Для чего нужна паяльная паста

Виды и способы нанесения паяльных паст

Качество работы электронной техники в большой мере зависит от прочности соединения компонентов схем c печатными платами. Хорошее спаивание обеспечивает паяльная паста. Эта смесь выполняет несколько функций.

Характеристики

Пастообразная масса содержит припой, фиксирующие вещества и флюс. Для создания консистенции в пасту вводят растворители, стабилизаторы, вещества для поддержания стабильной вязкости, активаторы.

Припойная компонента может быть представлена эвтектическими сплавами из свинца и олова, содержание которого составляет 62-63 %, с добавлением серебра или без такого. Иногда припой представлен бессвинцовыми сплавами из олова (95,5-96,5 %) и серебра с добавками или без добавок меди.

Большое значение имеют размеры частичек вязкой массы, в зависимости от которых для нанесения следует использовать трафарет либо дозатор для паяльной пасты. Оба способа реализуются без паяльника.

Если частицы имеют круглую форму, можно применять и трафарет и дозатор. Сферические крупицы обычно получаются вследствие пульверизации припойной компоненты при получении паяльной пасты.

Размеры и форма частиц обуславливают возможные сложности применения.

Паяльная паста с очень маленькими частицами в связи с большой поверхностью соприкосновения с воздухом может быстро окисляться. Мелкие крупинки могут образовывать шарики из припойной массы. Очень крупные круглые частицы, крупинки неправильной формы склонны закупоривать трафарет.

Согласно размерам и форме частиц паяльные пасты подразделяются на 6 типов. Выбор нужно осуществлять с учетом шага вывода и размерами окон трафарета.

Флюс, как составляющая припоя

Классификации подлежат также флюсовые компоненты. Существует 3 вида флюсов в составе паяльных паст:

  • канифольные;
  • водосмываемые;
  • безотмывные.

Канифольная группа флюсов представлена активированными, умерено активированными и совсем неактивированными композициями. Паяльные флюсы, не подвергавшиеся активации, проявляют самую маленькую активность.

Наибольшее распространение получили флюсы со средней активностью. Они хорошо очищают поверхность, растекаются по ней, смачивают соединяемые детали. Однако они могут вызывать коррозию. Поэтому после пайки рабочую зону нужно отмывать специальными растворителями или горячими водными растворами.

Паяльные флюсы, подвергавшиеся значительному активированию, применяют для сильно окисленных деталей. После пайки рабочее место отмывают органическими смесями со спиртом.

Водосмываемые флюсовые композиции изготовлены на основе органических кислот. Они обладают большой активностью, способствуют образованию хорошего шва, но требуют обязательного отмывания очищенной горячей водой.

Не нужно отмывание при работе с флюсами, сделанными из синтетических или натуральных смол. Даже если после пайки на поверхности будут присутствовать остатки, это не навредит изделию.

Остаток не проводит ток, устойчив к окислению. Его можно не отмывать. При желании промывание можно сделать специальными растворителями или горячими водными растворами.

Реологические особенности

Важными характеристиками паяльных паст для поверхностного монтажа являются вязкость, клейкость, длительность периода сохранения свойств, способность создавать объемное соединение на плате.

Знание количественных показателей реологических свойств позволяет правильно выбрать принтер для нанесения паяльной пасты, который сможет рационально дозировать порции.

Наносят пасту с учетом склонности к увеличению вязкости пастообразной массы. Уменьшение вязкости происходит при повышении температуры. Чтобы успешно паять паяльной пастой, нужно периодически к массе добавлять новые порции и контролировать показания температуры в рабочей зоне. Это можно легко делать при использовании автоматов для трафаретной печати, оснащенных термодатчиками.

На многих упаковках с импортными пастами указывают «время жизни». Значение определяет интервал времени с момента распечатывания банки до окончания пайки, в течение которого реологические свойства останутся неизменными.

Если показатель невысокий, для получения качественного соединения работать придется оперативно. Сейчас в продаже имеются смеси, со «временем жизни» 72 часа. С такими средствами можно работать не спеша.

Важной характеристикой является клейкость паяльной пасты, которая отображает способность детали удерживаться на плате до начала работы.

Некоторые пасты могут фиксировать электронные компоненты более суток, что удобно при монтаже больших плат. Составы с низкой клейкостью способны удерживать элемент 4 часа.

В продаже имеется большой ассортимент паяльных паст, часть из которых продается в шприце для ручного или автоматического дозирования, другие – в банках, картриджах.

Продукция в банках предназначена для станков трафаретной печати. Сделаны они из металлических листов с большой скрупулезностью, что позволяет вырезать на плате ячейки для нанесения паяльной пасты с точностью до 0, 1 мм.

Специальные виды трафаретов могут регулировать толщину нанесения пастообразной массы. Станки могут работать как в ручном, так и в автоматическом режимах. Дорогостоящие модели дополнительно оснащены системой очистки трафаретов, что значительно увеличивает производительность работ.

Условия хранения

На многокомпонентные паяльные смеси влияют внешние факторы. Условия, выполнение которых требуется для правильного хранения, указывают на упаковке. С ними следует ознакомиться и неукоснительно соблюдать.

Обязательно указывают не только температуру, пригодную для хранения, но и диапазон ее возможных отклонений.

Обычно, при температуре хранения, превышающей 30 ℃, смесь необратимо ухудшается. Очень холодное окружение может ухудшить выполнение функций активаторами, содержащимися в припое или термопасте.

Большое значение имеет время, через которое паста приобретает комнатную температуру. Важно знать:

  • как долго ее нужно перемешивать;
  • какая температура и влажность воздуха должны выдерживаться при использовании пасты;
  • сколько ее можно хранить при указанных условиях.

При влажном воздухе в паяльной массе из-за впитывания воды могут появляться шарики припоя. Срок, условия хранения паяльных паст отличаются, зависят от состава. Ели выполнять указания производителей, то качество пайки будет соответствовать ожиданиям.

Для водопроводных систем

Совершенно отдельную группу составляют пастообразные композиции, предназначенные для монтажа паяльником фитингов из меди и ее сплавов в системах водоснабжения. К этим составам предъявляются особые требования, которые строго регламентирует ГОСТ.

Ни один из компонентов пасты не может быть токсичным. Флюс должен полностью исключить окисление шва, попадание продуктов коррозии в воду.

Пасты для водоснабжения абсолютно не подходят для работы с электронными схемами по многим причинам, в частности потому, что к ним, для увеличения прочности соединения, часто добавляют медь или серебро. В электронике такие композиции не находят применения.

Как выбрать паяльную пасту

Автор: Игорь

Дата: 26.12.2018

  • Статья
  • Фото
  • Видео

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.

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.

Паяльная паста для SMD

SMD-компоненты представляют собой миниатюрные электронные детали, устанавливаемые на платы. При этом пайка выполняется не по привычной технологии, когда выводы деталей крепятся на отверстия платы и припаиваются с обратной стороны. Монтаж элементов SMD выполняется непосредственно на лицевой стороне поверхности, на которой расположены токопроводящие дорожки. Для этого применяется специальный флюс (паста).

Паяльная паста и ее свойства

Первоначально подобные составы применялись только в SMT-технологиях. Сейчас их область использования увеличивалась. В состав паяльной пасты для SMD входят следующие ингредиенты:

  1. Порошкообразный припой. Чаще всего подбираются сплавы на основе серебра, свинца или олова. Наибольшее распространение имеют пасты бессвинцового типа.
  2. Обезжиривающий припой.
  3. Связующие элементы. Они облегчают фиксацию элементов на поверхности плат. Чем больше размеры платы, тем более вязкой консистенцией должна обладать паста для пайки.
  4. Вспомогательные ингредиенты и активаторы.

Добиться качественной пайки можно только в той ситуации, если были соблюдены все условия и срок хранения паяльной массы. У большей части ингредиентов подобных составов срок годности не более полугода. Хранить их нужно при температуре +2…+10°C. В помещении не должно быть слишком холодно или жарко. Уровень влажности воздуха при этом не должен превышать 80%. Перед применением состава его нужно разогреть до комнатной температуры и лишь после этого открывать банку или извлекать субстанцию из шприца. В некоторых случаях на прогрев уходит около 5-6 часов.

Также необходимо учитывать, что со временем паяльная смесь утрачивает свои свойства. Подбирать материалы для пайки оловом или иными материалами нужно с учетом следующих требований:

  • недопущение формирования шариков и разбрызгивания;
  • высокая клеящая способность;
  • стойкость к растеканию при первичном нагреве;
  • отсутствие остаточного флюса;
  • максимальный срок хранения.

Кроме того, материалы для паяльной пасты должны легко дозироваться и подходить для трафаретной печати.

Важные технические характеристики

Выбирать паяльную массу нужно с учетом ее физико-химических свойств. Эти характеристики находятся в прямой зависимости от ингредиентов состава. Такими свойствами являются:

  • наличие/отсутствие свинца и легирующих наполнителей;
  • форма и структура частичек;
  • величина частичек по IliS;
  • вязкость;
  • степень паяемости, которая определяется загрязненностью и окисленностью частичек припоя.

Кроме того, пасты безотмывочного типа не провоцируют образование коррозии, а водосмывные — могут приводить к таким проблемам на участке пайки, так как в их составе присутствует ряд органических веществ.

Разновидности

Современный рынок предлагает продукцию от брендов ALPHA, HERAEUS, Felder и т.д. Все пасты для паяльных работ классифицируются по следующим признакам:

  • по составу припоя — без галогена или галогенсодержащие;
  • по необходимости в дополнительном отмывании;
  • по типу припоя — без свинца или свинцовые;
  • по температурным показателям — высоко-, средне-, низкотемпературные.

Если состав не смывается, в нем содержится канифоль. В такой ситуации для промывки элементов необходимо воспользоваться специальными растворителями.

Технология использования пасты

Перед тем как припаять SMD-элементы с применением паяльной пасты, необходимо изучить технологию работы с этим составом. Пользоваться им нужно следующим образом:

  • для начала необходимо очистить, обезжирить и просушить плату;
  • после этого плату необходимо надежно зафиксировать в горизонтальном положении;
  • в отмеченных точках соединения равномерно наносится паста;
  • мелкие детали устанавливаются на поверхность платы;
  • иногда требуется дополнительная обработка составом ножек токопроводящих микросхем;
  • прогревать установленные SMD-компоненты можно феном;
  • когда припой полностью испарится, температуру плавки можно увеличить;
  • паять необходимо осторожно, соблюдая все необходимые требования безопасности;
  • после работы плату нужно остудить и промыть.

SMD-компоненты также можно припаять по следующей схеме:

  • детали устанавливаются на площадку;
  • паяльная паста наносится на ножки;
  • под воздействием паяльника пастообразная субстанция равномерно растекается по зоне контакта;
  • элементы остывают и очищаются.

Изготовление в домашних условиях

Иногда готовой паяльной массы не оказывается в наличии, поэтому полезно узнать о способах ее изготовления. Для этой цели необходимо подготовить паяльный жир и прутик припоя из свинца и олова. При отсутствии первого материала его можно заменить вазелином ЛТИ-120.

Припой необходимо размельчить с помощью надфиля или специальной насадкой для дрели. Готовая крошка должна состоять из мелких частичек. Она убирается в емкость, в которую добавляется вазелин в соотношении 1:1 и небольшое количество флюса.

Все компоненты самодельной пасты тщательно перемешиваются и разогреваются на водяной бане. Готовый состав можно хранить в крупном шприце. С помощью него пастообразная субстанция и будет наноситься на платы.

Преимущества применения

Паяльные пасты используются не только в быту, но и в промышленности. Такое обширное распространение этого материала объясняется следующими его преимуществами:

  • возможность применения в производстве плат, на которых находятся мельчайшие элементы;
  • пользоваться паяльной пастой можно даже без паяльника, но в таком случае потребуется специальная станция или фен для нагрева изделия и равномерного распределения ингредиентов по поверхности платы;
  • пользоваться пастой для пайки можно в таких ситуациях, когда отсутствует возможность воспользоваться классическими инструментами.

Если нет возможности или желания самостоятельно изготавливать смесь, можно приобрести готовый вариант. Но нужно запомнить, что качественная паяльная паста стоит около 10 американских долларов за 50 г. Более дешевые варианты обладают низким качеством и могут не только не обеспечить достаточной надежности фиксации, но и привести к дополнительным проблемам при последующем использовании электронного изделия. Чтобы избежать проблем, покупать такие материалы лучше в сертифицированных магазинах или непосредственно у производителей.

Применение паяльных паст

Технологическая инструкция

Определение и назначение

Настоящая инструкция устанавливает порядок работы с свинцовосодержащими паяльными пастами (фирм Multicore Solders (Англия, Кoki (Япония), Union Soltek (США), Оникс (Россия), содержащими флюс, не требующий отмывки после оплавления.

Инструкция распространяется на работников цеха, выполняющих технологичес- кий процесс поверхностного монтажа, инженеров, управляющих процессом, и является обязательной для работника, выполняющего операцию трафаретной печати.

Инструкция разработана в соответствии с ОСТ 4ГО.033.200-78 «Припои и флюсы для пайки»; ОСТ 4ГО.091.315-80 «Сборочно-монтажные работы. Требования безопасности»; рекомендациями изготовителей паяльных паст.

Техника безопасности

Технология поверхностного монтажа с применением свинцовосодержащих паяльных паст безопасна при работе на оборудовании и рабочих местах, оснащенных местной вытяжной вентиляцией. Работать следует в защитной одежде, защитных перчатках типа «Мультекс» с нитриловым покрытием (код ПЕР 305 по каталогу ф. ТРАКТ), при промывке трафарета и ракелей пользоваться резиновыми техническими перчатками. При кожном контакте с пастой возможно повышение реактивной чувствительности кожи и аллергическая реакция на коже. При попадании пасты на кожу промыть ее большим количеством воды с мылом. Следует также избегать вдыхания паров флюса, выделяемых во время пайки, запрещается во время пайки работать при открытом кожухе печи.

Технические данные

Паяльные пасты разработаны для технологии поверхностного монтажа электронных компонентов на поверхность печатной платы: пайки методом оплавления паяльной пасты.

Паяльные пасты CR 32, CR 36, МР 218 изготавливаются английской фирмой Multicore Solders, SS 48-M 1000-2, SS 48–М955 – японской фирмой КОКI, SM833 G4(A) – американской фирмой Union Soltek, F10SN62-90M3 – российской фирмой Оникс.

Паяльные пасты представляют собой механическую смесь трех основных составляющих субстанций: порошкообразного сплава-припоя, флюса (активатора) и связующего материала (органических наполнителей).

а) Основой паяльной пасты является порошкообразный припой, изготовленный из свинцово-оловянного или бессвинцового (олово-серебро-медь) сплава:

Обозначение сплава по международному стандарту J-STD-006 Cостав припоя
Sn 62 Sn62/Pb36/Ag2 (олово 62%-свинец 36%-серебро 2%)
Sn 63 Sn63/Pb37 (олово 63%-свинец 37%)
Sас Sn(95,5-96,5) /Аg(3-3,8) /Cu(0,5-0,7) (олово-серебро-медь)

Порошкообразный припой представляет собой мелкодисперсные частицы сплава сферической форм, диаметры частиц измеряются в микронах.

б) Флюс в составе паяльной пасты выполняет следующие функции:

  • образует однородную структуру с припоем;
  • способствует сохранению формы отпечатков пасты;
  • обеспечивает клеящие свойства пасты для фиксации компонентов после их установки;
  • удаляет окислы с поверхностей, подлежащих пайке, и с металлических частиц припоя;
  • создает защитную пленку для предотвращения повторного окисления в процессе пайки;
  • содействует самоцентрированию компонентов на контактных площадках платы в процессе пайки; — содействует передаче тепла при пайке

Хранение

Паяльную пасту в невскрытой оригинальной упаковке хранить в холодильнике при температуре +(2÷10)°С, что в большинстве случаев удваивает срок ее хранения.

Срок хранения указан на каждой упаковке в виде даты производства и даты окончания срока годности.

На банках с пастой F10 SN62-90M3 указан только срок годности, дата изготовления приведена в сопроводительных документах поставщика на партию упаковок.

При обнаружении пасты с просроченным сроком хранения банку изолировать с ярлыком на несоответствующую продукцию, сообщить мастеру и начальнику технологического бюро цеха.

Применение паяльной пасты с просроченным сроком хранения допускается только после проведения технологами опытных работ. После определения годности пасты на оригинальной упаковке должна быть сделана надпись: «Срок годности продлен до…».

Надпись должна быть засвидетельствована подписью технолога цеха или начальника технологического бюро.

Нельзя хранить паяльную пасту в холодильнике вместе с пищевыми продуктами и напитками.

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 свойств и, следовательно, дефектам нанесения и оплавления. Внешним признаком этого явления может служить значительное количество флюса, выделившееся на поверхности пасты.

Температура выше 30°С может вызвать химическое разложение пасты.

Таким образом, значительный слой жидкого флюса на поверхности пасты свидетельствует о нарушении условий транспортировки, хранения, применения.

Указания по применению

1. При подготовке паяльной пасты к работе следует извлечь ее из холодильника и дать ей возможность прогреться естественным путем до комнатной температуры.

Не рекомендуется распечатывать пасту и открывать банку до того, как паста полностью прогреется, что занимает (4÷6) часов.

Категорически запрещается подогрев пасты нагревательными приборами, так как это может привести к ее расслоению и ухудшению свойств.

2. После того как паста согреется, ее необходимо перемешать, поместив нераспечатанную банку в устройство для механического перемешивания пасты NTGP-848, время перемешивания – не менее 4-х минут. При ручном перемешивании пасты ее необходимо аккуратно и тщательно перемешать в банке шпателем в одном направлении в течение 3-5 минут. Это обеспечивает соединение расслоившихся составных частей пасты. Не следует перемешивать пасту слишком интенсивно или слишком долго, так как это может привести к ее разжижению и к возможному растеканию и, следовательно, к образованию токопроводящих перемычек.

3. Перед вскрытием промаркировать упаковку либо этикеткой, либо маркером на крышке, указав дату и время вскрытия.

Вскрыть банку (подготовленная паста должна иметь светло-либо умеренно — серый цвет, быть достаточно однородной, без комков и посторонних включений, на поверхности не должно быть сухой корки), отделить необходимое для работы количество пасты и выложить на трафарет, затем плотно закрыть вставку и крышку банки.

Распечатанную банку с пастой допускается поместить в холодильник.

Паяльная паста, которая не была израсходована в течение смены, не должна смешиваться со свежей пастой. Остатки пасты следует сложить в отдельную тару и использовать в начале следующей смены.

Примечание: Допускается в случае производственной необходимости пасту, извлеченную из холодильника, перемешать в устройстве для механического перемешивания, время перемешивания – не менее 4 минут, банка с пастой должна быть плотно закрытой. В этом случае не требуется естественное согревание пасты в течение нескольких часов. После механического перемешивания пасту допускается использовать.

4. Паяльная паста, которая не была израсходована в течение смены (снятая с трафарета, ракелей), не должна смешиваться со свежей пастой, которая осталась в исходной упаковке. Остатки пасты следует сложить в отдельную чистую банку и использовать в начале следующей смены, добавляя на трафарет к «новой» пасте.

Банку с остатками промаркировать надписью «остатки», поставить дату и время, убрать в холодильник если работы на линии не будут продолжаться.

5. Если интервал в трафаретной печати составил более часа, пасту с трафарета удалить, сняв вручную полиуретановым или резиновым шпателем, остатки пасты поместить в отдельную чистую тару (см. п. 4).

Провести очистку трафарета от остатков паяльной пасты перед продолжением работы. Очистку печатных плат, трафаретов от паяльной пасты производить (сняв сначала остатки пасты ручным шпателем) салфетками из специального безворсового материала для очистки трафарета, смоченными промывочной жидкостью ZESTRON SD 100. Разрешается использовать изопропиловый спирт.

Что такое паяльная паста и для чего она нужна

Паяльная паста — это смесь из следующих составляющих: припой, флюс и другие связующие компоненты. Пасты необходимы для спаивания между собой различных деталей, а сама работа является очень тонкой, практически ювелирной. Они наносятся тонким слоем заданной толщины с помощью автоматизированных средств.

Если отвечать на вопрос «для чего нужна паяльная паста», то ответ на него мы разберем далее. Она имеет свои преимущества и недостатки.

Любая паяльная паста должна отвечать требованиям, от которых, по сути, зависит качество этого продукта:

  • Отсутствие растекания от места ее нанесения;
  • Преобладание клеящих свойств;
  • Отсутствие разбрызгивания при действии источника нагрева;
  • Отсутствие расслаивания, а также окисления;
  • Должна быть способной к деформации в течение долгого времени;
  • Отсутствие остатков после пайки;
  • Не должна отрицательно влиять на технические характеристики платы;
  • Должна терять свои свойства в растворителях (смываться).

Паста, применяемая для дозирования и для нанесения через трафарет по вязкости, должна отличаться. Качество зависит от размера частиц припоя – если частицы слишком крупные, то показатели вязкости и возможности деформироваться ухудшаются, а если преобладает в основном количество частиц с маленьким размером, то ухудшается текучесть пасты.

Форма частиц также играет свою роль. Если частицы чешуйчатые или просто большое их количество неправильной формы, то такая паста будет засорять трафарет или шприц, через который будет подаваться. Однако, для них применение всё же есть – подача их в дозатор осуществляется посредством трафарета.

Паяемость пасты, что является главной ее характеристикой, зависит от частиц припоя и от степени ее окисления. Большую роль играет то количество кислорода, которое вступает в реакцию с флюсом и с основным металлом. Нормативы говорят о том, что содержание кислорода не должно превышать 0,6%. Кроме того, углерод, который остается на поверхности порошка, оказывает негативное влияние. Отсюда можно сделать вывод, что взаимодействие порошка, углерода и кислорода должно быть строго контролируемым по всей продолжительности работы, начиная с самого начала изготовления и до самого процесса пайки.

В порошке припоя обязательно присутствуют связующие вещества в количестве от 5 до 15%. Именно они отвечают за консистенцию, обеспечивают защиту пасты от растекания, растрескивания, расслоения, обеспечивают клеящую способность. При воздействии температуры связующее вещество испаряется, но когда происходит обычное хранение, то ничего страшного произойти не может, никакого влияния на припой не производится и потому его качества остаются на прежнем уровне. Такими веществами могут выступать как смолы, так и их смеси.

Разновидности паяльных паст

Выбор паяльной пасты зависит от того, какими свойствами обладает металл, для которого планируется ее использовать. Например, для сплава «никель-хром» подойдут пасты, одна из составляющих которых либо никель, либо хром. Такие сплавы являются твердыми и лучшее место для их сплава – это вакуум, аргон.

Для медных деталей используются медно-серебряные пасты, а чтобы снизить температуру плавления, они могут легироваться свинцом или оловом. Для детелей из алюминия используются пропои «олово-цинк», для серебряных и золотых – стандартная паста с основой из серебра, куда могут быть добавлены медь или цинк.

В том случае, если требуется покрыть паяльной пастой большую площадь, то можно использовать паяльный фен, который не даст изделию покорежиться и будет способствовать равномерному нагреванию. Если соединение локальное, то паяльник в помощь.

Разновидности паяльных паст могут отдичаться по флюсовым компонентам: всего их существует три вида:

  1. Канифольные – композиции различаются по активности: активированные композиции, умеренно активированные и неактивированные. Последние проявляют активность в самом малом количестве. Самыми распространенными являются компоненты с активность среднего значения. Они хорошо расходятся на поверхности, хорошо смачивают элементы, а также очищают поверхности. Но поскольку есть один минус – они могут вызвать коррозию, то рабочую поверхность нужно отмыть водными растворами или растворителями. Сильноактивные компоненты применяют для окисленных деталей и после проведения работ сразу очищают рабочее место.
  2. Водосмываемые – в основе имеют органические кислоты. При использовании таких компонентов получается хороший шов, но их обязательно нужно отмывать горячей водой.
  3. Безотмывные – изготовлены из натуральных смол и не требуют смывания. Даже если какие-то остаточные части будут присутствовать на изделии, то это не принесет никакого вреда. Эти остатки не проведут ток, не будут окисляться, но если хочется, то можно смыть горячей водой.

Рекомендации по применению паяльных паст

Очень важно, чтобы помещение, где будут проводиться работы, было чистым, там не должно быть скопления грязи, мусора или других загрязнений. Для того, чтобы обеспечить защиту при работе необходимо использовать перчатки для рук и очки для глаза. Чтобы отмыть уже нанесенную пасту с какого-либо элемента необходимо пользоваться спиртосодержащими составами или другим растворителем.

До того, как упаковка с паяльной пастой будет вскрыта необходимо поместить ее в помещение с комнатной температурой 23-28 градусов, влажность в помещении должна составлять от 30 до 60%. Перед вскрытием упаковки, она должна пробыть в этом помещении не меньше двух часов. Применять искусственные методы нагрева для ускорения ни в коем случае нельзя. Когда упаковка открыта и работа с паяльным веществом начата, желательно не забывать о том, что пасту необходимо периодически помешивать.

Применение паяльной пасты достаточно просто: на полотно трафарета нужно нанести некоторую часть паяльной пасты. По мере использования паста добавляется малыми порциями. В том случае, когда работа близится к завершению, а паста не израсходована, то с новой пастой ее смешивать ни в коем случае нельзя. Хранить ее следует в холодильнике в специально отведенном месте.

В том случае, когда работы еще не окончены, то можно продолжить использовать начатую пасту или пасту с новой упаковки, но нужно старую пасту смешать с новой и хорошенько размешать. Затем работу необходимо начать как можно скорее, чтобы свойства пасты остались прежними.

Возможно в следствие каких-то непредвиденных обстоятельств, работа должна быть прервана на некоторое непродолжительное время, а пасту уже нанесли на трафарет. В таком случае необходимо эту пасту поместить в емкость и плотно закрыть. Через каждые 40 минут следует проводить очищающие мероприятия трафаретного полотна.

Чтобы качественно выполнять работу с помощью паяльных паст нужно четко понимать, как они работают, разбираться в составах. Вещество, служащее для связывания частиц, при повешении градусов улетучивается, а состав, остающийся на поверхности, оплавляется и соединяет поверхности.

Для ускорения просушки можно использовать слабый подогрев снизу. Температура плавления паяльной пасты составляет 40-50 градусов, процесс активации начинается при 180-300 градусов.

Когда связующее вещество испарится, температура подогрева увеличится. Нужно четко следовать паспортным данным и не допустить ни недогрева, ни перегрева, поскольку недогрев снизит прочность, а перегрев может просто разрушить спайку деталях, с которыми вы уже успели поработать.

Поскольку все эти операции требуют четкого выполнения, то возможно лучше попробовать проведение подобных мероприятий на пробных материалах. Когда работа окончена нужно провести очистку, хотя она может и не понадобится, поскольку это зависит от сделанного вами выбора пасты.

Использование пасты очень удобно – это отражается не только в нанесении, но и в том, что плата остается чистой, а из-за точечного нанесения материал расходуется экономично и рационально. Но один недостаток все же есть – это недолгий срок годности, который составляет всего несколько месяцев, после чего паста может просто расслоиться и будет непригодной для использования.

Хранить пасту необходимо в помещении с определенной температурой, если паста уже открыта, то она будет годна для использования всего в течение 12 часов.

Если вы нарушите условия хранения, то это неизбежно приведет к тому, что пропадут все указанные свойства и использовать пасту уже будет нельзя, вы можете просто испортить поверхность. В случае, если температура хранения превысит 30 градусов, паяльная паста разложится на составляющие. Если в помещении высокая влажность, то припой, который находится в пасте, окислится, и это значит, что активаторы флюса будут потрачены не на их прямое назначение, а для очистки элементов припоя.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий