Пайочная паста

Выбор подходящей паяльной пасты – критически важный этап в процессе монтажа электронных компонентов. От правильного выбора зависит качество пайки, надежность соединения и долговечность изделия. В этой статье мы рассмотрим ключевые параметры выбора паяльной пасты, типы флюсов, размеры частиц припоя и другие важные факторы, которые помогут вам сделать осознанный выбор.

Что такое паяльная паста и зачем она нужна?

Паяльная паста – это однородная смесь порошка припоя, флюса и связующего вещества. Она используется для создания надежных электрических и механических соединений между электронными компонентами и печатной платой (PCB) в процессе поверхностного монтажа (SMT). Основная задача паяльной пасты – обеспечить качественную пайку при минимальных усилиях и времени.

Типы флюсов в паяльной пасте

Флюс играет важнейшую роль в процессе пайки. Он удаляет окислы с поверхности металла, улучшает смачиваемость припоя и способствует формированию надежного соединения. Флюсы классифицируются по активности и остаткам после пайки.

Классификация флюсов по активности

• R (Resin): Флюсы на основе канифоли. Обладают низкой активностью, подходят для пайки хорошо очищенных поверхностей. Остатки не коррозионные и могут оставаться на плате.
• RMA (Resin Mildly Activated): Флюсы на основе канифоли с добавлением активаторов. Более активны, чем R, но также не требуют обязательной очистки.
• RA (Resin Activated): Флюсы на основе канифоли с высокой степенью активации. Эффективно удаляют окислы, но остатки требуют обязательной очистки из-за коррозионной активности.
• Water-Soluble (Водорастворимые): Содержат органические кислоты и соли. Очень активные, обеспечивают отличную пайку, но остатки обязательно нужно смывать водой.
• No-Clean (Не требующие отмывки): Разработаны для минимизации остатков после пайки. Остатки не коррозионные и не влияют на работу устройства, но их количество может быть небольшим или большим – это нужно уточнять в спецификации паяльной пасты.

Выбор флюса

Выбор типа флюса зависит от требований к чистоте платы, надежности соединения и технологического процесса. Для большинства применений в электронике предпочтительны флюсы типа RMA или No-Clean. Водорастворимые флюсы используются там, где требуется высокая активность и возможность легкой очистки.

Размер частиц припоя (Mesh size)

Размер частиц припоя в паяльной пасте влияет на ее способность проходить через трафарет и на качество пайки мелких компонентов. Размер частиц обозначается номером типа 'Type 3', 'Type 4', 'Type 5' и т.д. Чем выше номер, тем мельче частицы.

Источник данных: Спецификации производителей паяльной пасты

Для большинства применений подходит паяльная паста Type 4. Для компонентов с мелким шагом выводов (например, микросхемы BGA) рекомендуется использовать Type 5 или Type 6.

Состав припоя

Состав припоя определяет температуру плавления, прочность соединения и другие важные характеристики. Наиболее распространенные сплавы:

• SnPb (Олово-свинец): Традиционный сплав с низкой температурой плавления (183 °C). Обладает хорошей смачиваемостью, но содержит свинец, что делает его менее экологичным. Некоторые производители, например, ООО ЧЭНДА УПАКОВОЧНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ (ЦИНДАО) предлагают экологичные альтернативы.
• SnAgCu (Олово-серебро-медь): Бессвинцовый сплав с температурой плавления около 217-221 °C. Обладает хорошей прочностью и устойчивостью к термической усталости.
• SnBi (Олово-висмут): Бессвинцовый сплав с низкой температурой плавления (около 138 °C). Используется для пайки компонентов, чувствительных к перегреву.

Выбор сплава зависит от требований к экологичности, температуре пайки и условиям эксплуатации изделия. В большинстве случаев предпочтительны бессвинцовые сплавы, такие как SnAgCu.

Вязкость и тиксотропность паяльной пасты

Вязкость паяльной пасты определяет ее консистенцию и способность удерживаться на трафарете. Тиксотропность – это свойство пасты уменьшать вязкость при перемешивании (например, при нанесении через трафарет) и восстанавливать ее в состоянии покоя. Высокая тиксотропность важна для предотвращения растекания пасты после нанесения.

Вязкость и тиксотропность измеряются вискозиметром. Значения этих параметров указываются в спецификации паяльной пасты.

Срок годности и условия хранения

Паяльная паста имеет ограниченный срок годности. После истечения срока годности она может потерять свои свойства, что приведет к ухудшению качества пайки. Срок годности обычно составляет 6-12 месяцев при хранении в холодильнике при температуре 2-10 °C. Перед использованием пасту необходимо выдержать при комнатной температуре в течение нескольких часов.

Как выбрать паяльную пасту: пошаговая инструкция

1. Определите тип компонентов и шаг выводов: Это поможет вам выбрать подходящий размер частиц припоя (Type 3, Type 4, Type 5 и т.д.).
2. Выберите сплав припоя: Учитывайте требования к экологичности и температуре пайки. Для большинства применений предпочтительны бессвинцовые сплавы, такие как SnAgCu.
3. Определите тип флюса: Выберите флюс в зависимости от требований к чистоте платы и надежности соединения. Для большинства применений подходят флюсы типа RMA или No-Clean.
4. Убедитесь в соответствии требованиям к вязкости и тиксотропности: Эти параметры должны соответствовать вашему технологическому процессу.
5. Обратите внимание на срок годности и условия хранения: Используйте только свежую паяльную пасту и храните ее в соответствии с рекомендациями производителя.

Рекомендации по применению паяльной пасты

• Перед нанесением паяльной пасты убедитесь, что поверхность платы и компонентов чистая и обезжиренная.
• Наносите паяльную пасту равномерно через трафарет или с помощью дозатора.
• Оптимизируйте параметры процесса оплавления (температурный профиль) для выбранного сплава припоя и компонентов.
• После оплавления при необходимости очистите плату от остатков флюса.

Заключение

Выбор подходящей паяльной пасты – это важный шаг для обеспечения качественной и надежной пайки электронных компонентов. Учитывайте тип компонентов, сплав припоя, тип флюса, размер частиц и другие параметры, чтобы сделать правильный выбор. Следуйте рекомендациям производителя по хранению и применению паяльной пасты, чтобы добиться оптимальных результатов. Обратите внимание, что компания ООО ЧЭНДА УПАКОВОЧНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ (ЦИНДАО) предлагает широкий выбор упаковочных материалов для хранения и транспортировки паяльной пасты, обеспечивая ее сохранность и защиту от внешних воздействий.