтаж накруткой пригоден только для одножильного монтажного провода, в том числе для проводников монтажных кабелей. Допускается применение проводов в эмалевой и лаковой изоляции, причем зачистка изоляции на участке накрутки необязательна. Накрутка выполняется одним из двух способов: обычным и модифицированным модифицированной накрутке навивается не только зачищенная часть, но и 1... 1,5 витка изолированного провода. Это обеспечивает разгрузку места первого контактирования провода и штыря, что снижает опасность излома провода в данном месте
Ручной инструмент (рис. 3.20, а) предназначен для единичных операций и ориентирован лишь на определенный диаметр жилы и штыря. Чтобы обрабатывать жилы различной толщины, необходимо иметь целый набор ручных инструментов. Получить с его помощью качественную накрутку можно, только имея достаточный опыт. Ручной курковый инструмент (рис. 3.20, б) выполняет навивку провода за одно нажатие курка. Работать им несложно, а усилие, которое требуется приложить для выполнения операции, незначительно. Поэтому такой инструмент вполне пригоден для средних объемов работ.
Метод обжимки преимущественно применяется для присоединения кабельных наконечников, контактов электрических соединителей и т. п. Освобожденный от изоляции конец многожильного провода вставляется внутрь деформируемой части кабельного наконечника или контакта. Затем эта часть обжимается вокруг провода. При монтаже электронной аппаратуры используются разнообразные наконечники, полученные путем штамповки (рис. 3.21).
Метод проколки изоляции получил широкое распространение при монтаже электрических соединителей типа RJ, применяемых для подключения телефонных линий и кабелей «витая пара» к телефонным аппаратам, модемам, компьютерам, сетевому коммуникационному оборудованию. В цифровой электронике данный способ используется в соединителях типа IDC, рассчитанных на подключение ленточного кабеля. Если заглянуть в системный блок любого современного компьютера, то можно увидеть одну или несколько шин, реализованных с помощью таких разъемов.
Эластичные контакты представляют собой полоску из резины или полимерного материала, имеющую чередующиеся проводящие и диэлектрические участки. Такие контакты очень удобны для соединения контактных площадок, расположенных друг напротив друга в параллельных плоскостях. Эластичные новным способом подключения жидкокристаллических индикаторов в электронных часах, калькуляторах, измерительных приборах и т. д. (рис. 3.25, а). Для сборки соединения достаточно слегка стянуть индикатор и плату, например, с помощью винтов (рис. 3.26). Электропроводные эластичные контакты могут использоваться также для замыкания контактных площадок, расположенных в одной плоскости (рис. 3.25, б.
Эластичные контакты могут быть поверхностными и объемными. Поверхностные контакты получают путем нанесения на силиконовую резину или покрывающую ее полиимидную пленку проводящих дорожек. В объемных контактах проводящие области выполнены из токопроводящей резины или иного эластичного материала. Проводящие свойства формируются путем введения в состав резины мелкодисперсного порошка меди, никеля, графита и т.д. Переходное сопротивление зависит от концентрации проводящего наполнителя и находится в пределах от 0,1 до 1000 Ом.
