Bezolovnaté pájení v legislativě i praxi

• 1.1 Obecně.
• 1.2 Celosvětový pohled.
• 1.3 Evropa a Česká republika.
• 1.4 Novela zákona č. 185/2001 Sb., o odpadech.
• 1.4.1 Hlavní principy.
• 1.4.2 Základní povinnosti v oblasti elektroodpadu.
• 1.4.3 Zpětný odběr elektrozařízení a oddělený sběr elektroodpadu.

• 2.1 Historie měkkého pájení.
• 2.2 Teorie měkkého pájení.
• 2.2.1 Pájitelnost.
• Nesmáčení.
• Smáčení.
• Odsmáčení.
• 2.2.2 Pájecí tavidla.
• Tavidla rozpustná v rozpouštědle.
• Pryskyřičná tavidla na bázi kalafuny.
• typ R 24.
• typ RMA (pryskyřičné tavidlo s aktivátory).
• typ RSA (pryskyřičné tavidlo velmi silně aktivované).
• Syntetická tavidla.
• Syntetická aktivovaná tavidla (SA).
• Tavidla rozpustná ve vodě.
• Tavidla bez čištění.
• Účinnost tavidla.
• 2.2.3 Některé problémy pájitelnosti.
• Oxidace.
• Znečištění.
• Porézní povrch pájky.
• Nesprávné spojovací metalurgie.
• 2.2.4 Zkoušky pájitelnosti.
• Ponořovací test.
• Metoda smáčecích vah.
• Odolnost proti rozpuštění metalizace.
• Kuličkový test.
• Test roztékavosti.
• 2.2.5 Kritéria pro pájený spoj.
• Jakost pájeného spoje.
• Stárnutí materiálu.
• Mechanické namáhání.
• Tepelné namáhání.
• Životnost pájených spojů.
• 2.3 Ruční pájení.
• 2.3.1 Běžná dílenská pájedla.
• Konstrukce pájecího hrotu dílenského pájedla.
• Teplo.
• Namáhání a trhliny.
• Koroze.
• „Odsmáčení“.
• Opotřebení a obrušování.
• Tavidlo je tavidlo, ale ne vždy.
• Přehled pokynů pro péči o pájecí hrot.
• Proč se pájecí hroty opotřebovávají tak rychle?
• 2.3.2 Pájedla s vysokou obnovou tepla.
• 2.3.3 Čištění pájecího hrotu.
• 2.3.4 Pájení ostřeným proudem horkého vzduchu.
• 2.3.5 Vysokofrekvenční pájení.
• 2.4 Strojní pájení vlnou.
• 2.4.1 Jednotlivé operace při pájení vlnou.
• Připouštění oleje.
• Konstrukce vlny.
• 2.4.2 Jednoduchávlna.
• 2.4.3 Dvojitá vlna.
• Vlastnosti dvojité vlny.
• 2.4.4 Dutá vlna.
• Elektrodynamické čerpadlo.
• 2.4.5 Teplotní profil.
• 2.4.6 Ochrana roztavené pájecí slitiny.
• Použití pájecího oleje.
• Pájení bez oleje.
• Pájení bez oleje – pájecí olej kryje lázeň pájky.
• Pájecí olej připouštěn do vlny – pájení s olejem.
• Ochrana inertním plynem.
• Antioxidační přípravky a likvidace zoxidované pájky.
• 2.5 Strojní pájení přetavením.
• 2.5.1 Pájecí pasty.
• Velikost zrn.
• Tavidlo v pájecí pastě.
• Nanášení pájecí pasty.
• Nanášení pájecí pasty dávkováním.
• Tisk přes síto.
• Tisk přes šablonu.
• 2.5.2 Pájení v parách.
• 2.5.3 Přetavení infračerveným zářením.
• 2.5.4 Nucené proudění.
• 2.5.5 Teplotní profil.
• 2.6 Kontrola a testování osazených desek s plošnými spoji pájených olovnatými slitinami 68.
• Optické kontroly a testy.
• Elektrické kontroly a testy.
• Funkční test.
• Vnitroobvodový (in-circuit, MDA) test.
• Klimatické kontroly a testy.
• Mechanické kontroly a testy.
• 2.6.1 Elektrické testovací systémy.
• MDA a Incircuit testovací systémy.
• Jehlová pole.
• Testovací adaptér (přípravek).
• 2.6.2 Optické testovací systémy.
• Základní rozdělení automatických optických testovacích systémů (AOI).
• a) laserové.
• b) kamerové.
• Rozdělení zařízení AOI s CCD kamerou.
• 1) Jednokamerové.
• a) jeden zdroj světla.
• b) více zdrojů světla.
• c) jednokamerový systém s použitím zrcadla.
• d) jednokamerový systém pracující jako skener.
• 2) Vícekamerové.
• a) AOI s pěti kamerami.
• b) AOI se dvěma kamerami.
• Vyhodnocení kvality pájení v AOI.
• Způsoby kontroly pájení SMD v AOI.
• 1) Jednotlivé barvy (vlnové délky).
• 2) Bílé světlo.
• Doporučené vybavení AOI.
• 1) ATT (nástroj automatického učení) – import dat z CAD, osazovacího automatu.
• 2) Vestavěný systém statistického řízení procesu (SPC).
• 3) Vestavěný systém provádění oprav.
• 4) Systém knihoven.
• 5) Mechanický značkovač.
• 2.6.3 Porovnání kontrol a testů.

Kapitola 3

Pájecí slitiny

• 3.1 Slitiny cín-olovnaté.
• 3.1.1 Fázový diagram.
• 3.1.2 Podvojné slitiny.
• 3.1.3 Čistota pájecí slitiny.
• 3.2 Slitiny bez olova.
• Kritéria bezolovnaté pájky.
• 3.2.1 Životaschopné bezolovnaté slitiny.
• 1. Sn96.5/Ag3.5 (Sn96/Ag4).
• 2. Sn99.3/Cu0.7 (Sn99/Cu1).
• 3. Sn/Ag/Cu.
• 4. Sn/Ag/Cu/X.
• 5. Sn/Ag/Bi/X.
• 6. Sn/Sb.
• 7. Sn/Zn/X.
• 8. Sn/Bi.
• Cena.
• Olovo ve sloučeninách.
• Názor konsorcií.
• 3.2.2 Zvolené slitiny.
• Shrnutí.
• 3.2.3 Čistota pájecí slitiny.
• 3.2.4 Rizika bezolovnatých pájecích slitin v extrémních pracovních teplotách.
• 3.2.5 Mechanické vlastnosti bezolovnatých slitin.
• 3.2.6 Další problémy.
• 3.2.7 Bezolovnaté pájky na současném trhu.
• Circuit Chemical Products GmbH.
• Trubičková pájka CCP- Lead free.
• Pájecí pasta CCP SMD 630BF- No clean Pb free.
• Pájecí pasta CCP SMD 631 BF- No clean Pb free.
• Pájecí pasta CCP SMD 632 BF- No clean Pb free.
• Pájecí pasta CCP SMD 6021 BF- No clean Pb free.
• Kovohutě Příbram a.s.
• Pájky tvářené.
• Pájky pro strojní pájení.
• Indium Corporation of America.
• Nízkoteplotní slitiny.
• Slitiny se střední teplotou tavení.
• Slitiny s vysokou teplotou tavení.
• SIM SOLDER.
• Pb-Free pájecí slitiny.
• Pb-Free pájecí pasty.
• Trubičkové pájky Pb-free.
• Multicore ® 101.
• STANNOL GmbH.
• KESTER ®.
• CYNEL UNIPRESS Sp. z o.o.

Kapitola 4

Problematika bezolovnatého pájení

• 4.1 Ruční pájení.
• 4.1.1 Základní problémy při pájení s bezolovnatými pájkami.
• Oxidace pájecího hrotu.
• Nezvyšovat zbytečně teplotu pájecího hrotu.
• Zvýšení tepelné kapacity pájedla.
• Proč se snižuje životnost běžného pájecího hrotu bezolovnatými pájkami?
• 4.1.2 Hlavní zásady práce s bezolovnatými pájkami při ručním pájení.
• 4.1.3 Pájení součástek bezolovnatými pájkami.
• 4.2 Pájení vlnou.
• 4.2.1 Základní odlišnosti při bezolovnatém pájení vlnou.
• 4.2.2 Změny v konstrukci pájecích vln.
• 4.2.3 Teplotní profil při pájení.
• 4.2.4 Chyby při bezolovnatém pájení vlnou.
• Příklady vad pájených spojů.
• Kdy lze očekávat problémy a jak jim předcházet.
• 1. Pájení jemných roztečí.
• 2. Pájení sestav s hmotnými kovovými díly.
• 3. Pájení desek s plošnými spoji z tvrzeného papíru (FR-2, FR-3).
• 4. Pájení silnějších desek s plošnými spoji.
• 5. Pájení sestav s tepelně citlivými díly.
• 4.2.5 Optimalizace pájení vlnou pro bezolovnatou technologii.
• 4.2.6 Specifika selektivního pájení.
• 4.3 Pájení přetavením.
• 4.3.1 Tisk bezolovnatých past.
• 4.3.2 Tepelné zpracování bezolovnatých pájek.
• 4.3.3 Přetavovací pece pro bezolovnaté přetavení.
• 4.3.4 Teplotní profil pro pájení přetavením.
• 4.3.5 Typické chyby při bezolovnatém pájení přetavením.
• 4.3.6 Vodivá lepidla – alternativa standardních technologií.
• 4.4 Pájení v dusíkové atmosféře.
• 4.4.1 Dusík.
• 4.4.2 Pájení pod dusíkem.
• 4.4.3 Pájení vlnou pod dusíkem.
• 4.4.4 Pájení přetavením pod dusíkem.
• 4.4.5 Ruční pájení pod dusíkem.
• 4.5 Tavidla, čisticí a pomocné prostředky.
• 4.6 Součástky.
• 4.6.1 Obecně.
• 4.6.2 Projekty světových výrobců součástek.
• PHILIPS.
• Hlavní problémy.
• Vývody bez olova.
• Plán zavedení bezolovnatých technologií.
• Návrh procesu pájení bez olova.
• ANALOG – DEVICES.
• Cíl.
• Problémy.
• Vývodové prvky.
• BGA.
• Pozice.
• MOLEX.
• MATSUSHITA.
• 4.7 Desky s plošnými spoji.
• 4.7.1 Základní materiály.
• 4.7.2 Pokovení.
• Hot Air Levelling (HAL).
• Pájecí laky.
• Organické povrchy.
• Přetavení slitinou Sn/Pb v brodicím válci.
• Hot Air Levelling bezolovnaté.
• Kovové imersní povrchy.
• 4.8 Kontrola testování osazených desek s plošnými spoji pájených bezolovnatými slitinami.
• 4.8.1 AOI v bezolovnatém pájení.
• Proč je optická kontrola bezolovnaté pájky obtížnější?
• Bezolovnatá pájka a automatická optická kontrola (AOI).
• 4.8.2 Elektrické testovací systémy v bezolovnatém pájení.
• 1) Vliv tavidla.
• 2) Vliv bezolovnaté pájky.
• a) Tvrdost pájky.
• b) Jiné složení pájky.
   

• 5.1 Postup.
• 5.1.1 Stanovení postupu.
• 5.1.2 Výběr materiálů a vybavení.
• 5.1.3 Odzkoušení technologie.
• 5.1.4 Návrh procesu.
• 5.1.5 Školení operátorů.
• 5.1.6 Spuštění procesu a monitorování.
• 5.1.7 Vyhodnocení.
• 5.2 Přechodné období.
• 5.2.1 Budou k dispozici součástky a desky s plošnými spoji „bezolovnaté“ i „olovnaté“.
• 5.2.2 Podstatně se rozšíří nabídka typů bezolovnatých pájecích slitin a past.
• 5.2.3 V jednom provozu mohou existovat souběžně dvě technologie pájení.
• 5.2.4 Opravy a servis starších výrobků pájených olovnatými pájkami.
• 5.2.5 Přibudou nové povinnosti vyplývající z legislativy.