В тази статия ще Ви дадем практически съвети за безоловната спойка, като ще ви разясним какво представлява тя и защо се появи. Ще ви разясним и за новите компоненти несъдържащи оловни съединения.
Много
специалисти недоумяват защо ще се премахне оловото (и дали това са само
слухове) от припойте след като толкова години същите са доказали своите
качества в практиката. Причината е в директивата на Евросъюза
2002/95/ЕC RoHS (Restriction of Hazardous Substances –
забрана на вредни вещества). Съгласно този документ, от 1 Юли 2006г.
започват да действат ограничения за използване в промишлената
електронна продукция както и в новата електронна техника на някой
химични материали които са опасни за здравето и околната среда. Сред
тези забранени химични материали са и съединенията на оловото
използвани в съвремените припой. Даже и факта ,че тези припой са само 1%
от всичкото олово използвано в електронната промишленост и това ,че
новите безоловни (Pb-free) припой са много по-токсични не променя
директивата – тя влиза в сила. Аналогични RoHS директиви и
забрани са приети в САЩ, Япония и Китай. Поради тази причина водещите
производители на електронна апаратура са изработили общи критерий към
които ще се придържат за в бъдеще. Преди всичко тази директива се
отнася практически за всички разработчици и производители на електронна
техника и на първо място за тези които изнасят продукция за Европейския
съюз, САЩ, Япония и Китай. Времето което остава до влизането в сила на
тези директиви е съвсем малко за да се премине изцяло на компоненти
несъдържащи олово (Pb-free). Големите компании вече са готови с
прехода, например “Texas Instruments”,
“AMD”, “Fairchild
Semiconductor”, “Phlips” и др. планират
съсвем скоро да преминат на безоловни технологии. Така ще постъпят и
производителите на дискретни полупроводникови и пасивни компоненти,
такива като “ON Semiconductors”,
“Vishay”, “Samsung
Electro-Mechanic”. Досега произвежданите компоненти
произвеждани от тези компании ще са достъпни само чрез специална
поръчка. Във връзка с този преходен процес използването на безоловни
компоненти във всичката електронна апаратура е въпрос само на време. В
близко бъдеще това ще се отнася и за всички останали сектори. Много от
сервизните специалисти и всички които си имат работа с запояване на
елементи изпитват страх относно това как ще запояват новите безоловни
компоненти. Мнението, че тези компоненти изискват особенни технлологий
при ръчното запояване не е вярно обаче. По дадения въпрос са се
изказали всички водещи производители единодушно: безоловните (Pd-Free)
компоненти са напълно съвместими със стандартните компоненти на ръчно
запояване базирано на оловен припой. Тук възниква противоречие с
изискванията на RoHS - знакът на елемента “Pd-free”
не означава и не задължава обезателно този елемент да за запоява
посредством безоловен припой. Времето ще покаже до каква степен и колко
бързо ще се променят използваните елементи и припой, а ние сега ще ви
дадем практически съвети за да сте максимално подготвени преди да се
сблъскате с тези проблеми. Основния проблем е ,че безоловните припой
имат значително по-висока температура на топене отколкото самите
елементи които се запояват.
За да не пострада качеството на спойката трябва да се спазват няколко
правила:
- Когато запояването се извършва ръчно се избират поялни станции, а не обикновен поялник. Поялните станции имат значителен запас по мощност, термостабилност и могат да подържат постоянна температура при работа на по високи стойности за безоловните припой.
- Температурата на топене на безоловните припой е значително по-висока от тази на оловните, човката на поялника трябва да достигне 343°C (вместо 315°C). При този режим живота на стандартните поялни човки се скъсява многократно . Поради това в процеса на запояване трябва да се използват специални приставки-човки проектирани за “Pd-free” запояване.
- Съвременните поялни станции обезпечават приведените по-горе изисквания напълно, но при работа с безоловни припой за избягването на прегряването и спазването на температурния профил на запоявания елемент се стремете да махнете максимално бързо човката от мястото на спойката.
-
Безоловните припой имат повече
недостатъци отколкото предимства. Тяхната
здравина е значително по-малка, окисляват се повече, образуват се често
кристални съдинения (студени) спойки и др. За да избегнем окисите имаме
2
варианта:
1.Запояване в азотна среда. Азота
като инертен газ, предпазва запояваните
метални повръхности от окисление. В този случай изискванията към
помощния флюс
не са високи, спойките стават по-добри и се работи по-леко.
2.Задачата за свалянето на окиса и осигуряването на разтичане на припоя при обикновенна ръчна спойка в несерийното производство и ремонта се пада изцяло на използвания флюс. Трябва да се използват хубави флюсове и проблема е решен. Това е достойна алтернатива на азотния метод.
- В процеса на запояване е необходимо постоянно да се следи за състоянието на човката на поялника за избягване на окисление. Ако се използва “Pd-free” припой, трябва да се почиства по-старателно и винаги да се поддържа покрито с припой.
- При работа с “Pd-free” компоненти и техния монтаж и демонтаж, трябва много внимателно да се почистват местата на спойката с цел избягване смесването на двата типа припой, ако това не се спази се получава сигурна студена спойка. Да се използат по възможност специаланите приспособления като “оплетки за отделяне на припой”, “вакуум помпи” и др.
- Също така като беше казано по-горе да се използват различни човки за оловни и безоловни припой и/или специалните приставки (насадки).
 |
| ERSA – IR550plus |
Не трябва да подминаваме и
микросхемите в корпуси “BGA”
с тях
положението е изключително по-сложно. Но
немската компания “ERSA” e решила с замах този проблем, а
именно модернизирания инфрачервен поялен център “ERSA –
IR550plus”.Нейните предимста относно работата с “Pd-free” припой при “BGA” елементите е очевидна:
-
Ненадмината равномерност на локалното инфрачервено нагряване.
-
Точна и безопасна за чувствителните компоненти температура.
-
Възможност за визуален мониторинг в процеса на запояване (опция –
видеосистема PL550A).
-
Универсалност и самоосигуряване на системата.
- Възможност за работа с сложнопрофилни (температурно) елементи.
