Technické články

U pouzder BGA (Ball Grid Array) je vliv kyslíku na tavidlo mnohem kritičtější než u běžných SMD součástek. Důvod je jednoduchý: pájený spoj vzniká pod pouzdrem a po přetavení není možné přímo sledovat průběh smáčení ani působení tavidla.

Koncentrace kyslíku v přetavovací peci neovlivňuje pouze pájku a pájené povrchy, ale velmi významně také účinnost tavidla. Ve skutečnosti lze říci, že jednou z hlavních funkcí tavidla je právě boj s oxidací, kterou kyslík způsobuje. Během ohřevu sestavy dochází na povrchu měděných plošek, vývodů součástek i samotné pájky k tvorbě oxidů. Aktivní složky tavidla tyto oxidy chemicky rozpouštějí a odstraňují. Čím vyšší je koncentrace O₂, tím více oxidů vzniká a tím větší část tavidla je spotřebována na jejich redukci.

Vliv koncentrace kyslíku je u bezolovnatého pájení výrazně větší než u tradičních olovnatých slitin SnPb. Bezolovnaté pájky, zejména slitiny SAC305, SAC405 nebo SAC387, pájí při vyšších teplotách (obvykle 235 až 250 °C), což vede k intenzivnější oxidaci pájky, plošek DPS i vývodů součástek.

Koncentrace kyslíku v přetavovací (reflow) peci patří mezi důležité parametry ovlivňující kvalitu pájených spojů při SMT montáži. Nadměrný obsah kyslíku podporuje oxidaci pájecí pasty, vývodů součástek i povrchu DPS, což může vést ke zhoršené smáčivosti, vyššímu výskytu pájecích vad a nižší spolehlivosti elektronických sestav.

Pájecí pasty jsou používány výhradně pro SMT při pájení přetavením. Svým složením - kovová slitina pájky ve formě jemného prášku dokonale homogenizovaná s vhodným typem tavidla - musí splňovat několik základních požadavků.

V současné době nabývá hromadné pájení vlnou na významu s pájením desek s plošnými spoji se součástkami s vysokou tepelnou zátěží. Trocha historie: v roce 1955 si Angličan Strauss nechal patentovat princip automatického pájení pomocí vlny roztavené pájky.

V přetavovacích pecích, jež se používají v průmyslu elektronických sestav, je primární teplo téměř výlučně odvozeno z elektricky napájených zdrojů, jež vyzařují svoji tepelnou energii.

DPS zpravidla obsahuje směs pasivních a aktivních součástek s tradičním zapouzdřením. Desky jsou však stále více osazovány pouzdry µBGA, µCSP a µQFN, jakož i většími pouzdry BGA, CSP a QFN. Kro-mě toho se zapouzdření neustále zmenšuje, jako je tomu u pasivních prvků 01005.