с поверхности платы, исключая проведение отдельной операции. Растворы канифоли быстро испаряются, и через несколько минут сушки плата покрывается канифольной пленкой, не требующей дополнительной обработки.

Использование защитных покрытий особенно рекомендуется для тех сборок, которые требуют относительно неактивных флюсов. В тех случаях, когда используются активные флюсы, значение защитных покрытий не так велико.

Необходимо сказать об осторожности в применении водяных лаков в качестве защитных покрытий, так как они имеют тенденцию изменять свои свойства при старении до такой степени, что становится несовместным с канифольными флюсами. К тому же их трудно удалить растворами, применяющимися в производстве печатных плат. Обработка растворителями ограничена тем, что она может вызвать расслоение платы, влиять на пластмассовые детали компонентов или смьшать маркировку.

Таким образом, водяные лаки часто образуют трудно-удаляемый слой ме>вду припоем и медью и отрицательно влияют на качество.

Если паяемость меди ухудшилась до такой степени, что она создает трудности в производстве, то можно применить химические реагенты для восстановления этой способности в сравнительно короткий срок. Следует напомнить, что эти химические реагенты должны воздействовать только на продукты коррозии меди в местах пайки, ибо в противном случае существует опасность уменьшения поперечного сечения проводников. Для меди можно воспользоваться любым из имеющихся на рынке основных флюсов.

При соответствующей подготовке в качестве защитных покрытий можно использовать даже бесцветную канифоль или слегка активированные канифольные флюсы. Полностью активированные флюсы, так же как и флюсы на основе органических кислот, не требуют предварительной обработки, если только приняты меры предосторожности, предохраняющие поверхность платы от загрязнения посторонними веществами, например маслом. Соображения по выбору флюсов описаны в гл. 12.

Некоторым недостатком использования меди в печатных платах является загрязнение ванны с припоем при пайке погружением или волной. В результате соприкосновения меди с расплавленным припоем часть основного металла с поверхности попадает в ванну с припоем. Чрезмерное на-

копление меди в ванне с припоем может вызвать трудности при пайке, а иногда и потребовать полной замены припоя. Однако на практике установлено, что большинство изготовителей печатных плат не меняют припой в своих аппаратах в течение ряда лет. Постоянная смена загрязненного припоя повышенной частоты дает постоянный низкий уровень загрязняемости, свойственный каждой хорошо налаженной поточной линии. Однако бывают такие непредусмотренные явления, как отекание припоя обратно в ванну, случайное падение печатной платы или других компонентов в ванну с припоем (когда их не сразу вынимают), а также использование низкокачественных припоев для восполнения ванны, которые могут вызвать загрязнение припоя до такой степени, что уже невозможно получить высококачественную продукцию. В этом случае замена припоя нужна.

Следует также предупредить тех, кто хочет паковать непокрытую медь в тару из материала, содержащего серу. Паяемость меди сильно ухудшается в присутствии серы как в атмосфере, так и в таких упаковочных материалах, как газетная, оберточная бумага или картон. По этой причине рекомендуется хранить печатные платы с медной подложкой без защитного покрытия в коробках из пластмассы или картона, не содержащего серу.

4. Золото

Золото - благородный металл, имеющий много незаменимых достоинств. Однако по разным причинам золото при использовании его в качестве поверхности для пайки имеет много недостатков.

Из-за высокой стоимости и химической инертности золота на практике даже в тонких слоях используют его в покрытиях крайне малой толщины. Обычно толщина слоя не превышает 25 мкм, что с трудом поддается контролю и измерению. К тому же довольно трудно установить качество тонкого покрытия, его пористость, наличие раковин, плотность, равномерность слоя. По этим причинам качество печатных плат с золотым покрытием даже в лучшем случае остается сомнительным. Пока не установлен хороший контроль за процессом гальванического покрытия и не произведен тщательный анализ качества анодирования, покрытие может получиться неравномерным, а следовательно, может ухудшиться надежность.

в основе пайки лежит смачивание, поэтому для пайки самым важным является состояние поверхности, на которой происходит пайка. Может показаться, что поверхность золота легко смачивается и поэтому при пайке получается хороший контакт. На самом же деле золото легко и быстро растворяется в оловянисто-свинцовых припоях и может целиком сойти с основного металла. В результате процесс смачивания будет уже происходить на той поверхности, на которую было нанесено золото. Когда золотое покрытие

равномерно и плотно, то окружающая среда не влияет на поверхность основы и, следовательно, соединение качественно. Если же золотое покрытие имеет губчатую структуру и неоднородно по толщине, то через такое покрытие возможна диффузия окружающих газов. Нередко можно наблюдать, что металл под слоем золота окисляется. И если в этом случае золотое покрытие частично растворено, то смачивания не получается, так как флюсы, которые воздействовали на поверхность золотого слоя, не имеют возможности за ограниченное время проведения процесса проникнуть через пористое золото и очистить вторую поверхность от окислов. Следствием этого является трудно исправимая несмачиваемость, так как в этом случае необходимо снимать золотой слой с основного металла, а затем, чтобы получить хорошее смачивание, очистить поверхность химическим путем.

Другая проблема, которая возникает из-за быстрого растворения золота в припое,- образование интерметаллических соединений (рис. 11.1). При этом золото придает оловянисто-свинцовым соединениям хрупкость. Такое повышение хрупкости, как показывают лабораторные исследования, вызывает трудно предсказываемое уменьшение прочности пайки в том случае, когда содержание золота в припое достигнет 20%. Однако очень сомнительно, что диффузия золота из тонкого покрытия, даже в течение про-

Рис. 11.1. 15% (весовых) золота в эвтектике олово - свинец, увеличение 200 (травление в хлорном железе).