Міністерство освіти Республіки Білорусь
Білоруський державний університет інформатики і
радіоелектроніки
кафедра РЕЗ
РЕФЕРАТ
на тему:
«Випробування РЕСІ на здатність до пайки, міцності висновків та їх кріплень на вплив сили, що розтягує, на вигин»
МІНСЬК, 2008
Випробування на здатність до пайки
Проводять з метою перевірки здатності висновків виробів утворювати з'єднання протягом певного часу, названого в стандарті «часом пайки». Воно визначається часом, який потрібен для досягнення в заданих умовах необхідного ступеня змочування поверхні висновків припоєм. На практиці застосовують кілька методів випробування на здатність до пайки:
- Випробування із застосуванням крапельної установки;
- Випробування із застосуванням паяльної ванни;
- Випробування із застосуванням паяльника;
- Випробування на десмачіваніе;
- Випробування методом балансу змочування.
Крапельну установку використовують для визначення часу пайки дротяних висновків круглого перерізу. Випробовуваний висновок покривають флюсом, потім занурюють у краплю розплавленого припою таким чином, щоб вона розділилася навпіл. На залізний стрижень, нагрітий до температури (235 ± 2) ° С, наносять шматочок припою. Перед установкою нового шматочка припою припой, що залишився на залізному стрижні від попереднього випробування, повинен бути знищений. Час з моменту поділу краплі припою навпіл до моменту з'єднання її над виведенням становить час пайки. При цьому відношення діаметра випробовується виведення до висоти краплі вибирають таким, щоб злиття краплі припою над висновком не могло відбутися без змочування. Висновки витримують в нормальних кліматичних умовах випробувань в плині часу, встановленого у стандартах і ТУ на вироби і ПІ. Залишки флюсу видаляють ізопропіловим або етиловим спиртом.
Паяльну ванну використовують для випробування на паяемости у разі, якщо форма елемента або його висновку не дозволяє застосувати крапельну установку (наприклад, для елементів з пелюстковими висновками або друкованих плат). Паяльна ванна повинна бути глибиною не менше 40 мм, мати обсяг не менше 300 мл і містити припой, температура якого (235 ± 5) ° С (для елементів, призначених для друкованого монтажу) і (270 ± 10) ° С (для інших елементів). Випробовуваний висновок спочатку занурюють у флюс. Застосовуваний флюс повинен складатися з 25% за масою каніфолі (ГОСТ 19113-84) і 75% за масою ізопропілового чи етилового спирту (ГОСТ 18300-87). Надмірна флюс видаляють, даючи йому стікати протягом 1 хв ± 5 с. Попередню підготовку висновків не проводять, якщо це не вказано у стандартах і ТУ на вироби і ПІ. При необхідності висновки знежирюють шляхом занурення у нейтральний органічний розчинник при кімнатній температурі. Висновки вироби опускають у флюс, потім виймають і витримують для видалення надлишку флюсу у вертикальному положенні протягом 30-60 с. Потім висновок відразу ж занурюють у ванну з припоєм в напрямку поздовжньої осі. Місце занурення повинно знаходитися на відстані не менше 10 мм від стінок ванни. Швидкість занурення (25 ± 2,5) мм ∙ с -1, час витримки у припої (5 ± 0,5) с. Після вилучення висновків з ванни з розплавленим припоєм їх витримують в нормальних кліматичних умовах випробувань протягом часу, вказаного у стандартах і ТУ на вироби і ПІ. Залишки флюсу на висновках видаляють прополіскуванням їх в розчині ізопропілового або етиловому спирті.
Вироби витримали випробування, якщо при візуальному огляді встановлено, що випробувана поверхню висновків покрита гладким блискучим шаром припою. Допускається незначна кількість окремих дефектів у вигляді пір, зон, що не зазнали змочування, або зон, де сталося десмачіваніе. Ці висновки не повинні концентруватися на одній ділянці поверхні виводу.
Для випробування застосовують трубчастий припій марки ПОС 61 ГОСТ 21931-76 з сердечником з каніфолі за ГОСТ 19113-84. Припій являє собою трубку з сердечником зі флюсу. Для паяльника першого типу використовують трубку припою діаметром 1,2 або 1,5 мм для паяльника II типу - трубку припою діаметром 0,8 мм або 1,0 мм.
Паяльник, нагрітий до (350 ± 10) ° С, застосовують, коли не можна оцінити паяемости, відчуваючи зразки на краплинної установці або за допомогою паяльної ванни (наприклад, для самофлюсующіхся емальованих проводів, для яких температура припою при інших методах пайки занадто низька, або для елементів з пелюстковими висновками, не призначеними для пайки зануренням). Стрижень паяльника повинен бути виготовлений з міді і мати залізне покриття або виконаний з ерозійного мідного сплаву. Форма заточення стрижня - односторонній клин. Час витримки 2-3 с, якщо інший час не обумовлено в стандартах і ТУ на вироби і ПІ. У момент витримки паяльник повинен бути нерухомим. Між послідовними додатками паяльника до різних висновків одного і того ж вироби слід дотримуватися 5-10 с. Висновок повинен бути облужен на відстані не менше 6 мм від корпусу виробу або до половини довжини паяемого пелюстки у разі пелюсткового виведення, якщо інші умови не вказані в стандарти та ТУ на вироби і ПІ.
Випробування на десмачіваніе проводячи в паяльної ванні. Пережиті висновки опускають у флюс, потім занурюють у ванну з розплавленим припоєм у напрямку поздовжньої осі виробу. Температура припою у ванні встановлюють (260 ± 5) ° С. Точка занурення висновків повинна бути на відстані не менше 10 мм від стінок ванни. Швидкість занурення (витяги) (5 ± 2) мм ∙ с -1, час витримки у припої (5 ± 0,5) с. Після вилучення з ванни з розплавленим припоєм висновки витримують у вертикальному положенні до затвердіння припою. Залишки флюсу на висновках видаляють прополіскуванням їх у ізопровіловом або етіловм спирті. Необхідно, щоб сумарний час витримки висновків у припої становило 10 с.
Випробування методом балансного змочування полягає в зануренні вироби у ванну з розплавленим припоєм і реєстрацією результуючої сили, що діє на виріб, як функція від часу. Отриману криву порівнюють з кривою, зареєстрованої при випробуванні ідеально змоченого вироби того ж типу і розмірів. Температура розплавленого припою у ванні встановлюють (235 ± 3) ° С. Виріб занурюють у ванну з припоєм зі швидкістю (20 ± 5) мм / с і витримують на глибині і протягом часу, вказаного у стандартах і ТУ на вироби і ПІ. Виріб виймають з ванни з припоєм з тією ж швидкістю. Коли виріб знаходиться в зануреним стані нерухомо, реєструють результуючу силу, що діє на виріб, як на функцію від часу.
Рис 1 Залежність результуючої сили від часу
1 - лінія відліку сил, що діють на виріб
На малюнку 1 сили, спрямовані вгору (несмачіванія), представлені як позитивні, а сили, спрямовані вниз (змочування), як негативні. Характерні точки:
- Час t 0 - час первинного контакту виробу з поверхнею припою, коли сила, яка діє на виріб, дорівнює нулю;
- Точка А характеризує момент часу, коли сила, яка діє на виріб, дорівнює розрахункової виштовхує силі. При розрахунку виштовхувальної сили за глибину занурення приймають глибину нижче рівня припою у ванні. Всі сили вимірюють щодо горизонтальної лінії, що проходить через точку А;
- Точка Б характеризує максимальне значення результуючої сили, спрямованої вниз, протягом часу занурення;
- Точка В - точка в кінці часу занурення. Сила в точках Б і В може мати однакові значення для одного і того ж вироби, що вказує на стабільність умов змочування. Якщо сила змочування в точці У менше, ніж у точці Б, то процес змочування є нестабільним
Приклади кривих «сила - час» наведено на малюнку 2.
Для дослідження здатності до пайки матеріалів вироби з низьким ступенем змочування еталонну силу змочування порівнюють з розрахунковою силою змочування. Розрахункову силу змочування (F) в міліньютон отримують за формулою
F = 0,08 V - 0,4 p,
де р - периметр занурення частини виробу, мм;
V - обсяг занурення частини виробу, мм 3.
При використанні всіх методів вироби витримали випробування на паяемости, якщо при візуальному огляді встановлено, що поверхня їх висновків вкрита суцільним шаром припою не менше ніж на 95%.
Рис 2. 1 - несмачіваніе; 2 - погане змочування; 3 - хороше змочування '4 - швидке змочування для виробів з великою теплоємністю; 5-уповільнене змочування; 6 - повільне змочування; 7 - несмачіваніе; 8 - дуже швидке змочування; 9 - нестабільне змочування.
Критеріями оцінки результатів випробувань є наступні параметри:
Максимальне значення інтервалу часу (t A - t 0), характеризує початок змочування;
Максимальне значення сили у відсотках від еталонної сили змочування після вказаного інтервалу часу, що характеризує поширення змочування;
Мінімальне значення відносини сили в точці В до сили в точці Б, що характеризує стабільність змочування.
Склад параметрів і їх значення встановлюють у стандартах і ТУ на виріб і ПІ.
Випробування на теплостійкість при пайку
Проводять з метою визначення здатності виробів витримувати дію теплоти, що утворюється при пайку. Для випробування служать два методи: із застосуванням паяльної ванни або паяльника. Ці методи відрізняються від попередніх (на паяемости) тільки більш тривалим часом витримки у ванні і в контакті з паяльником. Вироби вважаються витримали випробування, якщо їх зовнішній вигляд і параметри відповідають встановленим в стандартах нормам.
Випробування міцності висновків та їх кріплень
Проводять для визначення здатності висновків виробів витримувати дії механічних факторів, аналогічні діям на ці елементи при монтажі та експлуатації виробів. До впливає механічних факторів відносять: розтягуючі сили, спрямовані вздовж осей висновків, що мають жорстке кріплення; стискаючі сили, що визначають здатність висновків витримувати навантаження, аналогічні тим, які виникають при монтажі та експлуатації; згинальні сили (для стрічкових і дротяних висновків); крутний момент ( для різьбових висновків); скручування (для одножильних осьових дротяних висновків діаметром 0,3 ... 1,2 мм). Таким чином, міцність гнучких висновків виробів перевіряють випробуванням на вплив сили, що розтягує, вигин і скручування, а різьбових висновків - на вплив крутного моменту. Перед випробуванням роблять зовнішній огляд висновків і вимірюють ті їх параметри, які можуть змінюватися під час випробування. Розглянемо випробування на зазначені дії.
Випробування висновків (вивідних кінців) на вплив
сили, що розтягує
Випробування проводять з метою перевірки міцності кріплення висновків (вивідних кінців) у виробі та здатності їх витримувати розтягувальну силу.
Випробування проводять шляхом плавного прикладання статичного сили відповідно до стандартів, яка повинна бути спрямована вздовж осі виведення, а для висновку, закріпленого на ізоляторі, - вздовж осі ізолятора. Силу плавно прикладають до кожного виведення виробу і витримують протягом 10 с.
Для виробів з двома осьовими протилежно спрямованими висновками допускається прикладати силу до одного висновку при закріпленій одним.
Вироби витримав випробування, якщо відсутні обриви висновків і вироби задовольняють вимогам, встановленим у стандартах і ПІ для даного виду випробування.
Випробування гнучких дротяних і стрічкових висновків на вигин
Випробування проводять з метою визначення здатності дротяних і стрічкових висновків витримувати вигини.
Для випробування до кожного виведення виробу у напрямі його осі по черзі підвішують вантаж у два рази менший, ніж при випробуванні на вплив сили, що розтягує. Потім корпус виробу повільно нахиляють на кут 900 і повільно повертають у попереднє положення. Згинання виводу і розгинання вважають одним вигином. Всього виробляють три вигину. Вигини виробляють в одній вертикальній площині.
Вироби витримав випробування, якщо відсутні обриви висновків і вироби задовольняють вимогам, встановленим у стандартах і ПІ для даного виду випробування.
Випробування гнучких пелюсткових висновків на вигин
Випробування проводять з метою визначення здатності пелюсткових висновків витримувати вигини.
Пелюстковий висновок згинають на 450 від вихідного положення, потім на 90 в протилежному напрямку, якщо дозволяє конструкція, і знову повертають у вихідне положення. Це береться за один вигин.
Вироби витримав випробування, якщо відсутні обриви висновків і вироби задовольняють вимогам, встановленим у стандартах і ПІ для даного виду випробування.
Випробування гнучких дротяних висновків на скручування
Випробування проводять з метою визначення здатності дротяних висновків витримувати скручування.
Кожен дротяний висновок згинають на 900 на відстані 5-6 мм від місця приєднання до виробу при радіусі кривизни 0,7-0,8 мм. Вільний кінець виводу закріплюють на відстані 1-1,5 мм від місця вигину і повертають навколо осі вироби на 180 ° або 360 °. Конкретний кут повороту вказують у стандартах і ПІ.
Всього виробляють три повороти. Кожен наступний роблять у напрямку, протилежному попередньому.
Вироби витримав випробування, якщо відсутні обриви висновків і вироби задовольняють вимогам, встановленим у стандартах і ПІ для даного виду випробування.
Випробування різьбових висновків на вплив крутного моменту
Випробування проводять з метою визначення здатності різьбових висновків витримувати дію крутного моменту.
Вироби кріплять до нерухомої опори за корпус. На висновки з зовнішньою різьбою нагвинчують до упору гайки, а у висновки з внутрішнім різьбленням угвинчують стрижні. До гайок або стержнів плавно прикладають крутний момент і витримують протягом 10 с.
Вироби витримав випробування, якщо не спостерігається провертання висновків у місці закладення і вироби задовольняють вимогам, встановленим у стандартах і ПІ для даного виду випробування.
ЛІТЕРАТУРА
Глудкін О.П. Методи та пристрої випробування РЕЗ і ЕВС. - М.: Вищ. школа., 2001 - 335 з
Випробування радіоелектронної, електронно-обчислювальної апаратури та випробувальне обладнання / під ред. А. І. Коробова М.: Радіо і зв'язок, 2002 - 272 с.
Мліцкій В.Д., Бегларія В.Х., Дубицький Л.Г. Випробування апаратури і засоби вимірювань на вплив зовнішніх чинників. М.: Машинобудування, 2003 - 567 з
Національна система сертифікації Республіки Білорусь. Мн.: Держстандарт, 2007
Федоров В., Сергєєв М., Кондрашин А. Контроль і випробування в проектуванні і виробництві радіоелектронних засобів - Техносфера, 2005. - 504с.