Как пользоваться паяльной пастой: для чего она нужна

Химия для пайки

Пайка — это соединение деталей друг с другом. Для соединения этих деталей используются два основных компонента: припой и флюс. Ни один процесс пайки не обходится без таких материалов, как припой, флюс, канифоль, некоторые радиолюбители используют паяльные кислоты, различные смеси и т.д. В этой статье мы поговорим о них.

Припой (олово)

Припой — это металл или сплав, используемый для соединения и пайки радиодеталей, он имеет более низкую температуру плавления, чем соединяемые металлы. Припой прочно соединяет радиодетали друг с другом, растекается и заполняет любые зазоры или отверстия между соединяемыми частями.

Припои бывают мягкие — температура плавления до 300°С, и твердые — выше 300°С. Мягкие припои представляют собой сплавы олова и свинца.

Они продаются в катушках, тюбиках или в виде прутков. Припои продаются даже с флюсом, они легче плавятся, а для пайки радиодеталей обычно не требуется канифоль. Радиолюбители часто используют припой ПОС-61.

При использовании низкотемпературных припоев требуется специальный флюс, так как стандартный флюс не очень активен при низких температурах.

Бессвинцовые припои имеют более высокую или более низкую температуру плавления, чем оловянно-свинцовые припои. Оловянно-свинцовые припои лучше смачиваются, чем бессвинцовые, с ними удобнее паять. Швы при бессвинцовой пайке, возникающие при длительном использовании, хуже, чем у свинецсодержащих припоев.

Канифоль

Канифоль бывает еловая или сосновая, используется для пайки радиодеталей вместе с припоем, канифоль ускоряет пайку и способствует быстрому лужению радиодеталей. Канифоль помогает припою прилипать к поверхности и растекается по ней блестящей пленкой. После этого деталь очень легко припаивается.

Перед пайкой нагретый паяльник сначала «окунают» в канифоль, затем жало паяльника касается припоя, а потом — места спаивания деталей. Количество канифоли здесь играет важную роль и жалеть ее не надо. Есть и другие способы нанесения канифоли, например приближение детали к месту пайки (так, например, лудят выводы радиоэлементов или залуживают провода, все зависит от конкретного случая).

Флюс

Флюс предназначен для удаления окислов или жира с поверхности металла, улучшения растекания жидкого припоя, увлажнения места пайки.

С помощью флюса выводы радиодеталей очень быстро залуживаются и паяются. Флюсы бывают химически активными (кислотными) и пассивными (нейтральными). Активными флюсами называют те флюсы, которые содержат вещества, способные взаимодействовать с металлом: это кислоты, хлористый цинк. При использовании таких флюсов паяльные соединения подвержены коррозии, что, безусловно, является недостатком этого типа флюсов. Но это не значит, что их использовать нельзя: можно, только после окончания работы плату нужно очистить от этого флюса. Одним из таких флюсов является ЛТИ-120.

Многие радиолюбители используют нейтральный флюс СКФ, в состав которого входит спирт 40% и который абсолютно не вреден для печатных плат.

Такой флюс можно сделать самому в домашних условиях, для этого нужно купить спирт (70-90%), например, в аптеке, и канифоль — ее нужно измельчить. Затем наливаем спирт в небольшую емкость, например, в тюбик, и туда же насыпаем канифольную крошку, в соотношении примерно 70% спирта и 30% канифоли, затем закрываем пробку и взбалтываем до полного растворения канифоли.

Доступны флюсы для пайки изделий из алюминия, нержавеющей стали, латуни, меди и стали в виде раствора или порошка. В обычных условиях алюминий плохо поддается пайке, так как после очистки на его поверхности мгновенно образуется оксидная пленка. Поэтому после зачистки место будущей пайки на алюминии или его сплавах сразу заливают расплавленной канифолью. Пайка производится мощным паяльником (не менее 100 Вт) с использованием припоя, состоящего из 80 % олова и 20 % цинка или 95 % олова и 5 % висмута. Припой набирается в паяльник и переносится на защищенную канифолью поверхность спая. Луженый таким образом алюминий сравнительно легко поддается пайке.

Паяльная паста

Паяльная паста представляет собой пастообразное вещество, состоящее из небольших шариков припоя, флюса и различных добавок. Паяльные пасты бывают безотмывочные и смываемые водой; последние содержат активные вещества, частицы которых могут вызвать коррозию, если их не удалить с поверхности печатной платы.

Паяльная паста в основном используется для поверхностного монтажа, для чип-радиокомпонентов (SMD) и особенно подходит для пайки в труднодоступных местах. Пайка радиодеталей такой пастой осуществляется с помощью паяльника (фена) или ИК станции. Вкратце технология такова: сначала на места будущего спая наносятся капли пасты, затем укладываются и нагреваются радиодетали.

Последовательность шагов при пайке следующая:

1. Сначала поверхность платы необходимо очистить, обезжирить и высушить. Для ускорения высыхания можно использовать фен.

2. Плата должна быть надежно закреплена в горизонтальном положении, чтобы компоненты не слетели.

3. Паяльную пасту следует нанести на плату в местах будущей пайки, чтобы вся поверхность, подлежащая пайке, была смочена пастой.

4. На плату устанавливаются детали: чип резисторы, конденсаторы, микросхемы и т.д.…
Старайтесь добиться точного совмещения ножек микросхем и компонентов на печатной плате.

5. В идеале плата должна быть прогрета еще и снизу, через пару минут на фене выставляется температура 150*С, и щадящей струей воздуха, чтобы не сдуть детали, прогревается паяемая верхняя сторона вместе с установленными деталями. Нагрев продолжается до тех пор, пока не испарится флюс из паяльной пасты. Затем фен ставят на температуру около 240*С (температура плавления оловянно-свинцовой паяльной пасты около 200*С) и снова нагревают поверхность платы, при этом частицы припоя в пасте должны расплавиться и образовать аккуратную пайку.

6. После завершения пайки плате нужно дать остыть, а затем ее можно промыть.

Паяльный жир или паяльная кислота

Паяльный жир (может быть активным и нейтральным) нужен для тех же целей, что и канифоль: для удаления невидимого оксидного слоя с металла и улучшения пайки. Но если канифоль с этой задачей не справляется и вы не можете снять эту оболочку со стали, то возьмите паяльный жир!

Если металл не хочет лудиться, применяют паяльную кислоту. Преимущества кислоты в том, что она быстрее и качественнее обезжиривает паяльные детали, чем канифоль и паяльный жир.

Недостаток кислоты в том, что после пайки она еще долго вступает в реакцию с металлом, а также является очень хорошим проводником электрического тока, поэтому уважающие себя электрики и электронщики ее не используют, им не нужны посторонние пути прохождения тока.

Медь, бронзу и латунь можно паять канифолью или флюсом, свинец нельзя паять канифолью — только паяльным жиром. Если мы работаем с никелем, сталью или железом, то используется паяльная кислота, после пайки остатки кислоты необходимо смыть водой. Если есть выбор, то стоит выбрать жир, потому что он сочетает в себе достоинства кислоты и жидкой канифоли (флюса).

Бура

Это высокотемпературный флюс (700-900*С), бура используется как флюс для пайки сталей, чугуна, меди и их сплавов со среднеплавкими медными, латунными, золотыми и серебряными припоями. Расплавленная бура растворяет оксиды металлов и очищает поверхность спаиваемых деталей. После использования буры при пайке необходимо удалить остатки солей, применяя механическую очистку.

Бура с борной кислотой при смешивании по весу один к одному образует борный флюс. Необходимо смешать ингредиенты, хорошо растереть в фарфоровой ступке, нагреть, растворить в дистиллированной воде и выпарить до твердого остатка. Для повышения активности флюса в смесь добавляют фтористые и хлористые соли.

Оксидал

Применяется для очистки жал паяльников или для пайки окислившихся выводов радиодеталей. Чтобы получить наилучший эффект от оксидала, паяльник должен быть не менее 40 Вт. Оксидал продается в виде порошка, при работе с ним издает неприятный запах, а место возле пайки покрывается «инеем». После такой пайки остатки удаляются механическим путем.

Цапонлак

Цапонлак используется для покрытия печатных дорожек с целью защиты их от внешних воздействий, например, для защиты от влаги. Со временем в местах спайки радиодеталей могут появиться микротрещины, а проникновение паров воды в трещину со временем вызывает образование не проводящих ток оксидов. Цапонлак, нанесенный на место пайки, образует на поверхности прочную эластичную пленку и защищает это место от влаги.

Цапонлак бывает разных цветов: зеленый, красный, синий. Наносить его на плату лучше кистью или мягкой губкой. Полностью покрывать печатные платы цапонлаком (да и вообще любым веществом, содержащим ацетон) не рекомендуем. Для этих целей продаются специальные бесцветные лаки.

Плата, покрытая цапонлаком:

Цапонлак удобно использовать для фиксации резьбовых соединений, например, чтобы гайка не откручивалась.

Паяльные пасты: как пользоваться? Паяльная паста своими руками

Любой вид электронного оборудования представляет собой набор печатных плат и схем, без которых невозможна работа электроники. Прочность и надежность паяльных соединений на этих поверхностях зависят не только от профессионализма рабочего, исправности станка, но и от применяемого для пайки вещества, соблюдения правил его эксплуатации и условий хранения.

Общие сведения

Паяльная паста представляет собой пастообразную массу, состоящую из множества мелких частиц припоя сферической формы, флюса и различных добавок. Зачем это нужно и что с этим делать?

Паяльные пасты используются для поверхностного монтажа электронных компонентов методом пайки на печатных платах, гибридных интегральных схемах, керамических подложках. После нанесения на поверхность состав остается активным в течение нескольких часов. Область применения — промышленность.

Какой должна быть

Паяльная паста должна соответствовать определенным требованиям:

  • не окисляться;
  • не распадаться быстро на слои;
  • сохранять свойства вязкости и липкости;
  • оставлять после пайки исключительно удаляемые остатки;
  • не брызгать при воздействии высококонцентрированного источника нагрева;
  • не оказывать негативного влияния на плату с технической точки зрения;
  • поддаваться воздействию традиционных растворителей.

Характеристики

Форма и размеры частиц припоя

Характеристики частиц припоя определяют способ нанесения паяльной пасты на поверхность. Составы с мелкими частицами склонны к окислению гораздо меньше. Кроме того, если состав для пайки имеет крупные частицы неправильной формы, он может закупорить трафарет, что приведет к сбою процедуры нанесения.

Этот показатель определяет толщину оплавленного припоя, степень осадки и растекания вещества для пайки. Толщина соединения после оплавления напрямую зависит от удельного веса металла в составе пасты: чем выше его процентное содержание, тем больше толщина соединения после оплавления паяльной пасты. Выбор метода нанесения также зависит от концентрации металла. Поэтому, если паяльная паста содержит его в объеме 80 %, ее необходимо наносить трафаретным методом, если 90 % — дозированным.

Тип флюса в пасте

Влияет на уровень активности вещества, необходимость отмывки. В зависимости от способа удаления остатков флюса различают три группы флюсов:

  • канифольные. Основным компонентом является очищенная натуральная смола, которую добывают из древесины сосны. Канифольные флюсы делятся на неактивированные, среднеактивированные и активированные слабокоррозионные. Первые характеризуются минимальными показателями активности, вторые достаточно легко очищаются, обеспечивают хорошее смачивание и растекаемость припоя, а третьи характеризуются самыми высокими показателями активности и малой востребованностью;
  • водосмываемые. Содержат органические кислоты. Использование смываемого водой активного флюса является гарантией получения хорошего результата пайки, при этом необходимо смывать его деионизированной водой, имеющей температуру 55-65 градусов;
  • безотмывные. Не нуждаются в стирке. Производятся на основе смол природного и синтетического типа. Удельный вес смолы в составе указанных флюсов составляет от 35 до 45%. Они проявляют среднюю активность, их остатки после пайки не вызывают коррозии и не проводят ток, а концентрация твердых осадков может достигать максимум 2%.

Свойства

Это не что иное, как густота паяльной пасты. Паста наделена способностью изменять степень своей вязкости при воздействии механической нагрузки. Ее можно определить с помощью специальных приборов — вискозиметров Брукфилда и Малкома. Как правило, этот показатель указывается методом маркировки.

Паяльные пасты имеют свойство увеличиваться в размерах после нанесения на поверхность. Это значение должно быть низким, так как значительное увеличение размера отпечатка паяльной пасты является причиной образования перемычек.

Время сохранения свойств

Отражается в таких показателях, как наибольшее время пребывания вещества на трафаретке до нанесения или после нанесения, что не приводит к деградации свойств. В большинстве случаев значение первого параметра составляет от 8 до 48 часов, второго — от 72 часов. Эти показатели фиксируются производителем на упаковке. Кроме того, может быть указан один параметр (любой) или оба.

Определяет способность паяльной пасты удерживать компоненты SMD на местах после монтажа на поверхность и перед пайкой. Степень липкости свидетельствует о «жизнеспособности» пасты и определяет срок ее хранения. Он рассчитывается путем реализации специального теста, при котором используется традиционный тестер, способный измерять силу, необходимую для перемещения элемента определенных весовых параметров из области пастообразного вещества тех или иных размеров.

Наличие клеистой способности и ее уровень зависят от типа паяльной пасты. В среднем время удержания находится в пределах от 4 до 8 часов, при этом максимальный показатель, характерный для различных паст, может достигать 24 часов и более.

Паяльная паста: правила

Правила эксплуатации условно можно разделить на три блока:

1. Общие условия использования:

  • место, где проводятся работы, должно быть чистым, не быть источником или местом скопления пыли или любых других загрязнений;
  • для индивидуальной защиты нужно использовать защитные очки для глаз и перчатки для рук;
  • следует использовать изопропиловый спирт или другие растворители для очистки уже нанесенной пасты с поверхности платы.

2. Перед открытием упаковки:

  • поставить пасту в помещение, где температура находится в пределах 22-28 градусов, а влажность составляет 30-60%;
  • перед вскрытием упаковки выдержать пасту при комнатной температуре не менее пары часов, при этом категорически запрещается прибегать к использованию искусственных методов нагревания вещества;
  • во время работы паяльное вещество необходимо регулярно перемешивать.

3. После вскрытия упаковки нанесите на лист трафарета примерно 2/3 от общего количества припоя.

Паяльная паста — инструкция по применению

Инструкция по использованию паяльной пасты

Удивительное количество дефектов поверхностного монтажа возникает еще до того, как упаковка паяльной пасты была вскрыта. Большинство дефектов, связанных с использованием паяльной пасты, можно объяснить способами ее транспортировки, хранения и подготовки. Контроль транспортировки, хранения и подготовки паяльной пасты может уменьшить или устранить неудобства, связанные с ее использованием. Ниже приведен список ключевых факторов, которые помогут вам максимально эффективно использовать паяльную пасту.

Паяльная паста состоит из двух компонентов с разной плотностью (металла и флюса), поэтому в некоторых составах небольшое количество флюса выделяется и поднимается на поверхность пасты. Чрезмерный нагрев может значительно ускорить процесс выделения флюса. Это ухудшит реологические свойства и паста не будет «течь» так, как надо. Поэтому перед использованием паяльную пасту необходимо защищать от чрезмерного нагрева.

Влага является загрязнителем, который может ухудшить качество паяльной пасты. Все паяльные пасты в некоторой степени гигроскопичны (имеют тенденцию впитывать влагу), поэтому важно хранить паяльную пасту вдали от влажной (мокрой) среды. Влага может вызвать окисление шариков припоя перед оплавлением или значительно увеличивать скорость окисления припоя во время оплавления. Флюс, содержащийся в составе паяльной пасты, может не полностью очистить спаиваемые поверхности в рамках стандартного термического профиля, так как удаление окисления занимает больше времени и, следовательно, не обеспечивает необходимой смачиваемости. Кроме того, влага вызывает такие дефекты, как оползание паяльной пасты после трафаретной печати, образование шариков припоя, перемычек, закипания флюса, сокращение времени клейкости паяльной пасты. Водосмываемые паяльные пасты более устойчивы к оползанию после трафаретной печати.

Если в техпаспорте не указано иное, замораживание паяльной пасты не рекомендуется. Оно может привести к тому, что активаторы, содержащиеся во флюсе, отделятся от его состава. Это неблагоприятно повлияет на характеристики смачиваемости пасты.

Во избежание дефектов, вызванных вышеперечисленными внешними факторами, паяльная паста доставляется в течение 24 часов, по возможности в термоупаковке. При получении пасту следует хранить в надлежащих условиях в соответствии с рекомендациями производителя. Идеальные условия хранения паяльной пасты, позволяющие продлить срок годности материала — холодное хранение.

Идеальные условия для печати паяльной пастой: относительная влажность — 40% — 50%, температура — 21-27°С. Кроме того, не обдувайте трафарет воздухом, так как он может высушить паяльную пасту.

ВАЖНО! Совет. Некоторые системы трафаретной печати, управляемые внешними контроллерами окружающей среды, по умолчанию нагнетают на поверхность экрана воздух. В некоторых случаях это преднамеренная конструктивная особенность, в других — просто случайная конструктивная особенность. Простая доработка позволит значительно уменьшить или полностью исключить движение воздуха на поверхности трафарета.

Для достижения наилучших результатов очень важно правильно подготовить пасту к нанесению. Важно не использовать и не наносить паяльную пасту в холодном состоянии. Если охлажденную пасту открыть при температуре ниже температуры конденсации помещения, на поверхности пасты будет образовываться конденсат, что приведет к осадке флюса и/или пасты, выкипанию и разбрызгиванию, сдвигу деталей и/или другим производственным дефектам, связанным с конденсацией. Чтобы избежать этих проблем, паяльную пасту перед использованием необходимо полностью нагреть. Время стабилизации охлажденной пасты составляет от четырех до шести часов. Пока она полностью не нагреется до комнатной температуры, не снимайте крышку, не открывайте и не пытайтесь перемешивать пасту.

Не пытайтесь нагревать паяльную пасту (например, ставя банку на горячую поверхность, рядом с теплым воздушным потоком, на аппарат для пайки волной припоя и т. д.), так как это может привести к выделению флюса и другим описанным выше проблемам, связанным с нагреванием пасты.

ВАЖНО! Совет: если вы откроете охлажденную банку или картридж с пастой и хорошо перемешаете, паста станет мягкой и пригодной для использования, но это не означает, что она нагрелась, и это определенно неправильный способ подготовки пасты к использованию.

После того, как паста нагреется до нужной температуры, быстро и аккуратно перемешайте ее в банке специальной лопаточкой в ​​одном направлении в течение 1-3 минут. Это обеспечит равномерное перемешивание компонентов. Будьте осторожны, не перемешивайте пасту слишком энергично или дольше, чем рекомендуется. Это может привести к снижению вязкости паяльной пасты и, как следствие, к ее оползанию после нанесения через трафарет и/или образованию перемычек.

Не рекомендуется, но можно хранить использованную паяльную пасту, оставшуюся на трафарете, в отдельной емкости для последующего повторного использования. Будьте осторожны при сборе использованной пасты с трафарета; не собирайте пасту, засохшую на трафарете или лезвиях ракеля. Засохшая многоразовая паста или ее небольшие комочки могут привести к загрязнению ракеля при повторном использовании пасты. Такое вещество наносится на трафарет, предварительно будучи разбавленным равным количеством, как правило, новой пасты для восстановления ее свойств. Повторно использованная и свежая паста смешиваются в соотношении, обеспечивающем хорошую консистенцию пасты при печати.

Рекомендуется добавлять многоразовую пасту в трафарет в течение дня или смены в небольших количествах, чтобы предотвратить ухудшение свойств пасты и обеспечить удаление пасты с трафарета перед очисткой в ​​конце смены или дня. Следует отметить, что большинство компаний предпочитают утилизировать использованную пасту, чтобы избежать возможных технологических проблем.

ВАЖНО! Совет: не храните новую и использованную паяльную пасту в одном контейнере. Смешанное хранение может привести к попаданию избыточной влаги или других загрязняющих веществ в свежую пасту, что может снизить ее эффективность.

Способы нанесения

Паяльные пасты можно наносить двумя способами: каплеструйным и трафаретным. Первый основан на использовании диспенсеров, а второй — на использовании трафаретных принтеров.

Каплеструйный метод

Диспенсерная печать — это метод нанесения припоя путем «выстреливания» его при температуре, близкой к комнатной (около 30 градусов), из картриджа через эжектор на печатную плату именно туда, куда должна быть нанесена паста, в зависимости от схемы. Совет. Картридж находится в постоянном движении, следуя по ординате и абсциссе над поверхностью печатной платы. От этого зависит правильное нанесение паяльного слоя. Картридж останавливается именно там, где должен, и в нужное время благодаря хорошо функционирующей системе привода. В домашних условиях можно использовать не эжектор и картридж, а другой дозатор паяльной пасты — шприц.

Трафаретный метод

Самый популярный метод заключается в нанесении пасты на паяльную поверхность путем продавливания ее через апертуры в трафаретном полотне с помощью специально разработанного инструмента — ракеля. При этом ракель совершает движения по поверхности трафарета в горизонтальном положении.

Пошаговая инструкция шаблонного метода:

  • Шаг 1. Закрепите паяльную поверхность (плату) в рабочей зоне.
  • Шаг 2 Совместите паяльную плату и трафарет с абсолютной точностью.
  • Шаг 3. Выдавите или нанесите необходимое количество паяльной пасты на полотно трафарета.
  • Шаг 4 Нанесите пасту ракелем через трафарет.

  • Шаг 5. Проверьте качественные характеристики нанесения припоя.
  • Шаг 6. Снимите паяльную поверхность.
  • Шаг 7. Очистите трафарет.

Рекомендации по применению

ВАЖНО! При покрытии большой поверхности платы пастой используется пальный фен, что способствует равномерному прогреву, исключая коробление деталей. При локальном соединении — паяльник

Чтобы делать качественную пайку пастами, нужно знать их принцип действия. В их состав, кроме основных металлов, входят: мелкодисперсный флюс, связывающая органика и, при необходимости, активаторы (как правило, в марках на водной основе и без применения галогенов). При нагревании связывающее вещество сгорает и испаряется. Активный состав остается на поверхности, а при дальнейшем нагреве паяльная паста плавится и поверхности склеиваются. У некоторых марок эти этапы совпадают и происходят одновременно:

  • для ускорения процесса сушки можно использовать нижний подогрев. Кроме того, спокойный поток горячего воздуха обеспечивает растекание флюса. Процесс плавления происходит при температуре 40-45°С, активации — 180-300°С;
  • после испарения флюса температура подогрева фена увеличивается. Термическая обработка должна соответствовать указанной в паспортных данных. Недогрев снижает прочностные свойства, перегрев может разрушить старый припой на ранее соединенных деталях;
  • все режимные характеристики определяются визуально, поэтому могут потребоваться различные тестовые операции;
  • по окончании производится очистка (если это предусмотрено технологией).

Условия хранения

Паяльные пасты требуют не только соблюдения правил эксплуатации, но и особых условий хранения, основными из которых являются следующие:

  • температура помещения, где хранится вещество, не должна превышать 25°С;
  • диапазон температур хранения пасты зависит от производителя и может быть в пределах 4-10°С;
  • срок хранения пасты при рекомендуемых условиях для составов с водосмываемыми флюсами — 3-6 мес., с несмываемыми флюсами — 6-12 мес.;
  • пайку паяльной пастой следует производить в помещении с относительной влажностью воздуха 60-80%;
  • начатые пасты можно хранить не более 12 часов;
  • для снижения степени деградации, оставшейся от предыдущего процесса пайки, пасту можно использовать в новых паяльных работах, но только с добавлением новой;
  • флаконы с припоем, картриджи и шприцы следует хранить только в вертикальном положении с кончиками шприцев, направленными вниз во избежание расслоения.

Температурный режим

Паяльные пасты чувствительны к очень низким и высоким температурам. Поскольку в основе находятся два материала разной плотности (флюс и припой), считается возможным естественное разделение флюса и других компонентов припоя, а также появление над поверхностью тонкого слоя флюса. Воздействие на пасту высоких температур в течение длительного времени приводит к значительному расслаиванию флюса и остатков пасты, в результате чего у поверхности флюса образуется толстый слой. Что в итоге? Получается, что паяльная паста теряет свои свойства, и поэтому ее нанесение на поверхность будет ошибочным. Температурный режим, показатели которого выше 30°С, вообще вызовет химическое разложение паяльного вещества.

При воздействии низких температур паста теряет смачивающую способность, так как активаторы флюса частично или полностью выпадают в осадок. Составы некоторых производителей все же можно хранить при температуре от -20 до +5°С.

Воздействие влаги

Самое губительное воздействие на паяльную пасту оказывают не высокие и низкие температуры, а влажность. Если уровень влажности высок, шарики припоя в пасте начинают быстро окисляться, в результате чего активаторы флюса тратятся впустую на очистку шариков, а не поверхностей припоя, как это должно быть. При попадании влаги происходит растекание пасты, образование перемычек и комков припоя, разбрызгивание флюса/припоя, смещение электронных компонентов в процессе пайки, а также сокращается время удерживания компонентов электронного типа.

Особенности состава и преимущества

ВАЖНО! При выборе склоняйтесь к покупке фирменных сертифицированных продуктов, таких как паяльная паста Kester R562. Производитель гарантирует стабильную работу изделий, высокие технологические характеристики, надежное смачивание контактов, постоянство состава партии, соответствие заявленным параметрам, в том числе объему и весу.

Выбор паяльной пасты основывается на ее химическом составе, определяющем основные технические характеристики шва (пластичность, прочность, t и др.). По системе классификации одним из условий разделения пасты является температурный режим, в котором «работает» смесь. Марки для пайки печатных плат, разъемов работают в диапазоне 180-300°С, тогда как высокотемпературная паяльная паста превышает порог 450-500°С и может достигать 1100°С. За основу ее состава можно взять серебро, медь. Это может дополнительно включать:

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

Низкотемпературная паяльная паста изготавливается на основе олова, свинца, с дополнительным применением сурьмы, что снижает температуру плавления до 90°С. Основные марки имеют состав: Sn63Pb37, Sn60Pb40, Sn62Pb36Ag2. Бессвинцовые продукты включают медь в качестве основного компонента и серебро в качестве дополнительного компонента. Компонентами пасты также определяются следующие критерии:

  • необходимость смывать остаточный флюс. Применяемые вещества могут иметь 3 степени активности. Использование малоактивных флюсов (с содержанием галогена до 5 %) позволяет не применять смывку после пайки при эксплуатации изделия в нормальных условиях;
  • растворимость. Пасты на водной основе можно разбавлять до различной консистенции в зависимости от формы структуры и желаемых результатов;
  • содержание галогена. Диапазон их содержания колеблется в пределах 0-7%. Это активные элементы, которые в сложных условиях эксплуатации (а при большом содержании даже в нормальных условиях) вызывают поверхностное окисление, разрушая связующий слой. Но из-за своей неполной электронной формулы они активны при взаимодействии с другими элементами.

Паяльная паста с оловом имеет наибольшее количество модификаций как по используемым химическим элементам, так и по используемым флюсам. Последние без использования галогенов или с малым их содержанием, а также при эксплуатации приборов в нормальных условиях могут применяться в качестве безотмывочной паяльной пасты.

Классификация паяльной пасты

Низкокислотная паяльная паста также эффективна. Отличается высокой адгезией припоя к металлу и хорошо смывается после пайки.

Кроме того, вы можете найти продукты, которые не включают в состав припой. Это паяльная паста ППВ 111. Она используется для обработки поверхности и имеет уровень активности 3 (высокий). Очень хорошо работает с оловянно-свинцовыми и бессвинцовыми припоями, смывается водой (t до 80 °C). Паяльная паста, используемая для поверхностного монтажа микросхем, таких как BGA, PGA, PLCC, QFP, CSP. Плавление происходит при 40-45°С, полная активность — при 120-300°С. Также проводится лужение паяльной пастой, после чего необходима смывка.

Разновидности

Выбор основывается на свойствах металла, для которого паста используется.

  • хром-никель. Для таких сплавов подходят пасты, содержащие: никель, хром и легирование бором, бериллием и кремнием. Они относятся к твердым сплавам и лучше всего сплавляются в защитной атмосфере (вакуум, аргон);
  • медь. Используются медно-серебряные сплавы, для снижения температуры плавления, их можно легировать оловом и/или свинцом;
  • алюминий. Применяются оловянно-цинковые припои;
  • серебро, золото (к ним относится любой другой сплав, покрытый этими элементами). Универсальная паста на основе серебра с добавлением меди и цинка.

Выбор материала зависит от соединяемого металла, например, для автомобилей можно использовать 2 вида паяльной пасты:

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

Использование паяльной пасты при пайке электронных плат

По флюсу

В паяльных пастах используются три основных типа флюсов:

  • водосмываемые;
  • канифольные;
  • безотмывочные.

Подгруппа канифольных флюсов традиционно представлена ​​неактивированными, а также умеренно активированными и активированными составами. Наименьшую активность проявляют те флюсы, которые не подвергались процедуре активации.

Как использовать паяльную пасту?

Наиболее востребованы флюсы со средним уровнем активности: они быстро и качественно очищают обрабатываемую поверхность, распределяются по ней ровным слоем и одновременно увлажняют соединяемые друг с другом детали. Однако такие соединения часто вызывают коррозию. Поэтому после пайки всю рабочую зону необходимо промыть горячей водой или специализированными растворителями.

Как использовать паяльную пасту?

Как использовать паяльную пасту?

ВАЖНО! Тщательно активированные флюсы обычно используются для фиксации сильно окисленных предметов; в этом случае спирт необходимо разбавить органическими растворами, и этой смесью промыть рабочую зону после пайки.

Водосмываемые флюсы обычно изготавливают из органических кислот. Отличаются они максимальной активностью, способствуют формированию качественного шва, но при этом требуют максимально тщательного отмывания; это можно сделать обычной горячей водой.

Как использовать паяльную пасту?

При работе с флюсами из природных и полимерных смол отмывать их не нужно, даже если после пайки видны остатки на поверхности деталей; это никак не повредит продукт, остаток не будет проводить ток, он устойчив к окислительным процессам. А если вы все-таки хотите его отмыть, то для этого нужно использовать растворитель.

Как использовать паяльную пасту?

Как использовать паяльную пасту?

По припою

Припои для пайки обычно представлены эвтектическими сплавами свинца и олова, удельный вес которых составляет около 62-63 %. Они могут быть выполнены с примесью серебра или без него. В редких случаях припой представлен полностью бессвинцовыми сплавами олова, удельный вес которого составляет 95-96 %. Как правило, в него добавляют серебро, которое, в свою очередь, может иметь или не иметь добавки меди.

Как использовать паяльную пасту?

Как использовать паяльную пасту?

По температуре

Технические и эксплуатационные параметры паяльной пасты основаны на ее химическом составе и определяют основные параметры, такие как пластичность, прочность, температура плавления и другие. Одним из оснований для классификации паст является уровень нагрева, при котором начинается плавление.

Большинство паст, предназначенных для пайки плат и разъемов, плавятся при нагревании от 180 до 300 градусов; это низкотемпературная пайка. Кроме того, промышленность выпускает пасты, предназначенные для высокотемпературной пайки; в этом случае уровень нагрева превышает порог в 550-600 градусов и даже может достигать 1000-1100 градусов. За основу такой пасты берется серебро, в ее состав может входить фосфор, а также германий, кремний или цинк.

Как использовать паяльную пасту?

ВАЖНО! Низкотемпературную пасту обычно изготавливают из свинца или олова, плюс в нее добавляют небольшое количество сурьмы, что позволяет снизить температуру плавления до 90 градусов.

Как выбрать?

Паяльные пасты производятся в самом разном составе; это обусловливает различия в применении таких составов и диктует определенные требования при выборе того или иного вещества. Выбор основывается на спаиваемом металле, для которого требуется паста.

Если вы планируете работать с никелем, то для таких сплавов лучше отдать предпочтение составам, содержащим хром или никель, легированным бериллием, кремнием или бором; эти сплавы относятся к твердым. Максимальный эффект достигается при пайке в вакууме или в атмосфере аргона.

Как использовать паяльную пасту?

Как использовать паяльную пасту?

Медь: здесь уместны медно-серебряные сплавы, которые могут быть дополнительно легированы свинцом или оловом для снижения температуры плавления.

При сплавлении алюминиевых деталей необходимы припои на основе цинка и олова.

Золото и серебро, а также многие другие покрытые ими сплавы — здесь нужно взять универсальную серебряную пасту с примесями цинка и меди.

Как использовать паяльную пасту?

Как использовать паяльную пасту?

Какую пасту купить

Самый популярный производитель — «Механик». Продается в шприцах и баночках. Температура плавления 180 °С. Хранится при температуре от 0 до +10°С.

ВАЖНО! Кстати, диаметр шариков бывает меньше 20 микрон. Поэтому домашние пасты намного уступают заводскому способу изготовления.

С каким флюсом использовать

Спиртосодержащая канифоль и паяльный жир не подходят. Они сильно дымят и плохо смачивают поверхность шариков, образовавшихся после пасты. Лучше использовать пастообразные флюсы.

Из бюджетных вариантов подойдет RMA 223 или его качественные клоны.

Не покупайте флюсы менее чем за 4 доллара. Они слабые, плохо работают, дымят и не соответствуют качеству для пайки BGA.

Российский флюс Interflux (интерфлюкс) IF 8300.

Из дорогих и проверенных можно попробовать Martin HT00.0017.

Можно ли сделать в домашних условиях

Можно ли сделать паяльную пасту в домашних условиях? Да, конечно!

— Состав: пальмоядровое масло, хлористый аммоний (5-10%), солянокислый анилин.

Способ приготовления: хлористый аммоний и солянокислый анилин смешать с пальмоядровым маслом до получения однородной пастообразной массы.

— Состав: масло растительного происхождения (100 г), жир говяжий (300 г), канифоль натуральная (500 г), хлористый аммоний (100 г).

Способ приготовления: растопить масло, жир и канифоль в широкой фарфоровой чашке на водяной бане. Растереть аммоний в порошок и добавить его в смесь. Хорошо перемешайте, пока не получите пасту.

— Состав: хлористый аммоний (100 г), минеральное масло (900 г).

Способ приготовления: ингредиенты растереть в фарфоровой ступке. Хранить в закрытой стеклянной таре.

Применение

В основном применяется для BGA, SMD, ремонта контактов и пайки разъемов.

Температура плавления зависит от производителя. Обычно она составляет до 200°С.

Контакты можно восстановить с помощью тех же микрошариков. Они создают обширную злуженную поверхность под воздействием температуры.

Оторванные и слегка поврежденные пяточки восстанавливают пастой.

Паста может паять что угодно, вопрос удобства. Например, пайка проводов будут неэкономичной по сравнению с обычной пайкой.

 

 

 

 

 

 

Хранение

В темном месте и всегда закрытой. Она можно высохнуть, и восстановить прежние свойства можно с помощью флюса. Но старого качества уже не будет.

Изготовление в домашних условиях

Вы можете сами сделать пасту дома. Она не будет такого же качества, как заводская. Но применять ее удобно.

Оцените статью
Блог о рациях