Паяльная паста

Паяльная паста (припойная паста)

Паяльная паста (припойная паста) — механическая смесь порошка припоя, связующего вещества (или смазки), флюса и некоторых других компонентов.

Паяльные пасты широко применяются в радиоэлектронной промышленности для монтажа планарных (SMD) компонентов на печатную плату. Специальные паяльные пасты нашли применение при монтаже медных и латунных труб и фитингов в системах водоснабжения.

Особенности паяльной пасты QLT-P862-W89-3-J5-B

Высококачественная паяльная паста QLT-P862-W89-3-J5-B относится к универсальным паяльным пастам для трафаретного нанесения, поскольку позволяет решать большинство задач на производстве. Размер частиц 25-45 мкм высокой точности, гарантирует воспроизводимую четкость отпечатков на плате, нанесенный отпечаток прекрасно держит форму и не снижает клейких свойств в течение 2 часов после нанесения на плату.

Характеристики паяльной пасты

• Непроводящий остаток
• Срок жизни на трафарете до 12 часов
• Не корродирующий флюс
• Отсутствует разбрызгивание припоя во время оплавления
• Малое количество осадка
• Оптимальная скорость печати 10-75 мм/сек

Технические характеристики

Паяльные пасты QLT-P862-W89-3-J5-B были разработаны для трафаретной печати. Сочетание сплава Sn62/Pb36/Ag2 и размера частиц порошка типа 3, 4 или 5 в паяльной пасте позволяет использовать её в любой открытой системе трафаретной печати. Для восстановления реологических свойств, рекомендуем использовать специальный разбавитель для паяльной пасты QLT- (WB)Thinner-B.

Хранение и срок годности

Паста относится к типу NC безотмывочных паяльных паст и в нормальных условиях эксплуатации отмывка не требуется. При необходимости остатки флюса после пайки можно удалить отмывочной жидкостью АкваКлин в системе струйной отмывки. Срок годности составляет 12 месяцев с даты производства при условии правильного обращения и хранения при 3°C-10°C.

Мы рекомендуем использовать линейный профиль для этой пасты, так как это обеспечит оптимальную активность пасты и отличное смачивание. Если по какой-либо причине необходимо использовать нелинейный профиль (профиль смачивания), плата не должна находиться в зоне преднагрева дольше 120 секунд, а температура не должна превышать 160°C.

## Поделитесь Вашим мнением!

## Паяльная паста ОПР-1МТ отмывочная модифицированная на основе оловянно-свинцовых сплавов Sn63Pb37 и Sn62Pb36Ag2

Паяльная паста ОПР-1МТ отмывочная на основе оловянно-свинцовых сплавов Sn63Pb37 и Sn62Pb36Ag2 (Тип порошка 3 и 4), средней активности безгалоидная некоррозионная слабоактивированная. Предназначена для поверхностного монтажа электронных сборок.

### Характеристики пасты:
- Для нанесения с помощью трафаретной печати с шагом апертуры до 0.4 мм (Тип 4), выше 0.5 мм (Тип 3).
- Используется для проведения пайки труднопаяемых и окисленных поверхностей.
- Используется для монтажа компонентов, чувствительных к теплу.
- Обладает низким содержанием остатков после пайки.
- Оплавление проводится различными методами воздействия тепла.
- Обладает высокими показателями по растекаемости, включая поверхности стали.
- Паяный шов имеет блестящую и однородную поверхность.
- Не содержит токсичных веществ.

### Спецификация паяльной пасты:
- Соответствует стандартам J-STD-006 B, IEC 61190-3
- Тип 3 (25-45 мкм), Тип 4 (38-20 мкм)
- Частицы: -325/+500 меш (Тип 3), -400/+500 меш (Тип 4)
- Коррозия: Индукционная коррозия после пайки на медном купоне не наблюдается.
- Реакция: испытание на реакцию Медного зеркала пройдено.

### Рекомендации по применению:
- Рекомендуемая температура плавления: 183°C (Sn63Pb37), 179°C (Sn62Pb36Ag2)
- Вязкость по Брукфильду: высокая
- Время жизни на трафарете: 10 ч при температуре 22°С и влажности 70%

При необходимости рекомендуется использовать отмывку водой или отмывочной жидкостью ОФ-1.

Рекомендуемый термопрофиль

Оплавления паяльной пасты ОПР-1МТ на базе сплавов Sn63Pb37 и Sn62Pb36Ag2 должен соответствовать требованиям международных стандартов.

Подготовка к эксплуатации

Требования к паяльным пастам

Основные физико-химические свойства паяльных паст определяются благодаря введению в порошок припоя 4 — 15% связующих веществ.

Именно они (иногда с добавлением растворителя) придают пасте нужную консистенцию, препятствуют её расслоению и растеканию, придают клеящие свойства, адгезию к подложке. Связующее вещество нейтрально по отношению к припою в ходе хранения и пайки, а при нагреве улетучивается или расплавляется без образования трудноудалимых твёрдых остатков.

В качестве связующих веществ используются органические смолы или их смеси, разбавители и другие вещества. К ним добавляются пластификаторы, тиксотропные вещества. Последние препятствуют оседанию частиц порошка припоя во время хранения, обеспечивают заданный диапазон вязкости.

Нанесение паяльной пасты

Стандартное нанесение паяльных паст производится с помощью трафаретной печати. Альтернативой этому процессу является поточечное нанесение капель пасты дозатором, однако это менее продуктивно.

• Паста для трафаретной печати: в контейнерах по 500 г.
• Паста для дозаторов: в одноразовых картриджах по 30 или 125 г.

Хранить пасту необходимо в холодильнике, иначе она начинает расслаиваться.

Станки трафаретной печати бывают ручными и автоматизированными. Станки для высокоточных трафаретов имеют четырёхсторонний механизм натяжения полотна, станки попроще натягивают трафарет только за две стороны. Все станки снабжаются средствами тонкой юстировки положения трафарета. Для повышения производительности и качества иногда оснащаются системой очистки трафаретов, предотвращающей загрязнение поверхности платы паяльной пастой.

Порошок припоя и флюс

Порошок припоя предъявляет жесткие требования по наличию примесей и однородности частиц.

Флюс также играет важную роль в составе паяльной пасты, определяя её характеристики. Он включает в себя различные вещества, в зависимости от цели использования. Согласно ГОСТ 19250-73 Флюсы паяльные. Классификация существует множество групп флюсов.

Материалы для приготовления пасты

• Связующие вещества
• Органические смолы
• Разбавители
• Пластификаторы
• Тиксотропные вещества

Влияние состава паяльной пасты на процесс пайки

В бессвинцовых пастах данный компонент очень важен для обеспечения смачиваемости паяемых поверхностей. Остальными компонентами могут быть пластификаторы, отдушки и ингибиторы.

Большинство паст содержат 10–12% флюса в весовом соотношении. В объемном соотношении процент металл-флюс может составлять примерно 50 на 50.

Вязкость паяльной пасты

Вязкость определяет способность пасты удержать установленный компонент и спозиционировать его при пайке. Особенно важна вязкость пасты при монтаже высоких компонентов и компонентов с нестандартной геометрией корпуса.

Со временем вязкость пасты изменяется. Для ее определения проводится тестирование в течение определенного времени. Теоретически отпечатки паяльной пасты после ее нанесения и отделения трафарета должны иметь вертикальные ровные края и сохранять свою форму до момента монтажа компонентов.

В реальности любая паста обладает осадкой, из-за которой стороны отпечатков оплывают и меняют геометрию. Осадка любой пасты должна быть минимальной, чтобы исключить возможность образования перемычек пасты между контактными площадками, проводниками или элементами разводки, которые в дальнейшем могут привести к коротким замыканиям в схеме.

Тест на осадку проводится на паяльной пасте, нанесенной через специальный трафарет на печатную плату со сплошным меднением. Осадка оценивается при разных температурных условиях.

Важность выбора паяльной пасты

Из описанных выше характеристик паяльной пасты видно, что правильный выбор состава и свойств пасты играет ключевую роль в процессе пайки компонентов на печатных платах. Важно следить за качеством пасты, ее вязкостью и осадкой для успешного монтажа и пайки.

Паяльная паста является связующим элементом, обеспечивающим электрический и механический контакт между печатной платой и поверхностно-монтируемым компонентом. Важными влияющими факторами для обеспечения данного контакта являются качественная печать, контролируемый процесс пайки и качество паяльной пасты, процесс установки компонента. После нанесения пасты на контактных площадках платы остается отпечаток, имеющий определенную геометрию и объем. Именно этот объем пасты и обеспечивает качество пайки. После нанесения пасты на контактные площадки требуется установить компонент, затем плата будет транспортирована в печь и паста оплавлена. Вязкость, осадка и тиксотропность — ключевые параметры, обеспечивающие стабильность паяльной пасты до этапа монтажа компонентов.

В идеале монтаж компонентов должен выполняться сразу после нанесения пасты, без задержек. В реальности на производстве между нанесением пасты и монтажом компонентов существует временной интервал, который может быть вызван, к примеру:

В ходе пайки, за счет сил поверхностного натяжения, паяльная паста может приводить как к «центрированию» компонента, так и к образованию дефектов типа «надгробный камень». Впрочем, при образовании дефектов паста — лишь необходимое условие для его формирования, основными причинами могут являться:

Но при всех этих причинах именно поведение паяльной пасты определяет формирование будущего дефекта.

Оплавление

Чаще всего в результате оплавления должен образоваться надежный электрический и механический контакт между медью (Cu, с финишными покрытиями) печатной платы и оловом (Sn, опять же, с покрытием, и, возможно, не чистым, а в составе сплава) — рис. 4. В технологии поверхностного монтажа оплавление — один из самых ответственных этапов технологического процесса. Наиболее распространено оплавление за счет конвекционного нагрева, но есть и альтернатива, такая как парофазная пайка. Однако для ряда изделий до сих пор применяется пайка волной, ее улучшенная реализация — селективная пайка, позволяющая производить пайку выводных компонентов (чаще всего разъемов) на плате с компонентами для поверхностного монтажа. Есть и более узкоспециализированные методы пайки — инфракрасным нагревом, лазером. Суть процесса заключается в том, что нанесенной на печатную плату паяльной пасте требуется образовать соединение между компонентом и печатной платой за счет нагрева всей системы (или конкретных точек пайки).

Рис. 4. Интерметаллическое соединение на границе металлизация печатной платы — припой — металлизация компонента

Как уже было сказано, паяльная паста представляет собой смесь из металлического порошка и флюса. Флюс, в свою очередь, также может содержать несколько составляющих, влияющих на формирование паяного соединения. Формирование подобного паяного соединения следует строго контролировать. Это касается не только нагрева, но и охлаждения пайки. Общая последовательность этапов нагрева и охлаждения называется температурным профилем оплавления. Каждая стадия пайки имеет свой градиент скорости нагрева или охлаждения. Для оптимальной пайки каждый припой и каждая паяльная паста имеет свой рекомендованный температурный профиль оплавления. Для большинства изделий (плат) температурные профили является оригинальным. К примеру, температурный профиль для материнской платы компьютера и платы для мобильного телефона будут различаться между собой. Кроме того, важными условиями процесса являются такие аспекты, как односторонний или двусторонний монтаж, выполнение пайки в среде инертного газа (азота). Все это оказывает влияние на технологическое окно температурного профиля, по которому в реальности будет проводиться оплавление.

Именно поэтому для любой паяльной пасты представлен диапазон (окно) температурного профиля, в пределах которого может проводиться пайка именно данной пастой (рис. 5). У любого температурного профиля (рис. 6) есть ряд характерных зон, таких как:

Рис. 5. Технологическое окно температурного профиля паяльной пасты

Рис. 6. Порошок 3 го типа для припоя SAC

Паяльная паста — сложная, хоть и двухкомпонентная смесь, обладающая рядом характеристик, чрезвычайно важных для формирования качественного надежного паяного соединения. Технологические процессы нанесения пасты, монтажа компонентов и пайки — своего рода искусство, поскольку каждый является многофакторным процессом, умение управлять которым приходит далеко не сразу. И только личный опыт сможет гарантировать конечное качество пайки.

Тиксотропность

Этот параметр определяется специальными веществами, поддерживающими требуемый уровень вязкости. Как сказано выше, со временем от момента нанесения (выкладки) пасты на трафарет вязкость паяльной пасты изменяется. После окончания движения ракеля паста начинает растекаться за счет уменьшения вязкости. Для стабильности формы отпечатка и уменьшения растекания и осадки и контролируется уровень тиксотропности, который в свою очередь влияет на указанные параметры.