9. Олово - никель

Анодирование олово-никелевой пленкой является старым методом, который лишь недавно нашел применение в печатных платах. Его преимущество перед другими покрытиями его экономичность. Другим преимуществом этого метода является твердость поверхности покрытия, которая пригодна для ламелей печатного разъема взамен золота. Блестящая поверхность покрытия приятно смотрится и имеет высокую химическую стойкость.

Проблемой при нанесении оловянисто-никелевой пленки является обработка флюсом, так как даже при правильном нанесении пленки ни один из активированных канифолевых флюсов не будет эффективньш после старения. Поэтому требуются другие органические или неорганические флюсы, тогда изменения качества при старении не будет. Растворение никеля не дает какого-либо нежелательного загрязнения ванны с припоем, таким образом, и с этой стороны нет противопоказаний для применения этого метода.

СООТНОШЕНИЕ РАЗМЕРОВ ПРОВОДНИКА И ОТВЕРСТИЯ

Соотношение размеров проводника и отверстия является фактически компромиссом между различными требованиями при проектировании плат, если не принимать во внимание его влияния на соединение пайкой. С точки зрения монтажа чем больше отверстие и тоньше провод, тем легче вставлять выводы как вручную, так и автоматически. К тому же качество выводов элементов обычно не контролируется потребителем. Разработчик предпочитает использовать одинаковые отверстия, в результате чего обычно бьшает трудно обеспечить получение оптимальных паек.

Когда необходимо, чтобы припой и флюс затекли в металл через отверстие (вытравленное, сделанное механическим или другим способом), соотношение размеров проводника и отверстия становится критичным, особенно в платах с двусторонним покрытием. Обычно зазор менее 0,025 мм создает препятствие на пути флюса или газа, который заполняет пустоты, что ухудшает качество пайки.

С другой стороны, если диаметр проводника мал, а отверстие велико, то нельзя использовать капиллярность получаемых зазоров. В этом случае качество пайки также будет невысоким.

Эмпирическое правило для выбора соотношения размера проводника и отверстия следующее: если считать, что провод расположен точно в центре отверстия, то зазор должен быть не менее 0,05 мм на каждую сторону. Если это трудно выполнить, ТО не следует забывать, что идеальная пайка по всему периметру отверстия требуется редко. Легко подсчитать плотность тока через пайку, как это показано в разд. Расчет электрического контакта . Эти расчеты дадут возможность определить необходимую степень заполнения огверстия припоем. В тех случаях, когда невозможно сделать идеальную пайку по некоторым другим соображениям и нельзя выдержать соотношение размеров проводника и отверстия, необходимо загибать выводы, чтобы удовлетворить требованиям идеальной пайки в соединении по прочности и плотности тока.

РАСПОЛОЖЕНИЕ ПЛОЩАДОК ДЛЯ ПАЙКИ

В печатных схемах с высокой плотностью монтажа существует тенденция уменьшения расстояния между проводниками насколько это позволяют сделать электрические характеристики. Однако это увеличивает опасность образования перемычек припоя между соседними проводниками (короткое замыкание между соседними проводниками из-за напльюов припоя). Для того чтобы избежать этого, разработчик должен обеспечить, чтобы все линии, расположенные близко друг к другу, были параллельны движению припоя по плате. Это окажет дополнительное стирающее воздействие, которое уменьшит опасность возникновения перемычею). Иногда направление перемещения платы по припою приходится выбирать исходя из ее габаритов. Площадки для электрических контактов, покрытые драгоценными металлами и располагающиеся под углом к контактному краю платы, действуют как ковши, из-за них припой поднимается по печатной плате туда, где он нежелателен. Однако в общем случае достаточно при параллельном плотном расположении монтажа обеспечить одно направление движения платы. Следует помнить, что обычное оборудование для пайки имеет ограничение по ширине, и поэтому рекомендуется выбирать, когда возможно, направление движения вдоль длинной стороны платы. Применение покрытий типа остановителей пайки (гл. 12) может решить эту проблему.

483 31 *

ФОРМА ПЛОЩАДКИ ОКОЛО ОТВЕРСТИЯ

Так как форма и размер проводников определяются требованиями к допустимой плотности тока и расстояниями между проводниками на плате, то форма площадки (к которой припаивается компонент) в основном зависит от решения разработчика.

В табл. 11.2 указаны некоторые конфигурации площадок с одним отверстием, которые иногда используются в комбинациях - несколько отверстий в одной и той же площадке. Когда выбрана основная форма площадки, то важны направление выводов элементов и внешний вид платы после пайки.

СТАБИЛЬНОСТЬ РАЗМЕРОВ

Стабильность размеров платы во время пайки является важным параметром. Большинство изготовителей заготовок дают коэффициенты температурного расширения только в направлении х и у; а тем временем расширение в направлении Z в три- четыре раза больше из-за эффекта расслоения.

Есть сведения, что некоторые материалы при пайке погружением.(температура повышается до 210° С) расши-ряются на 0,025 мм. В платах с односторонним покрытием и со сквозными отверстиями расширение должно быть скомпенсировано применением вязкого покрытия (гальванического) медью (как например фтороборатное медное покрытие) или предварительно напряженных пистонов, вставляемых в отверстия.

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ КОМПОНЕНТОВ

После того как схема соединений плоностью спроектирована, рекомендуется определить теплоемкость сборки и ее влияние на каждое соединение. Это важно сделать потому, что, с одной стороны, площадка около точки пайки должна быть нагрета до температуры плавления, и поэтому необходимо, чтобы в этих точках не было эффективных теплоотводов. С другой стороны, чрезмерный перегрев может повредить компоненты. В связи с этим рекомендуется распределять элементы таким образом, чтобы теплоемкость всех одновременно паяемых соединений была примерно одинакова.