MĚKKÉ PÁJENÍ I - vodiče a vývodové součástky Výhodou klasických vývodových součástek je jednodušší ruční pájení na PS. Součástky jsou relativně velké a snadno se s nimi ručně manipuluje. Jejich nevýhodou je nutnost PS s poměrně velkými pájecími ploškami a vyvrtanými otvory. Vodiče, konektory a vývody součástek musí být před provedením vlastního spoje popájené a jejich povrch nesmí být zoxidovaný. Odstranění oxidů se provádí chemicky nebo mechanicky. Nemohou být použité agresivní látky a pozornost vyžaduje i čistění skalpelem, jemným smirkem či svazkem skleněných vláken. Vždy je nutné vývody před pájením omýt v isopropylalkoholu aby se odstranily mikroskopické části brusiva. První fází bývá odizolování vodiče pomocí speciálních přípravků (někdy pouze nožem nebo skalpelem). Zde vzniká velké nebezpečí poškození (naříznutí) vodiče, což je závada neakceptovatelná! Popájení je operace nezbytná, aby se zajistil potřebný stykový úhel a tím i konvexní tvar budoucího spoje. Před pájením na PS se provede vytvarování vodičů pomocí pinzety nebo speciálního přípravku. Zkrácení vodičů na požadovanou míru se musí provést již před vlastním zapájením na PS. Popájení vodičů a vývodů elektronických součástek se provádí ručně mikropájkou nebo ve vaně s roztavenou pájkou a přesně nastavenou teplotou. Vývod součástky nebo vodič pomocí pinzety namočíme do rozpuštěného tavidla a následně do vany s pájkou. Je třeba dodržet vhodný úhel náklonu a rychlost vytažení vodiče z cínové lázně. Popájení vodičů se provádí cca 1mm od izolace, u ostatních elektronických komponentů rovněž cca 1mm od těla součástky (pokud technická dokumentace neuvádí jinak). Popájení se provede tak, aby pod
vrstvou pájky byly ještě viditelné obrysy vodičů. Lépe je primární popájení provádět těsně před vlastním pájením na PS. Nikdy se nesnažíme pájet přímo bez předchozího pocínování! Průměr otvoru v desce plošného spoje : a) u jednostranné PS o = + 0,2 mm max b) u oboustranné PS o = + (0,3 0,65) mm Výška vývodu součástky nad měděnou fólií PS je odvislá od průměru vývodu součástky a velikosti pájecí plošky a je 1,5 ± 0,8 mm. Minimální výška pájeného vývodu na straně pájení PS (bottom) u jednostranných desek je 0,5mm. Ohýbání a tvarování součástek Vzdálenost ohybu od korpusu (sváru vývodu) komponentu má být minimálně dvojnásobek průměru vývodu. Poloměr ohybu je minimálně dvojnásobek průměru vývodu součástky. Výkonové rezistory se obvykle neosazují až na PS ale mezi tělem rezistoru a deskou je ponechána mezera pro lepší proudění chladícího vzduchu. Tvarová akceptovatelnost pájeného spoje Množství a tvar pájky definuje akceptovatelnost pájeného spoje. Na obrázku jsou tři spoje lišící se množstvím pájky. Na pozici 1 a 3 jsou neakceptovatelné spoje s deficitem a nadbytkem pájky. Na pozici 2 je akceptovatelný spoj s optimálním množstvím pájky. Před pájením na PS je nutné vodiče zapojené k PS popájet. Pájka má kapilárně prostoupit lanka vodiče a důležité je, aby pod vrstvou pájky byly ještě viditelné obrysy vodičů. min 2
o 1,5 ± r r Rozměrové požadavky na otvory, ohýbání a zkrácení vývodů součástek. 11 22 33 Akceptovatelnost pájeného vývodu na PS z hlediska množství pájky (vlevo). Popájení lankového vodiče až k izolaci s požadavkem viditelnosti obrysu vodičů a optimálně zapájená vývodová součástka a SM komponent na PS (vpravo). oba ručního pájení jednoho spoje je od 1 do 5s. Za tuto dobu se optimální spoj vytvoří sám a není nutné (ani vhodné), spoj tvarovat hrotem pájky! V případě, že operační návod stanoví jinak, je uvedený čas prioritní. elší časy pájení nejsou dovoleny z hlediska přehřátí a poškození součástky a PS.
Obrazový soubor pájení vodičů a vývodových součástek A B C
E F L2 L1 Θ A Roztavená izolace na Cu vodiči je nepřípustná. B Nepřijatelné bodlinaté krápníky na vodiči při popájení. C Neakceptovatelné rozpletené lanko vodiče. Celá pájecí ploška musí být pokryta souvislou vrstvou pájky. E Pájený spoj s nedostatkem pájky. Pájka vzlíná jen do výšky L1. F Neakceptovatelný pájený spoj s nadbytkem pájky, konkávní tvar spoje (velký smáčecí úhel Θ), povrch spoje není lesklý. A B C
E F A Krápník, neakceptovatelný bodlinatý výstupek na menisku spoje. B Nepřijatelné krátery ve spoji. C Nadbytkem tepla odlepená a vychýlená pájecí ploška. Hrubozrnná struktura na povrchu spoje vypovídá o nekvalitním spoji. E Lokální nadbytek pájky u spojovacího konektoru (neprotečení pájky dovnitř) vytváří nekvalitní spoj. F Prasklina ve styku pájky s vodičem, vodič před připájením na PS nebyl opatřen vrstvou pájky, vodič byl zkrácený na požadovanou výšku až po zapájení, což je nepřijatelné. A B C E F
A Nevyhovující, nelze posoudit spoj, není viditelný obrys vodiče. B Nevyhovující krápník vzniklý náhodným dotykem hrotu pájedla. C Nevyhovující ohyb vývodu těsně u těla komponentu. Kondenzátor má být na PS uložen tak, aby jeho jmenovité hodnoty byly viditelné při pohledu shora. E Nevyhovující, pájka se dotýká těla součástky. F Nevyhovující, neprohřátý spoj s viditelným přechodem