Гибка и резка 

Как паяют SMD-компоненты. Паста для пайки: какие бывают виды данного состава и их особенности Паста с припоем

Даже если тебе никогда в жизни не придётся самостоятельно иметь дело с чип-деталями, надо понимать, что 99% всей современной электроники создаётся именно на их основе. Поэтому каждый уважающий себя радиолюбитель должен хотя бы в общих чертах представлять SMD-техпроцесс.
В предыдущем уроке мы уже познакомились с так называемыми SMD-компонентами (чип-компонентами). Сейчас же пришло время узнать, как осуществляется их монтаж и пайка.
Можно припаять SMD-деталь и с помощью самого обычного припоя и паяльника с тонким жалом. Процесс состоит из трёх шагов:

Наносим припой на одну контактную площадку;
- с помощью пинцета устанавливаем чип-компонент на нужную позицию и, удерживая деталь пинцетом, прогреваем один из его выводов. Деталь зафиксирована, пинцет можно убрать;
- припаиваем второй вывод компонента.

Ручная пайка SMD-компонентов

Примерно таким же образом можно паять SMD-транзисторы и микросхемы.

Но ручная пайка – это очень долгий и кропотливый процесс, поэтому применяется только радиолюбителями для создания единичных конструкций. На крупных радиозаводах всё стараются автоматизировать. Поэтому там никто не паяет каждую деталь по отдельности паяльником, процесс совершенно другой.

Ты уже знаешь, что такое припой: гибкая оловянно-свинцовая проволока, которая при нагреве паяльником расплавляется, а после остывания застывает и надёжно фиксирует вывод радиодетали, обеспечивая при этом электрический контакт. Но припой может быть не только в виде оловянно-свинцового прутка. Можно создать припой в виде пасты, которая так и называется – паяльная паста. Паста содержит в своём составе и флюс, и мельчайшие частички олова. При нагреве паста расплавляется, а после остывания застывает, обеспечивая электрический и механический контакт.

Паяльная паста наносится на все контактные площадки. При производстве опытных образцов и мелкосерийных партий пасту наносят с помощью ручных дозаторов: шприцом, например, или даже зубочисткой. Но при крупносерийном производстве используется другая технология нанесения пасты. Сначала изготавливается трафарет: тонкий лист из нержавеющей стали, в котором имеются отверстия, точно совпадающие с контактными площадками печатной платы. Трафарет прижимается к печатной плате, сверху наносится слой паяльной пасты и разравнивается специальным шпателем. Затем трафарет поднимается, и таким образом буквально за пару секунд паяльная паста оказывается нанесённой на все контакты печатной платы.

Печатная плата с нанесённой на контактные площадки паяльной пастой

Теперь на плату можно устанавливать компоненты. SMD-компонент можно аккуратно установить на нужные контактные площадки. В радиолюбительстве установку компонентов производят вручную с помощью обычного или вакуумного пинцета, а на крупных производствах эту операцию выполняют роботы, которые могут установить до нескольких сотен деталей в минуту! Благодаря тому, что паяльная паста вязкая, компонент как бы фиксируется на своём месте, и это очень удобно.

После установки всех SMD-компонентов происходит пайка платы. Плата помещается в специальную печь, где за несколько минут нагревается примерно до 300С. Паяльная паста расплавляется, а после остывания обеспечивает механический и электрический контакт компонентов. Для того, чтобы избежать термоударов, важно настроить термопрофиль, то есть скорость нагрева и охлаждения печатной платы. В промышленности используются специальные многозонные печи, в каждой камере которых поддерживается строго заданная температура. Печатная плата, двигаясь по конвейеру, последовательно проходит все зоны печи.

Паяльные печи: промышленная (слева) и для мелкосерийной пайки (справа)

В мелкосерийном и опытном производстве используются компактные печки, в которых платы «запекаются» по одной. Радиолюбители и вовсе иногда приспосабливают для этих целей бытовые духовые шкафы, или нагревают печатную плату горячим воздухом с помощью промышленного фена. Конечно, качество пайки при таких кустарных методах очень нестабильно, но и требования к надёжности радиолюбительских конструкций обычно не высокие.

После окончания пайки плату промывают от остатков флюса, входящего в состав паяльной пасты, сушат и проверяют. Если в конструкции имеются DIP-компоненты, их припаивают в последнюю очередь, и даже на крупных радиозаводах этот процесс производится, как правило, вручную. Дело в том, что автоматизировать DIP-процесс очень сложно и дорого, именно поэтому современная радиоэлектроника в основном проектируется на SMD-компонентах.

Паяльные пасты для светодиодов

ALPHA Lumet P52

Низкотемпературная безотмывочная паяльная паста для светодиодов

Паяльная паста P52 из серии паст для светодиодов Lumet - это низкотемпературная паста для пайки особо чувствительных компонентов, в том числе и LED. Точка плавления бессвинцового сплава этой паяльной пасты ниже 140 о С, и паста отлично ведет себя с темопрофилями с пиками в 155-190 о С. После оплавления оставляет прозрачные твердые бесцветные остатки и не требует отмывки. Сплав олово-висмут-серебро точно выдержан, что гарантирует максимальную точность паяного соединения и стойкость к термоциклированию.


Технические характеристики Lumet P52

Sn42/Bi57.6/Ag0.4

Температура плавления

90%, вязкость M21

Способ нанесения

Для нанесения через трафарет

Тип пасты

Тип 3, частицы 25-45 мкм

Артикул

Наименование

Сплав

Упаковка

По запросу

Паяльная паста Lumet P52 M21

Sn42/Bi57.6/Ag0.4

По запросу

Паяльная паста Lumet P52 M21

ALPHA Lumet P39

Бессвинцовая безотмывочная паяльная паста для светодиодов

P39 подойдет для монтажа SMD LED по бессвинцовой технологии в случаях, когда необходимо контактными автоматическое тестирование (pin test). Паста отлично наносится через трафарет, имеет долгий срок жизни на трафарете, а также обладает отличной клейкостью, благодаря чему компоненты хорошо выравниваются после установки на пасте. Точно выдержанные сплавы полностью коагулируют, пустоты после пайки минимальны, а остатки флюса прозрачные и твердые, что делает эту пасту идеальной для пайки LED.


Технические характеристики Lumet P39

Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5

Sn98.5/Ag0.8/Cu0.7

Температура плавления

88.8%, вязкость M17

Способ нанесения

Для нанесения через трафарет

Тип пасты

Тип 4, частицы 20-38 мкм (или Тип 3, частицы 25-45 мкм по запросу)

ROL0, низкоактивный канифольный флюс без содержания галогенов

Артикул

Наименование

Сплав

Упаковка

По запросу

Паяльная паста Lumet P39 M17

Sn98.5/Ag0.8/Cu0.7

По запросу

Паяльная паста Lumet P39 M17

Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5

ALPHA Lumet P33

Бессвинцовая безотмывочная паяльная паста для SMD с мелким шагом

Lumet P33 - это бессвинцовая паяльная паста монтажа SMD с мелкими апертурами до 0.008мм 2 , которая выдерживает широчайший диапазон термопрофилей и облегчает переход на бессвинцовую технологию пайки. После оплавления соединения обретают приятный внешний вид, расброс нежелательных шариков припоя минимален. Паяльная паста Lumet P33 протестирована в соответствии всем основным стандартам на активность, коррозионность, реологию, образование пустот и тд.


Технические характеристики Lumet P34

Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5

Температура плавления

88.5%, вязкость M13 или M04

Способ нанесения

Для нанесения через трафарет или для пневмодозатора

Тип пасты

Тип 3, частицы 25-45 мкм

ROL0, низкоактивный канифольный флюс без содержания галогенов
Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5

Артикул

Наименование

Сплав

Упаковка

Безопасность

Хотя материалы компании ALPHA ® не являются токсичными, их использование в типичных методах пайки будет сопровождаться выделением дыма и паров, крайне опасных и по требованию СанПиН эти вещества должны быть адекватно удалены из рабочей зоны, как для защиты здоровья монтажника, так и для его комфорта, с помощью дымоулавливающих устройств. В данном случае необходимы системы фильтрации воздуха, способные не только убрать запах и дым из воздуха, а также обеспечить полную отборку воздуха от примесей и вредных вещей. Среди наиболее зарекомендовавших себя производителей дымоуловителей, выделяется компания BOFA International, которая производит различные решения для обеспечения безопасности и качества работ монтажника.

Другие паяльные пасты ALPHA ®

Так же доступны другие паяльные пасты производства ALPHA ® . Перед заказом, пожалуйста, уточняйте доступность и сроки поставки.

К выбору паяльной пасты нужно подходить с особой внимательностью. В значительном количестве случаев дефекты поверхностного монтажа зарождаются еще до того, как паяльная паста была извлечена из упаковки. Дело в том, что разработанные изготовителем характеристики паяльных паст (время схватывания, время жизни на трафарете, реология) по мере старения пасты могут подвергаться негативным изменениям. Паяльные пасты особенно чувствительны к теплу и влажности, воздействие которых может существенно повлиять на свойства и срок хранения пасты. Некоторое расслоение паяльной пасты, когда на ее поверхности появляется небольшое количество флюса, является нормальным для паяльной пасты. Но в результате воздействия избыточного тепла расслоение пасты резко возрастает, приводя к изменению ее реологии и, следовательно, дефектам нанесения и оплавления. Внешним признаком этого явления может служить значительное количество флюса, выделившееся на поверхности пасты. Этих изменений можно избежать, соблюдая условия транспортировки, хранения и применения. Компания ALPHA® поставляет свои паяльные пасты по специальной схеме, соблюдающей все требования, для того чтобы сохранить качество и технологичность своих продуктов. Принципы транспортировки заключаются в минимизации негативного воздействия окружающей среды на паяльную пасту и сводятся к сокращению времени транспортировки и использованию термоизоляционной упаковки.

Паяльную пасту рекомендуется хранить в холодильнике при температуре около 4оС, что в большинстве случаев удваивает срок ее хранения. При невозможности хранить пасту в холодильнике необходимо контролировать температуру и влажность воздуха в помещении, где хранится паяльная паста, не допуская резких перепадов. Температура воздуха не должна превышать 25оС, а влажность - 80%. При подготовке паяльной пасты к работе следует извлечь ее из холодильника и дать ей возможность прогреться естественным путем до комнатной температуры. Не следует распечатывать пасту и открывать банку до того, как паста полностью прогреется, что в среднем занимает 4-6 часов.

G5-SM800, G4(A)-SM833, G5(A)-SM833

Пасты с флюсом, не требующим отмывки, состоящие из RMA-флюса и припойного порошка, слабо подверженного процессам окисления и с равномерным распределением частиц постоянной, строго сферической формы.

Применяемый флюс является продуктом новейшего поколения, не требующим отмывки. Используемый флюс не содержит галогенов. Это позволяет улучшить не только технологические свойства припоя, но и значительно увеличить надёжность изделий. Потребителями нашей пасты отмечена очень хорошая растекаемость припоя по инверсионному золоту (как у паст с активным флюсом) и улучшенная пайка элементов изготовленных по бессвинцовым технологиям. Это особенно важно в период, когда часть элементов изготовлена по старым технологиям (с использованием свинца), а выводы другой части элементов уже не содержат свинца, например, из сплава серебро-палладий.

  • Используемые сплавы: Sn63/Pb37; Sn62/Pb36/Ag2
  • Не требует отмывки – после пайки остатки флюса не способствуют коррозии и другим процессам, вызывающим ухудшение электронных характеристик изделия.
  • Высокая смачиваемость во время процесса оплавления. Обеспечивает качественное удаление оксидных плёнок с поверхностей паяемых металлов.
  • Высокая надёжность образуемых паяных соединений.
  • Не вызывают образование шариков припоя вблизи контактных площадок.
  • Применяются для компонентов с малым шагом выводов
  • Не способствуют образованию перемычек между выводами компонентов после пайки за счёт резкого осаждения.
  • Длительный срок хранения при минимальном изменении вязкости.
G5-SM800 тип 4 G4(A)-SM833 тип 3 G5(A)-SM833 тип 4 Ед. изм.
Припой Состав Sn63/Pb37 Sn62/Pb36/Ag2 Sn62/Pb36/Ag2 -
Размер частиц 20-38 20-45 20-38 Мкм
Тип Сфера Сфера Сфера -
Т плавления 183 179 179 °С
Флюс Тип RМА RМА RМА -
Содержание галогенов НЕТ НЕТ НЕТ -
Сопротивление 1.8х10 5 1.8х10 5 1.8х10 5 Ом.см
Паста Содержание флюса 9.5±0.2 9.5±0.2 9.5±0.2 %
Вязкость (25 °С) 210±20 210±20 210±20 kcP
Растекание 94.0 94.0 94.0 %
Срок хранения (при t 0-10°С) 12 12 12 мес.

http://fr4.ru/upload/fr4/paste/reflow_profile.pdf

Водосмываемые паяльные пасты Union Soltek.

G4-WS500, G4А-WS500

Отличительной особенностью этих паст является высокотехнологичность пасты с водорастворимым флюсом, остатки которого, легко удаляются горячей водой, без использования дополнительных растворителей. Эти пасты идеально подходят для процессов пайки поверхностей печатных плат и компонентов с плохой паяемостью и для технологических процессов, включающих в себя требование обязательной промывки плат.

  • Используемые сплавы: Sn62/Pb36/Ag2; Sn63/Pb37
  • Легкость очистки при пайке оплавлением
  • Широкое окно профиля оплавления
  • Для SMT процессов, требующих водное промывание плат.

Спецификация

G4-WS500 G4(A)-WS500 Ед. изм.
Припой Состав Sn63/Pb37 Sn62/Pb36/Ag2 -
Размер частиц 20-45 20-45 Мкм
Тип Сфера Сфера -
Т плавления 183 179 °С
Флюс Тип PМА PМА -
Содержание галогенов НЕТ НЕТ -
Сопротивление 1.8х10 5 1.8х10 5 Ом.см
Паста Содержание флюса 10.0±0.2 10.0±0.2 %
Вязкость (25 °С) 450±100 450±100 kcP
Растекание 94.0 94.0 %
Срок хранения (при t 0-10°С) 12 12 мес.

Термопрофиль на паяльные пасты серий G4 & G5 http://fr4.ru/upload/fr4/paste/reflow_profile.pdf

Бессвинцовые паяльные пасты Union Soltek.

ULF-208-98, ULF-308-98, LF3-981

Это - бессвинцовые паяльные пасты, на основе Pb-free порошкообразного припоя. Припой изготовлен из высокочистого сплава, содержащего минимальное количество примесей в соответствии с требованиями стандартов J-STD-006 и EN29453 (содержание свинца в сплаве в 10 раз меньше допустимого значения разрешаемого этими стандартами). Порошок припоя изготавливается путём распыления в газовой среде центрифугой методом разбрызгивания. Получаемые частицы высококачественного порошка, имеют строго сферическую форму, что в свою очередь уменьшает окисление, затем смешивают с высоко технологическим флюсом.

Поскольку пасты не содержат свинец, это вносит свой вклад в защиту окружающей среды.

Паяльная паста LF3-981 предназначена для обеспечения низкой температуры в процессе поверхностного монтажа. Бессвинцовый сплав (Sn42/Bi58) с температурой плавления 138°С имеет широкое окно оплавления и может использоваться с пиковыми температурами термопрофиля от 160°C до 190°C.

Кроме того, благодаря использованию новейшего флюса, не требующего отмывки, надежность изделий получается превосходной.

  • Используемые Pb-free сплавы: Sn/Ag/Cu; Sn/Bi
  • Прозрачные остатки флюса идеальны для светодиодных сборок
  • Не вызывает образования шариков припоя на плате и между компонентами
  • Превосходная пайка, благодаря отличному смачиванию.
  • Флюс не содержит галогенов.
  • Может быть использована как в воздушной среде, так и среде азота.

Спецификация:

ULF-208-98 ULF-308-98 LF3-981 Ед. изм.
Припой Состав Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5 Sn99/Ag0.3/Cu0.7 Sn42/Bi58 -
Размер частиц 20-45 20-45 20-45 Мкм
Тип Сфера Сфера Сфера -
Т плавления 217 227 138 °С
Флюс Тип ROL1 ROL1 ROL1 -
Содержание галогенов НЕТ НЕТ НЕТ -
Сопротивление 2.0х10 4 2.0х10 4 2.0х10 4 Ом.см
Паста Содержание флюса 11±0.2 11±0.2 11±0.2 %
Вязкость (25 °С) 500±100 500±100 500±100 kcP
Растекание 82.0 82.0 75.0 %
Срок хранения (при t 0-10°С) 12 12 12 мес.

Термопрофиль на паяльную пасту ULF-208-98 http://fr4.ru/upload/fr4/paste/ULF-208-98-thermo_profiles_new.pdf

Термопрофиль на паяльную пасту ULF-308-98 http://fr4.ru/upload/fr4/paste/ULF-308-98.pdf

Термопрофиль на паяльную пасту LF3-981 http://fr4.ru/upload/fr4/paste/LF3-981.pdf

Паяльные пасты Аlpha.

ОМ-5300 (тип 4)

Паяльная паста ALPHA OM-5300 производства Cookson Electronics Assembly Material’s разработана специально для смешанного монтажа (свинцовые и бессвинцовые технологии). Паста OM-5300 имеет высокую надежность и стабильность нанесения, имеет отличную повторяемость объема отпечатка при нанесении через трафарет. OM-5300 позволит минимизировать время цикла трафаретной печати благодаря высокой скорости нанесения и увеличению промежутков между чистками трафаретов. Особенностью пасты ОМ-5300 является длительное время жизни на трафарете, широкое окно профилей оплавления, позволяющее обеспечить лучшую смачиваемость бессвинцовых поверхностей. Очень низкое количество пустот в сочетании с высоким поверхностным сопротивлением изоляции после оплавления делают ОМ-5300 идеальным решением для оловянно-свинцовой пайки при использовании бессвинцовых компонентов.

Спецификация:

ОМ5300-4 Ед. изм.
Припой Состав Sn62/Pb36/Ag2 -
Размер частиц 20-38 Мкм
Тип Сфера -
Т плавления 179 °С
Флюс по IPC J-STD-004 ROL0 -
Содержание галогенов НЕТ -
Паста Содержание флюса 10 %
Время жизни на трафарете > 8 часов
Срок хранения (при t 1-10°С) > 6 мес.

Термопрофиль на паяльную пасту OM5300 http://fr4.ru/cream/termoprofil_OM5300.jpg

С ценами на паяльную пасту можно ознакомиться по ссылке

Припой в катушках и брусках

  • Трубчатый припой Alpha производства Cookson Electronics Assembly Material’s различных сечений с качественным флюсом, не требующим отмывки.
  • Высококачественный припой в брусках марки SoldECO® производящийся на предприятии, ориентированном на выполнение оборонных заказов Франции и ЕС.

Любой вид электронной техники - это совокупность печатных плат и схем, без которых функционирование электроники невозможно. Прочность и надежность паяльных соединений на этих поверхностях зависят не только от профессионализма работника, исправности станка, но и от используемого вещества для пайки, соблюдения правил его эксплуатации и условий хранения.

Общие сведения

Паяльная паста представляет собой пастообразную массу, которая состоит из множества маленьких частиц припоя сферической формы, флюса и разных добавок. Зачем она нужна и что с ней делать?

Пасты паяльные используются для поверхностного монтажа электронных компонентов методом пайки на печатных платах, гибридных интегральных схемах, подложках из керамики. После нанесения на поверхность состав сохраняет активность в течение нескольких часов. Сфера применения - промышленность.

Какой должна быть

Паяльная паста должна соответствовать определенным требованиям:

  • не окисляться;
  • быстро не распадаться на слои;
  • сохранять свойства вязкости и клейкости;
  • оставлять исключительно удаляемые отходы после пайки;
  • не разбрызгиваться при воздействии источника нагрева с высокой концентрацией;
  • не оказывать отрицательное влияние на плату с технической точки зрения;
  • поддаваться воздействию традиционных растворителей.

Характеристики

Форма и габариты частиц припоя

От характеристик частиц припоя зависит то, каким образом будет осуществляться нанесение паяльной пасты на поверхность. Составы с маленькими частицами к окислению склонны значительно меньше. К тому же, если вещество для пайки имеет крупные частицы нерегулярной формы, это грозит закупоркой трафарета, следовательно, процедура нанесения потерпит крах.

Удельный вес метала в составе

Этот показатель определяет толщину оплавленного припоя, от него зависит степень осадки и растекания вещества для пайки. Толщина соединения после оплавления находится в прямой зависимости от удельного веса металла в составе пасты: чем его процентное содержание выше, тем больше толщина соединения после того, как осуществлено оплавление паяльной пасты. От концентрации металла также зависит и выбор способа нанесения. Так, если паяльная паста содержит его в объеме 80%, наносить ее следует трафаретным способом, если 90% - дозированием.

Тип флюса в составе пасты

Влияет на уровень активности вещества, наличие необходимости отмывки. В зависимости от метода удаления флюсовых остатков различают три группы флюсов:

  • Канифольные. Основным составным элементом является очищенная натуральная смола, которая добыта из древесины сосны. Канифольные флюсы делятся на неактивированные, среднеактивированные и активированные слабокоррозионные. Для первых свойственны минимальные показатели активности, вторые достаточно легко поддаются очистке, обеспечивают хорошее смачивание и растекаемость припоя, третьи характеризуются наибольшими показателями активности и низким уровнем спроса.
  • Водосмываемые. Содержат органические кислоты. Применение водосмываемого активного флюса является гарантом получения хорошего результата пайки, при этом существует необходимость отмывки деионизированной водой, имеющей температуру 55-65 градусов.
  • Безотмывные. Не нуждаются в отмывке. Произведены на основе смол натурального и синтетического типа. Удельный вес смолы в составе таких флюсов составляет 35-45%. Проявляют среднюю активность, их остатки после пайки не являются коррозионными и проводящими, а концентрация твердых осадков может достичь максимум 2%.

Свойства

Вязкость

Это не что иное, как густота паяльного пастообразного вещества. Паста наделена способностью изменения степени своей вязкости при воздействии нагрузки механического типа. Определить ее можно с помощью специальных приборов: вискозиметров Брукфилда и Малкома. Как правило, этот показатель указывается методом маркировки.

Осадка

Паяльные пасты обладают способностью увеличиваться в размерах после, того как отпечаток нанесен на поверхность. Рассматриваемый показатель должен находиться на низком уровне, поскольку значительное увеличение размеров отпечатка паяльной пасты является причиной образования перемычек.

Время сохранения свойств

Находит свое отражение в таких показателях, как наибольшее время пребывания вещества на трафаретке до нанесения или после нанесения, которое не влечет за собой деградацию свойств. В большинстве случаев значение первого параметра находится в пределах 8-48 часов, второго - 72 часа. Фиксируются эти показатели производителем на упаковке. Причем может быть указан как один параметр (любой из двух), так и оба.

Клейкость

Идентифицирует возможность паяльной пасты удерживать SMD-компоненты на своих местах после инсталляции их на поверхность и до паяльной процедуры. Степень клейкости свидетельствует о «жизнеспособности» пасты и определяет ее срок годности. Вычисляется посредством реализации специального теста, при котором используется традиционный тестер, способный измерять силу, необходимую для передвижения элемента определенных весовых параметров с площади пастообразного вещества тех или иных размеров.

Наличие клеистой способности и ее уровень зависят от типа паяльной пасты. В среднем же время удержания находится в диапазоне 4-8 часов, в то время как максимальный показатель, который характерен для ряда паст, может достигать 24 часов и более.

Паяльная паста: как пользоваться

Правила эксплуатации условно можно разделить на три блока:

1. Общие условия использования:

  • помещение, где производятся паяльные работы, должно быть чистым, не являться источником или местом сосредоточения пыли или каких-либо иных загрязнений;
  • в целях индивидуальной защиты использовать защитные очки для глаз и перчатки для рук;
  • для отмывки уже нанесенной пасты с поверхности платы применять изопропиловый спирт или другие вещества-растворители.

2. До вскрытия упаковочной тары:

  • поместить пасту в помещение, в котором температурный режим находится в пределах 22-28 градусов, а влажность - 30-60%;
  • перед тем как открыть упаковку, выдержать пасту при комнатной температуре как минимум пару часов, при этом прибегать к применению искусственных способов разогрева вещества категорически запрещено;
  • в процессе работы паяльное вещество следует регулярно перемешивать.

3. После вскрытия упаковочной тары:


Способы нанесения

Паяльные пасты могут быть нанесены двумя способами: каплеструйным и трафаретным. Первый основан на использовании диспенсеров, а второй - на применении трафаретных принтеров.

Каплеструйный метод

Диспенсерная печать - способ нанесения паяльного вещества посредством его «выстреливания» при практически комнатных температурных показателях (около 30 градусов) из картриджа через эжектор на печатную плату именно в то место, в которое следует нанести пасту, исходя из схемы платы. Картридж находится в постоянном движении, следуя по ординате и абсциссе над поверхностью печатной платы. От него зависит правильность нанесения паяльного слоя. Картридж останавливается именно там, где нужно, и точно в то время, когда нужно, благодаря исправно функционирующей приводной системе. В домашних условиях могут использоваться не эжектор и картридж, а другой дозатор паяльной пасты - шприц.

Трафаретный метод

Пользуется наибольшей популярностью, подразумевает нанесение пасты на паяльную поверхность посредством продавливания через апертуры в трафаретном полотне специально предназначенным инструментом - ракелем. При этом ракель совершает перемещательные движения по поверхности трафарета в горизонтальном положении.

Пошаговая инструкция при трафаретном методе:

  • Шаг 1. Зафиксировать паяльную поверхность (плату) в рабочей зоне.
  • Шаг 2. Совместить с абсолютной точностью паяльную плату и трафарет.
  • Шаг 3. Выдавить или нанести необходимое количество паяльной пасты на трафаретное полотно.
  • Шаг 4. Нанести пастообразное вещество через трафарет, используя ракель.

  • Шаг 5. Проверить качественные характеристики нанесения паяльного вещества.
  • Шаг 6. Снять паяльную поверхность.
  • Шаг 7. Произвести очистку трафарета.

Условия хранения

Паяльные пасты требуют не только соблюдения правил эксплуатации, но и особых условий хранения, основные среди них следующие:


Температурный режим

Паяльные пасты чувствительны к существенно низким и высоким показателям температуры. Учитывая то, что в основе содержатся два материала различной плотности (флюс и припой), считается возможным естественный процесс расслоения флюса и других составных элементов паяльного вещества, а также возникновение тоненького слоя флюса над поверхностью. Нахождение пасты под воздействием высоких температур продолжительное время приводит к значительному расслоению флюса и оставшейся пасты, является причиной образования толстого приповерхностного слоя флюса. Что же получается в результате? А получается, что паста паяльная лишается своих свойств, а, следовательно, нанесение ее на поверхность будет дефективным. Температурный режим, показатели которого выше 30°С, и вовсе спровоцирует химическое разложение паяльного вещества.

При воздействии низких температурных показателей паста теряет свою смачивающую способность, поскольку активаторы флюса частично или полностью переходят в осадок. Составы некоторых производителей все же можно хранить при температуре от -20 до +5°С.

Воздействие влаги

Наиболее пагубное воздействие на паяльную пасту оказывают не низкие и высокие температуры, а влага. Если уровень влажности повышен, припойные шарики, находящиеся в составе пасты, начинают окисляться быстрыми темпами, что приводит к трате активаторов флюса с целью произведения очистки шариков, а не на паяемые поверхности, как это должно быть. При попадании влаги паста растекается, образуются перемычки и шарики припоя, разбрызгивается флюс/припой, смещаются электронные компоненты в процессе пайки, уменьшается время удержания компонентов электронного типа.

Можно ли сделать в домашних условиях

Может ли быть создана паяльная паста своими руками дома? Конечно, да!

Рецепт 1

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

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

Рецепт 2

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

Способ приготовления: масло, жир и канифоль расплавить в широкой фарфоровой чашке на водяной бане. Растереть аммоний в порошок и добавить в смесь. Тщательно перемешать до получения пасты.

Рецепт 3

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

Способ приготовления: растереть ингредиенты в ступе из фарфора. Хранить в стеклянном сосуде закрытого типа.

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

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

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

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

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

Размеры и форма частиц обуславливают возможные сложности применения.

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

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

Флюс, как составляющая припоя

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

  • канифольные;
  • водосмываемые;
  • безотмывные.

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

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


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

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

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

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

Реологические особенности

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Условия хранения

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

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

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

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

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

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

Для водопроводных систем

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

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

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