Пайка — технология, широко используемая в промышленных и декоративных целях уже тысячи лет. В последнее столетие статус пайки значительно повысился — из искусства она превратилась в науку о соединении электрических цепей. Пайка печатных плат проводится эвтектическими или около эвтектическими оловянно-свинцовыми сплавами.
Эвтектический сплав
Эвтектический сплав состоит из 63 % олова и 37 % свинца и служит основой монтажа печатных плат, имеет точку плавления 183 °С. Так как температура достаточно низкая, она совместима с большим количеством различных материалов, таких как слоистые материалы печатных плат, герметики корпусов интегральных схем, керамика, которая также используется для корпусов компонентов, кремниевыми устройствами, литыми корпусами разъемов и др.
Материалы для этих компонентов были произведены специально для образования межсоединений припоями свинец-олово. Но так как свинец является одним из запрещенных материалов, его использование ограничилось и промышленность вынуждена применять бессвинцовые сплавы, имеющие более высокую температуру плавления, чем припои свинец-олово. Большинство сплавов состоит из трех и более металлов.
В то время как происходит рост требований к рабочим характеристикам устройств, повышается плотность компонентов на печатной плате, увеличивается количество выводов компонентов и слоев печатных плат, а также к уменьшаются расстояния между деталями проводящего рисунка, чтобы обеспечить проведение сигнала. В результате чего резко выросло теплопоглощение печатных плат, которые стали затруднительны для пайки при поверхностном монтаже и вдвойне трудны для пайки волной припоя. Матричные компоненты, монтируемые на печатную плату, также повлияли на расположение компонентов и последствия.
Три важных составляющих паяного соединения: два соединяемых материала или поверхности и сам припой. Тонкий баланс свойств материала и параметров процесса определяет вид паяного соединения, его долговечность и надежность в границах смонтированной печатной платы.
На процесс пайки влияют:
состав припоя, качество финишного покрытия вывода, контактной площадки или сквозного отверстия, факторы окружающей среды, химические реакции и тепловой режим.