Краткий справочник гальванотехника - 1993 - Ильин. Справочник гальванотехника санктПетербург " политехника"
 Скачать 3.02 Mb.
|
32. Защитное покрытие сплавом олово—свинецЗащитные покрытия проводящего рисунка на платах выполняют в основном три функции: защиту проводников при вытравливании меди, пайку выводов радиоэлементов и защиту проводников от коррозии. Таким покрытием служит сплав олово—свинец, содержащий 60% олова. В гл. 6 приведены необходимые сведения об осаждении этого сплава. Наиболее эффективен электролит с добавками синтанола ДС и ДС-натрий. Данный электролит по сравнению с другими обладает следующими преимуществами: электролит обладает весьма высокой рассеивающей способностью, которая выражается, например, в том, что на платах толщиной 2,5 мм при диаметре отверстия 1,0 мм отношение толщины покрытия в отверстии и на контактных площадках составляет 1:1; органические продукты практически не включаются в состав покрытия, в результате чего сохраняется способность к пайке после годичного хранения плат (блестящие покрытия сплавом О—С из электролитов, содержащих добавку БОС, ухудшают способность к пайке); покрытие легко оплавляется как в теплоносителе, так и под действием инфракрасного облучения; вероятность иглообразования близка к нулю; покрытие при толщине 8 мкм беспористо, что позволяет снизить толщину покрытия с 15—18 мкм (по стандартам), до 9—12 мкм и этим дать большую экономию дефицитных цветных металлов. Корректирование электролита по основным компонентам производится по данным химического анализа, которой производится не реже двух раз в месяц. Корректирование электролита по добавочным компонентам (пептон, клей и др.) производится по результатам электролиза в ячейке Хэлла. По мере накопления органических примесей производится периодическая чистка электролита от них посредством обработки активированным углем с последующей фильтрацией. В результате подобной обработки теряются органические добавки, введенные в электролит при его приготовлении, поэтому необходимо эти добавки вводить в полном объеме в соответствии с заданным составом. В порядке профилактики рекомендуется обработка углем. Производить ее следует 3—4 раза в год. Для обеспечения постоянства состава сплава, а также стабильности его физико-химических свойств необходимо руководствоваться следующими рекомендациями: 1. Перемешивание электролита осуществляют медленным покачиванием плат в процессе электролиза (период качания 1—2 с). Более интенсивное покачивание вызывает снижение катодной поляризации свинца и его увеличение в составе сплава. Во избежание заноса в электролит сульфат-иона перед нанесением покрытия операцию активации проводить в 10%-ном растворе борфтористоводородной кислоты и без промывки переносить платы в ванну для покрытия сплавом. Аноды олово—свинец с содержанием олова 60% и свинца 40% применять в виде металла, поставляемого по ТУ 48-13-20—77. В том случае, если они готовятся на месте сплавлением свинца и олова, необходимо следить за тем, чтобы в этих металлах примеси меди, висмута, сурьмы, мышьяка и железа не превышали 0,003%. С целью исключения возможности накопления меди в электролите улучшить качество промывки, не допускать падения плат на дно ванны и не поднимать уровень электролита в ванне до касания крючков, на которых висят аноды. Сплав олово—свинец с разъемов печатных плат удаляют химическим растворением покрытия в одном из нижеследующих растворов. Состав 1: кислота борфтористоводородная — 330 мл, пергидроль — 70 мл, вода —до 1 л. Температура раствора 18—25 °С. Продолжительность обработки 3—5 мин. Для защиты проводящего рисунка рекомендуется липкая изоляционная лента типа 70 дм для автомобилей ВАЗ по ТУ 6-05-1274—73. Состав 2: азотная кислота — 400—500 мл/л, медь борфтористоводородная — 5—10 г/л, препарат ОС-20 — 2—5 г/л. Температура раствора 18—25 °С. Скорость растворения 3—4 мкм/мин. В результате применения щелочных растворов травления оловянно-свинцовое покрытие частично растворяется в этих растворах и образующиеся продукты растворения в виде темного шлама обволакивают поверхность покрытия и препятствуют выполнению последующих операций (опавления или пайки выводов электрорадиоэлементов). Для удаления травильного шлама с поверхности покрытия платы погружают в осветляющий раствор следующего состава: тиомочевина — 80—85 г/л; соляная кислота (1,19) — 50—60 мл/л; этиловый спирт или синтанол ДС-10— 5—6 мл/л; продукт ОС-20 — 8—10 мл/л. Температура раствора 18—25 °С, продолжительность обработки 1—1,5 мин. Для приготовления раствора 1/5 объема ванны заполняют водой и вливают в нее соляную кислоту. Отдельно надо растворить тиомочевину и влить полученный раствор в ванну, затем к смеси прилить спирт и продукт ОС-20, после чего долить ванну водой до уровня. С целью снижения стоимости расходуемых материалов можно применять технические продукты: тиомочевину по ТУ 6-09-4041—75, спирт этиловый, ректификат технический. Операцию осветления можно проводить в растворах, отличающихся по составу от вышеприведенного. Так, например, фторборатный раствор (борфтористоводородная кислота — 100 мл, тиомочевина — 100 г, смачиватель ОП-7 — 10 мл, вода — до 1 л) осветляет покрытие при температуре 50—60 °С в течение 1—2 мин. Гальваническое покрытие сплавом олово—свинец типа ПОС-60 представляет собой эвтектический сплав с температурой плавления 183 °С. Покрытие поэтому легко расплавляется и в жидкой виде стекает с поверхности проводников на их боковые стенки. Оплавление покрытия является несложной операцией, но оно обеспечивает получение целого ряда преимуществ, поэтому в производстве более ответственных по назначению плат оно обязательно должно применяться. Оплавление покрытия превращает губчатую и развитую для коррозии поверхность в гладкую и блестящую; защищает боковые стенки проводников от коррозии и электрокоррозии в случае, если два соседних проводника в условиях эксплуатации разнополярны; улучшает способность к пайке после длительного (более 1 года) хранения; устраняет «навесы» металла по кромкам проводников; исключает возможность роста нитевидных кристаллов («усов») в условиях длительного хранения и эксплуатации; снижает на 15—20 °С температуру расплавленного припоя при пайке на волне; исключает из технологического процесса операцию горячего обслуживания; контролирует качество проводящего рисунка, так как операция оплавления является достаточно жестким испытанием для плат. Оплавление осуществляют либо погружением в теплоноситель, либо воздействием инфракрасного излучения. В первом случае в качестве теплоносителя применяют жидкости, обладающие устойчивостью при температурах 220—240 °С, и негорючие при этих условиях. Такими жидкостями являются Лапрол 260—ОЖ, масло ТП-22 (ТУ 38-1013-60—73), олигоэфир (ОЖ-1). Оплавле- Таблица 147. Составы флюсов для оплавления сплава О—С (60)
ние обычно производят погружением на 15 с в нагретый до 230±10°С теплоноситель. Наиболее эффективным является оплавление на волне теплоносителя ОЖ-1 в автоматической установке, аналогичной установке для пайки нa волне припоя, в которой контакт платы с жидкостью длится не более 5 с при температуре жидкости 220—230 °С. После операции оплавления покрытия жидкость ОЖ-1 омывается горячей водой. В случае использования масла ТП-22 отмывка его производится трихлорэтиленом. Операцию отмывки лучше всего производить в установках, где струйная промывка сочетается с механическим воздействием вращающихся щеток. В последней секции отмывочного агрегата устанавливаются валки, которые отжимают воду с поверхности плат. Сушка плат может осуществляться с помощью ТЭНов или керамических нагретых панелей, которые испаряют влагу за счет инфракрасного излучения во время перемещения платы по конвейеру между нагретыми поверхностями. Оплавление в инфракрасных лучах производится воздействием теплового потока на движущиеся по транспортеру платы со скоростью 1,5—2 м/с с помощью установки АРСМ 3.339.000. Используемые флюсы представлены в табл. 147. | |||||||||||