Как пользоваться паяльной пастой: способы нанесения, инструкция
На сегодняшний день пайка паяльной пастой признана эффективным способом для соединения контактов поверхности микросхем и печатных плат. Вместе с этим, существуют определённые трудности работы, которые можно охарактеризовать как сложность технологического процесса в домашних условиях и как пользоваться флюсом для пайки подскажут советы и рекомендации специалистов. Основные преимущества технологии можно выразит в следующем:
- Нанесение паяльной пасты допустимо к печатным платам с очень мелкими деталями и компонентами.
Нанесение паяльной пасты на плату
- Не требуется использование паяльника с высокой рабочей температурой, можно применять паяльный фен или паяльники со средними нагрузочными характеристиками.
- Паста применяется для тех случаев, когда нет других вариантов обеспечения качественного соединения поверхности.
Общая классификация паст для пайки микросхем и плат
Согласно общепринятым правилам и регламентным положениям, допускается применение следующих компонентов для того чтобы знать как пользоваться паяльным флюсом в домашних и производственных целях.
- Припои с порошкообразными формами и вариантами дробления.
- Флюсовые компоненты.
- Связующие материалы.
- Общие добавки и специальные активаторы.
В качестве компонентов для припоя используют олово, серебро, а также традиционный свинец. Вместе с этим применения свинца в последнее время уходит на задний план, и нанесение паяльной пасты через трафарет осуществляется при помощи безсвинцовых компонентов.
Далее, нужно учитывать следующее перед тем, как паять паяльной пастой, в каждом компоненты используют специальный флюс, который играет своеобразную роль обезжиривателя. Существенную роль в этом случае играют SMD компоненты, которые используются в большинстве групп печатных паст, и срок годности паяльной пасты из-за наличия активных химических компонентов составляет не более 6 месяцев. Но, в течение этого срока годности нужно помнить, что хранение паяльной пасты должно быть только в определённых температурных режимах, а именно от +2 С и до +10 С.
Варианты изготовления паяльных паст
Помимо основных компонентов составляющие основу материала, технологическая инструкция по применению паяльной пасты подразумевает несколько видов и категорий:
- Безотмывочный.
- Отмывочный.
- Растворимый вариант, на основе водной жидкости.
- С содержанием галогенов.
- Без содержания галогенов.
Нужно учитывать, что свойства паяльной пасты как пользоваться в определённых условиях зависят от наличия основных и вспомогательных компонентов, но в любом случае в тех пастах, где нет водной основы, обязательно присутствует канифоль. В данном случае для промывки в обязательном порядке используют слабый растворитель.
Как правильно провести пайку паяльной пастой?
Для того чтобы добиться лучшего эффекта процесса пайки, рекомендуем придерживаться некоторых правил:
- Проводим качественное обезжиривание поверхности платы при помощи специальных препаратов, затем обеспечиваем просушку микросхемы и платы.
- Платы фиксируем только в горизонтальном положении для проведения технологической пайки.
- В местах соединения равномерно наносим пасту.
- Наносим на ножки деталей SMD пасту, помимо основных компонентов рабочей платы микросхемы.
- Если используем нижний подогрев, применяем фен, который аккуратно просушивает всю плоскость обрабатываемой печатной платы. Осторожным потоком направлением струи горячего воздуха фена обеспечиваем растекание флюса.
- После того, как испарится флюс на обрабатываемой поверхности, требуется увеличить температуру фена для дальнейшего качественного соединения.
- Контроль за всем процессом осуществляем в визуальном режиме.
- По окончании работы проводим дополнительную технологическую очистку специальным препаратом.
Некоторые хитрости проведения паяльных работ
Если в заводских условиях весь процесс пайки отработан до автоматизма, то самостоятельное применение паяльной пасты имеет некоторые хитрости.
Обязательно проводим обезжиривание печатной платы, не забываем смачивать все контакты, где имеются следы окислов. Если вы давно не использовали плату, и несмотря на ее хорошее состояние, также проводим обезжиривание.
Паяльная паста как основной материал обработки должна иметь хорошую субстанцию, то есть, паяльная паста не должна быть слишком жидкой или слишком густой, то есть субстанция должна иметь что-то среднее. Оптимальным вариантом будет всем известная «сметанная» субстанция. Процесс смачивания необходимо соблюдать на всем протяжении процесса пайки.
Субстанция для пайки
По всей плоскости платы наносится только тонкий слой паяльной пасты. Более толстый слой пасты используется для контактов SMD-компонентов. Но, для совсем простых конструкционных соединений, такой метод обработки неприемлем.
«Обратите внимание!
Для очень большой платы, где нет возможности использовать паяльный механизм, допускается применение паяльного фена, специальных устройств подогрева и даже утюга, но при этом помните, что рабочая температура прогревания не должна превышать +150 С, а также нужно следить за тем, чтобы не было эффекта покоробления платы в процессе разогрева.
»В процессе работы образуются осадки и шлам, который необходимо убирать очень тщательно. Для этих целей можно использовать традиционный паяльник, который имеет специальное жало, известное как «микроволна».
Инструменты для пайки
Для проведения самостоятельной работы с использованием паяльной пасты, вам потребуются следующие инструменты и материалы:
- Технологический паяльник (температура не более +300 С).
- Бокорезы, а также технологический пинцет для обработки соединений.
- Шило или специальная острая игла.
- Состав припоя для обработки.
- Увеличительное устройство (стекло или лупа).
- Жидкий флюс с нейтральными характеристиками безотмывочного типа.
- Шприц, при помощи которого будем наносить флюс.
- Паяльный фен.
Инструменты для пайки
Если нет безотмывочного флюса, в редких случаях допускается применение спиртового раствора с канифолью, но помните, такой препарат можно использовать, но достаточного эффекта у вас вряд ли получится, поэтому этот вариант считается как запасной.
Паяльник напряжением 220 Вольт использовать также не рекомендуется. Вспомогательный способ, это паяльник напряжением 12 В-36 В, с характеристиками мощности 20-30 Ватт. Паяльный фен можно использовать только как запасной или основной вариант, но не нужно забывать о том, что прогревание нужно осуществлять для всей плоскости микросхемы равномерно, и при этом сначала для растекания флюса, затем увеличиваем температуру для сушки микросхемы.
В процессе работы обязательно соблюдаем требования безопасности, проветриваем помещение, и учитываем, что вы работаете с электро-опасными инструментами и химическими вредными веществами, используемые для пайки.
Для чего и зачем нужна паляьная паста
Рубрика: Все про пайку, О материалах и инструментах, Статьи обо всем
Опубликовано 02.03.2020 · Комментарии: 0 · На чтение: 2 мин · Просмотры:
Post Views: 1 447
Паяльная паста — это смесь припоя и флюса.
Широко применяется для пайки SMD и планарных микросхем.
Она отличается от обычного проволочного припоя своей пастообразной формой.
Паста мягкая, и содержит в себе свинцовые микрошарики.
Поэтому, ее не стоит наносить пальцами. Лучше пользоваться зубочистками или лопатками. А ватные палочки неэффективны из-за того, что много в себя впитывают.
Еще паста продается в шприцах. В таком виде с помощью поршня можно точечно дозировать количество припоя на плату. Используйте иглу большого диаметра.
После нанесение пасты обязательно закрывайте ее, независимо от времени. Иначе шарики застынут в засохшем флюсе, и она потеряет свои свойства.
Какую пасту купить
Самый популярный производитель — это Mechanic. Продается в шприцах и баночках. Температура плавления 180 °C. Хранится при температуре от 0 до +10°C.
Кстати, диаметр шариков бывает меньше 20 микрон. Поэтому домашнее изготовление пасты сильно уступает заводскому методу.
С каким флюсом использовать
Спирто-канифоль и паяльный жир не подходят. Они много дымят и плохо смачивают поверхность шариков, которые сформировались после пасты. Лучше используйте пастообразные флюсы.
Их бюджетных вариантов подойдет RMA 223 или его высококачественные клоны.
Не покупайте флюсы дешевле 4$. Они слабые, плохо выполняют свои функции, дымят и не соответствуют качеству для BGA пайки.
Отечественный флюс Interflux (интерфлюкс) IF 8300.
Из дорогих и проверенных можно попробовать Martin HT00.0017.
Применение
Применяется в основном для BGA, SMD, восстановления контактов и пайки разъемов.
Температура плавления зависит от производителя. Обычно это до 200 °C.
Восстанавливать контакты можно за счет тех самых микрошариков. Они создают обширную залуженную поверхность под воздействием температуры.
Оторванные и слегка поврежденные пяточки восстанавливаются пастой.
Пастой можно паять что угодно, вопрос в целесообразности. Например, пайка проводов будет неэкономичной по сравнению с обычным припоем.
Хранение
В темном месте и всегда закрытой. Она может высохнуть, и восстановить ее прежние свойства можно с помощь флюса. Но былого качества уже не будет.
Изготовление в домашних условиях
Можно сделать свою пасту дома. Она не будет такой же по качеству, как заводская. Зато удобно наносить.
Post Views: 1 447
Понимание пайки. Часть 3: Применение паяльной пасты
Однажды я услышал, как комик Рита Руднер задала этот вопрос во время выступления; «Почему, когда вы смешиваете воду и муку, вы получаете клейстер… а затем добавляете яйца и сахар, и вы получаете пирог? Куда девается паста?» Мои познания в кулинарной химии недостаточны, чтобы ответить на ее вопрос, но основная форма пасты именно такая, как она ее описала, и она все еще может многое сделать.
В течение многих лет это было популярное решение для детских художественных проектов в начальной школе, и даже сегодня люди все еще используют эту простую пасту для создания удивительных поделок из папье-маше, таких как пиньяты и маски.
Знаете, для чего еще годится паста? Пайка печатных плат. Хорошо, вы правы. Паста, используемая для пайки компонентов на печатные платы, представляет собой гораздо более сложный рецепт, чем просто вода и мука, но это все же паста. Паяльная паста на самом деле представляет собой изобретательную комбинацию порошкообразного припоя и густого пастообразного флюса, используемую в процессе оплавления припоя. Как это используется в различных приложениях паяльной пасты для сборки печатных плат, это то, о чем должны знать разработчики печатных плат, и мы более подробно рассмотрим это здесь.
Какая паста используется для нанесения паяльной пасты?
Электронные компоненты сначала вручную припаивались к печатным платам, пока процесс пайки волной припоя не был усовершенствован для массового производства печатных плат.
Затем последовала разработка деталей для поверхностного монтажа, которые были меньше, чем их аналоги для сквозного монтажа из-за отсутствия длинных выводов, и в конечном итоге они стали доминирующим типом корпусов компонентов, используемых на печатных платах. Однако отсутствие сквозных контактов в деталях для поверхностного монтажа вынудило разработать новый метод пайки, чтобы удерживать их на месте на плате до завершения пайки. Этот новый процесс известен как оплавление припоя, и в нем не используется стандартный пул расплавленного припоя, который используется в волновом процессе. Вместо этого для удержания деталей на месте и их пайки используется липкая паяльная паста.
Паяльная паста представляет собой комбинацию порошка, состоящего из частиц металлического припоя и липкого флюса, имеющего консистенцию замазки. Флюс не только выполняет свою обычную работу по очистке поверхностей пайки от загрязнений и окисления, но также обеспечивает временный клей, который удерживает компоненты поверхностного монтажа на месте.
Порошок припоя, используемый в пасте, может различаться по своему химическому составу в зависимости от типа используемого материала и процентного содержания в зависимости от потребностей припаиваемой платы. Например, паяльная паста доступна как в свинцовой, так и в бессвинцовой версиях, чтобы соответствовать директиве об ограничении опасных веществ (RoHS). Паяльная паста также классифицируется по размеру металлических частиц, входящих в состав порошка припоя. Эти частицы должны иметь сферическую форму и могут различаться по размеру в соответствии со стандартами типов, указанными в IPC J-STD 005.
Марки паяльной пасты в зависимости от размера частиц | |||||||||
| Тип 1 | Тип 2 | Тип 3 | Тип 4 | Тип 5 | Тип 6 | Тип 7 | Тип 8 | ||
| 150-75 мкм | 75-45 мкм | 45-25 мкм | 38-20 мкм | 25-10 мкм | 15-5 мкм | 11-2 мкм | 8-2 мкм | ||
После выбора паяльной пасты следующим шагом будет ее нанесение на печатную плату.
DFM для печатных плат HDI
Загрузить сейчас
Как наносится паяльная паста на печатные платы
Паяльную пасту можно наносить на контакты с помощью шприца, но, как вы понимаете, это очень медленный ручной процесс и никогда не будет работать на обычной производственной работе. Вместо этого сборщики печатных плат будут использовать либо трафарет, либо струйную печать для нанесения паяльной пасты.
Трафарет: Используя данные САПР из ваших инструментов проектирования печатных плат, производитель сделает трафарет с отверстиями или апертурами размером и формой контактных площадок для поверхностного монтажа на вашей конструкции. Эти трафареты часто вырезаются лазером для точности и могут быть изготовлены из различных материалов разной ширины в зависимости от компонентов, которые необходимо припаять, и количества требуемой пасты. Трафареты можно гальванизировать и покрыть материалами, которые сделают отверстия отверстий гладкими и помогут равномерному нанесению пасты.
Ракель используется для распределения припоя по трафарету и равномерного заполнения всех отверстий. Эта операция обычно занимает от 15 до 45 секунд на каждую плату. После завершения процесса печати плата проверяется с помощью оптического сканирующего оборудования для проверки качества нанесенной паяльной пасты. Далее трафарет очищается и процесс печати повторяется для следующей платы.
Струйная печать: Хотя трафаретная печать отлично подходит для больших производственных циклов, изготовление трафарета требует времени, а также могут возникнуть трудности с контролем правильного количества припоя для каждого компонента. С другой стороны, паяльная паста для струйной печати изготавливается по другой формуле, поэтому паста более жидкая, что решает эти проблемы. Используя те же данные конструкции печатной платы, на основе которых изготавливается трафарет, струйный принтер наносит нужное количество припоя на каждую контактную площадку для поверхностного монтажа на плате.
Принтер выбрасывает крошечные капли паяльной пасты из картриджа, который можно легко заменять и вынимать в зависимости от типа припоя, необходимого для каждого применения. Струйная печать дает сборщикам печатных плат большую гибкость, а также возможность точно контролировать количество наносимого припоя.
После нанесения паяльной пасты следующим шагом будет прогон платы через систему оплавления припоя для завершения процесса.
Успешное применение паяльной пасты приводит к получению хороших паяных соединений
Паяльная паста и процесс оплавления припоя в основном используются для компонентов поверхностного монтажа. Однако существует также возможность использования паяльной пасты вместо пайки волной припоя для сквозных деталей. Интрузивный припой оплавлением, известный также как штифт в пасте (PIP) или штифт в отверстии (PIH), экономит время и деньги, поскольку существует только один процесс — процесс пайки оплавлением. Пока сквозные компоненты сами по себе могут выдерживать температуру печи оплавления, а вокруг выводов в отверстиях имеется достаточный зазор для распределения паяльной пасты, процесс оплавления может обеспечить хорошие прочные паяные соединения на покрытых металлом сквозных отверстиях.
После подготовки платы паяльной пастой и установки компонентов она готова к оплавлению. Плата пройдет через серию промышленных конвекционных печей, которые регулируют различные уровни температуры, чтобы завершить весь процесс оплавления. Сначала плату нагревают до определенной температуры, а затем выдерживают при этой температуре, чтобы активировать флюс в паяльной пасте и удалить оксиды с поверхности пайки. Затем плату снова нагревают для оплавления припоя, после чего плата подвергается процессу охлаждения для затвердевания вновь образованных паяных соединений.
Что такое паяльная паста и как ее использовать
Пайка — один из самых надежных способов соединения двух материалов без их сплавления. Именно по той причине, что он используется для сборки электронных компонентов на печатной плате.
Перед сборкой компонентов необходимо убедиться, что поверхность платы свободна от загрязнений и окисления. В противном случае это приведет к короткому замыканию и выходу из строя печатной платы.
Для предотвращения этого используется паяльная паста. Паяльная паста состоит из флюса и металлических частиц. Флюс очищает поверхность платы и предотвращает дальнейшее окисление.
Помимо действия в качестве защитного покрытия, паяльная паста также укрепляет соединения и обеспечивает прохождение тока.
Ниже приводится подробное руководство по назначению паяльных паст, их типам и правильному использованию.
Что такое паяльная паста?Паяльная паста представляет собой металлический сплав, который плавится для создания прочной связи между двумя металлами. Это комбинация частиц металлического припоя и липкого флюса.
Одним из основных требований к паяльной пасте является низкая температура плавления. Только тогда он расплавится раньше, чем заготовки для создания стыка.
Паяльная паста также является относительно хорошим проводником электричества. Это позволяет использовать паяльную пасту для соединения электрических проводов и сборки печатных плат.
Помимо создания механического соединения, паяльная паста также создает электрическое соединение между ними.
Первоначально паяльные пасты изготавливались из смеси олова и свинца. Паяльные пасты, используемые в электропайке, состояли из 60% олова и 40% свинца. Но из-за вредного воздействия свинца современные паяльные пасты также не содержат свинца.
Марки паяльной пастыСуществуют различные марки паяльной пасты для удовлетворения ваших потребностей в пайке. Вы должны выбрать один в зависимости от типа пайки и материалов, которые вы хотите паять.
Паяльная паста подразделяется на марки в зависимости от размера шариков припоя. Невозможно измерить точный размер шаров и оценить их. Итак, паяльная паста градуирована таким образом, что 80% шариков попадают в диапазон размеров.
Ниже приведен список различных типов марок и размеров шариков припоя каждой марки.
Помимо размера шариков припоя, припой также подразделяется на различные типы в зависимости от типа флюса.
Как следует из названия, эти паяльные пасты состоят из канифоли. Вы можете очистить эти флюсы после пайки с помощью растворителей.
Они состоят из гликолевой основы и органических материалов. Вы можете очистить водорастворимые флюсы с помощью чистящих средств, которые легко доступны на рынке.
Флюсы без очистки изготавливаются из смол и твердых остатков. Основным преимуществом использования флюсов без очистки является то, что вам не нужно тратить деньги на чистящие средства.
Но вы не можете использовать этот флюс во всех средах. Чтобы использовать этот флюс, вам нужно иметь опрятную среду и инертную среду потока.
Как пользоваться паяльной пастой?Независимо от того, используете ли вы паяльную пасту при массовой сборке печатных плат или при сборке прототипов печатных плат, вы должны точно следовать определенным шагам.
Сначала необходимо нанести паяльную пасту на печатные платы. При этом вы должны убедиться, что наносите только на те участки, где будете паять.
Для этого есть разные способы. Мы перечислили два наиболее популярных метода нанесения припоя:
Использование трафаретаПервый метод — использование трафарета. Трафарет позволяет наносить паяльную пасту только на нужные участки.
Поместите трафарет на плату и нанесите через него паяльную пасту. Вы должны убедиться, что нанесли необходимое количество паяльной пасты. Если вы нанесете слишком мало, соединения не будут прочными и легко сломаются.
С другой стороны, если нанести слишком много, швы станут слишком большими. Кроме того, это приведет к возможности замыкания между соседними колодками.
Использование струйного принтера Хотя трафарет хорошо справляется с нанесением припоя для массовых сборок печатных плат, вам придется потратить много времени на изготовление трафарета в зависимости от шаблона сборки печатной платы. Кроме того, также трудно контролировать количество припоя, наносимого на плату.
Этих недостатков лишены струйные принтеры. Но струйная печать подходит не для всех типов паяльной пасты. Паяльная паста должна быть более жидкой, если вы хотите напечатать ее с помощью струйной печати.
Струйный принтер программируется в зависимости от схемы сборки печатной платы. У него есть картридж, в который вы должны залить паяльную пасту.
Затем принтер наносит нужное количество паяльной пасты на требуемые участки платы. Струйная печать паяльной пасты обеспечивает большую гибкость и повышает точность нанесения паяльной пасты.
Сборка электронных компонентовПосле того, как вы нанесли паяльную пасту на печатную плату, вы должны пропустить ее через машину для захвата и установки.
Как и нанесение припоя, сборка компонентов на припое также имеет разные методы. Для начала вы идете с машиной для выбора и размещения. Это одна из самых простых и легких техник.
Машина для захвата и размещения добавляет электрические компоненты в области, где вы нанесли припой.
Существуют различные способы сборки электрических компонентов на печатной плате. Тем не менее, сборочно-разборная машина предлагает самый простой и надежный способ сборки печатных плат. Вы также можете выбрать другие методы, такие как пайка оплавлением.
Когда машина для захвата и размещения добавляет компоненты, припой будет удерживать компоненты из-за поверхностного натяжения.
На этом этапе нужно помнить о двух вещах. Вы не должны стучать или трясти доску. Если вы это сделаете, компоненты могут упасть. Кроме того, если вы будете припаивать компоненты слишком долго, паяльная паста испортится и не будет удерживать компоненты.
Хранение паяльной пастыПри хранении паяльной пасты необходимо убедиться, что окружающая среда и температура подходят для нее. В противном случае паяльная паста потеряет свои свойства и станет бесполезной.
Паяльные пасты склонны к окислению из-за большой поверхности шариков припоя. Поэтому, чтобы предотвратить это, вы должны хранить их в герметичных контейнерах.
Кроме того, их нужно хранить при низких температурах. Помимо сведения к минимуму скорости окисления, низкая температура снижает скорость разложения флюса.
Однако вы также должны следить за тем, чтобы температура не опускалась ниже точки замерзания.
Каждая паяльная паста имеет срок годности. Срок годности можно посмотреть на этикетке. Никогда не используйте паяльную пасту с истекшим сроком годности.
Соединения, создаваемые этими припоями, не будут ни прочными, ни надежными. Такие соединения легко сломаются, и в конечном итоге вы потратите больше денег на замену всей печатной платы.
ЗаключениеПаяльная паста играет ключевую роль в процессе пайки, создавая надежные соединения, обеспечивая электропроводность и защищая детали от коррозии и окисления.
Но для достижения всех этих целей необходимо выбрать правильный тип паяльной пасты. После выбора вы можете нанести паяльную пасту на заготовки и использовать соответствующую технику пайки, чтобы выполнить работу.
