способ определения смачивания материалов припоями

Формула изобретения

Способ определения характеристики смачивания материалов припоями, при котором определяют усилия смачивания и отрыва при погружении образца в расплавленный припой и его подъеме, отличающийся тем, что дополнительно определяют краевой угол смачивания и высоту поднятия припоя на образцах П-образной формы с капиллярными зазорами при погружении образца в припой на глубину 1-3 мм и времени выдержки образца в припое 120-180 с.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электротехнической и радиотехнической промышленности и может быть применено, например, для определения характеристик смачивания материалов припоями.

Известен способ капиллярной пайки, при котором определяют влияние величины зазора, времени выдержки на качество формирования паяного шва. Для исследований используют припой ПОС 61. Процесс формирования паяных швов исследуют на плоских образцах из меди с вертикальными зазорами. Величина зазора составляла от 1 до 1,4 мм. Пайку проводят погружением образца в расплав припоя, изменяя выдержку от 5 до 10 c. Качество заполнения зазоров контролируют рентгеновским просвечиванием с определением коэффициента заполнения.

Данный способ позволяет определять влияние величины зазора и времени выдержки на качество паяного шва, коэффициент заполнения зазора, однако он не позволяет определять такие характеристики процесса смачивания, как усилия при погружении и отрыве образца от припоя, высоту поднятия припоя и краевой угол смачивания [1].

Известен способ измерения поверхностного натяжения расплавленного припоя, принятый за прототип, при котором определяют усилия смачивания и отрыва в зависимости от глубины погружения в припой и при подъеме образцов в виде кольца диаметром 38 мм с толщиной стенки 0,3 мм из меди [2]. Данный способ позволяет определять поверхностное натяжение припоя и измерять усилия смачивания и отрыва, однако он не дает возможности определять краевой угол смачивания и высоту поднятия припоя. Предложен способ, при котором дополнительно определяют краевой угол смачивания и высоту поднятия припоя с использованием образца П-образной формы с капиллярными зазорами.

П-образная форма образца позволяет наблюдать поднятие жидкого припоя в зазор и образование мениска припоя, что в дальнейшем дает возможность определять высоту поднятия припоя и краевой угол смачивания.

Для экспериментальной проверки предлагаемого способа проводили исследования на образцах П-образной формы (30400,8) с зазорами 0,5 и 1 мм. Подготовку образцов осуществляли путем зачистки боковых поверхностей и торцов наждачной бумагой. Перед испытанием обезжиривали образец спиртом и устанавливали в держатель над ванной с расплавленным припоем ПОС 61. Зазор между "зеркалом " припоя и образцом выставляли ~ 0,5-1 мм. Перед испытанием флюсовали ванну с припоем и поверхность образца спиртовым раствором канифоли (флюс КЭ).

Образец погружали в припой на глубину 1-3 мм. При погружении образца в расплав припоя соблюдали перпендикулярность его боковой поверхности относительно ванны с припоем. Исследования проводили при трех температурах: 240, 250 и 260^oС. Время выдержки образца в припое составляло 120-180 с. В ходе проведения опытов проводили измерения силы смачивания и силы отрыва образца от припоя.

Полученные после исследований результаты обрабатывали на бинокулярном микроскопе МБС-2. Проводили измерения высоты поднятия припоя и краевого угла смачивания. Результаты исследований показаны в таблице.

Источники информации

1. /Шапошников О.А., Рубченко Н.Ю., // Сварка и пайка в производстве радиоэлектронной аппаратуры и приборов: Тез. докл. семин., 18-19 апр., /Моск. ин-т приборостр. - Пенза, 1991. - С.21-22.-Рус.

2. 60Sn-Pb /Wassink R.J., Klein=Braz. and Solder.-1987.- 12.-С.5-8.-Англ./.