Některé problémy pájitelnosti

Datum: 26.06.2017

Kategorie: Pájený spoj, pájitelnost

Povrchy s cíno-olověnou povrchovou úpravou jsou aplikovány např. pro vývodové součástky a plošné spoje. Cíno-olověné povrchy také udrží odpovídající pájitelnost dokonce po prodlouženém skladování. Cíno-olověná úprava je aplikována na základní kov buď elektropokovováním nebo máčením vývodů v lázni z roztavené pájky.

Problémy s pájitelností

Během procesu pájení se však mohou vyskytnou problémy s pájitelností z různých důvodů. Následuje popis typických případů:

Oxidace

Většina problémů pájitelnosti je zapříčiněna okysličováním povrchu pájeného materiálu. Obvykle tavidlo užité během pájení rozbije a rozptýlí tento oxid, ale pokud je vrstva neobvykle tlustá, tavidlo nemusí být dostatečně aktivní pro danou funkci. Jednoduše řečeno, cíno-olověná povrchová úprava nemusí garantovat dobrou pájitelnost pájeného prvku. Konkrétně s pokovenou úpravou je nezbytné pečlivě kontrolovat počáteční výrobní proces. Pokud základní kov např. kontaktu součástky není řádně připraven před pokovením, může na povrchu zůstat vrstva oxidů . Ačkoli tento povrch není sám pájitelný, mohou být ještě pájitelné vrcholky dané vrstvy přes ni elektricky pokoveny. V tomto případě bude součástka přijatá od výrobce vizuálně vyhovující, ale když bude následně pájena, tak úprava elektrickým pokovením se odsmáčí a výsledkem bude nesmáčený spoj.

Znečištění

Nechtěné kovové nebo organické zbytky se někdy mohou usadit během elektrického pokovení. Rovněž z balicího materiálu mohou být zanechány částečky nečistot vláknitého materiálu, silikonů nebo změkčovadel, případně lze nalézt otisky prstů vzniklé neopatrnou manipulací. Některá z těchto znečištění v dostatečně velkém množství snižují schopnost pájení.

Porézní povrch pájky

Pórovitost např. kontaktů dovolí nárůst oxidů na spodní vrstvě povrchu, přičemž způsobí nesmáčení na rozhraní mezi vrstvami. Na tento jev jsou zvláště náchylné úpravy elektropokovením. Narozdíl od úpravy ponořením do pájky, není elektropokovená cíno-olověná pájecí slitina stejnorodá. Narostou jednotlivé hrudky cínu a olova. Pokud není proces pečlivě kontrolován, může se pórovitost objevit na hranicích mezi jednotlivými zrny. Ačkoliv se počáteční pájitelnost jeví jako dostačující, může se rapidně snížit s výskytem narůstajících oxidů.

Nepravé spojovací metalurgie

Je třeba se vyhnout kontaktům s nechráněnými povrchy z drahých kovů. Zlato i stříbro jsou vysoce rozpustné v cíno-olověné pájce; což vede k rapidnímu rozpouštění kovu kontaktů do pájky. Pokud je rozpuštěna podstatná část kovu, nemůže mít spoj odpovídající pevnost. Vysoké koncentrace zlata (nad asi 1%) v cíno-olověné pájce může významně změnit její vlastnosti vedoucí ke křehkému přitom vizuálně přijatelnému spoji.