Прогрели, пропаяли, заработало! А что дальше?

Часто, в разговорах со специалистами по ремонту, можно услышать: «пропаял контакты микросхем, разъемов неисправной платы и она заработала, неисправность исчезла». Обычно такое «волшебство» пропайки (или прогрева) объясняют плохим качеством паяного соединения, но есть и более реальное объяснение. Широко применяемые ранее оловянно-свинцовые припои, состоящие из свинца и олова в приблизительной пропорции 40% свинца и 60% олова, обладают хорошей эвтектикой, но несмотря на это мы уже сталкиваемся с необходимостью паять безсвинцовыми сплавами. Евросоюз принял директиву 2002/95/ЕС RoHS (Restriction of Hazardous Substances – запрет вредных веществ). Согласно этому документу, уже с 2006 года начали действовать ограничения на использование в промышленной электронной продукции и в новой электронной технике некоторых химических материалов, опасных для здоровья и окружающей среды. Среди прочих, действие директивы распространяется и на соединения свинца. Таким образом, запрещается использование свинцовосодержащих припоев.

Но олово без укрощающего его свинца ведет себя непредсказуемо. Оловянное покрытие без добавок, как и кадмий и цинк, спонтанно образует кристаллы металла диаметром около 1-5 мкм и менее одной десятой толщины человеческого волоса, которые проталкиваются от основания вверх. Если они растут достаточно близко для того, чтобы прикоснуться к другому токопроводящему объекту, то вызовут короткое замыкание, которое может повредить аппаратуру. Таким образом, при работе с безсвинцовыми припоями возникает целый ряд проблем, которые связаны с физическими их свойствами. Поэтому теперь, например, паяльные станции должны быть специально адаптированы для работы с новыми припоями.

Рассмотрим какие же основные проблемы возникают при пайке безсвинцовыми припоями:

- более высокая температура плавления пайки может повредить электронные компоненты, содержащие пластмассу, могут получить термический «шок» и сами компоненты;

- может возникнуть деформация печатных плат;

- будет наблюдаться слабая увлажненность и растекание в связи с возрастающим эффектом окисления поверхности;

- появится необходимость использования более активных (и коррозийных) флюсов;

- возможно появление перемычек и замыканий;

- вследствие более высокой температуры пайки будет наблюдаться сильное разбрызгивание флюса;

- увеличится время создания качественной пайки (контакта);

- вид паяного контакта будет более тусклым;

- снизится ресурс нормальной работы паяльных головок;

- потребуется изменить стиль работы монтажников.

Итак, возможно появление перемычек и замыканий, сильное разбрызгивание флюса. Перемычки и замыкания возникают в виде «усов» олова (это микроскопические проростки металла из мест пайки на печатной плате). Эти таинственные проростки были виноваты в серьезнейших отказах электроники. Пропайка (или прогрев) только временно устраняют спонтанно образованные кристаллы металла, которые вызывали короткое замыкание, через некоторое время (в зависимости от условий «климата») проблема опять проявится.