Главная мужская мечта – собственный бар. Для начала - помещение в заброшенном ДК давно закрытого завода, стойка из поддонов, столы из кабельных бобин. Напитки – разлитый в бутылки, собранные субботним утром у ресторанов, 96% этанол в канистрах с надписью «Антисептик», вода, смягченая содой, ароматные концентраты с Озона, холодильник Бирюса за самовывоз и быстрая слава андеграундного заведения.
Что может пойти не так? В один из вечеров клиенты начинают кричать, что в зале темно. Не то, что бы был смысл прислушиваться – ящик сорокаваттных лампочек, найденный в подсобке, сам себя не сожжет. Беда в том, что клиенты разом начали слепнуть. Хоть спирт вроде тот же, что обычно.
Вероятно, сочная метафора донесла до Вас серьезность проблемы. Концепция, вынесенная в заголовок, в целом, без значительных изменений, применяется и при открытии приборостроительных предприятий, а спирт в нашем случае – аналогия паяльной пасты.
Проблема брака пасты стоит в нашей индустрии стоит весьма серьезно, и присуща даже крупным, многолетним игрокам рынка. Усугубляется она тем, что паста в большинстве случаев везется из-за границы – и немудрено, ибо сам я, увидев на этикетке главного российского пастового завода надпись: «Паста паяльная бессвинцовая Sn62Pb36Ag2», на полчаса впал в истерический пароксизм. Безусловно, некоторые продавцы заявляют о рефрижераторных перевозках, однако, помимо очевидной дороговизны этого решения, должна вызывать скепсис реализуемость его на практике, особенно в регионах. Любой, кто покупал мороженое, прекрасно знает, что оно, то постояв при разгрузке вне грузовика, то полежав в холодильнике с открытой дверцей, имеет радикально отличную от свежего консистенцию. То же и с пастой – клиенты наделали мне немало психических травм, щедро делясь историями: то с курьером, сутки везшим пасту в багажнике под солнцем в +30 ℃, с грузчиками, швыряющими изолированные контейнеры, с таможней, криво вскрывающей упаковку, громя все внутри (последний случай – после месячной очереди на досмотр).
Рано или поздно – в первую поставку, или через пятнадцать лет, но к Вам приедет бракованная паста. Не обязательно испорченная именно в пути – заводской брак тоже изредка встречается. Нервы, деньги, клиенты, репутация, персонал – потерять можно много.
Выход? Контроль. Можно найти лабораторию на аутсорсе, закрыть вопрос и закрыть вкладку с моим бубнежом, либо… озаботиться организацией мероприятий у себя.
Разумеется, есть специализированные автоматические станции оптической инспекции, которые контролируют нанесение пасты, но речь не о них, хоть в поставке такого оборудования и заключается смысл существования моей конторы. Сегодня я попробую написать что-то о методах входного контроля паяльной пасты.
Методы, что неудивительно, четко регламентированы в IEC 61189-5 и IPC-TM-650, и любовно перенесены в ГОСТР МЭК 61189-5-1-2019
Одной из основных характеристик пасты является вязкость, пропорциональная, в общем, ее реологическим качествам. И очень соблазнительно обойтись приборчиком размером с чайник, но…
Для определения свойств паст при пайке этого недостаточно. Не выходя за пределы паспортного диапазона вязкости, та, тем не менее, может:
· потерять клейкость, как следствие - смещение компонентов
· скомковаться конгломератами – брызги припоя
· обрести склонность к растеканию – перемычки
Помимо этого, также могут деградировать свойства флюса, окисляться сами шары припоя.
Безусловно, найдутся люди, которые пожелают продать Вам ИСПЫТАТЕЛЬНУЮ УСТАНОВКУ «НЕДРЕМАННОЕ ОКО 9000» и регулярно возить к ней ЗИП. В теории, такая бандура почти самостоятельно анализирует пасту и формирует отчет с фото и измерениями. Однако, за свою семизначную стоимость, должна еще, как минимум, списывать брак со склада, отправлять поставщику претензию и под столом массировать оператору ножки. А она остальной месяц стоит, пылится.
Что предложу я со своим скромным опытом? Сделать то же самое, но с оборудованием, которое, вероятно, у вас уже есть. А если нет, то долго ждать его не нужно.
Оснащаем пастометрическую лабораторию из гвоздей и спичек
Нам понадобятся:
· Металлографический микроскоп 30х-50х, желательно с мерной шкалой и видеоголовкой.
· Камерная печь оплавления (вероятно, у Вас уже есть)
· Стопка резаного медненого текстолита и макетных плат для распайки микросхем на выводных сборках, а если у вас маленькое изделие – берите родные платы
· И, для полного счастья – лабораторный динамометр, для определения клейкости пасты.
Как видите узкоспециализированного оборудования немного, однако, этот набор позволяет проводить основной спектр тестов IPC-TM-650, включая:
2.4.35 - усадка пасты
2.4.43 – слипание шаров припоя
2.4.45 – смачивание
2.4.46 - контур паяного соединения
2.4.44 - клейкость
Как будет происходить осмотр? Для начала возьмите плату, осторожно снимите с нее упаковку, нежно положите на стол и уверенно смажьте пастой: дозированием, или через трафарет – роли не играет. На всех этапах, наш главный инструмент – микроскоп, он позволяет первично оценивать однородность пасты и нужен для всех дальнейших тестов IPC.
Важно!При тестировании по 2.4.35 и 2.4.43 паста наносится на плату с дорожками, при 2.4.45 и 2.4.46 – на медненую пластину. Соответственно, для тестирования на усадку (2.4.35), оставьте плату при комнатной температуре на промежуток времени, равный вашему «print life». Понадобится измерить ширину дорожки до/после выдержки. Далее, для оставшихся тестов, отправляем намазанные платы в печь, а когда остынут – снова рассматриваем под микроскопом. Заветные цифры, которым должна соответствовать паста – в стандарте, который должен жить на столе у технолога. Если вы таки прикупили копеечный динамометр, то можно потестировать и на 2.4.44, там греть ничего не надо, разве что, единственный раз припаяв адгезионную площадку на рычажок.
Колхоз? Безусловно. Но колхоз рабочий. В свою очередь, мне хотелось бы прочесть, как проблема ВК паяльных материалов решается у подписчиков, коротающих жизнь на заводах.
Литература:
1. IPC-TM-650
2. IEC 61189-5
3. Ли, Нин-Чен. Технология пайки оплавлением, поиск и устранение дефектов: поверхностный монтаж, BGA, CSP, и flip-сhip технологии – М.: Издательский Дом «Технологии», 2006
4. Кантер, А., Вахрушев, О. «Качественная паяльная паста – залог успешного производства»: Технологии в электронной промышленности, №7’2009
5. Нижник, М., Черный, А. «Паяльные пасты: все о главном. Часть 2»: Производство электроники: технологии, оборудование, материалы, №6’2008