Паяльная паста для smd какая лучше: Паяльные пасты — виды, классификация и состав

Содержание

Паяльные пасты — виды, классификация и состав

Михаил Нижник, генеральный директор, ООО «Группа МЕТТАТРОН»

Автор обобщает сведения о свойствах и поведении паяльных паст при пайке, опираясь на обширный опыт работы с паяльными пастами фирмы «KOKI». Статья будет интересна технологу, работающему на линии поверхностного монтажа.

  1. Классификация паяльных паст
  2. Состав паяльных паст
  3. Как добиться высокого качества печати
  4. Рекомендумые паяльные пасты
Виды паяльных паст

Пасты классифицируются по типу флюсов (см. рис. 1).

"Водорастворимую" паяльную пасту (остатки флюса после пайки растворяются водой), требующую обязательной отмывки из-за содержания активного флюса (см. таблицу 1), отмывают последовательно обычной, дистиллированной и деионизированной водой, причем на каждом этапе применяют струйную отмывку или ультразвук. Для "водорастворимых" паст, не требующих обязательной отмывки, процесс ограничивается дистиллированной водой.

Рис. 1. Классификация паяльных паст

Таблица 1. Классификация флюсов
Активность флюса (% содержание галогенов)Канифольные Rosin (RO)Синтетические Resin (RE)Органические Organic (OR)Необходимость отмывки
Низкая (0%) ROL0 REL0 ORL0 Нет
Низкая (<0,5%) ROL1 REL1 ORL1 Нет
Средняя (0%) ROM0 REM0 ORM0 Рекомендуется
Средняя (0,5 – 2,0%) ROM1 REM1 ORM1 Рекомендуется
Высокая (0%) ROH0 REH0 ORH0 Обязательно
Высокая (>2,0%)       Обязательно

С пастами, требующими отмывки специальными жидкостями, ситуация иная. Вне зависимости от наличия в составе галогенов, такие пасты основаны на канифольных флюсах, поэтому для их отмывки после пайки рекомендуется применять растворитель типа HCFC и омыляющий реагент. Потом отмывочные жидкости, в свою очередь, отмываются дистиллированной, а затем деионизированной водой.

Вместе с тем, многие паяльные пасты, не содержащие галогенов, отмываются трудно и оставляют на поверхности плат белесый остаток флюса. При этом стойкость к осадке считается важнее отмываемости.

Большинство паяльных паст, не требующих отмывки, освобождают производство от этого технологического процесса. Флюсы таких паст защищают паяное соединение от коррозии подобно лаку. Сосредоточимся на пастах, не требующих отмывки: они наиболее технологичны.

Рис. 2. Состав паяльных паст

Часто говорят: безотмывочные пасты не должны содержать галогенов. Надо четко уяснить, что если в документации на пасту указано «Требует отмывки», то мыть надо обязательно, а если такой маркировки нет, то вопрос решается исходя из дополнительных требований к изделию: внешний вид, нанесение лака.

В Японии, например, галогенсодержащие пасты (0,2%) в процессах без отмывки после пайки гораздо популярнее безгалогенных. Галогенсодержащие паяльные пасты сравнительно более технологичны, например, по паяемости, но часто уступают безгалогенным пастам по надежности, что проявляется в снижении сопротивления изоляции готового монтажа. Это объясняется более высокой химической активностью остатков флюса. Таким образом, паяемость и надежность, в большинстве случаев, — взаимоисключающие факторы.

Рис. 3. Основные характеристики, учитываемые при разработке или выборе паяльных паст

В идеале, для пайки без отмывки нужна паста без галогенов, но с паяемостью, как у галогенсодержащей пасты.

Трудность заключается в повышении химической активности безгалогенных безотмывочных паст. В большинстве таких паст в качестве активатора вместо галогенсодержащих соединений используются органические кислоты, причем чем меньше молекулярный вес кислоты, тем больше способность активации. Поскольку активирующее действие органических кислот гораздо слабее, чем у галогенсодержащих компонентов, стараются ввести в систему флюса пару десятков относительно активных органических кислот.

Вместе с тем такие высокоактивные органические кислоты поглощают влагу. Это чревато: оставшаяся в остатках флюса на поверхности подложки кислота при взаимодействии с водой ионизируется, что уменьшает поверхностное сопротивление изоляции и ведет к электромиграции.

В системах активации в паяльных пастах (здесь автор опирается на технические данные по пастам фирмы «KOKI») используются менее гигроскопичные органические кислоты и специально разработанный безионный активатор. Эта специальная система не диссоциирует на ионы, ее электрические свойства стабильны, а активирующая способность не уступает галогенам. Благодаря высокой температуре активации, безионный активатор в сочетании с тщательно подобранными органическими кислотами делает активацию на стадии оплавления более длительной. В результате паяемость улучшается не в ущерб надежности.

Вот примеры популярных типов паст:

  • паяльная паста для высокоскоростной печати;
  • паяльная паста с высокой смачивающей способностью;
  • паяльная паста для автоматического внутрисхемного тестирования;
  • универсальная паста с чрезвычайно длительным временем жизни на трафарете.
Таблица 2. Жизненный цикл паяльной пасты на производстве
Стадии жизненного цикла паяльной пастыКонтролируемые характеристики
Хранение Неизменность вязкости и паяемости
Нанесение пасты Тонкая печать с шагом 0,5 мм и сверхтонкая — с шагом 0,4 мм. Время жизни после нанесения. Растекаемость пасты. Отделяемость от стенок апертур трафарета. Скорость печати (нормальная — до 100 мм/с, скоростная — 200 мм/с и более). Тиксотропный индекс (изменение вязкости в процессе оплавления). Полнота заполнения апертур. Размазываемость пасты по трафарету (паста должна образовывать плотный валик перед ракелем).
Монтаж компонентов Клейкость. Стойкость пасты к осадке (растеканию).
Оплавление Образование перемычек (короткие замыкания). Наличие частиц припоя в остатках флюса. Выворачивание и отрыв компонентов (tombstoning). Смачиваемость (образование галтели припоя).
Контроль качества Остатки флюса должны обеспечивать бесперебойную работу АОИ — автоматической оптической инспекции. Для паяльных паст, предназначенных для последующего ICT-контроля, остатки флюса должны быть пластичными и оставаться на зондах.
Качество отмывки При необходимости отмывки от остатков флюса она должна быть полной, без белого налета.

вернуться к содержанию

Состав паяльных паст

Паяльные пасты состоят из припоя и флюса (см. рис. 2). При выборе комплекса припой + флюс для паяльной пасты учитывают характеристики, приведенные на рис. 3.

Порошок припоя

Для производства порошка припоя используют методы газового и центробежного распыления. Особенности метода газового распыления:

— получение частиц малого размера;

— легкость управления процессом образования окисной пленки на поверхности частиц;

— низкий уровень окисления частиц припоя.

Полученные частицы порошка припоя имеют размеры 1–100 мкм. На распределение размеров частиц припоя и их диаметр влияет скорость подачи припоя, скорость вращения шпинделя и содержание кислорода.

Рис. 4. Получение порошка припоя газовым распылением

Порошок получают в емкости высотой около 5 м и диаметром 3 м, которая заполнена азотом и кислородом очень малой плотности (см. рис. 4). Слитки припоя плавят в тигле, расположенном в верхней части резервуара. Расплавленный припой капает вниз на шпиндель, вращающийся с большой скоростью. Когда капли припоя попадают на шпиндель, происходит разбрызгивание припоя в направлении стенок резервуара, при этом припой приобретает сферическую форму и затвердевает до того, как эти частицы достигнут стенки резервуара.

Рис. 5. Степень окисления частиц припоя в зависимости от их размера

Затем порошковый припой попадает на сортировочное сито, где лучше всего использовать метод двойной сортировки порошка припоя. На первой стадии порошок сортируют струей азота от воздуходувки. При этом отсеиваются частицы с размерами меньше нужного. Затем порошок идет на сито, где задерживаются частицы с размерами, превышающими заданные величины.

Паяльные пасты с размером частиц 20–38 мкм применяются при монтаже печатных плат с шагом апертур трафарета до 0,4 мм, а с размером 20–50 мкм — для шага от 0,5 мм.

На качество порошков влияют два фактора.

Распределение размера частиц влияет на реологию паяльных паст, печать, растекаемость, характер отделения от трафарета и показатели осадки паст. Минимальный размер апертур трафарета зависит от минимального размера контактных площадок на печатной плате, при этом максимальный размер апертуры меньше или равен размеру контактной площадки. Нужный размер частиц подбирайте из расчета, что в самую маленькую апертуру трафарета должно гарантированно уместиться не менее 5 частиц припоя, как показано на рис.

12.

вернуться к содержанию

Флюс

Второй компонент паяльной пасты — это флюс. Роль флюса в паяльных пастах та же, что и при пайке «волной припоя», или селективной пайке. Флюс должен:

— удалить оксидную пленку и предотвратить повторное окисление в процессе пайки. Металлические поверхности в условиях высоких температур при оплавлении быстро окисляются. Твердые компоненты флюса при этих температурах размягчаются и переходят в жидкое состояние, покрывая и защищая спаиваемые поверхности от повторного окисления. Флюс восстанавливает металл и удаляет оксидную пленку с поверхности контактов электронных компонентов, финишного покрытия печатной платы и поверхности порошка припоя;

— удалить загрязнения. Впрочем, флюс не справится с большим количеством пото-жировых отпечатков, поэтому лучше плату брать в руки в перчатках;

— обеспечить стабильность вязкости пасты, требующуюся при печати и оплавлении.

Основные флюсующие компоненты и их роль указаны в таблице 3.

Таблица 3. Основные флюсующие компоненты и их роль
ГруппаВеществаНа что влияютПояснение
Активаторы Аминхлоргидрат. Органические кислоты и т.д. Активирующая способность (паяемость). Надежность (поверхностное сопротивление остатков флюса, уровень электромиграции и коррозии). Срок хранения. Именно эти компоненты в основном обеспечивают эффективное удаление окислов. Активаторы не только размягчают и переводят в жидкую форму древесные смолы, они также смачивают поверхность металла и реагируют с окислами.
Канифоли Древесная канифоль. Гидрированная канифоль. Диспропорционированная канифоль. Полимеризующаяся канифоль. Канифоль, денатурированная фенолом. Канифоль, денатурированная эфиром. Печать. Паяемость. Стойкость к осадке. Клейкость. Цвет остатков флюса. Контролепригодность. Эти виды канифоли размягчаются на стадии предварительного нагрева (температура размягчения 80–130°С) и растекаются по поверхности частиц припоя и по подложке.
Фирма «KOKI» обычно использует натуральные древесные канифоли. В зависимости от вида обработки они имеют различный цвет (чаще всего желтый или желто-оранжевый), активирующую способность и температуру размягчения. Для управления технологическими свойствами (осадкостойкостью, клейкостью и т. д.), а также свойствами остатка (его цветом, пластичностью, способностью обеспечивать тестируемость схемы) обычно в состав флюса входит не менее 2–3 различных видов канифоли.
Тиксотропные материалы Пчелиный воск. Гидрированное касторовое масло. Алифатические амиды. Четкость печати. Вязкость. Тиксотропность. Стойкость к осадке. Запах. Отмываемость. Эти компоненты позволяют обеспечить стойкость пасты к напряжениям сдвига, возникающим в процессе печати и установки компонентов на плату, и восстанавливают вязкость пасты после нанесения ее на подложку. Дополнительные компоненты обеспечивают легкое отделение пасты от трафарета, что улучшает качество печати.

Рассмотрим теперь факторы, влияющие на качество печати.

Рис. 6. Факторы, влияющие на качество печати

вернуться к содержанию

Принтеры

Электронная промышленность развивается, и плотность монтажа компонентов на печатной плате растет, а размер компонентов уменьшается. Из-за этого требования к характеристикам и качеству паяльных паст ужесточаются.

Рекомендуем высококачественные паяльные пасты для поверхностного монтажа от японского производителя KOKI.

Критичный фактор при монтаже печатных плат с высокой плотностью монтажа компонентов — выбор оборудования и параметров печати, а также качество и характеристики паяльных паст. Это означает, что даже если подобрана потенциально очень хорошая паяльная паста, результат может оказаться удручающим только из-за неправильной установки рабочих параметров принтера или неудачного подбора ракеля и способа изготовления трафарета.

Факторы, определяющие качество печати, перечислены на рисунке 6. Рассмотрим их подробнее.

Трафареты

Способы изготовления трафаретов (см. рис. 7):

— химическое травление;

— лазерная резка;

— гальванопластика.

Прежде использовались трафареты, полученные химическим травлением, в силу их относительной дешевизны. Однако форма апертур таких трафаретов не позволяет получать качественную печать при размере апертур менее 0,5 мм.

Трафареты, изготовленные лазерной резкой, имеют меньший размер апертур, но на стенках апертур остается окал, получившийся в результате плавления металла. Без дополнительной обработки такие трафареты невозможно использовать для апертур шириной менее 0,4 мм или под корпуса BGA c диаметрами площадок 0,25–0,3 мм. Эта проблема легко решается путем электрополировки трафаретов, которая убирает шероховатость со стенок апертур, что позволяет использовать такие трафареты при размере апертур до 0,2 мм.

Третий метод — гальванопластика — дает трафареты с размером апертур до 0,1 мм. Используется крайне редко, потому что такой размер апертур практически не используется, а стоимость производства высока.

Толщина трафарета определяется минимальными размерами и шагом между апертурами. Чем тоньше трафарет, тем лучше результаты при печати, поскольку тонкие трафареты вызывают меньшее напряжение сдвига в пасте при отделении от подложки (см. рис. 8).

Рекомендуемая толщина трафарета в зависимости от размера апертур приведена в таблице 4.

Рис. 7. Поверхность стенок отверстий в шаблонах в зависимости от способа изготовления

Рис. 8. Чем тоньше шаблон, тем меньше сдвигается паяльная паста при отделении от подложки

Таблица 4
Минимальный шаг выводов, ммТолщина трафарета, мкм
> 0,65 0,15; 0,2
0,5 0,12; 0,15
0,4 (диаметр MBGA 0,3 мм) 0,12; 0,15
SMD 0201 0,08; 0,1
SMD 03015; 01005 0,08 и менее

Желательно, чтобы размер апертуры был несколько меньше площадки на печатной плате, чтобы скомпенсировать растяжение трафарета, допуски на совмещение и осадку паяльной пасты. Пример апертуры под контактную площадку вывода корпуса QFP (шаг 0,5 мм) приводится на рисунке 9.

Рис. 9. Размер отверстия в шаблоне должен быть меньше размера площадки

Рис. 10. Расчет размеров отверстия в трафарете

Рис. 11. В отверстиях со скругленными углами адгезия между пастой и стенками отверстий меньше

Рис. 12. В самое маленькое отверстие трафарета должны вписываться от 4 до 5 самых больших шариков припоя

Геометрическая форма апертур сильно влияет на число дефектов пайки. Поэтому к изготовлению трафаретов нужно подходит очень ответственно, как на этапе конструирования, так и на этапе изготовления.

Правила расчета размеров апертур иллюстрирует рисунок 10. Рисунок 11 показывает, что при использовании апертур со скругленными углами уменьшается адгезия между пастой и стенками апертур при отделении трафарета от подложки, что уменьшает искажение отпечатка.

Что касается минимального размера апертур, то не менее 5 самых больших шариков припоя должны вписываться в самую маленькую апертуру по ее меньшей стороне (см. рис. 12).

вернуться к содержанию

Ракели

Ракели бывают резиновыми и металлическими. Резиновые ракели подразделяются по форме на квадратные, плоские и сабельные (см. рис. 13). Нельзя сказать, какой из ракелей лучше: от рабочего угла ракеля зависит растекаемость пасты, а хорошая растекаемость дает должное заполнение каждой апертуры паяльной пастой.

Рабочий угол сабельного ракеля составляет 70–80°. Поскольку сила, направленная вниз, относительно невелика, такой ракель больше подходит для паст с низкой вязкостью.

У квадратного ракеля рабочий угол составляет 45°. Он оказывает высокое давление на паяльную пасту, поэтому его лучше применять для высоковязких паст. Если работать этим ракелем с низковязкими пастами, то паста затечет под трафарет (см. рис. 14).

Рабочий угол плоского ракеля — 50–60°. Изменяя угол наклона, можно работать с пастами различной вязкости.

При работе с резиновыми ракелями надо постоянно следить, чтобы рабочая кромка всегда была острой. При износе кромки приходится увеличивать нажим, чтобы избежать размазывания пасты. При этом возрастает и давление, под которым происходит заполнение апертур пастой, что увеличивает трение между частицами припоя и неблагоприятно влияет на отделяемость пасты от стенок апертур.

В отличие от резиновых, жесткие металлические ракели не изнашиваются, работают долго и не захватывают пасту из отверстий.

Рис. 13. Типы резиновых ракелей

Как паять SMD компоненты с помощью паяльной пасты | hardware

Паять в домашних условиях SMD компоненты (чип-резисторы, SOIC, LQFP, QFN и проч.) с помощью паяльной пасты и нехитрого оборудования совсем не так сложно, как может показаться на первый взгляд.

Помню свои первые опыты паяния пастой. Купил пасту, намазал места пайки резистора и пытался прогреть паяльную пасту паяльником... Конечно, это было ошибкой, и ничего у меня из такой пайки не получилось. Впоследствии я выяснил, что нагревать место пайки с паяльной пастой нужно струей горячего воздуха или инфракрасным излучением, причем при этом желательно соблюдать определенную последовательность нагрева, т. е. температура во времени должна меняться по специальному (оптимальному с точки зрения пайки) закону. Графики изменения температуры во времени еще называют температурными профилями. Для точного нанесения паяльной пасты на места пайки (особенно это важно для пайки ножек чипов) применяют паяльные маски. В состав паяльной пасты входит флюс и взвесь из мелких частичек припоя. Пайка с помощью паяльной пасты основана а эффекте смачивания (смачиваются паяемые поверхности сначала флюсом, а затем расплавленным припоем) и поверхностного натяжения жидкости. Капли расплавленного припоя под действием силы поверхностного натяжения автоматически устанавливают паяемую деталь на посадочное место.

При пайке в домашних условиях можно не вдаваться во все технологические премудрости пайки с помощью термопасты, и максимально упростить процесс. Нужно просто заранее подготовить все необходимое для пайки, и соблюдать несложные правила.

[Оборудование для пайки и необходимые материалы]

1. Оловянно-свинцовая паста EFD Solder Plus SN62NCLR-A, она на основе сплава Sn62Pb36Ag2 с добавлением флюса класса NO CLEAN. Ни в коем случае не советую применять бессвинцовую паяльную пасту - она для пайки в домашних условиях непригодна. Паста удобна для использования, если она находится в специальной тубе, см. фото. Оттуда её можно выдавливать любым толкателем (можно взять поршень от одноразового шприца). На конец тюбика можно надеть обычную медицинскую одноразовую иглу диаметром около 0.5 мм. Кончик иглы лучше сточить (затупить) под прямым углом. Если есть возможность, то лучше взять иглу от большого, 50-кубового шприца диаметром 0.9 мм, или купить в салонах "Профи" специальную иглу для дозатора пасты, эта игла обычно имеет диаметр 1.4 мм. В этом случае паста будет выдавливаться намного легче.

2. Флюс EFD Flux Plus 6-412-A no clean или аналогичный по качеству, неактивный. Для нанесения флюса можно взять иголку любого диаметра, лучше всего подойдет игла диаметром 0. 5 или 0.9 мм.

3. Деревянные зубочистки - для точного нанесения паяльной пасты.

4. Монтажный фен с цифровым регулятором температуры и потока воздуха. Совсем неплох недорогой фен AOYUE 8032A++. Не покупайте фен без точной установки температуры, так как трудно на глаз установить температуру струи воздуха. Пригодятся также насадки для точного направления воздуха. Я часто пользуюсь насадкой с круглым соплом диаметром 12 мм.

5. Паяльник с регулировкой температуры. Для пайки микросхем понадобится также тонкое жало "волна". Я использую паяльник PX-601 со сменными жалами и регулятором температуры.

6. Средство для очистки плат - ацетон, спирт или, что еще лучше, аэрозоль FLUX-OFF.

[Условия качественной пайки]

1. Паяемые поверхности должны быть хорошо облужены. Если у Вас новые детали и свежая печатная плата, которая пришла с завода, либо качественное золотое покрытие на печатной плате, то об этом можно не беспокоиться. Если же поверхность платы необлужена или окислена, то нужно её предварительно перед пайкой облудить легкоплавким припоем. Перед пайкой поверхность желательно очистить от окислов. Если плата не очень грязная, то для очистки можно использовать обычную канцелярскую резинку для стирания карандашных надписей. Если плата сильно загрязнена (фольга тусклая, имеет покрытую окислами поверхность), то лучше использовать для очистки мелкозернистую наждачную бумагу (нулевку).

2. Важна консистенция паяльной пасты, когда Вы её наносите на паяемые поверхности. Паста должна выдавливаться из иглы шприца без значительных усилий. Если это не так (паста загустела, или Вы почему-то решили взять для нанесения пасты тонкую иглу 0.5 мм), то слегка разбавьте пасту флюсом EFD Flux Plus 6-412-A no clean. Паста также не должна быть рыхлой, как мокрый песок, она должна иметь вид сметаны и хорошо смачивать поверхность, на которую Вы её наносите. Слишком жидкая паста тоже не нужна, так как там будет мало припоя для надежной пайки, и паста будет растекаться по поверхности платы. Если паста долго лежала без дела, то перед использованием тщательно перемешайте пасту. После использования пасты и шприца вставьте в канал иглы тонкую проволочку (кусок гитарной струны или отрезок вывода радиокомпонента). Это нужно для того, чтобы паста не засохла в канале иглы и не закупорила её.

Важный момент - паста должна быть достаточно свежей. Просроченная паста приведет к тому, что при разогреве мелкие шарики в составе пасты не будут сливаться вместе. Ниже на фотографии приведен пример пайки просроченной пастой (R4) и нормальной пастой (R5).

Видно, что шарики у верхнего резистора R4 лежат возле него кучкой - они просто слиплись, но не сплавились. Пайка нижнего резистора R5 получилась качественной, все шарики припоя в пасте слились вместе.

3. Когда Вы паяете простые компоненты, типа резисторов и конденсаторов, то количество наносимой пасты не играет особого значения. В этом случае пасту можно наносить в нужное место, просто выдавливая её из иголки тубы.

4. При пайке микросхем нельзя класть слишком много пасты, так как образующиеся шарики припоя могут замкнуть выводы микросхем, после чего излишки припоя придется убирать паяльником с жалом "волна". С микросхемами типа SOIC или TQFP это делается просто. Сложнее обстоит дело с корпусами типа QFN, так как у них имеется на брюшке корпуса металлическое теплоотводящее основание, и будет неприятно, если припой замкнет на него, особенно если в нескольких местах. Для того, чтобы этого не произошло, пасту надо наносить тонким слоем (можно даже между ножками), не больше чем нужно, и стараться не наносить её за пределы паяемой области (особенно нужно обратить внимание, чтобы излишки пасты не попали под корпус QFN). Для точного нанесения пасты используют деревянную зубочистку.

5. Перед пайкой микросхем необходимо, кроме покрытия дорожек на плате, еще и смазать паяльной пастой ножки микросхем. Особенно внимательно надо смазывать ножки микросхем QFN - паста должна надежно смочить выводы, и покрыть их тонким слоем. Ни в коем случае нельзя допускать попадания излишков пасты под основание корпуса QFN!

Корпус QFN для пайки требует специальной разводки печатной платы. Под корпусом у микросхемы QFN должна быть специальная площадка из фольги, и нужно, чтобы в центре было специальное отверстие диаметром около 1 мм для удаления излишков припоя. Кроме того, под корпусом микросхемы QFN не должно быть никаких посторонних переходных отверстий и токопроводящих дорожек.

7. Если паяемая плата имеет большие размеры, то при пайке платы желателен её нижний подогрев до температуры около 150 oC - чтобы избежать возможного коробления платы. Для этого имеются специальные паяльные ванны и стенды для монтажного подогрева.

8. Излишки олова, если они замкнули ножки микросхем, можно удалить жалом паяльника типа "волна", или распушенными жилами провода МГТФ, если их приложить в нужное место и нагреть паяльником. При удалении излишков олова смачивайте поверхности пайки флюсом EFD Flux Plus 6-412-A no clean.

[Последовательность действий при пайке]

1. Поверхность платы очищается, обезжиривается и высушивается. Для ускорения сушки можно воспользоваться феном (температура струи воздуха 110..130 oC).

2. Печатная плата надежно фиксируется в горизонтальном положении.

3. Паяльная паста наносится на печатную плату в места будущей пайки. Можно наносить пасту и между ножками микросхемы, важно только при этом не допускать излишков пасты, и добиться чтобы вся паяемая поверхность была смочена пастой.

4. На плату устанавливаются мелкие детали (чип резисторы и конденсаторы).

5. Паяльной пастой смазываются ножки SMD микросхем и разъемов.

6. На плату устанавливаются SMD микросхемы и разъемы. Постарайтесь добиться точного совмещения ножек микросхем и контактных площадок на печатной плате. Если Вы нанесли слишком много паяльной пасты, то её излишки будут мешать визуальному контролю точности установки микросхем.

7. Включается (если он есть) нижний подогрев платы. Через пару минут фен устанавливается на температуру 150 oC и несильной струей воздуха осторожно (чтобы не сдуть детали) прогревается паяемая верхняя сторона платы вместе с установленными деталями. Прогрев продолжается до тех пор, пока флюс из паяльной пасты не испарится. Если плата большая, то она должна быть установлена на инфракрасную печку настроенной температурой 150 oC.

8. Фен устанавливается на температуру около 250 oC (температура оплавления оловянно-свинцовой паяльной пасты около 200 oC), и поверхность платы снова прогревается, при этом частицы припоя в пасте должны оплавиться и сформировать аккуратную пайку. Процесс хорошо отслеживается визуально. Особенно внимательным надо быть при пайке микросхем QFN, и прогревать все стороны микросхемы одновременно и очень равномерно. Иначе припой с одной стороны расплавится быстрее, чем с другой, и микросхема может перекоситься и сместиться в сторону, "уплыть".

9. В течении нескольких минут дают плате остыть, затем отмывают средством FLUX-OFF или спиртом.

На YouTube можно найти много видеороликов, иллюстрирующих процесс пайки.

[Ссылки]

1. Материалы для пайки и ремонта печатных плат site:ostec-materials.ru.
2. Безотмывочная паяльная паста EFD SolderPlus SN62NCLR-A site:clever.ru.
3. Как паять SMD-чипы с шагом ножек 0.5 мм.

Паяльная паста: разновидности и особенности применения

В качестве альтернативы припоя используется паяльная паста. Как совершенно другая структура, она имеет ряд преимуществ и недостатков, которые ограничивают ее применение или же делают его единственно возможным. В состав паяльной пасты входят несколько компонентов:

  • флюсовая основа;
  • припой, т. е. металлическая фракция;
  • связующие вещества — основа, определяющая консистенцию;
  • для неактивных флюсов (несмываемых) — активаторы.

Поскольку подобная продукция выпускается различным составом и, соответственно, назначением, нужно знать, как выбрать паяльную пасту. Действие заключается в подборе основных веществ припоя и особенностей использования флюса. Фактура материала и его консистенция имеют несколько преимуществ:

  • точечное нанесение, возможность работы с очень мелкими элементами;
  • использование паяльного фена средней мощности;
  • применение в случаях, где нет технической возможности задействовать обычные припои.

Многие пасты выпускаются для промышленного производства, поскольку их консистенция позволяет легко дозировать материал. Применение этого вещества характеризуется простым нанесением, легким дозированием, а также быстрой скоростью проведения работ. Для домашнего использования этот вид также считается наиболее аккуратным, не оставляет лишней массы припоя, упрощает обучение новичкам.

Паяльная паста

Особенности состава и преимущества

Важно! При выборе склоняйтесь к покупке фирменных сертифицированных товаров, таких как паяльная паста R562 Kester. Производитель обеспечивает стабильную работу продукции, высокие технологические характеристики, надежное смачивание контактов, постоянство состава партий, соответствие заявленным параметрам, в том числе объема и веса.

Выбор паяльной пасты основан на ее химическом составе, определяющем основные технические характеристики шва (пластичность, прочность, t и т. д.). По системе классификации одним из условий разделения пасты является температурный режим, при котором «работает» смесь. Марки для пайки печатных плат, разъемов работают в диапазоне 180-300 °С, в то время как паста для высокотемпературной пайки превышает порог 450-500 °С и может достигает 1100 °С. В качестве основы ее состава может быть взято серебро, медь. Сюда же могут выборочно входить:

  • медь;
  • цинк;
  • серебро;
  • фосфор;
  • германий;
  • кремний.

Паста паяльная низкотемпературная изготавливается на основе олова, свинца, с дополнительным использованием сурьмы, которая снижает температуру плавления до 90 °С. Основные марки имеют состав: Sn63Pb37, Sn60Pb40, Sn62Pb36Ag2. В бессвинцовые продукты входит в качестве основного компонента медь, добавочного — серебро. Также составляющими пасты определяются следующие критерии:

  • Необходимость смывки остаточного флюса. Применяемые вещества могут быть 3 степеней активности. Использование малоактивных флюсов (с содержанием галогенов до 5%) позволяет не применять смывку после окончания пайки при работе изделия в нормальных условиях.
  • Растворимость. Пасты, имеющие в своей основе воду, могут разбавляется до различной консистенции, в зависимости от формы конструкции и желаемых результатов.
  • Содержание галогенов. Диапазон их содержания варьируется в пределах 0-7%. Это активные элементы, которые при сложных условиях эксплуатации (а при высоком содержании — даже при нормальных) вызывают окисление поверхности, разрушая соединительный слой. Но благодаря своей неполной электронной формуле, они активны при взаимодействии с другими элементами.

Паяльная паста с оловом имеет самое большое количество модификаций как по химическим элементам, так и по используемым флюсам. Последние без применения галогенов или с их низким содержанием, а также при эксплуатации приборов в нормальных условиях могут использоваться как безотмывочная паяльная паста.

Классификация паяльной пасты

Низкокислотная паяльная паста тоже является эффективной. Отличается высокой адгезией припоя к металлу и хорошо смывается после пайки.

В качестве варианта можно найти продукцию, в состав которой не входит припой. Это паста паяльная ППВ 111. Применяется она для обработки поверхности и имеет 3 степень активности (высокую). Отлично работает с оловянно-свинцовыми и бессвинцовым припоями, смывается водой (t до 80 °С). Используется паяльная паста для поверхностного монтажа микросхем типа BGA, PGA, PLCC, QFP, CSP. Плавление происходит при t 40-45 °С, полная активность — при 120-300 °С. Также проводится лужение паяльной пастой, после чего нужна смывка.

Разновидности

Основой выбора являются свойства металла, для которого она используется.

  • Хром-никель. Для таких сплавов подходят пасты, имеющие в составе: никель, хром и легирование бором, бериллием и кремнием. Относятся они к твердым сплавам и наилучшим образом сплавляются в защитной атмосфере (вакуум, аргон).
  • Медь. Используются сплавы медно-серебряные, для снижения t плавления могут легироваться оловом и/или свинцом.
  • Алюминий. Применимы припои олово-цинк.
  • Серебро, золото (к ним относятся любые другие сплавы, покрытые этими элементами). Универсальная паста на основе серебра с добавлением меди и цинка.

Выбор материала зависит от соединяемого металла, например, паяльная паста для авто может использоваться 2 типов:

  • для жестяного кузова применяется олово-свинец или же сплав олова и одного из металлов: меди, индия, серебра;
  • для алюминиевого кузова — олово-цинк.

Применение паяльной пасты при пайке электронных плат

Рекомендации по применению

Важно! При покрытии пастой платы большой поверхности используется паяльный фен, который способствует равномерному нагреву, исключая коробление детали. При локальном соединении — паяльник

Чтобы выполнять качественную пайку пастами, нужно знать их принцип работы. В их состав, помимо основных металлов, входят: мелкодисперсный флюс, связывающая органика и при необходимости активаторы (как правило, в марках на водной основе и без использования галогенов). При нагревании связывающее вещество сгорает и испаряется. На поверхности остается действующий состав, и при дальнейшем нагреве происходит оплавление паяльной пасты и соединение поверхностей. В некоторых марках эти этапы совпадают и происходят одновременно:

  • Для ускорения процесса просушки можно использовать нижний подогрев. Также спокойным потоком теплого воздуха обеспечивается растекание флюса. Процесс плавления происходит при температуре 40-45 °С, активация — 180-300 °С.
  • После испарения флюса увеличивается температура подогрева фена. Тепловая обработка должна соответствовать заявленной в паспортных данных. Недогрев снижает прочностные свойства, перегрев может разрушить старую пайку на соединенных ранее деталях.
  • Все особенности режима определяются визуально, для чего может понадобиться провести несколько пробных операций.
  • По окончании проводится очистка (если таковая предусматривается технологией).
Заключение

Паста является эффективным заменителем обычных припоев при правильном подборе марки и флюса, входящего в ее основу. Наиболее применяемые — паста для пайки оловом с добавлением свинца или же бессвинцовая с добавлением серебра, меди, висмута или индия. Удобное нанесение, чистота платы, благодаря точечному нанесению, дозирование в точных количествах — все это позволяет экономно и рационально использовать этот материал. Единственный недостаток, которым обладают некоторые марки, — это небольшой срок годности — 3-6 месяцев, после чего консистенция может разделиться по фазам.

Видео: Паяльная паста или паста для пайки SMD (жидкий припой). Solder paste Lodestar. Aliexpress

какие бывают виды данного состава и их особенности

Пайка деталей к поверхности печатной платы осуществляется главным образом пи помощи паяльной пасты. Состав паст может сильно различаться, но в основном главные компоненты — припой, флюс и связующее вещество. Любая паста для пайки внешне представляет собой густую и вязкую смесь химических веществ.

Особенные качества материалов для пайки

Известно, что соединения элементов при помощи пайки, возможно при использовании материала с меньшей температурой плавления. Для простых любительских схем до сих пор применяют припой совместно с флюсом или кислотой. Паста, содержащая в себе оба компонента, а также различные добавки, значительно ускоряет процесс пайки сложных печатных плат c smd элементами. Широко используется на производствах электроники.

Рассмотрим основные составляющие пасты для пайки:

  • порошкообразный припой разного качества дробления;
  • флюс;
  • связующие компоненты;
  • разнообразные добавки и активаторы.

В качестве материала припоя выбирают разнообразные сплавы с оловом, свинцом и серебром. В последнее время наиболее актуальными являются без свинцовые паяльные пасты.

В составе каждой паяльной пасты используется флюс, играющий роль обезжиривателя. Кроме того необходимо связующее клейкое вещество, которое облегчает установку и фиксацию smd компонентов на печатные платы. Чем больший размер платы и насыщеннее элементная плотность, тем важнее использовать более вязкие паяльные пасты.

Большое влияние на качество пайки smd компонентов влияет срок годности пасты. Так как в составе обычно находятся активные химические компоненты, срок использования и хранения ее совсем небольшой, не более 6 месяцев. При хранении и транспортировке необходимо сохранять температуру от +2 до +10. Только при соблюдении всех условий возможна качественная пайка.

Разнообразие паяльных паст

В зависимости от использования различных компонентов выделяют несколько видов паяльных паст:

  • отмывочные;
  • без отмывочные;
  • водорастворимые;
  • галогеносодержащие;
  • без содержания галогенов.

Свойства меняются от использования флюса, входящего в ее состав. Любая паста, которая не смывается водой, содержит в себе канифоль. Для промывки изделий от такой пасты необходимо использовать растворитель.

Общее правило для содержащихся элементов и smd компонентов — чем лучше паяемость, тем меньше надежность. Соблюдение компромисса между этими важными свойствами — залог эффективного функционирования. Применение галогеносодержащих паст значительно увеличивает технологичность, но несколько снижает надежность.

Способы применения паст для пайки

Для того чтобы получить качественное и надежное соединение smd элементов на печатной плате необходимо выполнить определенные действия:

  • качественная очистка и обезжиривание печатной платы с последующим просушиванием;
  • фиксирование платы в горизонтальном положении;
  • равномерное и тщательное нанесение паяльной пасты в места соединения;
  • установка мелких и smd элементов на поверхность платы; для более надежной пайки рекомендуется дополнительно нанести пасту на ножки микросхем;
  • при нижнем подогреве платы, включается фен и осторожным потоком теплого воздуха прогревается верхняя часть с установленными элементами;
  • после того как испариться флюс, температура фена увеличивается до температуры плавления припоя;
  • визуально контролируется процесс пайки;
  • после остывания, производится окончательная промывка печатной платы.

Основные хитрости качественной пайки

Для того чтобы качественно произвести соединение элементов при помощи пасты для пайки, следует позаботиться о некоторых моментах. В первую очередь важно очистить и обезжирить плату, особенно если заметны окислы, или плата долгое время лежала без использования. При этом желательно залудить все контактные площадки легкоплавким припоем.

Паяльная паста должна иметь удобную консистенцию. То есть она не должна быть слишком жидкой или слишком густой. Больше всего подходит «сметанная» структура, которая будет хорошо смачивать поверхность. Смачиваемость играет огромную роль в надежности и качественности паяного соединения.

При пайке smd элементов важно нанести тонкий слой пасты. Толстый слой может замкнуть выводы микросхем. Пайка простых элементов такой тонкости не подразумевает.

Если печатная плата имеет значительные размеры желательно использовать нижний подогрев феном, утюгом или при помощи специальных средств температурой от 150 градусов по Цельсию. Если это не предусмотреть, возможно коробление платы.

Излишки и остатки припоя легко удаляются паяльником с разнообразными насадками. Для примера, для удаления остатков веществ, применяемых при пайке, между ножек микросхем удобно использовать жало «волна».

 

Похожие статьи

Паяльная паста Mechanic XG-50

Поскольку недавно была раздача купонов $4/5.5, то из любопытства было решено прикупить паяльную пасту. Да и мало ли, в хозяйстве будет не лишним. Заказ не закрыли, а даже отправили и я его недавно получил. Паяльная паста — это, грубо говоря, флюс перемешанный с сильно измельчённым припоем, так сказать сразу 2 в 1. Посмотрим, что из себя представляет этот расходник.

Пришло две баночки, как и обещалось. Обозначенный бренд — Mechanic, который также производит и другие расходные материалы — припои, флюсы, паяльные защитные маски и даже тринокулярные микроскопы.
Соотношение олова/свинца у этой пасты, согласно написанному, — 63/37. Также говорится, что паста может плавиться от 183 градусов. Указанный вес 42 грамма

Вес, как подсказывало чутьё, имелся ввиду брутто, т.е. вместе с пластиковой банкой, что обыденно

Скан QR-кода, частично скрытого под защитным слоем на банке перенаправил на страницу китайского сайта, где мало что понятно

На дне банки напечатана дата изготовления 12 октября 2019, можно сказать, паста свежая. Срок годности 1 год.

Внутри банки фольга и густая однородная серая масса, сама не вываливается, если перевернуть вверх дном. Имеет резкий запах, но это если вплотную приподнести нос.

тесты

Паста очень густая, намазывается неохотно:

Несмотря на то, что я её нанёс многовато, попробуем теперь запаять SMD-резистор в корпусе 0805 горячим воздухом 200 градусов. Плавится паста хорошо, резистор запаялся как надо, а излишки притянулись к соседним пятакам. Отмечу, что содержащийся в пасте флюс — не пузырится при нагреве, а значит — мелкие SMD-элементы не будут подпрыгивать.

Вроде бы просто и удобно, но замечу, что подобрать нужную дозировку пасты — задача нетривиальная. Очень легко как перебрать, так и недобрать. Вот ниже пример с облуживанием проводка

который макнул в банку с пастой, и на нём осталось некоторое её количество.

проводники облудились, но явно не целиком, — пасты не хватило, кое-где просвечиваются медные жилки.

в другой раз нанёс чуть больше пасты, с торчащими излишками

теперь облуживание происходит полностью

Припаивание проводника к пятаку на плате.
В этом сценарии паяльная паста приготовила другой нюанс — если её недостаточно «прокипятить» паяльником, то припой перейдёт только в промежуточное состояние и останется в виде мелких шариков. Поэтому нужен контроль, чтобы ширики припоя собрались в однородную металлическую массу.

Лужение медного покрытия на кусочке стеклотекстолита.
В целом неплохо, особенно жалом типа К.


Токопроводимость
Речь конечно же о флюсе, входящем в состав паяльной пасты. Активные кислотосодержащие флюсы проводят ток, если активатор в них во время пайки не успел достаточно «прокипятиться» и разложиться. Зачастую так оно и бывает. Поэтому при осмотре электронных устройств часто обращают внимание — отмыт флюс на плате или нет. Не смытый с платы токопроводящий флюс может спровоцировать неправильную работу устройства, так как токи начнут идти не только по чётко разведённым медным трассам, но и между ними например, где лежит пятно флюса, который будет отыгрывать роль «мостика». Это нехорошо.

Пока покажу пример токопроводности на другом флюсе — активном NC-559 UV.
Проверку буду производить на облуженной пластинке с поперечным пропилом в средней части, чтобы обеспечить гарантированное разделение контактных площадок. Между ними я нанёс NC-559 UV с последующим прогревом паяльником на 350гр. Извиняюсь за грязность.

Подключаю пластинку к щупам мегаомметра и запускаю прозвонку на 250В — показывает почти 260МОм, т.е. через пятно флюса проходит ток.

А должно быть по идее — полная бесконечность, т.е. обрыв цепи. Если от флюса отмыть контакты бензином, то так и будет — на мониторе отобразится единица (бесконечное сопротивление)

Теперь наношу обозреваемую пасту между этими контактами, затем прогреваю, чтобы расплавившийся припой притянулся к контактам, а между ними остался только флюс:

Подключаю щупы, ставлю 250В — пока бесконечность, неплохо.

500В — также

1000В — а вот тут уже прошибает, появляется небольшое сопротивление 8МОм

Экстренное применение
Тот случай, когда под рукой внезапно нет паяльника, а спаять скрутку из проводов нужно. Сначала, когда впервые услышал, отнёсся скептически, но проверив сам, понял, что и так оказывается можно:

Итоги
Основное предназначение паяльной пасты — пайка горячим воздухом, но если очень хочется, можно приспособить для обычной точечной пайки жалом, с учётом тех нюансов, что показал выше. Также подойдёт для залуживания поверхностей и, предположу, для пайки SMD-светодиодов, где контакты расположены не по бокам, а под корпусом элемента. Для пайки многоножечных микросхем и многоштыревых контактов паяльником — не годится, так как из-за неравномерно нагрева кое-где паста может не до конца расплавиться, оставив после себя шарики припоя. Будьте внимательнее.

Выявленная минимальная температура плавления пасты до образования жидкого припоя — 200 градусов Цельсия. Не сильно выше, чем было заявлено на банке. Если же пробовать дуть воздухом при 180 градусах Цельсия, то паяльная паста визуально высыхает.

Лудящие свойства — хорошие.
Закипание с пузырями — отсутствует.
Минимальная температура плавления — от 200С
Поверхность припоя — зеркальная, блестит.
Запах, дым — есть, воняет, вреден: строго отсос дыма, либо проветривание
Отмывка — как всегда, нужна.
Хранение — в закрытой таре в холодном месте, иначе испортится.

Лучшая паяльная паста для smd. Паяльные пасты: преимущества, разновидности, особенности использования

Пайка деталей к поверхности печатной платы осуществляется главным образом пи помощи паяльной пасты. Состав паст может сильно различаться, но в основном главные компоненты - припой, флюс и связующее вещество. Любая паста для пайки внешне представляет собой густую и вязкую смесь химических веществ.

Особенные качества материалов для пайки

Известно, что соединения элементов при помощи пайки, возможно при использовании материала с меньшей температурой плавления. Для простых любительских схем до сих пор применяют припой совместно с флюсом или кислотой. Паста, содержащая в себе оба компонента, а также различные добавки, значительно ускоряет процесс пайки сложных печатных плат c smd элементами. Широко используется на производствах электроники.

Рассмотрим основные составляющие пасты для пайки:

  • порошкообразный припой разного качества дробления;
  • флюс;
  • связующие компоненты;
  • разнообразные добавки и активаторы.

В качестве материала припоя выбирают разнообразные сплавы с оловом, свинцом и серебром. В последнее время наиболее актуальными являются без свинцовые паяльные пасты.

В составе каждой паяльной пасты используется флюс, играющий роль обезжиривателя. Кроме того необходимо связующее клейкое вещество, которое облегчает установку и фиксацию smd компонентов на печатные платы. Чем больший размер платы и насыщеннее элементная плотность, тем важнее использовать более вязкие паяльные пасты.

Большое влияние на качество пайки smd компонентов влияет срок годности пасты. Так как в составе обычно находятся активные химические компоненты, срок использования и хранения ее совсем небольшой, не более 6 месяцев. При хранении и транспортировке необходимо сохранять температуру от +2 до +10. Только при соблюдении всех условий возможна качественная пайка.

Разнообразие паяльных паст

В зависимости от использования различных компонентов выделяют несколько видов паяльных паст:

  • отмывочные;
  • без отмывочные;
  • водорастворимые;
  • галогеносодержащие;
  • без содержания галогенов.

Свойства меняются от использования флюса, входящего в ее состав. Любая паста, которая не смывается водой, содержит в себе канифоль. Для промывки изделий от такой пасты необходимо использовать растворитель.

Общее правило для содержащихся элементов и smd компонентов - чем лучше паяемость, тем меньше надежность. Соблюдение компромисса между этими важными свойствами - залог эффективного функционирования. Применение галогеносодержащих паст значительно увеличивает технологичность, но несколько снижает надежность.

Способы применения паст для пайки

Для того чтобы получить качественное и надежное соединение smd элементов на печатной плате необходимо выполнить определенные действия:

  • качественная очистка и обезжиривание печатной платы с последующим просушиванием;
  • фиксирование платы в горизонтальном положении;
  • равномерное и тщательное нанесение паяльной пасты в места соединения;
  • установка мелких и smd элементов на поверхность платы; для более надежной пайки рекомендуется дополнительно нанести пасту на ножки микросхем;
  • при нижнем подогреве платы, включается фен и осторожным потоком теплого воздуха прогревается верхняя часть с установленными элементами;
  • после того как испариться флюс, температура фена увеличивается до температуры плавления припоя;
  • визуально контролируется процесс пайки;
  • после остывания, производится окончательная промывка печатной платы.

Основные хитрости качественной пайки

Для того чтобы качественно произвести соединение элементов при помощи пасты для пайки, следует позаботиться о некоторых моментах. В первую очередь важно очистить и обезжирить плату, особенно если заметны окислы, или плата долгое время лежала без использования. При этом желательно залудить все контактные площадки легкоплавким припоем.

Паяльная паста должна иметь удобную консистенцию. То есть она не должна быть слишком жидкой или слишком густой. Больше всего подходит «сметанная» структура, которая будет хорошо смачивать поверхность. Смачиваемость играет огромную роль в надежности и качественности паяного соединения.

При пайке smd элементов важно нанести тонкий слой пасты. Толстый слой может замкнуть выводы микросхем. Пайка простых элементов такой тонкости не подразумевает.

Если печатная плата имеет значительные размеры желательно использовать нижний подогрев феном, утюгом или при помощи специальных средств температурой от 150 градусов по Цельсию. Если это не предусмотреть, возможно коробление платы.

Излишки и остатки припоя легко удаляются паяльником с разнообразными насадками. Для примера, для удаления остатков веществ, применяемых при пайке, между ножек микросхем удобно использовать жало «волна».

Паяльные пасты - это специфические вещества пастообразной консистенции, которые используются для закрепления деталей на Они обладают определенными достоинствами, недостатками и особенностями применения.

Достоинства и разновидности представленного материала

Рассмотрим преимущества, которыми обладают паяльные пасты:

Возможность их использования для изготовления плат с очень мелкими деталями;

Они не требуют наличия паяльника, однако для работы с данным материалом понадобится специальный фен или станция, благодаря которой изделие прогревается;

Применять такое вещество можно в тех случаях, когда нет возможности работать обычными инструментами.

Паяльные пасты бывают разных видов. Прежде всего, они классифицируются по способу удаления излишка вещества после работы: отмывочные и безотмывочные. Второй вариант является более безопасным, так как не приводит к коррозии платы. Первый тип паст можно смывать при помощи воды, поэтому в их составе содержатся компоненты, способные нанести вред радиоустройству.

Также следует отметить, что вещество может быть изготовлено на основе свинца или без него. Второй тип пасты является экологически безопасным.

Как правильно выбрать и хранить материал?

Для того чтобы работа была сделана эффективно и аккуратно, нужно приобрести "правильные" паяльные пасты. Прежде всего, следует обратить внимание на технические характеристики вещества: влажность и температура воздуха, особенности хранения.

Представленный материал может терять свои качества в зависимости от старения. Выбор зависит от типа пасты и сферы ее применения. Естественно, важным фактором является стоимость материала. Паяльная паста, цена которой составляет около 10 долларов за 50 грамм и выше, приобретается только в сертифицированных точках продаж.

Что касается хранения материала, то класть его необходимо в холодильник, температура в котором не поднимается выше 4 градусов. Во время ее использования в помещении должно быть тепло, но не жарко (не более 25 0 C). Влажность при этом не должна достигать 80%. Перед использованием вещества необходимо нагреть его до комнатной температуры и только тогда открывать банку. Иногда на это может уйти до 6 часов.

Особенности применения материала

Пастой имеет свои нюансы. Например, поверхность, на которую будет накладываться вещество, должна быть абсолютно чистой, сухой и обезжиренной. Плата на время проведения работ должна быть максимально прочно зафиксирована в горизонтальном положении.

То место, которое будет пропаиваться, должно быть полностью покрыто веществом. После этого постарайтесь очень точно разместить на плате все необходимые детали. Теперь можно приступить к прогреванию изделия при помощи фена. Струя при этом не должна быть слишком сильной. Ее температура должна быть около 150 градусов до тех пор, пока из пасты не испарится весь флюс. После этого струю можно сделать горячее (200-250 0 C).

После окончания всех работ плату нужно будет остудить и очистить от остатков вещества. Данная процедура зависит от типа пасты.

Михаил Нижник , генеральный директор, ООО «Группа МЕТТАТРОН»

Автор обобщает сведения о свойствах и поведении паст при пайке, опираясь на обширный опыт работы с паяльными пастами фирмы «KOKI» . Статья будет интересна технологу, работающему на линии поверхностного монтажа.

ВИДЫ ПАЯЛЬНЫХ ПАСТ

Пасты классифицируются по типу флюсов (см. рис. 1).

"Водорастворимую" паяльную пасту (остатки флюса после пайки растворяются водой), требующую обязательной отмывки из-за содержания активного флюса (см. таблицу 1), отмывают последовательно обычной, дистиллированной и деионизированной водой, причем на каждом этапе применяют струйную отмывку или ультразвук. Для "водорастворимых" паст, не требующих обязательной отмывки, процесс ограничивается дистиллированной водой.

Рис. 1. Классификация паяльных паст

Таблица 1. Классификация флюсов
Активность флюса (% содержание галогенов) Канифольные Rosin (RO) Синтетические Resin (RE) Органические Organic (OR) Необходимость отмывки
Низкая (0%) ROL0 REL0 ORL0 Нет
Низкая ( ROL1 REL1 ORL1 Нет
Средняя (0%) ROM0 REM0 ORM0 Рекомендуется
Средняя (0,5 – 2,0%) ROM1 REM1 ORM1 Рекомендуется
Высокая (0%) ROH0 REH0 ORH0 Обязательно
Высокая (>2,0%) Обязательно

С пастами, требующими отмывки специальными жидкостями, ситуация иная. Вне зависимости от наличия в составе галогенов, такие пасты основаны на канифольных флюсах, поэтому для их отмывки после пайки рекомендуется применять растворитель типа HCFC и омыляющий реагент. Потом отмывочные жидкости, в свою очередь, отмываются дистиллированной, а затем деионизированной водой.

Вместе с тем, многие паяльные пасты, не содержащие галогенов, отмываются трудно и оставляют на поверхности плат белесый остаток флюса. При этом стойкость к осадке считается важнее отмываемости.

Большинство паяльных паст, не требующих отмывки, освобождают производство от этого технологического процесса. Флюсы таких паст защищают паяное соединение от коррозии подобно лаку. Сосредоточимся на пастах, не требующих отмывки: они наиболее технологичны.

Рис. 2. Состав паяльных паст

Часто говорят: безотмывочные пасты не должны содержать галогенов. Надо четко уяснить, что если в документации на пасту указано «Требует отмывки», то мыть надо обязательно, а если такой маркировки нет, то вопрос решается исходя из дополнительных требований к изделию: внешний вид, нанесение лака.

В Японии, например, галогенсодержащие пасты (0,2%) в процессах без отмывки после пайки гораздо популярнее безгалогенных. Галогенсодержащие паяльные пасты сравнительно более технологичны, например, по паяемости, но часто уступают безгалогенным пастам по надежности, что проявляется в снижении сопротивления изоляции готового монтажа. Это объясняется более высокой химической активностью остатков флюса. Таким образом, паяемость и надежность, в большинстве случаев, - взаимоисключающие факторы.

Рис. 3. Основные характеристики, учитываемые при разработке или выборе паяльных паст

В идеале, для пайки без отмывки нужна паста без галогенов, но с паяемостью, как у галогенсодержащей пасты.

Трудность заключается в повышении химической активности безгалогенных безотмывочных паст. В большинстве таких паст в качестве активатора вместо галогенсодержащих соединений используются органические кислоты, причем чем меньше молекулярный вес кислоты, тем больше способность активации. Поскольку активирующее действие органических кислот гораздо слабее, чем у галогенсодержащих компонентов, стараются ввести в систему флюса пару десятков относительно активных органических кислот.

Вместе с тем такие высокоактивные органические кислоты поглощают влагу. Это чревато: оставшаяся в остатках флюса на поверхности подложки кислота при взаимодействии с водой ионизируется, что уменьшает поверхностное сопротивление изоляции и ведет к электромиграции.

В системах активации в паяльных пастах (здесь автор опирается на технические данные по пастам фирмы «KOKI») используются менее гигроскопичные органические кислоты и специально разработанный безионный активатор. Эта специальная система не диссоциирует на ионы, ее электрические свойства стабильны, а активирующая способность не уступает галогенам. Благодаря высокой температуре активации, безионный активатор в сочетании с тщательно подобранными органическими кислотами делает активацию на стадии оплавления более длительной. В результате паяемость улучшается не в ущерб надежности.

Вот примеры популярных типов паст:

  • паяльная паста для высокоскоростной печати;
  • паяльная паста с высокой смачивающей способностью;
  • паяльная паста для автоматического внутрисхемного тестирования;
  • универсальная паста с чрезвычайно длительным временем жизни на трафарете.
Таблица 2. Жизненный цикл паяльной пасты на производстве
Стадии жизненного цикла пасты Контролируемые характеристики
Хранение Неизменность вязкости и паяемости
Нанесение пасты Тонкая печать с шагом 0,5 мм и сверхтонкая - с шагом 0,4 мм. Время жизни после нанесения. Растекаемость пасты. Отделяемость от стенок апертур трафарета. Скорость печати (нормальная - до 100 мм/с, скоростная - 200 мм/с и более). Тиксотропный индекс (изменение вязкости в процессе оплавления). Полнота заполнения апертур. Размазываемость пасты по трафарету (паста должна образовывать плотный валик перед ракелем).
Монтаж компонентов Клейкость. Стойкость пасты к осадке (растеканию).
Оплавление Образование перемычек (короткие замыкания). Наличие частиц припоя в остатках флюса. Выворачивание и отрыв компонентов (tombstoning). Смачиваемость (образование галтели припоя).
Контроль качества Остатки флюса должны обеспечивать бесперебойную работу АОИ - автоматической оптической инспекции. Для паяльных паст, предназначенных для последующего ICT-контроля, остатки флюса должны быть пластичными и оставаться на зондах.
Качество отмывки При необходимости отмывки от остатков флюса она должна быть полной, без белого налета.
СОСТАВ ПАЯЛЬНЫХ ПАСТ

Паяльные пасты состоят из припоя и флюса (см. рис. 2). При выборе комплекса припой + флюс для паяльной пасты учитывают характеристики, приведенные на рис. 3.

Порошок припоя

Для производства порошка припоя используют методы газового и центробежного распыления. Особенности метода газового распыления:

Получение частиц малого размера;

Легкость управления процессом образования окисной пленки на поверхности частиц;

Низкий уровень окисления частиц припоя.

Полученные частицы порошка припоя имеют размеры 1–100 мкм. На распределение размеров частиц припоя и их диаметр влияет скорость подачи припоя, скорость вращения шпинделя и содержание кислорода.

Рис. 4. Получение порошка припоя газовым распылением

Порошок получают в емкости высотой около 5 м и диаметром 3 м, которая заполнена азотом и кислородом очень малой плотности (см. рис. 4). Слитки припоя плавят в тигле, расположенном в верхней части резервуара. Расплавленный припой капает вниз на шпиндель, вращающийся с большой скоростью. Когда капли припоя попадают на шпиндель, происходит разбрызгивание припоя в направлении стенок резервуара, при этом припой приобретает сферическую форму и затвердевает до того, как эти частицы достигнут стенки резервуара.

Рис. 5. Степень окисления частиц припоя в зависимости от их размера

Затем порошковый припой попадает на сортировочное сито, где лучше всего использовать метод двойной сортировки порошка припоя. На первой стадии порошок сортируют струей азота от воздуходувки. При этом отсеиваются частицы с размерами меньше нужного. Затем порошок идет на сито, где задерживаются частицы с размерами, превышающими заданные величины.

Паяльные пасты с размером частиц 20–38 мкм применяются при монтаже печатных плат с шагом апертур трафарета до 0,4 мм, а с размером 20–50 мкм - для шага от 0,5 мм.

На качество порошков влияют два фактора.

Распределение размера частиц влияет на реологию паяльных паст, печать, растекаемость, характер отделения от трафарета и показатели осадки паст. Минимальный размер апертур трафарета зависит от минимального размера контактных площадок на печатной плате, при этом максимальный размер апертуры меньше или равен размеру контактной площадки. Нужный размер частиц подбирайте из расчета, что в самую маленькую апертуру трафарета должно гарантированно уместиться не менее 5 частиц припоя, как показано на рис. 12.

Флюс

Второй компонент паяльной пасты - это флюс. Роль флюса в паяльных пастах та же, что и при пайке «волной припоя», или селективной пайке. Флюс должен:

Удалить оксидную пленку и предотвратить повторное окисление в процессе пайки. Металлические поверхности в условиях высоких температур при оплавлении быстро окисляются. Твердые компоненты флюса при этих температурах размягчаются и переходят в жидкое состояние, покрывая и защищая спаиваемые поверхности от повторного окисления. Флюс восстанавливает металл и удаляет оксидную пленку с поверхности контактов электронных компонентов, финишного покрытия печатной платы и поверхности порошка припоя;

Удалить загрязнения. Впрочем, флюс не справится с большим количеством пото-жировых отпечатков, поэтому лучше плату брать в руки в перчатках;

Обеспечить стабильность вязкости пасты, требующуюся при печати и оплавлении.

Основные флюсующие компоненты и их роль указаны в таблице 3.

Таблица 3. Основные флюсующие компоненты и их роль
Группа Вещества На что влияют Пояснение
Активаторы Аминхлоргидрат. Органические кислоты и т.д. Активирующая способность (паяемость). Надежность (поверхностное сопротивление остатков флюса, уровень электромиграции и коррозии). Срок хранения. Именно эти компоненты в основном обеспечивают эффективное удаление окислов. Активаторы не только размягчают и переводят в жидкую форму древесные смолы, они также смачивают поверхность металла и реагируют с окислами.
Канифоли Древесная канифоль. Гидрированная канифоль. Диспропорционированная канифоль. Полимеризующаяся канифоль. Канифоль, денатурированная фенолом. Канифоль, денатурированная эфиром. Печать. Паяемость. Стойкость к осадке. Клейкость. Цвет остатков флюса. Контролепригодность. Эти виды канифоли размягчаются на стадии предварительного нагрева (температура размягчения 80–130°С) и растекаются по поверхности частиц припоя и по подложке. Фирма «KOKI» обычно использует натуральные древесные канифоли. В зависимости от вида обработки они имеют различный цвет (чаще всего желтый или желто-оранжевый), активирующую способность и температуру размягчения. Для управления технологическими свойствами (осадкостойкостью, клейкостью и т. д.), а также свойствами остатка (его цветом, пластичностью, способностью обеспечивать тестируемость схемы) обычно в состав флюса входит не менее 2–3 различных видов канифоли.
Тиксотропные материалы Пчелиный воск. Гидрированное касторовое масло. Алифатические амиды. Четкость печати. Вязкость. Тиксотропность. Стойкость к осадке. Запах. Отмываемость. Эти компоненты позволяют обеспечить стойкость пасты к напряжениям сдвига, возникающим в процессе печати и установки компонентов на плату, и восстанавливают вязкость пасты после нанесения ее на подложку. Дополнительные компоненты обеспечивают легкое отделение пасты от трафарета, что улучшает качество печати.

Рассмотрим теперь факторы, влияющие на качество печати.

Рис. 6. Факторы, влияющие на качество печати

ПРИНТЕРЫ

Электронная промышленность развивается, и плотность монтажа компонентов на печатной плате растет, а размер компонентов уменьшается. Из-за этого требования к характеристикам и качеству паяльных паст ужесточаются.

Критичный фактор при монтаже печатных плат с высокой плотностью монтажа компонентов - выбор оборудования и параметров печати, а также качество и характеристики паяльных паст. Это означает, что даже если подобрана потенциально очень хорошая паяльная паста, результат может оказаться удручающим только из-за неправильной установки рабочих параметров принтера или неудачного подбора ракеля и способа изготовления трафарета.

Факторы, определяющие качество печати, перечислены на рисунке 6. Рассмотрим их подробнее.

Трафареты

Способы изготовления трафаретов (см. рис. 7):

Химическое травление;

Лазерная резка;

Гальванопластика.

Прежде использовались трафареты, полученные химическим травлением, в силу их относительной дешевизны. Однако форма апертур таких трафаретов не позволяет получать качественную печать при размере апертур менее 0,5 мм.

Трафареты, изготовленные лазерной резкой, имеют меньший размер апертур, но на стенках апертур остается окал, получившийся в результате плавления металла. Без дополнительной обработки такие трафареты невозможно использовать для апертур шириной менее 0,4 мм или под корпуса BGA c диаметрами площадок 0,25–0,3 мм. Эта проблема легко решается путем электрополировки трафаретов, которая убирает шероховатость со стенок апертур, что позволяет использовать такие трафареты при размере апертур до 0,2 мм.

Третий метод - гальванопластика - дает трафареты с размером апертур до 0,1 мм. Используется крайне редко, потому что такой размер апертур практически не используется, а стоимость производства высока.

Толщина трафарета определяется минимальными размерами и шагом между апертурами. Чем тоньше трафарет, тем лучше результаты при печати, поскольку тонкие трафареты вызывают меньшее напряжение сдвига в пасте при отделении от подложки (см. рис. 8).

Рис. 8. Чем тоньше шаблон, тем меньше сдвигается паста при отделении от подложки

Желательно, чтобы размер апертуры был несколько меньше площадки на печатной плате, чтобы скомпенсировать растяжение трафарета, допуски на совмещение и осадку паяльной пасты. Пример апертуры под контактную площадку вывода корпуса QFP (шаг 0,5 мм) приводится на рисунке 9.


Рис. 11. В отверстиях со скругленными углами адгезия между пастой и стенками отверстий меньше


Рис. 12. В самое маленькое отверстие трафарета должны вписываться от 4 до 5 самых больших шариков припоя

Геометрическая форма апертур сильно влияет на число дефектов пайки. Поэтому к изготовлению трафаретов нужно подходит очень ответственно, как на этапе конструирования, так и на этапе изготовления.

Правила расчета размеров апертур иллюстрирует рисунок 10. Рисунок 11 показывает, что при использовании апертур со скругленными углами уменьшается адгезия между пастой и стенками апертур при отделении трафарета от подложки, что уменьшает искажение отпечатка.

Что касается минимального размера апертур, то не менее 5 самых больших шариков припоя должны вписываться в самую маленькую апертуру по ее меньшей стороне (см. рис. 12).

Ракели

Ракели бывают резиновыми и металлическими. Резиновые ракели подразделяются по форме на квадратные, плоские и сабельные (см. рис. 13). Нельзя сказать, какой из ракелей лучше: от рабочего угла ракеля зависит растекаемость пасты, а хорошая растекаемость дает должное заполнение каждой апертуры паяльной пастой.

Рабочий угол сабельного ракеля составляет 70–80°. Поскольку сила, направленная вниз, относительно невелика, такой ракель больше подходит для паст с низкой вязкостью.

У квадратного ракеля рабочий угол составляет 45°. Он оказывает высокое давление на паяльную пасту, поэтому его лучше применять для высоковязких паст. Если работать этим ракелем с низковязкими пастами, то паста затечет под трафарет (см. рис. 14).

Рабочий угол плоского ракеля - 50–60°. Изменяя угол наклона, можно работать с пастами различной вязкости.

При работе с резиновыми ракелями надо постоянно следить, чтобы рабочая кромка всегда была острой. При износе кромки приходится увеличивать нажим, чтобы избежать размазывания пасты. При этом возрастает и давление, под которым происходит заполнение апертур пастой, что увеличивает трение между частицами припоя и неблагоприятно влияет на отделяемость пасты от стенок апертур.

В отличие от резиновых, жесткие металлические ракели не изнашиваются, работают долго и не захватывают пасту из отверстий.

Паяльные пасты для светодиодов

ALPHA Lumet P52

Низкотемпературная безотмывочная паяльная паста для светодиодов

Паяльная паста P52 из серии паст для светодиодов Lumet - это низкотемпературная паста для пайки особо чувствительных компонентов, в том числе и LED. Точка плавления бессвинцового сплава этой паяльной пасты ниже 140 о С, и паста отлично ведет себя с темопрофилями с пиками в 155-190 о С. После оплавления оставляет прозрачные твердые бесцветные остатки и не требует отмывки. Сплав олово-висмут-серебро точно выдержан, что гарантирует максимальную точность паяного соединения и стойкость к термоциклированию.

Технические характеристики Lumet P52

Sn42/Bi57.6/Ag0.4

Температура плавления

90%, вязкость M21

Способ нанесения

Для нанесения через трафарет

Тип пасты

Тип 3, частицы 25-45 мкм

Артикул

Наименование

Сплав

Упаковка

По запросу

Паяльная паста Lumet P52 M21

Sn42/Bi57.6/Ag0.4

По запросу

Паяльная паста Lumet P52 M21

ALPHA Lumet P39

Бессвинцовая безотмывочная паяльная паста для светодиодов

P39 подойдет для монтажа SMD LED по бессвинцовой технологии в случаях, когда необходимо контактными автоматическое тестирование (pin test). Паста отлично наносится через трафарет, имеет долгий срок жизни на трафарете, а также обладает отличной клейкостью, благодаря чему компоненты хорошо выравниваются после установки на пасте. Точно выдержанные сплавы полностью коагулируют, пустоты после пайки минимальны, а остатки флюса прозрачные и твердые, что делает эту пасту идеальной для пайки LED.

Технические характеристики Lumet P39

Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5

Sn98.5/Ag0.8/Cu0.7

Температура плавления

88.8%, вязкость M17

Способ нанесения

Для нанесения через трафарет

Тип пасты

Тип 4, частицы 20-38 мкм (или Тип 3, частицы 25-45 мкм по запросу)

ROL0, низкоактивный канифольный флюс без содержания галогенов

Артикул

Наименование

Сплав

Упаковка

По запросу

Паяльная паста Lumet P39 M17

Sn98.5/Ag0.8/Cu0.7

По запросу

Паяльная паста Lumet P39 M17

Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5

ALPHA Lumet P33

Бессвинцовая безотмывочная паяльная паста для SMD с мелким шагом

Lumet P33 - это бессвинцовая паяльная паста монтажа SMD с мелкими апертурами до 0.008мм 2 , которая выдерживает широчайший диапазон термопрофилей и облегчает переход на бессвинцовую технологию пайки. После оплавления соединения обретают приятный внешний вид, расброс нежелательных шариков припоя минимален. Паяльная паста Lumet P33 протестирована в соответствии всем основным стандартам на активность, коррозионность, реологию, образование пустот и тд.

Технические характеристики Lumet P34

Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5

Температура плавления

88.5%, вязкость M13 или M04

Способ нанесения

Для нанесения через трафарет или для пневмодозатора

Тип пасты

Тип 3, частицы 25-45 мкм

ROL0, низкоактивный канифольный флюс без содержания галогенов

Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5

Артикул

Наименование

Сплав

Упаковка

Безопасность

Хотя материалы компании ALPHA ® не являются токсичными, их использование в типичных методах пайки будет сопровождаться выделением дыма и паров, крайне опасных и по требованию СанПиН эти вещества должны быть адекватно удалены из рабочей зоны, как для защиты здоровья монтажника, так и для его комфорта, с помощью дымоулавливающих устройств. В данном случае необходимы системы фильтрации воздуха, способные не только убрать запах и дым из воздуха, а также обеспечить полную отборку воздуха от примесей и вредных вещей. Среди наиболее зарекомендовавших себя производителей дымоуловителей, выделяется компания BOFA International, которая производит различные решения для обеспечения безопасности и качества работ монтажника.

Другие паяльные пасты ALPHA ®

Так же доступны другие паяльные пасты производства ALPHA ® . Перед заказом, пожалуйста, уточняйте доступность и сроки поставки.

К выбору паяльной пасты нужно подходить с особой внимательностью. В значительном количестве случаев дефекты поверхностного монтажа зарождаются еще до того, как паяльная паста была извлечена из упаковки. Дело в том, что разработанные изготовителем характеристики паяльных паст (время схватывания, время жизни на трафарете, реология) по мере старения пасты могут подвергаться негативным изменениям. Паяльные пасты особенно чувствительны к теплу и влажности, воздействие которых может существенно повлиять на свойства и срок хранения пасты. Некоторое расслоение паяльной пасты, когда на ее поверхности появляется небольшое количество флюса, является нормальным для паяльной пасты. Но в результате воздействия избыточного тепла расслоение пасты резко возрастает, приводя к изменению ее реологии и, следовательно, дефектам нанесения и оплавления. Внешним признаком этого явления может служить значительное количество флюса, выделившееся на поверхности пасты. Этих изменений можно избежать, соблюдая условия транспортировки, хранения и применения. Компания ALPHA® поставляет свои паяльные пасты по специальной схеме, соблюдающей все требования, для того чтобы сохранить качество и технологичность своих продуктов. Принципы транспортировки заключаются в минимизации негативного воздействия окружающей среды на паяльную пасту и сводятся к сокращению времени транспортировки и использованию термоизоляционной упаковки.

Паяльную пасту рекомендуется хранить в холодильнике при температуре около 4оС, что в большинстве случаев удваивает срок ее хранения. При невозможности хранить пасту в холодильнике необходимо контролировать температуру и влажность воздуха в помещении, где хранится паяльная паста, не допуская резких перепадов. Температура воздуха не должна превышать 25оС, а влажность - 80%. При подготовке паяльной пасты к работе следует извлечь ее из холодильника и дать ей возможность прогреться естественным путем до комнатной температуры. Не следует распечатывать пасту и открывать банку до того, как паста полностью прогреется, что в среднем занимает 4-6 часов.

При производстве современных электронных плат, лежащих в основе множества приборов (от мобильного телефона до GPS-спутника) используется технология поверхностного монтажа (SMT, от англ. - Surface Mount Technology).

Паяльная паста для SMD-монтажа представляет собой вязкую субстанцию на основе порошка припоя и флюса с добавлением связующего вещества и других компонентов. В промышленном производстве нанесение паст производится с помощью специального дозатора или методом трафаретной печати. После этого плата с зафиксированными электронными компонентами отправляется в специальную конвекционную печь. В домашних условиях, помимо паяльной пасты, для СМД-монтажа используется инфракрасный паяльник или термовоздушная станция. Само же вещество наносят с помощью подручных инструментов (например, медицинского шприца).

Паяльные пасты Metaux Blancs Ouvres (Франция)

Компания «ТОПТРЕЙДКО» реализует качественные паяльные пасты, припои и флюсы известного европейского производителя MBO (Metaux Blancs Ouvres). Аналогичная продукция не отличается длительным сроком хранения, но изделия французского бренда не теряют свойств в течение 12 месяцев, что представляет уникальное предложение на рынке.

Материалы для SMD-монтажа изготовлены с соблюдением европейского стандарта ISO 9001/2000. Принято разделять следующие виды паяльных паст MBO:

  • свинцовые;
  • бессвинцовые;
  • низкотемпературные;
  • высокотемпературные;
  • для дозирования.

Если вы решили купить паяльную пасту MBO (Metaux Blancs Ouvres) для поверхностного монтажа электронных компонентов на платы в компании «ТОПТРЕЙДКО», вы можете быть уверены в высоком качестве полученных паяных соединений. Также наши клиенты могут воспользоваться широким спектром сервисных услуг, включая техническое обслуживание, диагностику и ремонт оборудования для СМД-монтажа.

Основные сплавы припоев:

Марка Примерный состав, % Т плавл, 0 С Прочн., кг/мм Применение
ПОС-18 Олово (18%), сурьма (2,5%), свинец (79,5%) 277 2,8 Для пайки при пониженных требованиях к прочности
шва, а также для лужения перед пайкой
ПОС - 30 Олово (30 %), свинец (60 %) 256 3,3 Для лужения и пайки деталей из меди, медных сплавов и стали
ПОС – 40 Олово (40%), сурьма (2%), свинец (58%) 235 3,2 Для пайки в электроаппаратуре и пайке деталей из
оцинкованной стали
ПОС - 46 Олово (4%), сурьма (6%), свинец (все остальное) 265 5,8 Для пайки с погружением в ванну с расплавленным припоем
ПОС-50 Олово (50%), сурьма (0,8%), свинец (49,2%) 222 3,6 Для пайки ответственных деталей, когда допустим более
высокий нагрев
ПОС-60 Олово (60%), сурьма (0,8%), свинец (39,2%) 190 4,1 Для пайки высоко ответственных соединений, в том
числе и в радиотехнике
ПОС-61 Олово (40%), свинец (60%) 190 4,3 Для лужения и пайки в аппаратуре, где недопустим перегрев
ПОС-61М Олово (60%), медь (1-2%), свинец (38-39%) 192 4,5 Для лужения и пайки электропаяльников тонких медных
проводов, печатных проводников и фольги
ПОС-90 Олово (90%), свинец (10%) 222 4,9 Для пайки пищевой посуды и медицинских инструментов,
деталей или узлов с последующим серебрением или золочением
ПОСК50-18 Олово (50%), кадмий (018%), свинец (31%) 145 6,7 Для пайки чувствительных к перегреву деталей
ПОССр-15 Олово (15%), цинк (0,6%), свинец (83%), серебро (1,25%) 276 8,1 Для пайки деталей из цинка и оцинкованной стали

Присылайте ваши заказы через форму на сайте или звоните менеджерам напрямую.

Пайка SMD деталей в домашних условиях


SMD — Surface Mounted Devices — Компоненты для поверхностного монтажа — так расшифровывается эта английская аббревиатура. Они обеспечивают более высокую по сравнению с традиционными деталями плотность монтажа. К тому же монтаж этих элементов, изготовление печатной платы оказываются более технологичными и дешевыми при массовом производстве, поэтому эти элементы получают все большее распространение и постепенно вытесняют классические детали с проволочными выводами.

Монтажу таких деталей посвящено немало статей в Интернете и в печатных изданиях, в своей статье про выбор главного инструмента я уже писал немного по этой теме. Сейчас хочу ее дополнить.
Надеюсь мой опус будет полезен для начинающих и для тех, кто пока с такими компонентами дела не имел.

Выход статьи приурочен к выпуску первого датагорского конструктора, где таких элементов 4 шт., а собственно процессор PCM2702 имеет супер-мелкие ноги. Поставляемая в комплекте печатная плата имеет паяльную маску, что облегчает пайку, однако не отменяет требований к аккуратности, отсутствию перегрева и статики.

Инструменты и материалы

Несколько слов про необходимые для этой цели инструменты и расходные материалы. Прежде всего это пинцет, острая иголка или шило, кусачки, припой, очень полезен бывает шприц с достаточно толстой иголкой для нанесения флюса. Поскольку сами детали очень мелкие, то обойтись без увеличительного стекла тоже бывает очень проблематично. Еще потребуется флюс жидкий, желательно нейтральный безотмывочный. На крайний случай подойдет и спиртовой раствор канифоли, но лучше все же воспользоваться специализированным флюсом, благо выбор их сейчас в продаже довольно широкий.

В любительских условиях удобнее всего такие детали паять при помощи специального паяльного фена или по другому — термовоздушной паяльной станцией. Выбор их сейчас в продаже довольно велик и цены, благодаря нашим китайским друзьям, тоже очень демократичные и доступны большинству радиолюбителей. Вот например такой образчик китайского производства с непроизносимым названием. Я такой станцией пользуюсь уже третий год. Пока полет нормальный.

Ну и конечно же, понадобится паяльник с тонким жалом. Лучше если это жало будет выполнено по технологии «Микроволна» разработанной немецкой фирмой Ersa. Оно отличается от обычного жала тем, что имеет небольшое углубление в котором скапливается капелька припоя. Такое жало делает меньше залипов при пайке близко расположенных выводов и дорожек. Настоятельно рекомендую найти и воспользоваться. Но если нет такого чудо-жала, то подойдет паяльник с обычным тонким наконечником.

В заводских условиях пайка SMD деталей производится групповым методом при помощи паяльной пасты. На подготовленную печатную плату на контактные площадки наносится тонкий слой специальной паяльной пасты. Делается это как правило методом шелкографии. Паяльная паста представляет собой мелкий порошок из припоя, перемешанный с флюсом. По консистенции он напоминает зубную пасту.

После нанесения паяльной пасты, робот раскладывает в нужные места необходимые элементы. Паяльная паста достаточно липкая, чтобы удержать детали. Потом плату загружают в печку и нагревают до температуры чуть выше температуры плавления припоя. Флюс испаряется, припой расплавляется и детали оказываются припаянными на свое место. Остается только дождаться охлаждения платы.

Вот эту технологию можно попробовать повторить в домашних условиях. Такую паяльную пасту можно приобрести в фирмах, занимающихся ремонтом сотовых телефонов. В магазинах торгующих радиодеталями, она тоже сейчас как правило есть в ассортименте, наряду с обычным припоем. В качестве дозатора для пасты я воспользовался тонкой иглой. Конечно это не так аккуратно, как делает к примеру фирма Asus когда изготовляет свои материнские платы, но тут уж как смог. Будет лучше, если эту паяльную пасту набрать в шприц и через иглу аккуратно выдавливать на контактные площадки. На фото видно, что я несколько переборщил плюхнув слишком много пасты, особенно слева.

Посмотрим, что из этого получится. На смазанные пастой контактные площадки укладываем детали. В данном случае это резисторы и конденсаторы. Вот тут пригодится тонкий пинцет. Удобнее, на мой взгляд, пользоваться пинцетом с загнутыми ножками.

Вместо пинцета некоторые пользуются зубочисткой, кончик которой для липкости чуть намазан флюсом. Тут полная свобода — кому как удобнее.

После того как детали заняли свое положение, можно начинать нагрев горячим воздухом. Температура плавления припоя (Sn 63%, Pb 35%, Ag 2%) составляет 178с*. Температуру горячего воздуха я выставил в 250с* и с расстояния в десяток сантиметров начинаю прогревать плату, постепенно опуская наконечник фена все ниже. Осторожнее с напором воздуха — если он будет очень сильным, то он просто сдует детали с платы. По мере прогрева, флюс начнет испаряться, а припой из темно-серого цвета начнет светлеть и в конце концов расплавится, растечется и станет блестящим. Примерно так как видно на следующем снимке.

После того как припой расплавился, наконечник фена медленно отводим подальше от платы, давая ей постепенно остыть. Вот что получилось у меня. По большим капелькам припоя у торцов элементов видно где я положил пасты слишком много, а где пожадничал.

Паяльная паста, вообще говоря, может оказаться достаточно дефицитной и дорогой. Если ее нет в наличии, то можно попробовать обойтись и без нее. Как это сделать рассмотрим на примере пайки микросхемы. Для начала все контактные площадки необходимо тщательно и толстым слоем облудить.

На фото, надеюсь видно, что припой на контактных площадках лежит такой невысокой горочкой. Главное чтобы он был распределен равномерно и его количество на всех площадках было одинаково. После этого все контактные площадки смачиваем флюсом и даем некоторое время подсохнуть, чтобы он стал более густым и липким и детали к нему прилипали. Аккуратно помещаем микросхему на предназначенное ей место. Тщательно совмещаем выводы микросхемы с контактными площадками.

Рядом с микросхемой я поместил несколько пассивных компонентов керамические и электролитический конденсаторы. Чтобы детали не сдувались напором воздуха нагревать начинаем свысока. Торопиться здесь не надо. Если большую сдуть достаточно сложно, то мелкие резисторы и конденсаторы запросто разлетаются кто куда.

Вот что получилось в результате. На фото видно, что конденсаторы припаялись как положено, а вот некоторые ножки микросхемы (24, 25 и 22 например) висят в воздухе. Проблема может быть или в неравномерном нанесении припоя на контактные площадки или в недостаточном количестве или качестве флюса. Исправить положение можно обычным паяльником с тонким жалом, аккуратно пропаяв подозрительные ножки. Чтобы заметить такие дефекты пайки необходимо увеличительное стекло.

Паяльная станция с горячим воздухом — это хорошо, скажете вы, но как быть тем, у кого ее нет, а есть только паяльник? При должной степени аккуратности SMD элементы можно припаивать и обычным паяльником. Чтобы проиллюстрировать эту возможность припаяем резисторы и пару микросхем без помощи фена одним только паяльником. Начнем с резистора. На предварительно облуженные и смоченные флюсом контактные площадки устанавливаем резистор. Чтобы он при пайке не сдвинулся с места и не прилип к жалу паяльника, его необходимо в момент пайки прижать к плате иголкой.

Потом достаточно прикоснуться жалом паяльника к торцу детали и контактной площадке и деталь с одной стороны окажется припаянной. С другой стороны припаиваем аналогично. Припоя на жале паяльника должно быть минимальное количество, иначе может получиться залипуха.

Вот что у меня получилось с пайкой резистора.

Качество не очень, но контакт надежный. Качество страдает из за того, что трудно одной рукой фиксировать иголкой резистор, второй рукой держать паяльник, а третьей рукой фотографировать.

Транзисторы и микросхемы стабилизаторов припаиваются аналогично. Я сначала припаиваю к плате теплоотвод мощного транзистора. Тут припоя не жалею. Капелька припоя должна затечь под основание транзистора и обеспечить не только надежный электрический контакт, но и надежный тепловой контакт между основанием транзистора и платой, которая играет роль радиатора.

Во время пайки можно иголкой слегка пошевелить транзистор, чтобы убедиться что весь припой под основанием расплавился и транзистор как бы плавает на капельке припоя. К тому же лишний припой из под основания при этом выдавится наружу, улучшив тепловой контакт. Вот так выглядит припаянная микросхема интегрального стабилизатора на плате.

Теперь надо перейти к более сложной задаче — пайке микросхемы. Первым делом, опять производим точное позиционирование ее на контактных площадках. Потом слегка «прихватываем» один из крайних выводов.

После этого нужно снова проверить правильность совпадения ножек микросхемы и контактных площадок. После этого таким же образом прихватываем остальные крайние выводы.

Теперь микросхема никуда с платы не денется. Осторожно, по одной припаиваем все остальные выводы, стараясь не посадить перемычку между ножками микросхемы.

Вот тут то нам очень пригодится жало «микроволна» о котором я упоминал вначале. С его помощью можно производить пайку многовыводных микросхем, просто проводя жалом вдоль выводов. Залипов практически не бывает и на пайку одной стороны с полусотней выводов с шагом 0,5 мм уходит всего минута. Если же такого волшебного жала у вас нет, то просто старайтесь делать все как можно аккуратнее.

Что же делать, если несколько ножек микросхемы оказались залиты одной каплей припоя и устранить этот залип паяльником не удается?

Тут на помощь придет кусочек оплетки от экранированного кабеля. Оплетку пропитываем флюсом. Затем прикладываем ее к заляпухе и нагреваем паяльником.

Оплетка как губка впитает в себя лишний припой и освободит от замыкания ножки микросхемы. Видно, что на выводах остался минимум припоя, который равномерно залил ножки микросхемы.

Надеюсь, я не утомил вас своей писаниной, и не сильно расстроил качеством фотографий и полученных результатов пайки. Может кому-нибудь этот материал окажется полезным. Удачи!

С уважением, Тимошкин Александр (TANk)

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации

🌼 Полезные и проверенные железяки, можно брать

Опробовано в лаборатории редакции или читателями.

 

Как выбрать правильную паяльную пасту для вашего проекта по производству электроники

Успех - это умение разбираться в деталях, какими бы незначительными они ни были. Такая, казалось бы, незначительная вещь, как выбор правильной паяльной пасты, может сделать или сломать процесс сборки электроники. Что еще хуже, существует множество вариантов паяльной пасты на выбор, и - даже если они кажутся одинаковыми в соответствии с их классификацией - не все продукты для пайки созданы одинаковыми. Специальные паяльные пасты могут быть более дорогими, но часто имеют дополнительные преимущества, и их следует учитывать в зависимости от ваших требований.

Выбор правильной паяльной пасты может вызвать больше вопросов. Значительную роль могут сыграть вариации характеристик смачивания, контроля пустот, остатков флюса, прочности сплава, гибкости сплава и других показателей эффективности. Например:

  • Качество можно повысить, выбрав пасту, которая имеет наилучшие характеристики с материалами, геометрией и процессами нагрева, используемыми при производстве продукта.
  • Пропускную способность можно максимизировать, выбрав припой, который соответствует оптимальным методам осаждения и нагрева.
  • Целевые затраты зависят от качества и производительности и могут быть максимизированы за счет учета стоимости материалов, непосредственного труда, проверки, переделки и брака.

Это может ошеломить.

В конце концов, все сводится к вашим приоритетам. Однако, чтобы помочь сузить круг вопросов, есть несколько важных соображений, когда дело доходит до выбора правильной паяльной пасты.

Свинец по сравнению с бессвинцовым Паяльная паста

Основным практическим отличием свинцовой паяльной пасты от бессвинцовой является температура плавления.Бессвинцовая паяльная паста имеет более высокую температуру плавления, поэтому работать с ней немного сложнее.

Когда дело доходит до выбора, наиболее важным фактором при выборе между паяльной пастой, содержащей свинец или бессвинцовой паяльной пастой, является целевой рынок. Как отмечалось в нашем недавнем блоге, посвященном RoHS, игнорирование директив RoHS может оказаться дорогостоящим. Если вы создаете продукт, который будет продаваться потребителям и / или на международном рынке, в ваших интересах соблюдать требования RoHS и избегать паяльных паст на основе свинца.Несмотря на то, что они обычно дороже, это вложение, которое может сэкономить вам больше в долгосрочной перспективе.

Водорастворимость по сравнению с безотмывкой

Часто это решение сводится к косметике. Водорастворимые флюсы содержат высокомолекулярные соединения, такие как полимеры, которые не так эффективны, как канифоли / смолы, в предотвращении повторного окисления. Водорастворимые пасты придают панелям более чистый вид после того, как плата проходит стадию оплавления, остатки флюса сгорают и легко смываются с помощью моечной машины.Если вы выберете режим без очистки, флюс будет работать так же, как паста для водной смывки, но остатки останутся на доске. Химические вещества, не требующие очистки, обычно представляют собой материалы на основе канифоли / смолы. Канифоли / смолы создают отличные барьеры для окисления и защищают «очищенные» поверхности во время оплавления от повторного окисления. Помимо ухудшения эстетики, эксперты неоднозначно относятся к последствиям оставшегося остатка. Некоторые утверждают, что оставшийся остаток флюса становится инертным, но другие утверждают, что он может оказать негативное влияние на продукт на более позднем этапе жизненного цикла.

Выбор правильного соотношения сплава

При выборе припоя следует учитывать четыре ключевых момента: содержание свинца, температуру плавления, размер частиц порошка сплава и предел прочности.

Соотношение сплавов паяльной пасты - это решение, которое лучше всего оставить на усмотрение инженера-технолога, поскольку они являются экспертами в отношении печей оплавления, а также в отношении того, какое соотношение сплавов лучше всего подходит для продукта. Однако это решение может повлиять на ваши расходы. Вы можете предпринять шаги, чтобы получить более подробную информацию о процессе отбора по телефону:

  • Определение прочности и других требуемых свойств, которые лучше всего подходят для сборки.
  • Зная предпочтительную пайку и рабочие температуры, необходимые для вашего продукта.
  • Ознакомьтесь с тем, какие материалы паяются и какие из них наиболее совместимы.
  • С учетом ковкости различных сплавов и металлов.
  • Понимание рабочей среды для сборки - например, будет ли она работать при экстремальных температурах, вибрации или давлении?

Работа с производителем, которому вы доверяете

Чтобы убедиться, что вы используете лучшую паяльную пасту для работы, обратитесь к производителю с полным спектром услуг, который знаком с требованиями вашей электронной сборки, ограничениями, проблемами соответствия и многим другим.ACDi будет тесно сотрудничать с вами, чтобы определить лучшие варианты паяльной пасты для вашего продукта.

10 лучших паяльных паст, которые упрощают пайку

Объявление

Мы рассмотрели лучшие паяльники и лучшие паяльные провода, на этот раз мы рассмотрим лучшие паяльные пасты. Мы стремимся охватить все предметы, необходимые для начинающего инженера-электронщика или профессионала. Так что ознакомьтесь с этим списком из 10 лучших паяльных паст, которые вы должны иметь при создании электронного проекта.

Pro’sKit 8S005 Бессвинцовые кислотные паяльные пасты 50 г (4.5 $)

Паста состоит из флюса, активированного металлом, и добавок. По словам производителя, паста не вызывает коррозии и легко диффундирует.
Вы можете получить здесь

Паяльные пасты канифольный флюс (8 $)

Эта паста предотвращает окисление, как заявляет компания. Паста также может действовать как смачивающий агент, тем самым повышая эффективность всего процесса.
Вы можете получить здесь

Оати 30013 (8.60 $)

Очищает и флюсирует одновременно. Производитель заявляет, что эта паста на 100% не содержит свинца, но может не действовать на алюминий.
Вы можете получить здесь

LA-CO Обычная паяльная паста для пайки (14 $)

Коробка за 1 фунт стоит почти 14 $. Утверждается, что паста не содержит хлорида цинка и лучше всего работает с медью, латунью и гальваническим железом.
Вы можете получить здесь

ПД-10 Сварочная паста для канифоли (2 $)

Эта паста идеальна для новичков.Всего за два доллара он предлагает идеальное количество для начала ваших проектов. Не вызывает эрозии.
Вы можете получить здесь

Hot Max 24171 Паяльные пасты (10.43 $)

2OZ олово, хотя в первую очередь для пайки горелкой, оно может работать и для электроники. Паста хорошая, отзывы покупателей в основном положительные.
Купить можно здесь

.

Паяльная паста Rubyfluid (6.42 $)

Эта паяльная паста схватывается относительно быстро. Она может работать даже с проволокой из стерлингового серебра и нихрома, эти материалы относительно сложно паять, но эта паста дает свое преимущество.
Вы можете получить здесь

SRA Низкотемпературная бессвинцовая паяльная паста (14 $)

Эта паста не имеет чистого флюса, но рассчитана на низкие температуры, так как точка плавления составляет 137 ° C. Идеально подходит для пайки, но не для удаления припоя.
Вы можете получить здесь

MG Chemicals 4860P-35G Паяльная паста (14 $)

Amazon.com заявляет, что это его бестселлер № 1. Паста не требует дополнительного флюса, так как материал уже замешан. Паста легко растекается по плате, что упрощает процесс пайки.
Вы можете получить здесь

Флюс для канифольных паст # 135 в банке на 2 унции (8,50 $)

Еще один товар от SRA. Канифольная паста идеально подходит для электронных работ, которые необходимо выполнять быстро. Он может работать с большинством материалов, которые трудно паять, а также является одним из бестселлеров на amazon.com.
Вы можете приобрести его здесь

Объявление

Некоторые базовые знания о паяльной пасте в SMT– ALLPCB.com

Некоторые базовые знания о паяльной пасте в SMT

Как профессиональная онлайн-платформа для производства печатных плат, ALLPCB.com не только предоставляет высококачественные и недорогие услуги по производству печатных плат, но также мы предлагаем информацию, которая необходима в процессе производства печатных плат, помогая клиентам или любителям лучше понять индустрию печатных плат.

Паяльная паста играет важную роль в SMT (технология поверхностного монтажа) и широко используется в печатных платах. Однако лишь немногие люди хорошо разбираются в паяльной пасте, в то время как большинство людей знают о ней меньше.

Паяльная паста

Вот некоторые базовые знания о паяльной пасте в SMT:

1.Что такое паяльная паста в SMT?

Паяльная паста - это комбинация флюса и припоя, играющая важную роль в SMT. Он предлагает припой для образования паяных соединений в процессе оплавления с достаточной электрической и механической прочностью. Паяльная паста имеет определенную вязкость при обычной температуре и способна установить электронные компоненты в исходное положение.

2. Классификация припоя

Припой - это разновидность легкоплавкого металла с более низкой температурой плавления, чем паяемый металл.Когда припой плавится, припой может смачивать поверхность паяемого металла и образовывать слой сплава на соединении, чтобы соединить металл вместе. Припой можно разделить на несколько категорий в зависимости от разницы в температуре плавления, сырья и формы.

3. Печать паяльной пастой

Печать паяльной пастой - это процесс нанесения паяльной пасты на печатную плату с целью соединения электронных компонентов, что похоже на роспись стен. Качество печати паяльной пасты имеет решающее значение при пайке печатной платы.Для достижения наилучшего результата печати паяльной пастой необходимо учитывать множество факторов.

4. Проверка паяльной пасты

Проверка паяльной пасты - ключевой этап операций по сборке печатных плат с использованием методов SMT, цель которых - снизить количество дефектов в SMT. Машина для проверки паяльной пасты используется для контроля и управления одним из наиболее важных этапов, влияющих на качество готовой печатной платы.

Паяльная паста

и применение в SMT

Паяльная паста

и ее применение в SMT - узнайте, что такое паяльная паста и как ее использовать для пайки электронных компонентов SMD к печатной плате.

Здесь мы узнаем о паяльной пасте и ее применении в SMT. Что такое паяльная паста и как ее использовать?

Что такое паяльная паста?

Паяльная паста - это просто суспензия мелких частиц припоя в носителе флюса. В электронной промышленности паяльная паста используется в технологии поверхностного монтажа (SMT) для пайки электронных компонентов SMD на печатную плату.

Состав частиц может быть адаптирован для получения пасты с желаемым диапазоном плавления.Дополнительные металлы могут быть добавлены для изменения состава пасты для специальных применений. Размер и форма частиц, содержание металла и тип флюса можно варьировать для получения паст с различной вязкостью.

Бессвинцовая паяльная паста

С введением RoHS (Ограничение использования опасных веществ) в электронной промышленности Европейским Союзом и многими другими странами большинство электронных компаний переходят на использование бессвинцовой продукции. Бессвинцовая паяльная проволока и паяльная паста производятся с различным составом и соотношением.Но наиболее популярным и широко используемым составом и соотношением является SAC ( олово, серебро, медь, ) при соотношении 96,5% олова + 3,0% серебра и 0,5% меди.

Бессвинцовый припой имеет более высокую температуру плавления, чем обычный оловянно-свинцовый припой 63/37 или 60/40. Кроме того, паяные соединения не такие блестящие, как оловянно-свинцовый припой.

Машина для трафаретной печати

Некоторые из основных характеристик, которые следует учитывать при выборе трафаретного принтера для паяльной пасты, - это максимальный размер печатной платы SMT, с которой можно работать, элементы управления точным выравниванием экрана и воспроизводимостью печати, а также механизм прижима платы.

Значительный прогресс был достигнут в области дозатора паст, растрирования и трафарета для паст на подложках. Каждый метод нанесения паяльного крема имеет свои плюсы и минусы, но наиболее широко используемый метод - это трафарет как для переделки, так и для крупносерийного производства. Vastex - известный производитель и поставщик оборудования для трафаретной печати.

Машина для трафаретной печати

Трафареты для нанесения паяльной пасты

Существует три основных способа изготовления трафаретов:

  1. Химическое травление
  2. Лазерная резка
  3. Электроформование

Химическое травление - самый старый, наиболее широко используемый и наименее дорогой вариант.Лазерная резка и гальванопластика, особенно последнее, находят применение там, где точность имеет первостепенное значение. Помимо типа трафарета, очень важен тип лезвия швабры. Швабры с металлическими лезвиями широко используются, потому что они требуют меньшего обслуживания, чем резиновые швабры.

Наличие паяльной пасты

Паяльная паста доступна как в свинцовой ( со свинцовым, ), так и в бессвинцовой ( без свинцовой ) формах. Он может быть неочищенным или растворимым в воде.С пастами без очистки нет необходимости очищать плату после пайки. Водорастворимые паяльные пасты легко растворяются в воде, не причиняя вреда.

Alpha Cookson - ведущий производитель и поставщик всех типов паяльных материалов, включая припой, пасту и пруток.

Как получить наилучшие паяные соединения

Для достижения хороших результатов печати необходимо сочетание правильного паяльного материала, правильных инструментов и правильного процесса.

Хотя поставщики, такие как PCBA Tools, несут основную ответственность за предоставление желаемой паяльной пасты и экранов или трафаретов и лезвий ракеля, пользователь должен контролировать параметры процесса и оборудования для достижения хорошего качества печати. Даже самая лучшая паяльная паста, оборудование для поверхностного монтажа и методы нанесения сами по себе недостаточны для обеспечения приемлемых результатов.

Похожие сообщения:

Паяльная паста

: Тип 3, Тип 4, Тип 5 - Паяльная паста, Паяльный флюс

В целом, тип 5 обеспечивает более высокую эффективность переноса, чем паяльная паста типа 4, а тип 4 дает более высокую эффективность переноса, чем паяльная паста типа 3.При меньших соотношениях площадей эта разница в эффективности переноса становится менее заметной.

Паяльные пасты типа 4 или 5 улучшают качество печати миниатюрных компонентов. Это особенно верно, когда эти паяльные пасты сочетаются с технологиями трафаретов, предназначенными для улучшения качества печати. Стальные трафареты с мелкозернистой лазерной резкой вместе с покрытием NanoSlic Gold значительно повышают эффективность переноса по сравнению со стандартными стальными трафаретами. Повышение эффективности переноса резко возрастает, когда паяльные пасты типа 4 или 5 используются вместе с трафаретами из мелкозернистой стали, покрытыми NanoSlic Gold.Эта комбинация позволяет печатать даже самые лучшие компоненты.

Меньшие размеры порошка припоя, такие как Тип 4 и Тип 5, обеспечивают улучшенные возможности печати, но также могут создавать некоторые проблемы из-за химических реакций с порошком припоя. Площадь поверхности порошка припоя меньшего размера значительно больше, чем у порошка припоя большего размера. Для такой же массы припоя площадь поверхности порошка припоя типа 4 примерно на 20% выше, чем у порошка припоя типа 3, а площадь поверхности для порошка припоя типа 5 примерно на 75% больше, чем у порошка припоя типа 3.

Скорость химической реакции с порошком припоя прямо пропорциональна площади поверхности порошка припоя. Следовательно, порошки припоя меньшего размера реагируют быстрее, чем порошки припоя большего размера. Эта более высокая скорость реакции приводит к потенциальным проблемам при использовании паяльных паст типов 4 и 5.

Срок годности паяльной пасты типов 4 и 5 обычно короче, чем у пасты типа 3 из-за более высокой скорости реакции между флюсом и порошком припоя. Паяльные пасты типа 4 и 5 могут создавать больше случайных комков и короблений припоя, чем тип 3 с определенными составами паяльной пасты.Это связано с более высоким потенциалом окисления припоев типов 4 и 5. Большинство производителей паяльных паст исправляют эти проблемы, изменяя формулы для паяльных паст типов 4 и 5. Новые паяльные пасты Типа 4 обычно работают не хуже, чем паяльные пасты Типа 3.

FCT Assembly готова удовлетворить ваши потребности в паяльных пастах Типа 3, 4 и 5. Мы производим и продаем широкий спектр продуктов для пайки, включая проволочный припой, прутковый припой, жидкий флюс, гелевый флюс и паяльные пасты.

Пайка для поверхностного монтажа - паяльная паста, припой

Пайка для поверхностного монтажа - это процесс создания схем с использованием компонентов технологии поверхностного монтажа (SMT), которые устанавливаются непосредственно на поверхность печатных плат (PCB).

Технология SMT - ключевой фактор в постоянно важной работе по миниатюризации схем, позволяя создавать более мелкие и легкие устройства с постоянно расширяющимися возможностями.

Современные сотовые телефоны обладают значительно большей вычислительной мощностью, чем огромные суперкомпьютеры, управляющие космическими миссиями Аполлона.Производство печатных плат посредством пайки для поверхностного монтажа было ключевым прорывом, сделавшим это возможным.

Процесс

Предварительно напечатанная печатная плата, описывающая схему, с контактными площадками для пайки, указывающими расположение компонентов и соединения, сочетается с трафаретом, который указывает нанесение паяльной пасты.

Паяльная паста представляет собой гелеобразную смесь порошкообразного проводящего металла (обычно олова) и флюса, который представляет собой жидкое или полужидкое химическое соединение, которое действует как связующее, очищающее и смачивающее средство.

Паяльная паста обычно наносится широким образцом на трафарет, который направляет ее только на те контактные площадки, к которым должны быть прикреплены компоненты, и позволяет легко удалить излишки пасты для повторного использования.

После нанесения пасты конвейерная лента пропускает печатную плату через машину для захвата и размещения, где компоненты просто устанавливаются на плату. Допуски на размещение обычно относительно более снисходительны, чем другие методы пайки, так как приближающийся процесс оплавления автоматически выравнивает компоненты на их контактных площадках.

Когда и паста, и компоненты на месте, печатная плата проходит через печь оплавления, которая нагревает плату со скоростью, рассчитанной на расплавление паяльной пасты без повреждения компонентов. Процесс оплавления разжижает металлический компонент паяльной пасты, склеивая точки контакта электрических компонентов с печатной платой и обеспечивая электрическую проводимость, при этом обычно испаряется избыточный флюс. Поверхностное натяжение расплавленного припоя помогает удерживать компоненты на месте.

Печи оплавления для поверхностной пайки обычно делятся на одну из трех категорий: конвекционная, инфракрасная или паровая.

Что такое паяльная паста и как ее использовать »Электроника

Паяльная паста наносится на платы для поверхностного монтажа перед захватом и размещением и при прохождении через инфракрасную машину оплавления плавится, образуя паяные соединения.


Пайка SMT Включает:
Методы пайки SMT Пайка волной Пайка оплавлением Пайка BGA Что такое паяльная паста и как ее использовать

См. Также: Основы пайки Ручная пайка: как паять Паяльники Инструменты для пайки Припой - что это такое и как пользоваться Распайка - секреты, как правильно сделать Паяные соединения


Паяльная паста - это форма припоя, которая используется в инфракрасных машинах оплавления в процессе сборки печатных плат.

Паяльная паста

используется при сборке печатных плат, поскольку она обеспечивает значительные преимущества, а ее форма позволяет сделать процесс простым и легким.

Паяльная паста может применяться при сборке крупномасштабных печатных плат или даже при производстве прототипов. Фактически, он используется в большинстве форм сборки SMT, что является простой в использовании средой для припоя.

Что такое паяльная паста

Паяльная паста представляет собой смесь мельчайших сфер припоя, удерживаемых в специальной форме припоя.Как видно из названия, он имеет текстуру пасты, отсюда и название.

Тот факт, что это паста, означает, что ее можно легко нанести на плату во время сборки печатной платы.

Частицы припоя представляют собой смесь припоя. Традиционно это были олово и свинец, но в соответствии с законодательством во всем мире были введены только бессвинцовые припои. Они могут быть приготовлены из множества смесей. Одна из них - 99,7% олова и 0,3% меди, тогда как есть другие смеси, которые включают другие металлы, включая олово.

Паяльная паста марки

Существуют различные сорта паяльной пасты, и можно выбрать требуемый тип, соответствующий используемому процессу сборки печатной платы. Паяльная паста сортируется по размеру маленьких шариков припоя. Поскольку их нельзя точно отсортировать, разные типы имеют полосу размеров шариков припоя, между которыми попадает 80% мелких шариков припоя.

Обозначение типа IPC Размер частиц (мкм) *
Тип 1 75–150
Тип 2 45–75
Тип 3 25–45
Тип 4 20–38
Тип 5 10–25
Тип 6 5–15
Тип 7 2–11
Тип 8 2–8

* минимум 80% между указанными размерами

Припой также можно разделить на категории в зависимости от типа используемого флюса:

  • Паяльные пасты на основе канифоли: Пасты на основе канифоли изготовлены из канифоли, натурального экстракта сосны.Эти флюсы при необходимости можно очистить после процесса пайки с помощью растворителя (возможно, включая хлорфторуглероды).
  • Паяльные пасты на основе водорастворимого флюса: Водорастворимые флюсы состоят из органических материалов и гликоля. Для этих флюсов существует множество чистящих средств.
  • Паяльная паста без очистки: Флюс без очистки изготавливается из смол и твердых остатков разного уровня. Пасты, не требующие очистки, позволяют сэкономить не только на расходах на уборку, но также на капитальных затратах и ​​занимаемой площади.Хотя не требующие очистки паяльные пасты на основе флюса кажутся привлекательными, для них требуется очень чистая среда сборки и может потребоваться инертная среда оплавления.

Хранение паяльной пасты

Чтобы гарантировать, что паяльная паста подходит для обеспечения высочайших характеристик сборки печатных плат, необходимо убедиться, что она сохраняет требуемые свойства. Для этого обязательно, чтобы паяльная паста хранилась правильно. Его всегда следует хранить в герметичном контейнере, чтобы предотвратить окисление.Очень большая площадь поверхности мельчайших сфер припоя означает, что окисление может представлять очень большую проблему.

Кроме того, припой необходимо хранить при низких температурах. Это не только снижает скорость любого возможного окисления, но также снижает скорость разложения флюса. Хотя низкая температура является обязательной, ее нельзя хранить при температуре ниже нуля.

Ввиду того, что паяльная паста может разлагаться, у нее также есть определенный срок хранения, и ее не следует использовать после истечения срока ее годности.Если используется старая паяльная паста, существует явный риск гораздо более высокого уровня дефектов, и стоимость любой доработки будет намного выше стоимости замены паяльной пасты.

Как пользоваться паяльной пастой

Когда паяльная паста используется при массовой сборке печатных плат, а также при сборке прототипов печатных плат, выполняется ряд этапов. Сначала на печатные платы наносится паяльная паста. Паяльная паста наносится только на те участки, где требуется припой. Это достигается с помощью трафарета для паяльной пасты, который пропускает паяльную пасту только в определенных областях.

Есть много способов добиться этого, но обычно трафарет накладывается на плату, и паста наносится через него, обеспечивая нанесение необходимого количества - слишком мало, и на стыки будет достаточно припоя - слишком много и стыки будет слишком большим, и может быть вероятность плохого соединения и даже короткого замыкания между соседними накладками и т. д.

После того, как паяльная паста была нанесена на печатную плату, она подается в машину для захвата и установки, где добавляются компоненты.Паяльная паста имеет достаточное натяжение, чтобы удерживать компоненты на месте. Однако следует проявлять осторожность, чтобы не ударить по плате на этом этапе, иначе компоненты могут сдвинуться или упасть. Кроме того, плату следует припаять в течение нескольких часов после установки, иначе паяльная паста может испортиться.

Закупка паяльной пасты

Паяльная паста, очевидно, может быть куплена в промышленных количествах для крупных заводов по сборке печатных плат, но ее также можно купить в меньшем количестве.Его можно купить в тубах и шприцах. Они особенно полезны для таких приложений, как общие участки или области переделки BGA, или для сборки небольших прототипов.

Паяльная паста

широко используется при сборке печатных плат - как в массовом производстве, так и при сборке прототипов печатных плат. Это отличный метод нанесения припоя, применимый к большим и малым формам сборки печатных плат.

При осторожном использовании он позволяет производить паяные соединения очень высокого качества, однако для его сохранения требуется очень тщательный контроль процесса, и любые обнаруженные проблемы необходимо возвращать в процесс, чтобы исправить проблему как как можно быстрее.В частности, необходимо наносить правильное количество и в правильном месте. Кроме того, паяльная паста должна быть использована до истечения срока годности, чтобы обеспечить соответствие соединений требуемому стандарту.

Автор: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *