Паяльная паста для smd какая лучше
Перейти к содержимому

Паяльная паста для smd какая лучше

  • автор:

5 лучших паяльных паст

*Обзор лучших по мнению редакции expertology.ru. О критериях отбора. Данный материал носит субъективный характер, не является рекламой и не служит руководством к покупке. Перед покупкой необходима консультация со специалистом.

Широкое применение в быту и радиоэлектронной сфере находят паяльные пасты. Они облегчают подготовку поверхности под пайку, улучшают прочность шва, повышают комфорт в работе. Сегодня в магазинах России реализуется много паяльных паст отечественного и зарубежного производства. Они отличаются составом, назначением, фасовкой и стоимостью. Эксперты журнала Expertology сравнили технические характеристики представленных в торговой сети продуктов. Только 5 из них сумели попасть в наш обзор. Все эти паяльные пасты отлично зарекомендовали себя в работе и получили от соотечественников положительные отзывы.

5 лучших паяльных паст

Номинация Место Наименование Цена
5 лучших паяльных паст 1 Mechanic NS83 800 ₽
2 BAKU BK-6350 560 ₽
3 Rusfiux SP-45Н 259 ₽
4 REXANT TR-RMA KELLER 132 ₽
5 ЗУБР 55475-020 305 ₽

Mechanic NS83

Mechanic NS83

Надежно соединить мелкие металлические детали поможет паяльная паста Mechanic NS83. Производитель выпускает качественную продукцию, многие составы успели полюбиться российским мастерам. Судя по отзывам на ЯМ, продукт получился удобным в работе, его рейтинг находится на максимальном уровне (5 баллов). Разработчикам удалось найти оптимальное соотношение олова (63%) и свинца (37%) для быстрого расплава. По мнению экспертов, секретом успеха являются фирменные добавки и флюс, а также тщательно отобранная по величине частиц фракция (25-45 микрон). Как результат, температура плавления паяльной пасты находится в районе 180ºС. Состав разработан для соединения методом пайки мелких элементов BGA и SMD. Продукт поставляется в удобном шприце объемом 40 мл, в комплекте идет 3 иглы. Паста становится победителем в нашем обзоре.

В отзывах отечественные пользователи отмечают такие преимущества состава, как отличное качество пайки, удобство в работе, долговечность. К минусам можно отнести только высокую цену.

Достоинства
  • качественное изготовление;
  • удобство в работе;
  • однородность;
  • долговечность.
Недостатки
  • высокая стоимость.

BAKU BK-6350

BAKU BK-6350

Универсальные свойства помогли паяльной пасте BAKU BK-6350 занять почетное второе место в нашем обзоре. Благодаря составу процесс пайки по силам освоить даже новичкам. Не обязательно иметь под рукой паяльник, чтобы намертво соединить две небольшие металлические детали. Достаточно нанести пасту и расплавить ее с помощью пламени газовой горелки, после чего приложить элементы друг к другу. Подойдет паста и для традиционной пайки, как на бытовом, так и на профессиональном уровне. Причем поверхность не обязательно зачищать, чтобы добиться отличного сцепления. Исключением являются микрочипы. Производитель фасует пасту в шприцы, масса продукта в нем составляет 50 г. Оптимальной температурой плавления является 183ºС. Материал не уступает победителю в рейтинге на ЯМ (5 баллов), только количество отзывов у него пока меньше.

Российским мастерам понравилась паяльная паста BAKU BK-6350 за равномерное распределение, надежную упаковку, ровную пайку. Из недостатков можно выделить только высокую стоимость.

Достоинства
  • универсальность применения;
  • отличное сцепление;
  • равномерное нанесение;
  • удобство в работе.
Недостатки
  • высокая стоимость.

Rusfiux SP-45Н

RUSFIUX SP-45Н

А вот паяльную пасту Rusfiux SP-45Н пользователям придется самостоятельно готовить. Правда, производитель уложил в упаковку все необходимые ингредиенты и аксессуары для беспроблемного смешивания компонентов. В наборе идет шприц с припойным порошком, упаковка с гелеобразным флюсом и емкость для приготовления. Эксперты рекомендуют придерживаться рекомендации разработчиков и на 10 частей порошка добавлять 1 часть флюса. Приготовленный раствор сохраняет работоспособность в течение 24 ч, а хранить его необходимо в плотно закрытом контейнере при температуре около +20ºС. Хотя в зависимости от типа соединяемых деталей можно изменять эту пропорцию. Соотношение олова и свинца в рецептуре составляет 63% и 37% соответственно, плавится припой при температуре 183ºС. Но лучше всего происходит соединение деталей при достижении температуры 215ºС.

Потребители лестно отзываются об однородности состава, качестве пайки, доступной цене. К минусам они относят необходимость приготовления пасты.

Достоинства
  • качественная пайка;
  • однородный состав;
  • доступная цена;
  • широкая сфера применения.
Недостатки
  • требуется готовить раствор.

REXANT TR-RMA KELLER

REXANT TR-RMA KELLER

Флюсом средней активности называют эксперты паяльную пасту REXANT TR-RMA KELLER. Она состоит из очищенной канифоли, технического вазелина и активаторов. Продукт отлично справляется с подготовкой соединяемых поверхностей, при этом в процессе пайки не требуется удалять остатки флюса. Разработчики рекомендуют паять припоем типа ПОС 10-90, сплавом Вуда или Розе. Наносится паста тонким слоем (0,2-0,3 мм), температура в зоне пайки должна находиться в пределе 170-250ºС. В актив изделию следует занести хорошее соотношение цены и качества, поэтому состав пользуется устойчивым спросом в интернет-магазинах ВсеИнструменты, WildBerries и Ozon. Похвалы заслуживает неприхотливость пасты, она может наноситься на неочищенную поверхность. Материал останавливается в шаге от призового подиума.

Пользователи отмечают такие плюсы состава, как доступная цена, хорошее сцепление с металлом, равномерное нанесение. Некоторые мастера недовольны упаковкой, а заполнить пастой шприц достаточно проблематично.

Достоинства
  • доступная цена;
  • простое применение;
  • хорошая адгезия;
  • равномерное нанесение.
Недостатки
  • неудобная фасовка
  • дополнительно требуется припой.

ЗУБР 55475-020

ЗУБР 55475-020

По самой низкой стоимости реализуется в российских магазинах паяльная паста ЗУБР 55475-020. Поэтому она хорошо продается на популярных отечественных маркетплейсах. Сфера применения продукта достаточно широка, с его помощью можно решать простые бытовые задачи или паять радиокомпоненты и печатные платы. В составе содержится канифоль и вазелин, они надежно защищают металлическую поверхность от окисления. Материал разработан для работы с легкоплавкими припоями, оптимальный диапазон температур варьируется от 200 до 300ºС. Растворять пасту можно этиловым спиртом или ацетоном. Применение флюса ЗУБР 55475-020 помогает снизить поверхностное натяжение и улучшить растекание расплавленного припоя. Поставляется паста в пластиковой баночке, вес флюса составляет 20 г. ЗУБР 55475-020 замыкает пятерку лучших паяльных паст в нашем обзоре.

В рунете можно найти много отзывов, которые носят в основном позитивный характер. Пользователи довольны качеством пайки, однородностью состава, доступной ценой. Не понравилась им неудобная фасовка.

Достоинства
  • широкая сфера применения;
  • низкая цена;
  • качественная пайка;
  • легкое удаление с детали.
Недостатки
  • неудобная фасовка
  • дополнительно нужен припой.
Оцените статью

Всего голосов: 3 , рейтинг: 2.33

Внимание! Данный рейтинг носит субъективный характер, не является рекламой и не служит руководством к покупке. Перед покупкой необходима консультация со специалистом.

Комментарии

  • Комментарии

Паяльные пасты: все о главном. Часть 1

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

Рис. 1. Классификация паяльных паст

Таблица 1. Классификация флюсов

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

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

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

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

Рис. 2. Состав паяльных паст

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

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

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

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

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

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

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

Вот примеры популярных типов паст:

  • паяльная паста для высокоскоростной печати;
  • паяльная паста с высокой смачивающей способностью;
  • паяльная паста для автоматического внутрисхемного тестирования;
  • универсальная паста с чрезвычайно длительным временем жизни на трафарете.
Таблица 2. Жизненный цикл паяльной пасты на производстве

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

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

Порошок припоя

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

— получение частиц малого размера;

— легкость управления процессом образования окисной пленки на поверхности частиц;

— низкий уровень окисления частиц припоя.

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

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

Рис. 4. Получение порошка припоя газовым распылением

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

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

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

На качество порошков влияют два фактора.

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

Флюс

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

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

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

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

Основные флюсующие компоненты и их роль указаны в таблице 3.

Таблица 3. Основные флюсующие компоненты и их роль

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

Рассмотрим теперь факторы, влияющие на качество печати.

Рис. 6. Факторы, влияющие на качество печати

ПРИНТЕРЫ

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

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

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

Трафареты

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

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

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

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

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

Таблица 4

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

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

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

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

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

Рис. 10. Расчет размеров отверстия в трафарете Рис. 11. В отверстиях со скругленными углами адгезия между пастой и стенками отверстий меньше

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

Ракели

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

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

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

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

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

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

Паяльная паста SMD и SMT компонентов

Паяльная паста представляет собой однородную массу, состоящую из двух компонентов — припоя в виде порошка и флюса-связки. В автоматизированном производстве такая смесь является наиболее удобной формой применения припоя и флюса для пайки.

Технология:

  • Товары
  • Сравнительная таблица
  • Подробное описание
  • Рекомендации по выбору
  • Рекомендации по применению

Еще фильтры
<> 2?’Выбрано: ‘+ item.SELECTED_ITEMS.length:»>> >Обзор

Обычно пасты задействованы в технологии SMT (англ. — surface mount technology), но список отраслей использования постоянно расширяется. Также встречается название паяльной пасты (жира) для SMD компонентов (англ. — surface mounted device) или ТМП-технология, предполагающая монтаж электронных компонентов на поверхность печатных плат, включая BGA микросхемы. На данный момент SMD-технология считается наиболее распространенным способом изготовления печатных плат с электронными компонентами. Характеристики паст для SMD и SMT компонентов принято определять по типу флюса, по фракции частиц припоя, а также по процентному соотношению металлической составляющей к остальным компонентам состава.

Характеристики паяльных паст

  • создание высококачественных паяных соединений;
  • наносятся дозировано или с помощью трафаретной печати;
  • склеивающие характеристики, достаточные для удержания припаиваемых компонентов до пайки;
  • устойчивость к растеканию в процессе подготовительного нагревания;
  • отсутствие брызг и образующихся из них шариков припоя;
  • минимальные и легко удаляемые отходы после пайки;
  • подходит для продолжительного хранения без потери необходимых качеств.

Выбор подходящей паяльной пасты (для SMD или SMT компонентов) зависит в первую очередь от сплава припоя и фракции частиц. Следующими по важности факторами являются основа флюса и технологический способ нанесения. Основу припоя выбирают по совместимости с другими компонентами пайки. Применяемая технология должна соответствовать стандартам эксплуатации данного изделия, а также требованиям к удалению отходов флюса. Для работы с пастой могут понадобится определенные инструменты, к примеру, паяльный фен.

Виды и классификации

Паяльные пасты классифицируются по типу флюса, припоя и температуре.

Паяльная паста

Рис.1. Классификация паяльных паст

По типу припоя в настоящее время для изготовления электроники используют три основных разновидности сплавов:

  • традиционные или свинцовосодержащие;
  • без свинца в составе;
  • рассчитанные на использование при низких температурах.

К традиционным сплавам относятся преимущественно припои с составом эвтектики олово-свинец или близкие к ним. Для технологии поверхностного монтажа применяются пасты для пайки на основе припоя с составом Sn62/Pb32/Ag2. Добавление серебра в этот сплав позволяет сделать паяное соединение более прочным и предотвратить миграцию серебра, которое используется в изготовлении микроэлементов.

Паяльная бессвинцовая паста позволяет заменить содержащие его аналоги. Причиной перехода на данную разновидность припоя послужило решение европейской комиссии. С 2006 года в Евросоюзе действует законодательный запрет на применение свинца и свинцовых паст в промышленном изготовлении электроники.

Сплав SAC305 Sn96,5/Ag3/Cu0,5, обладающий температурой плавления около 220℃, представляет собой полноценную замену традиционному свинцовосодержащему составу по электрическим и механическим характеристикам. К дополнительным преимуществам припоя без свинца относятся более высокая прочность и стойкость к термоциклированию. Поэтому с его помощью можно паять компоненты с различными коэффициентами теплового расширения.

Низкотемпературная паста может быть как со свинцом в составе, так и без него. Последняя из перечисленных разновидностей становится особенно востребованной благодаря более распространенному применению чувствительных к нагреву элементов. Припои для низких температур, как правило, содержат индий или висмут. Также в составе могут быть оба металла, что объясняется их способностью понижать порог плавления.

Читать полностью

Рекомендации по выбору

Состав припоя выбирают зависимо от следующих факторов:

  • требования к производственной технологии относительно содержания свинца;
  • требования к эксплуатации готового изделия;
  • наличие термозависимых элементов пайки;
  • тип сплавов для покрытий выводов элементов и печатной платы;
  • необходимость проведения ступенчатой пайки с различными температурными режимами.

При производстве паст используют припой в виде миниатюрных шариков с диаметром в десятки микрон. Шарики делают только из припоя наивысшей частоты, добиваясь при производстве минимального количества окислов и высокой сферичности шариков припоя. Наиболее востребованным является порошок Тип 3 и Тип 4, так как он используется для производства большинством производителей электроники.

Выбор оптимального размера частиц припоя в паяльной пасте производится на основании минимального размера апертур в трафарете и минимально шага компонентов. При выборе паст с малым размером частиц следует помнить, что такая паста будет легко наноситься даже через маленькие отверстия трафарета, однако при использовании пасты с маленькими частицами и толстого трафарета велика вероятность получения чрезмерно большой дозы, что приведет к дефектам или продавливанию пасты под трафарет.

В промышленном изготовлении паст применяется припой наивысшей частоты в виде микроскопических шариков диаметром в десятки микрон. Его применение позволяет свести к минимуму объём окислов в процессе производства. Большинство предприятий, производящих электронные изделия, используют для изготовления своей продукции порошки Тип 3 и Тип 4.

Оптимальный размер частиц припоя в пасте выбирают согласно минимальному размеру апертур в трафарете и наименьшему шагу между элементами пайки. Выбор пасты с минимальным размером частиц предоставляет пользователю важное преимущество. Такую пасту не сложно наносить даже через самые маленькие отверстия в трафарете. Но если трафарет толстый, то применение пасты с маленькими частицами может привести к дефектам из-за слишком высокой дозировки. К тому же в этом случае паяльная паста может быть продавлена под трафарет.

Флюс в производстве пасты добавляется для выполнения следующие функций:

  • обеспечение клейкости пасты для удержания элементов после их монтажа;
  • создание защитной пленки-протектора от повторного окисления;
  • обеспечение нужных реологических характеристик пасты;
  • удаление оксидной пленки с поверхностей перед пайкой;
  • образование однородного соединения с припоем;
  • сохранность формы отпечатков паяльной пасты;
  • улучшение самоцентрирования элементов;
  • содействие передаче тепла в ходе паяния.

Различные виды паст отличаются между собой по активности флюса, что зависит от содержания в его составе галогенов. Активность может быть низкой (0–0,5%), средней (0,5–2,0%) и высокой (более 2,0%). Наличие в составе галогенов влияет на необходимость отмывки печатных плат после пайки. Так при низкой активности флюса отмывать их необязательно (пасты, не требующие отмывки), при средней — рекомендуется, а при высокой — обязательно.

«Водорастворимые» или «водосмываемые» пасты, как правило, содержат в своем составе органические кислоты. Их остатки удаляются с помощью поэтапного очищения поверхности. Для этого используют ультразвук или струйную промывку сначала обычной, затем дистиллированной и деионизированной водой. Пасты, не требующие отмывки, изготавливаются на основе натуральных и синтетических смол. В случае их применения обязательная отмывка не требуется, а для удаления остатков пасты можно воспользоваться только дистиллятом при температуре 55-65℃.

Еще одной популярной разновидностью паяльных паст являются смеси на основе канифоли. Основной составной элемент канифольных паст — очищенная натуральная смола, для добычи которой используют древесину сосны. Канифольные флюсы могут быть неактивными, обладать средней активностью или слабыми коррозионными свойствами.

Независимо от наличия в составе галогенов, для отмывания остатков канифоль-содержащей пасты после пайки желательно использовать растворитель типа HCFC вместе с омыляющим реагентом. После их применения печатные платы отмывают сначала дистиллятом, а потом деионизированной водой.

Многие разновидности паст, в составе которых не содержатся галогены, отличаются крайне плохой отмываемостью. После просушки на поверхности плат может оставаться белесый остаток флюса. Пасты, после использования которых не требуется отмывка, считаются более технологичными благодаря упрощению производственного процесса. Флюс в их составе защищает готовое соединение после пайки от коррозии наподобие лака.

Паяльные пасты с содержанием галогенов в составе часто уступают безгалогенным аналогам по надежности паяного соединения. Такой эффект объясняется тем, что остатки флюса в составе пасты обладают более высокой химической активностью. Поэтому удобство пайки и надежность готового соединения чаще всего оказываются взаимоисключающими факторами.

Большинство разновидностей флюса для паяльных паст производится смешением компонентов органического (очищенная канифоль) и неорганического (синтетические смолы) происхождения. В их состав входят добавки с разной химической активностью. Так в составе канифоли высокой степени очистки присутствует слабоактивная смоляная кислота. Классификация паяльных флюсов и способы их испытаний указаны в нормативах IPC-SF-818 («Общие требования к электронным флюсам для пайки») и IPC/EIA J-STD-004 («Требования к флюсам для пайки»).

Согласно указанным выше нормативам международной стандартизации, в соответствии со своим химическим составом флюсы подлежат классификации на три группы. К каждой из них относится по 6 видов флюса, отличием между которыми является их уровень активности. Для маркировки флюса используют обозначения с 4-значным кодом, состоящим из букв и цифр. Определить вещество, взятое за основу флюса, можно по первой паре букв кода. Так RO означает канифоль, RE — синтетическую смолу, а OR — органическую кислоту. Третья буква кода указывает на уровень химической активности. Соответственно L (англ. — Low) означает низкий уровень, M — средний, а H — высокий.

Уровень активности флюса указывает на способность вызывать коррозию. Исходя из данного показателя определяется необходимость удаления его остатков после пайки. К примеру, остатки слабоактивных флюсов и флюса, основанного на чистой канифоли, обычно не требуется удалять. При средней активности химиката (RA, ROH0, ROY1, REY0, REH1) его остатки нужно удалять, используя специальный растворитель. Оставшийся органический флюс (OA, OR) нужно обязательно смыть водой.

Подобным образом принято классифицировать и паяльные пасты. Зависимо от разновидности флюса в составе это могут быть не требующие отмывки или водосмываемые пасты. Такое деление позволяет выбрать наиболее подходящую разновидность паяльных компонентов для используемой производственной технологии.

Как подобрать флюс

Флюс в пасте для пайки подбирают зависимо от следующих условий:

  • необходимая активность флюса;
  • желаемая основа (канифоль или другая);
  • совместимость основы флюса с основами других химикатов, использующихся при сборке изделия;
  • необходима активность и реология флюса;
  • наличие или отсутствие галогенов в его составе;
  • необходимый объём флюса в пасте;
  • предпочитаемая технология (остатки смываются водой или не требуют отмывания).

Способы нанесения

В современном производстве электроники наиболее распространены такие способы нанесения паяльной пасты как дозирование и использование трафаретов. В трафаретной печати паста наносится формовочным способом. При этом отпечатки пасты равномерно формируются на всех контактных площадках платы в один заход.

Для мелкосерийного производства электроники изготовление трафарета может быть экономически нецелесообразным. В этом случае более подходящей окажется технология дозирования, паяльные пасты для которой обычно представлены в специальных шприцах. Способ трафаретной печати экономически более оправдан для производства электроники крупными партиями. При повторяющемся процессе достигается более высокая производительность.

При использовании паяльных паст следует соблюдать рекомендации производителя, подробно изложенные в TDS.

Три шага к лучшей паяльной пасте

От того, насколько правильно вы подберете паяльную пасту для использования на своем производстве, зависит, сможете ли вы совершенствовать технологический процесс или же полностью разрушите его. Всего лишь сделав правильный выбор паяльной пасты для ваших конкретных задач, вы существенно облегчите свой путь к максимальной стабильности процесса производства и качеству паяных соединений.

Введение

Этот обзор содержит описание наиболее распространенных проблем, с которыми можно столкнуться при подборе паяльной пасты под конкретные задачи производства. Целями любой операции сборки являются высокое качество и высокая производительность в условиях жесткой экономии средств. Высокое качество обеспечивается, в частности, паяльной пастой, которая должна наилучшим образом сочетаться с материалами, из которых изготовлены паяемые компоненты, соответствовать геометрии этих компонентов и особенностям технологии оплавления, используемой для выпуска продукции. Высокой производительности можно добиться, выбрав паяльную пасту, которую можно наносить теми дозами (рис. 1), которые оптимально подходят для данной задачи, а также идеально вписывающуюся в имеющийся процесс оплавления. Стоимость производства включает множество параметров, например стоимость материалов, непосредственно работы, контроля качества, исправления и утилизации брака и т. д. Качество и производительность — два наиболее важных фактора для обеспечения снижения издержек производства и повышения его рентабельности.

 Капля паяльной пасты (диаметр капли 2 мкм)

Рис. 1. Капля паяльной пасты (диаметр капли 2 мкм)

Не все паяльные материалы (рис. 2) одинаковы, даже если вам кажется, что это так согласно их классификации. Специализированные паяльные пасты способны обеспечить улучшенные рабочие качества конечного продукта. Значительно различаются такие параметры, как характеристики смачивания поверхности, склонность к образованию пор, остаток флюса и прочность сплава после оплавления, гибкость сплава и многие другие характеристики, которые играют существенную роль в достижении высокого качества, более высокой производительности и, конечно же, рентабельности производства. Таким образом, задача состоит в определении такого паяльного материала, который бы позволил достичь этих целей.

 Паяльные материалы

Рис. 2. Паяльные материалы

Правильную паяльную пасту под свои задачи можно выбрать всего за три шага:

  1. Выбор сплава. Необходимо оценить требования к сплаву и подобрать такой сплав, который бы полностью соответствовал всем требованиям, предъявляемым к конечному продукту.
  2. Выбор типа флюса. Необходимо подобрать нужный тип флюса. Выбор флюса — это процесс, в течение которого необходимо отбросить по одному все типы флюсов, которые имеют те или иные недопустимые характеристики.
  3. Определение особых требований к характеристикам флюса. Такие проблемы, как поверхности, трудно поддающиеся пайке, быстрые условия оплавления, варианты очистки после оплавления и вероятность образования пор внутри паяного соединения, необходимо учитывать до того, как выбрать паяльную пасту, а не после того, как с ними столкнется оператор.

Выбор сплава

При выборе сплава необходимо учитывать четыре основных момента: наличие/содержание свинца, температура плавления, размер частиц сплава и прочность на разрыв. Содержание свинца, температура плавления и прочность на разрыв, как правило, указываются вместе. Таблица 1 содержит перечень данных по температурам плавления и прочностным характеристикам для 15 сплавов, используемых в пайке.

Таблица 1. Характеристики сплавов

Сплав Солидус, °C Ликвидус, °C Предел прочности на разрыв, МПа
Sn42 Bi58* -E- 138 55,2
Sn43 Pb43 Bi14 144 163 42,2
Sn62 Pb36 Ag2 179 189 46,2
Sn63 Pb37 -E- 183 46,2
Sn60 Pb40 183 191 42,7
Sn96,5 Ag3 Cu0,5* 217 219 50,6
Sn96,3 Ag3,7* -E- 221 61,4
Sn100* MP 232 12,4
Sn95 Sb5* 232 240 40,7
Sn95 Ag5* 221 245 69,6
Sn89 Sb10,5 Cu0,5* 242 262 82,7
Sn10 Pb88 Ag2* 268 290 33,8
Sn5 Pb92,5 Ag2,5 287 296 29
Sn10 Pb90 275 302 31,7
Sn5 Pb95 308 312 28,9

Примечание: * Сплавы не содержат свинца.

При температуре ниже значений, указанных в столбце «Солидус», сплав будет полностью твердым. При температуре выше значений, указанных в столбце «Ликвидус», сплав будет находиться в жидком состоянии. При температурах между этими значениями сплав становится пластичным — еще не полностью жидкий, но и не твердый, а значение прочности на разрыв близко к нулю. Для наилучшего смачивания паяемых поверхностей требуется пиковая температура: примерно на 15 °C или более градусов выше, чем значение в столбце «Солидус». Если последующие операции предусматривают работу с высокими температурами, например при производстве двусторонних печатных плат, то пиковая температура последующей операции должна быть ниже температуры, указанной в столбце «Солидус» для сплава, используемого в предыдущей операции.

Значения предела прочности при сдвиге и прочности на разрыв действительны только при температуре 25 °C на определенной скорости деформации для определенного возраста образца сплава. Прочность на разрыв падает при повышении температуры. При температуре около значения солидуса прочность на разрыв достигает значения, равного нулю.

Если одним из основных критериев для отбора паяльной пасты вы считаете прочностные характеристики, то в качестве значений, от которых необходимо отталкиваться, используйте приведенные. Используйте их для определения, какой сплав подойдет больше. Подберите два (или более) сплава, чтобы исключить вариативность паяного соединения и компенсировать возможные расхождения этих данных с фактическими прочностными характеристиками сплава. Учитывайте, что сплавы с более высокой температурой плавления имеют бóльшую прочность при высоких температурах. Например, сплав Sn95 Ag5 при 210 °C менее прочный, чем сплав Sn5 Pb95 при 210 °C, несмотря на большую разницу в значениях прочности, указанных для этих двух материалов (табл. 1).

Металлы увеличиваются в объеме при переходе из твердого состояния в жидкое. Во многих случаях, в том числе и при инкапсуляции компонентов, избыточный стресс, вызванный расширением сплава, может вызвать растрескивание вследствие деформации. Сплав в расплавленном состоянии заполняет эти трещины, что может привести либо непосредственно к поломке этого компонента, либо, в более отдаленной перспективе, вызвать поломку во время эксплуатации. При инкапсуляции старайтесь избегать использования сплавов, которые будут переходить в жидкое состояние при последующих операциях, связанных с повышением температуры.

После того как сплав выбран (рис. 3), необходимо определиться с размером частиц металлов. Таблица 2 дает представление о применимости сплава в зависимости от размера зерна при решении типичных задач нанесения паяльной пасты методом дозирования или через трафарет. Размеры, указанные для выводов в виде крыла чайки, окон трафарета круглого или квадратного сечения и диаметра капли при нанесении методом дозирования, представляют собой минимальные значения, рекомендуемые для этого размера зерна. Если требуются меньшие размеры, то используйте пасту с более мелким зерном.

 Частицы сплава под микроскопом

Рис. 3. Частицы сплава под микроскопом

Таблица 2. Зернистость порошка паяльных сплавов

Тип пасты Размер
зерна, мкм
Выводы в виде крыла чайки, мм Окно трафарета квадратного/круглого сечения, мм/дюйм Диаметр капли при дозировании, мм/дюйм
II 45–75 065/0,025 0,65/0,025 0,8/0,03
III 25–45 0,5/0,02 0,5/0,02 0,5/0,02
IV 25–38 0,3/0,012 0,3/0,012 0,3/0,012
V 10–25 0,2/0,008 0,15/0,006 0,25/0,01
VI 5–15 0,1/0,004 0,05/0,002 0,1/0,004

Использование слишком крупного порошка сплава при дозировании или трафаретной печати — причина многих проблем, ведущих к снижению качества. Применение же слишком мелкого порошка сплава просто будет стоить дороже, чем необходимо.

Выбор типа флюса

Своим современным наименованиям различные типы флюсов обязаны не только собственно особенностям состава, но и практике их использования в промышленности. Выделяют пять основных групп флюсов: R, RMA, RA, NC и WS. Давайте вкратце рассмотрим характеристики каждой из этих групп.

Четыре категории флюсов определяются военными техническими условиями QQ-S-571E. Наименования и сокращения для этих групп:

  • Rosin (R) — неактивированный канифольный флюс.
  • Rosin или Resin Mildly Activated (RMA) — среднеактивированный канифольный флюс.
  • Rosin или Resin Activated (RA) — активированный канифольный флюс.
  • Non-rosin или Non-resin (AC) — флюсы без канифоли.

В настоящее время в большинстве случаев аббревиатура AC заменяется на WS — водосмываемые флюсы.

Каждая категория флюсов имеет целый ряд уровней активности с ограничениями, определенными в результате испытаний.

В стандартах IPC (Международной ассоциации производителей электроники) также есть система классификации флюсов. В этой системе для маркировки флюса используются четыре знака в соответствии со стандартом J-STD-004. Они служат для описания продукта в зависимости от типа материала, включая такие категории, как «неорганический» или «на основе канифоли», с указанием примерного уровня активности и содержания галогенидов. Например, паяльная паста, не содержащая галогенидов, на основе канифоли с низкой активностью будет иметь маркировку ROL0. Здесь RO обозначает наличие канифоли (rosin), буква L является маркером активности — низкая (low activity), а цифра 0 используется для определения необнаруживаемых галогенидов.

Кроме того, стандарт IPC ввел новую категорию для флюсов, обозначаемых No-Clean, или NC, — флюс, не требующий отмывки. Эта новая категория флюсов определяется по нелипкому остатку и соответствию требованиям к защитной изоляции поверхностей (Surface Insulation Resistance, SIR) по результатам тестирования с результатом 10 8 Ом.

Каждая категория флюсов может быть вкратце описана путем указания уровня активности, физического количества остатка после оплавления и метода очистки, который должен быть использован для удаления этого остатка.

Rosin (R)

Rosin (R) — неактивированный флюс, содержащий канифоль и растворитель. Этот флюс имеет очень низкую активность и может быть использован только при пайке чистых или легко поддающихся пайке поверхностей. Согласно стандарту IPC, как правило, классифицируется как флюс ROL0. Остаток флюса R твердый, некоррозионный, нетокопроводный и, в большинстве случаев, может не удаляться после оплавления. Удаление остатка осуществляется при помощи соответствующего растворителя.

No-Clean (NC)

No-Clean (NC) — флюс, не требующий отмывки, имеющий в своем составе канифоль, растворитель и небольшое количество активирующих добавок. Флюс NC имеет активность от низкой до умеренной и предназначен для поверхностей, легко поддающихся пайке. Согласно стандарту IPC, как правило, классифицируется как флюс ROL0 или ROL1. Остаток флюса NC прозрачный, твердый, некоррозионный, нетокопроводный и, в большинстве случаев, может не удаляться после оплавления. Удаление остатка осуществляется при помощи соответствующего растворителя. Некоторые, но не все, флюсы NC удаляются сложнее, чем флюсы RMA.

Rosin mildly activated (RMA)

Rosin mildly activated (RMA) — среднеактивированный канифольный флюс, состоящий из канифоли, растворителя и небольшого количества активирующих добавок. Большинство флюсов RMA имеет довольно низкую активность и лучше всего подходят для поверхностей, легко поддающихся пайке. Согласно стандарту IPC, как правило, классифицируется как флюс ROL0, ROL1, ROM0 или ROM1. Остаток флюса RMA прозрачный и мягкий, в большинстве случаев некоррозионный и нетокопроводный. Требования к удалению остатков основаны на степени активности флюса и свойствах поверхностей или компонентов, на которые был нанесен флюс. Многие флюсы RMA проходят тестирование SIR как флюсы NC. Удаление остатка осуществляется при помощи соответствующего растворителя.

Rosin activated (RA)

Rosin activated (RA) — активированный канифольный флюс, имеющий в своем составе канифоль, растворитель и агрессивные активирующие добавки. Флюс RA может иметь активность такую же, как флюс RMA, или выше и используется для поверхностей с умеренной или высокой степенью окисления. Стандартная классификация по IPC — ROM0, ROM1, ROH0 или ROH1. Остаток флюса RA коррозионный. Все узлы, чувствительные к коррозии или возможной токопроводности, должны быть очищены от остатка флюса как можно скорее после оплавления. Удаление остатка осуществляется при помощи соответствующего растворителя.

Water soluble (WS)

Water soluble (WS) — водосмываемый флюс, состоящий из органических кислот, тиксотропного материала и растворителя. Флюс WS может иметь разную степень активности — от неактивной до чрезвычайно активной — и применяется для наиболее сложных для пайки поверхностей, например нержавеющей стали. Так как флюсы WS имеют широкий спектр активности, то выбор флюса должен происходить на основе данных о коррозионности и токопроводности остатка. Обозначение по стандарту IPC, как правило, начинается с букв OR (organic). Уровень активности обозначается буквами L (низкая), M (средняя) и H (высокая), а содержание галогенидов — цифрами 0 или 1. Согласно наименованию — остаток удаляется водой.

Диаграмма сравнения флюсов (рис. 4) отображает степень активности для каждой категории флюсов и их соотношение между разными категориями. Как видите, зачастую показатель активности для разных категорий одинаков.

 Диаграмма сравнения флюсов

Рис. 4. Диаграмма сравнения флюсов

Таблица 3 показывает совместимость различных типов флюса с наиболее распространенными металлами. Для таких материалов, как латунь, бронза и нержавеющая сталь, существует достаточно большая вариативность в составе сплава, поэтому каждый сплав должен быть предварительно протестирован с тем флюсом, который вы планируете использовать в производстве.

Таблица 3. Матрица пригодности к пайке

Материал поверхности RMA RAd WS NC Флюс WS высокой активности
Алюминий
Бериллиево-медный сплав
Латунь ? ? ?
Бронза ? ? ?
Кадмий
Хром Не пригоден для пайки
Медь
Гальванизированная сталь
Золото
Ковар
Магний Не пригоден для пайки
Мягкие сорта стали
Монель
Нихром
Никель
Железоникелевый сплав 42
Мельхиор
Палладий
Платина
Серебро
Покрытие из припоя
Нержавеющая сталь ?
Олово
Титан Не пригоден для пайки
Цинк

Примечание.
✔ — рекомендуется;
• — смачивает чистые поверхности;
✖ — не рекомендуется;
? — зависит от состава сплава.

Специальные характеристики флюса

Последнее, что необходимо обязательно учитывать при подборе паяльной пасты, — это различные специальные характеристики. Два различных по составу флюса могут иметь совершенно разные рабочие характеристики, даже если они одинаково классифицированы по QQ-S-571E и J-STD-004. Паяльные пасты со специальными характеристиками могут помочь решить такие производственные проблемы, с которыми другие пасты не справятся. Ниже мы приведем некоторые характеристики флюса, от которых зависит, насколько качественно паяльная паста будет справляться с поставленной задачей.

Низкая растекаемость

Снижение растекаемости паяльной пасты после нанесения позволит добиться высокой точности контуров дозы. Эта особенность паяльной пасты важна в тех случаях, когда контактные площадки расположены очень близко друг к другу и есть риск, что после оплавления между ними останутся мосты.

Ограничение растекания остатка

Остаток флюса остается либо на припое, либо очень близко к нему после оплавления. Уменьшенный остаток важен, например, тогда, когда используется флюс NC: как правило, в этом случае паяное соединение остается на видном месте, или в тех случаях, когда попадание остатка флюса на соседние поверхности может вызвать проблемы.

Отсутствие галогенидов

Паяльные пасты, не имеющие в своем составе галогенидов, маркируются цифрой 0 в качестве четвертого знака аббревиатуры по стандарту IPC J-STD-004A. Например, ROL0. Галогениды могут содержаться в некоторых активирующих добавках, присутствующих в составе флюса. Они помогают удалить оксиды благодаря своему высокому энергетическому уровню. Галогениды — это материалы, содержащие один из галогенов: хлориды, бромиды, фториды или йодиды.

Малый остаток

Количество остатка флюса после оплавления меньше, чем у обычных паяльных паст. Эта задача может быть решена либо снижением содержания флюса в паяльной пасте, либо за счет большей испаряемости флюса во время оплавления.

Трудно паяемые поверхности

Для трудно смачиваемых металлов или окисленных поверхностей могут понадобиться более активный флюс или дополнительные активирующие добавки, которые позволят улучшить обработку используемых материалов. Старые компоненты, компоненты из сплава 42 и т. п. требуют более тщательного выбора флюса.

Заполнение зазоров или работа с вертикальными поверхностями

Флюсы для этих задач разрабатываются с учетом того, чтобы они удерживали сплав паяльной пасты на месте до тех пор, пока не будет достигнут ликвидус. Эти составы предназначены для заполнения пропусков, отверстий и пайки на вертикальных поверхностях.

Примечание. Они, как правило, не пригодны для образования моста между двумя соседними пустыми контактными площадками на печатной плате вместо резистора с нулевым сопротивлением. Поверхностное натяжение расплавленного сплава слишком высоко, и мост «ломается» из-за отсутствия вертикальных поверхностей, между которыми он может быть протянут.

Ускоренное оплавление

Этот термин используется для описания нагрева паяльной пасты в течение менее чем 5 секунд. Паяльные пасты быстрого оплавления не разбрызгиваются даже при прогреве в течение всего 1/4 секунды. Типичные методы пайки, позволяющие добиться быстрого оплавления, включают лазерную пайку, пайку паяльником с жалом и индукционную пайку.

УФ-отслеживаемые

Добавляется флуоресцентный краситель, чтобы помочь при инспекции с помощью лучей УФ-диапазона. Неоплавленная паяльная паста может быть обнаружена при помощи специальной установки для визуального контроля. Инспектирование после оплавления может производиться как при помощи средств визуального контроля, так и человеком в темной комнате.

Нанесение методом переноса или пайка погружением

Это технология нанесения, при которой припой наносится путем окунания компонента или контакта в паяльную пасту. Тонкий, равномерный слой паяльной пасты должен покрыть погружаемый компонент. Эта техника используется при работе с продуктами, которые не подходят для трафаретной печати или метода дозирования, например корпуса с матричным расположением штырьковых выводов. Пасты для нанесения методом погружения также очень удобны для работы с платами, имеющими сквозные отверстия, в тех случаях, когда паяльной пасты, наносимой методом трафаретной печати для заполнения отверстий, недостаточно ввиду толщины трафарета.

Отсутствие склонности к образованию пор

IPC-7097A — это спецификация для проектирования и сборки BGA. Критерии инспекции для BGA и MicroBGA зачастую требуют, чтобы поры занимали не более 20% площади, а иногда — менее 9% или 4% в зависимости от положения шарика. Для достижения допустимых пределов образования пор для класса 3 используются специальные составы паяльных паст.

Заключение

В статье рассмотрены наиболее часто встречающиеся проблемы, с которыми сталкивается каждый, кто ищет паяльную пасту для своего производства. Помимо этого есть еще целый ряд дополнительных критериев при выборе как сплава, так и флюса, которые остались за рамками этого обзора, но могут иметь огромное значение при выборе паяльной пасты. Поэтому всегда стоит обратиться к поставщику паяльных материалов, чтобы еще раз проверить все требования, специфичные для вашего производства, и убедиться, что вы используете лучшую паяльную пасту.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *