Будь-який вид електронної техніки - це сукупність друкованих плат і схем, без яких функціонування електроніки неможливо. Міцність і надійність паяльних з`єднань на цих поверхнях залежать не тільки від професіоналізму працівника, справності верстата, але і від використовуваного речовини для пайки, дотримання правил його експлуатації та умов зберігання.
Загальні відомості
Паяльна паста являє собою пастоподібну масу, яка складається з безлічі маленьких частинок припою сферичної форми, флюсу і різних добавок. Навіщо вона потрібна і що з нею робити?
Пасти паяльні використовуються для поверхневого монтажу електронних компонентів методом пайки на друкованих платах, гібридних інтегральних схемах, підкладках з кераміки. Після нанесення на поверхню склад зберігає активність протягом кількох годин. Сфера застосування - промисловість.
Якою має бути
Паяльна паста повинна відповідати певним вимогам:
- що не окислюється;
- швидко не розпадатися на шари;
- зберігати властивості в`язкості і клейкості;
- залишати виключно видаляються відходи після пайки;
- чи розпилювати при впливі джерела нагріву з високою концентрацією;
- не чинити негативний вплив на плату з технічної точки зору;
- піддаватися впливу традиційних розчинників.
Характеристики
Форма і габарити частинок припою
Від характеристик частинок припою залежить те, яким чином буде здійснюватися нанесення паяльної пасти на поверхню. Склади з маленькими частинками до окислення схильні значно менше. До того ж, якщо речовина для пайки має великі частки нерегулярної форми, це загрожує закупоркою трафарету, отже, процедура нанесення зазнає краху.
Питома вага металу в складі
Цей показник визначає товщину оплавленого припою, від нього залежить ступінь опади і розтікання речовини для пайки. Товщина з`єднання після оплавлення знаходиться в прямій залежності від питомої ваги металу в складі пасти: чим його процентний вміст вище, тим більше товщина з`єднання після того, як здійснено оплавлення паяльної пасти. Від концентрації металу також залежить і вибір способу нанесення. Так, якщо паяльна паста містить його в обсязі 80%, наносити її слід трафаретним способом, якщо 90% - дозуванням.
Тип флюсу в складі пасти
Впливає на рівень активності речовини, наявність необхідності відмивання. Залежно від методу видалення флюсових залишків розрізняють три групи флюсів:
- Каніфольні. Основним складовим елементом є очищена натуральна смола, яка здобута з деревини сосни. Каніфольні флюси діляться на активований, среднеактівірованние і активовані слабокоррозіонние. Для перших властиві мінімальні показники активності, другі досить легко піддаються очищенню, забезпечують хороше змочування і розтікання припою, треті характеризуються найбільшими показниками активності і низьким рівнем попиту.
- Водосмиваемие. Містять органічні кислоти. Застосування водосмиваемого активного флюсу є гарантом отримання хорошого результату пайки, при цьому існує необхідність відмивання деионизированной водою, що має температуру 55-65 градусів.
- Безотмивние. Не потребують відмивання. Зроблені на основі смол натурального і синтетичного типу. Питома вага смоли в складі таких флюсів становить 35-45%. Виявляють середню активність, їх залишки після пайки не є корозійними і проводять, а концентрація твердих опадів може досягти максимум 2%.
властивості
в`язкість
Це не що інше, як густота паяльного пастоподібного речовини. Паста наділена здатністю зміни ступеня своєї в`язкості при впливі навантаження механічного типу. Визначити її можна за допомогою спеціальних приладів: віскозиметрів Брукфілда і Малкома. Як правило, цей показник вказується методом маркування.
Осадка
Паяльні пасти мають здатність збільшуватися в розмірах після, того як відбиток нанесений на поверхню. Розглянутий показник повинен знаходитися на низькому рівні, оскільки значне збільшення розмірів відбитка паяльної пасти є причиною утворення перемичок.
Час збереження властивостей
Знаходить своє відображення в таких показниках, як найбільший час перебування речовини на трафаретці до нанесення або після нанесення, яке не тягне за собою деградацію властивостей. У більшості випадків значення першого параметра знаходиться в межах 8-48 годин, другого - 72 години. Фіксуються ці показники виробником на упаковці. Причому може бути вказаний як один параметр (будь-який з двох), так і обидва.
клейкість
Ідентифікує можливість паяльної пасти утримувати SMD-компоненти на своїх місцях після інсталяції їх на поверхню і до паяльною процедури. Ступінь клейкості свідчить про «життєздатності» пасти і визначає її термін придатності. Обчислюється за допомогою реалізації спеціального тесту, при якому використовується традиційний тестер, здатний вимірювати силу, необхідну для пересування елемента певних вагових параметрів з площі пастоподібного речовини тих чи інших розмірів.
Наявність клеістой здатності і її рівень залежать від типу паяльної пасти. В середньому ж час утримання знаходиться в діапазоні 4-8 годин, в той час як максимальний показник, який характерний для ряду паст, може досягати 24 годин і більше.
Паяльна паста: як користуватися
Правила експлуатації умовно можна розділити на три блоки:
1. Загальні умови використання:
- приміщення, де виробляються паяльні роботи, має бути чистим, не бути джерелом або місцем зосередження пилу або будь-яких інших забруднень;
- з метою індивідуального захисту використовувати захисні окуляри для очей і рукавички для рук;
- для відмивання вже нанесеною пасти з поверхні плати застосовувати ізопропиловий спирт або інші речовини-розчинники.
2. До розкриття пакувальної тари:
- помістити пасту в приміщення, в якому температурний режим знаходиться в межах 22-28 градусів, а вологість - 30-60%;
- перед тим як відкрити упаковку, витримати пасту при кімнатній температурі як мінімум пару годин, при цьому вдаватися до застосування штучних способів розігріву речовини категорично заборонено;
- в процесі роботи паяльне речовина слід регулярно перемішувати.
3. Після розтину пакувальної тари:
- нанести на трафаретне полотно приблизно 2/3 від усієї кількості паяльного речовини-
- враховуючи швидкість виробничого процесу, у міру використання нанесеною пасти необхідно додавати невеликими порціями залишився паяльне речовина;
- якщо друковані роботи завершені, а паяльна паста для поверхневого монтажу залишилася, ні в якому разі не можна змішувати її з новою, а зберігати слід в окремій ємності в холодильному обладнанні;
- якщо паяльні роботи не закінчені, для їх продовження можна використовувати як розпочату паяльну пасту, так і нову, головна умова тут - змішати раніше розкриту пасту в співвідношенні 1: 2 з новою і ретельно перемішати для отримання однорідної маси;
- монтаж компонентів на друковану плату слід зробити якомога швидше, власне кажучи, такими ж прискореними темпами її потрібно потім і пропаять;
- в разі виникнення вимушеної паузи в роботі, яка перевищить 60 хвилин, залишки паяльної пасти (тобто тієї пасти, яка була нанесена на трафарет, але використана не до кінця) прибрати в спеціальну ємність і щільно її закрити;
- з метою отримання високоякісної трафаретного друку рекомендується проводити очищення трафаретного полотна кожні 40-45 хвилин.
способи нанесення
Паяльні пасти можуть бути нанесені двома способами: каплеструйних і трафаретним. Перший заснований на використанні диспенсерів, а другий - на застосуванні трафаретних принтерів.
каплеструйний метод
Діспенсерная друк - спосіб нанесення паяльного речовини за допомогою його «вистрілювання» при практично кімнатних температурних показниках (близько 30 градусів) з картриджа через ежектор на друковану плату саме в те місце, в яке слід нанести пасту, виходячи зі схеми плати. Картридж перебуває в постійному русі, слідуючи по ординате і абсциссе над поверхнею друкованої плати. Від нього залежить правильність нанесення паяльного шару. Картридж зупиняється саме там, де потрібно, і точно в той час, коли потрібно, завдяки справно функціонуючої приводний системі. У домашніх умовах можуть використовуватися не ежектор і картридж, а інший дозатор паяльної пасти - шприц.
трафаретний метод
Користується найбільшою популярністю, має на увазі нанесення пасти на паяльну поверхню за допомогою продавлювання через апертури в трафаретному полотні спеціально призначеним інструментом - ракелем. При цьому ракель здійснює перемещательние руху по поверхні трафарету в горизонтальному положенні.
Покрокова інструкція при трафаретному способі:
- Крок 1. Зафіксувати паяльну поверхню (плату) в робочій зоні.
- Крок 2. Поєднати з абсолютною точністю паяльну плату і трафарет.
- Крок 3. Видавити або нанести необхідну кількість паяльної пасти на трафаретне полотно.
- Крок 4. Нанести пастоподібні речовина через трафарет, використовуючи ракель.
- Крок 5. Перевірити якісні характеристики нанесення паяльного речовини.
- Крок 6. Зняти паяльну поверхню.
- Крок 7. Провести очистку трафарету.
Умови зберігання
Паяльні пасти вимагають не тільки дотримання правил експлуатації, а й особливих умов зберігання, основні серед них такі:
- температура приміщення, де зберігається речовина, не повинна перевищувати 25 ° С;
- температурний діапазон зберігання пасти залежить від виробника і може знаходиться в межах 4-10 ° С;
- придатність пасти при зберіганні в рекомендованих умовах для складів з водосмиваемимі флюсами становить 3-6 місяців, а з незмивним - 6-12 місяців;
- пайка паяльною пастойдолжна здійснюватися в приміщенні, де показник відносної вологості відповідає 60-80%.
- розпочаті пасти дозволяється зберігати не більше 12 годин;
- з метою зниження ступеня деградації, яка залишилася від попереднього процесу пайки, в нових паяльних роботах пасту задіяти можна, але тільки з додаванням нової;
- банки, картриджі та шприци з паяльним речовиною зберігати слід тільки у вертикальному положенні, наконечниками шприців вниз для виключення можливості розшарування.
Температурний режим
Паяльні пасти чутливі до істотно низьким і високим показникам температури. З огляду на те, що в основі містяться два матеріалу різної щільності (флюс і припій), вважається можливим природний процес розшарування флюсу та інших складових елементів паяльного речовини, а також виникнення тоненького шару флюсу над поверхнею. Знаходження пасти під впливом високих температур тривалий час призводить до значного розшарування флюсу і залишилася пасти, є причиною утворення товстого приповерхневого шару флюсу. Що ж виходить в результаті? А виходить, що паста паяльна позбавляється своїх властивостей, а, отже, нанесення її на поверхню буде дефективних. Температурний режим, показники якого вище 30 ° С, і зовсім спровокує хімічне розкладання паяльного речовини.
При впливі низьких температурних показників паста втрачає свою смачивающую здатність, оскільки активатори флюсу частково або повністю переходять в осад. Склади деяких виробників все ж можна зберігати при температурі від -20 до + 5 ° С.
вплив вологи
Найбільш згубний вплив на паяльну пасту роблять не низькі і високі температури, а волога. Якщо рівень вологості підвищений, припойні кульки, що знаходяться в складі пасти, починають окислюватися швидкими темпами, що призводить до розтрати активаторів флюсу з метою твори очищення кульок, а не на паяемие поверхні, як це повинно бути. При попаданні вологи паста розтікається, утворюються перемички і кульки припою, розбризкується флюс / припій, зміщуються електронні компоненти в процесі пайки, зменшується час утримання компонентів електронного типу.
Чи можна зробити в домашніх умовах
Чи може бути створена паяльна паста своїми руками вдома? Звісно так!
рецепт 1
Інгредієнти: пальмоядровое масло, хлористий амоній (5-10%), солянокислий анілін.
Спосіб приготування: хлористий амоній і солянокислий анілін змішати з Пальмоядрова маслом до отримання однорідної пастоподібної маси.
рецепт 2
Інгредієнти: масло рослинного походження (100 г), жир яловичий (300 г), каніфоль натуральна (500 г), хлористий амоній (100 г).
Спосіб приготування: масло, жир і каніфоль розплавити в широкій порцелянової чашці на водяній бані. Розтерти амоній в порошок і додати в суміш. Ретельно перемішати до отримання пасти.
рецепт 3
Інгредієнти: хлористий амоній (100 г), масло мінеральне (900 г).
Спосіб приготування: розтерти інгредієнти в ступі з порцеляни. Зберігати в скляній посудині закритого типу.
