19 лютого 2019 25 травня 2017 5 коментарів до запису про мікротріщини в пайку на друкованих платах

Привіт, друзі! Сьогодні спробую розповісти майже все про мікротріщини в пайку на друкованих платах. Я не буду тут розповідати про мікротріщини в мікросхемах, тріщини в компаунді, в провідних доріжках, в резисторах, конденсаторах та котушках індуктивності, сердечниках трансформаторів і кварцових резонаторах. Все це теми для окремих статей.

А в цьому матеріалі зможете прочитати про те, як виглядають мікротріщини в пайку, чому вони утворюються, як виявляються несправності від мікротріщин, чим вони небезпечні і як їх виправити.

Зміст

  • Як виглядають мікротріщини в пайку на друкованих платах
  • Чому утворюються мікротріщини в пайку
  • Як виявляються несправності, якщо є мікротріщини в пайку
  • Чим небезпечні мікротріщини в пайці у працюючих пристроях
  • Як виправити мікротріщини в пайку

Як виглядають мікротріщини в пайку на друкованих платах

Мікротріщини в пайку навколо висновків радіоелементів при монтажі в отвір дуже добре помітні навіть неозброєним поглядом. Часто видно також відшарування доріжок від плати.

Мікротріщини в пайку навколо планарних радіоелементів для поверхневого монтажу видно найчастіше під збільшенням у мікроскоп під певним кутом відбиття світла.

Мікротріщини в пайку контактів BGA мікросхем не видно навіть мікроскопом. Іноді їх можна побачити за допомогою микрозонда з підсвічуванням. Микрозонд являє собою світловод з лінзою на кінці. Його поміщають у зазор між платою і мікросхемою.

Подивіться відео про візуальних системах контролю якості пайки:

Чому утворюються мікротріщини в пайку

Мікротріщини навколо контактів, змонтованих в отвір з’являються найчастіше в контактів масивних елементів (трансформаторів, конденсаторів, дроселів) від вібрацій плати навіть якісної пайку. Часто з’являються тріщини навколо контактів роз’ємів живлення, коли до них доводиться прикладати зусилля. Наприклад, часті флешок несправності пов’язані з механічним впливом на роз’єм USB – з часом контакти роз’ємів відшаровуються або навіть відриваються.

Мікротріщини в припої на контактах SMD компонентів з’являються від тих же вібрацій і термічних напруг. Також частими причинами є дефекти в пайку – порожнини в товщині припою, домішки, холодна пайка, напливи, перегрів, швидке охолодження.

Мікротріщини в кулькових контактах BGA з’являються з-за дефектів пайки – холодна пайка, погана змочуваність поверхонь контактів, швидке охолодження, зміщення під час охолодження, термічні напруги.

Подивіться, як паяють плати в Китаї:

Як виявляються несправності, якщо є мікротріщини в пайку

Мікротріщини в пайку призводять до дребезгу в контактах, зміні струму навантаження, зникнення або появи контакту при нагріванні пристрою в процесі роботи. Все це найчастіше виводить з ладу імпульсні блоки живлення. Вони бояться різких перепадів напруги в потужнострумових ланцюгах.

Буває так, що місце пайки з микротрещиной сильно гріється з-за малого перерізу провідника. При цьому плата починає чорніти і обвуглюватися, з’являється нагар, який, як відомо проводить електрику. Це прямий шлях до виходу з ладу джерела живлення і високовольтних ланцюгів.

Чим небезпечні мікротріщини в пайці у працюючих пристроях

Найнебезпечніше в мікротріщинах – це іскріння і повітряний пробій працює в електроніці. Все це супроводжується пожежонебезпечними іскрами, гучними ударами, їдким димом, нагріванням і плавленням пластику. Це небезпечно для людини.

Для електронної схеми це небезпечно виходом з ладу силових транзисторів, дорогих процесорів і вигорянням доріжок плати. Загалом, приємного мало і веде до дорогого ремонту. На фото показано дефекти пайки smd компоненти (резистора) і неоднорідності в BGA-кульках.

Як виправити мікротріщини в пайку

Виправити мікротріщини в припої найчастіше дуже легко – потрібно провести якісну пайку з хорошим флюсом.

Контакти DIP-корпусів мікросхем і виводів радіодеталей можна пропоювати з твердим, гелем або рідким флюсом. У будь-якому випадку він змочує спаиваемые поверхні і сприяє розтікання припою. Також виводить домішки і повітря з порожнин на поверхню припою. Після пайки флюс краще змити.

Багато дефекти пайки SMD компонентів усуваються швидко і просто. Контакти SMD елементів краще пропоїти з гелевим або рідким флюсом, уникаючи утворення зайвого скупчення припою. Рідкий або гелевий флюс легше змити після пайки.

Дефекти контактів BGA мікросхем дуже погано піддаються виправленню без зняття мікросхем із плати. Відома популярна методика прожарювання і хитання мікрочіпів з гелевим або рідким флюсом. Однак така процедура допомагає ненадовго. Справа в тому, що домішки і повітря з порожнин в припої не може вийти за ті сили поверхневого натягу, які є в кульках припою. Навіть з урахуванням підвищення плинності за рахунок флюсу.

Тому досвідчені майстри рекомендують знімати мікросхеми, видаляти дефектні кульки припою і формувати нові кульки. Після підготовки контактів до пайку, монтаж здійснювати найкраще на інфрачервоної паяльної станції з дотриманням термопрофілю.

Подивіться, як проводиться професійна пайка:

На цьому закругляюсь – питання мікротріщин і викликаним ними дефектів електроніки прощу задавати в коментарях або на форумі.

Майстер Пайки з Вами.