Разрушение припоя под корпусом мощного SMD прибора

[ForcePoint]

Кто-то из коллег рассказывал, что заинтерсоался помутнением пластин кварцев, проработавших на высоких частотах много лет. Он сделал анализ и обнаружил в кварце присутствие алюминия (?!)
Объяснения ни у кого нет до сих пор.

А обкладки были серебряные или из алюминия как раз?

[kreking]

Прочитал "Технология пайки. Методы исследования процессов пайки и паяных соединений: Учебное пособие" Ларин В.П., нашёл много интересного, но про влияние ВЧ на качество пайки нет и слова. Обильное количество факторов, влияющих на качество паянных соединений. Мне кажется, при пайке волной, в припое растворяются металлы, которые и дают эффект "вторичного" припоя, а с ним и брак.

[II3II]

http://www.tech-e.ru/2010_07_22.php

[кустомер]

А обкладки были серебряные или из алюминия как раз?

Не знаю. Мельком, между словом в разговоре сказано было. Я не спросил.
Потом хотел сам проверить, но так и не пришлось.
Взять бы кварц с серебряными обкладками, в стеклянной колбе, прямо не разбивая, просветить его нейтронным пучком, вычислить процент алюминия, а потом погонять лет пять, и просветить снова...
Только что будет с нами всеми через пять лет... Может уже не до кварцев будет...

[jump]

Может уже не до кварцев будет...

если просветить нейтронным пучком

[V__C]

Либо - банальный дефект пайки, пузырь с кислородом и/или влагой или еще чем-нибудь, наличие которого и привело к местному разогреву и выходу из строя...

У меня такое же мнение.
По работе разрабатываю усилители 10-50Вт на 3ГГц, на 9,6Ггц. Подобные картинки у меня были при замене транзисторов, вышедших из строя. Причины: 1)Непропай, холодная пайка. 2)Корпус транзистора НЕ ПРИЖАТ и под транзистором остался ТОЛСТЫЙ и пузырчатый слой припоя.

Хорошие результаты получаются при такой последовательности: 1)залудить основание и все выводы транзистора. 2)хорошо разогреть и залудить основание, не жалея флюса. Паяльник держать близко к месту пайки, чтобы припой НЕ ЗАСТЫВАЛ!! 3)Не отнимая паяльника, приложить транзистор на положенное место, придавить его к плате. 4) отнять паяльник, разогревающий основание. Прижим транзистора НЕ ПРЕКРАЩАТЬ!!! 4)Выждать 1-2 минуту, пока закончится кристаллизация припоя. 5)Отнять прижим. Все. 6)остальные выводы транзистора и прочие немассивные элементы можно паять и горячим воздухом.

Примечание. Вы можете возразить, что на Вашей плате НЕТ МЕСТА, куда прикладывать паяльник, разогревающий плату? Транзистор окружен радиоэлементами?
Ответ: Вина конструктора платы. Такое технологическое место ДОЛЖНО БЫТЬ!!

Как говаривал Козьма Прутков: "Паяя массивные элементы на плату, не доверяйся горячему воздуху! Ибо если дуешь оным сверху, на пластиковый корпус, коий является прекрасным теплоизолятором, то основание может и не разогреться вовсе! Зри в корень!"

[laser532]

И посмотреть в сканирующем эл. микроскопе. Им же и микроанализ сделать.
Если в Москве, могу посодействовать.

В Москву могу отправить образец. Но это не так интересно. Результат еще надо уметь понять. Т.е. все-равно потребуется специалист.
Я немного знаком с металлами и сплавами. У меня есть свое объяснение. При высокой температуре (а она для каждого сплава своя), а тем более при термоцклировании происходит перекристаллизация с ростом больших зерен. Во всех невакуумплавленных сплавах всегда растворены неметаллы, в частности кислород. Поскольку большие зерна стремятся очиститься примеси и окислы оказываются на границах зерен. Там ухудшается электропроводность, возникают межзерновые сопротивления. У металла увеличивается газопроницаемость и пошло-поехало.

[Kabron]

В Москву могу отправить образец. Но это не так интересно. Результат еще надо уметь понять. Т.е. все-равно потребуется специалист.

Я выпускник Института Стали и Сплавов но по полупроводам. Диссер. делал в Институте Кристаллографии АН СССР. Со сканирующими и трансмиссионными микроскопами работал 5 лет лично и на ты. И в принципе мне тоже интересно посмотреть.

[кустомер]

laser532, если Вы правы и здесь наблюдается перекристаллизация, тогла должны быть не полые каверны, а именно пятна: области заполненные перекристаллизованным припоем.

Чтобы это наблюдать, образец должен быть не отпаян, а основание сошлифовано до слоя припоя, чтобы плавлением не была повреждена исследуемая структура.

[laser532]

У меня такое же мнение.
По работе разрабатываю усилители 10-50Вт на 3ГГц, на 9,6Ггц. Подобные картинки у меня были при замене транзисторов, вышедших из строя. Причины: 1)Непропай, холодная пайка. 2)Корпус транзистора НЕ ПРИЖАТ и под транзистором остался ТОЛСТЫЙ и пузырчатый слой припоя.

Примечание. Вы можете возразить, что на Вашей плате НЕТ МЕСТА, куда прикладывать паяльник, разогревающий плату? Транзистор окружен радиоэлементами?
Ответ: Вина конструктора платы. Такое технологическое место ДОЛЖНО БЫТЬ!!
[/B]

Я вначале тоже думал: какие глупые японцы - какой умный я. Я вносил некоторые изменения в схему, которые японцы добавляли примерно через год и после моего ремонта прибор работал вдвое дольше, чем с завода. Но за 9 с половиной лет через мои руки (и моего инженера) прошло более тысячи приборов. Могу сфотографировать ведерко с деталями, которые сгорели в этих устройствах. Описание моего оборудования займет много времени и будет похоже на рекламу, поэтому буду защищать японцев. Во-первых, они паяют в печах. Во-вторых, это производство не видеокамер и прочего ширпотреба и расположено в японии (было до 2011 года). В-третьих, на плате есть равнонагруженные по теплоотдаче компоненты - каверн нет никогда, а под полевиками есть всегда (см. дальше). Мне попадалась партия полевиков с частичным пробоем из-за несоблюдения антистатической защиты. Около 20 штук вернулись по гарантии через 1 неделю - 3 месяца. Под всеми корпусами идеальная блестящая пайка. Все приборы маркируем, поэтому свой ремонт от чужого отличаем безошибочно. Все приборы нашего ремонта, отработавшие 1-6 лет (может есть и больше проработавшие, но мне в руки не попадались) имеют такую же ужасную структуру припоя под полевиком. В мусорке есть несколько полевиков у которых отсутствует около 99% лужения, т.е. осталось две блестящие точки размером с кончик зубочистки. Никаким феном так плохо пропаять не смог бы даже китаец в подвале. У Матсушиты бывают косяки, но чтобы стабильно 10 лет во всех устройствах, как-то слабо верится... Все это я уже писал в предыдущих письмах, но по частям. Здесь постарался все факты собрать воедино.
Добавлю, что ремонт этих приборов - не более 5% нашей деятельности. Имеем опыт отвода тепла от MOSFETов при 10-20 кВт мощностей, а также от лазерных кристаллов с большой плотностью энергии и градиентами температур. Сам я паяю более 30 лет. Это совершенно не исключает возможности ошибаться и я сейчас склоняюсь к тому, что я ошибался 9 лет назад, когда думал, что японцы паять не умеют. Точно могу сказать и доказать на примерах, что у японцев схемотехника страдает, не всегда понимаю применение ими бессвинцовых технологий там, где разрешен свинец, но производственные линии, обработка материалов у них на высоте.
Еще. У меня нет уверенности, что все происходит как я себе "рисую" в голове. Это очередная "объснялка"-модель. Реальность всегда сложнее. Мне лишь хотелось выяснить хотя бы чисто теоретически возможно ли подобное влияние и было ли оно строго экспериментально обнаружено. Со скин-эффектом сжигающим толстую медь за единицы минут я сталкивался при ремонте индукционных установок, там все очень наглядно, а здесь все как-то скрыто за туманом догадок.