Для чего нужна паяльная паста. Паяльная паста: изготовление в домашних условиях

Требования к паяльным пастам

не должны окисляться , сильно и быстро расслаиваться;
желательно долго сохранять свои реологические свойства (то есть способность к вязкому течению и деформации);
не должны растекаться далеко за пределы первоначально нанесенной дозы;
не должны оставлять твёрдых неудаляемых остатков после пайки;
должны обладать клеящими свойствами;
не должны разбрызгиваться при воздействии достаточно концентрированного источника нагрева;
не должны ухудшать технических характеристик платы ;
должны отмываться в стандартных растворителях .

Характеристики паяльных паст

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 твердых 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 диспенсером , однако это менее продуктивно. Станки трафаретной печати по принципу действия мало отличаются от аналогичных станков для полиграфических работ, но сами трафаретные формы обязательно выполняются из металлических листов. Такие станки снабжаются системой очистки трафаретов, предотвращающей загрязнение поверхности платы паяльной пастой.

Примечания

Источники

В. Кузьмин «Материалы для пайки электронных узлов при производстве современных РЭА», Электронные компоненты, № 6, 2001 г.
А. Медведев «Обновление технологий в российской электронной промышленности», Технологии в электронной промышленности, № 1, 2006 г.
А. Большаков «Подходит ли Ваша паста для дозирования? Факторы, влияющие на правильный выбор», Технологии в электронной промышленности, № 2, 2005 г.

Wikimedia Foundation . 2010 .

Паялпан
Пвани

Смотреть что такое "Паяльная паста" в других словарях:

паяльная паста - Пастообразная смесь порошкового припоя с флюсом и связующим веществом или с одним из них. Примечание Под связующим веществом понимают вещество, входящее в паяльную пасту для образования связи между частицами припоя. [ГОСТ 17325 79] Тематики… … Справочник технического переводчика

Паяльная паста - 117. Паяльная паста D. Lötpaste E. Brazing (soldering) paste Пастообразная смесь порошкового припоя с флюсом и связующим веществом или с одним из них. Примечание. Под связующим веществом понимают вещество, входящее в паяльную пасту для… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ПАЯЛЬНАЯ ПАСТА - пастообразная смесь порошков припоя и флюса … Большой энциклопедический политехнический словарь

Печатная плата - со смонтированными на ней электронными компонентами … Википедия

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.

Радиолюбители давно облюбовали такое новшество как паяльная паста. Изначально она была придумана для пайки SMD компонентов при машинной сборке плат. Но сейчас такую пасту многие применяют для обычной ручной пайки деталей, проводов, металлов и т.п. Оно и понятно – все в одном под рукой. Ведь почти фактически паяльная паста - это смесь флюса с припоем.

На самом деле, чтобы сделать паяльную пасту для нужд радиолюбителей, потребуется не так уж много сил, времени и ингредиентов.
Для изготовления паяльной пасты нам потребуется:

Вазелин медицинский. Используется как загуститель;
Флюс ЛТИ-120 или другой жидкий.

Я буду делать из этих компонентов. А в идеале лучше брать:

Пруток оловянно-свинцового припоя;
Паяльный жир. А уж если найдете «активный жир» так вообще красота.

Как сделать паяльную пасту?

Весь процесс необыкновенно прост.
Начинаем мы с измельчения припоя. Я взял толстый трубчатый кусок и начал его измельчать напильником, надфилем и механической насадкой на дрель. Что будете использовать вы – решать вам. Но я за механику, так как ручной труд слишком долог и кропотлив.

Чем меньше крошка – тем лучше. Требуется небольшое количество.

Затем добавляем вазелин в пропорции 1:1 и немного флюса ЛТИ (эти два ингредиента можно заменить паяльным жиром).

Все тщательно перемешиваем.

Для лучшего размешивания смесь можно нагреть на водяной бане или обычным паяльником, убавив его нагрев до 90 градусов Цельсия.
Далее для хранения перекладываем получившуюся пасту в шприц с толстой специализированной иглой. Или вообще без иглы.
На этом паста готова к использованию.

Испытание пасты пайкой

Нанесем немного пасты на место пайки и припаяем паяльником.

Как-то так получилось, что имея опыт работы с паяльником более 35 лет я ни разу не пользовался паяльными пастами, хотя слышал о них очень много. И вот решил заполнить этот пробел взяв для обзора тюбик одного из представителей этого большого семейства, пасту Best BS-706.
Кому интересны мои первые попытки работы с паяльной пастой и впечатления после этого, прошу в гости.

Вообще очень хочется попробовать разные пасты в сравнении. И как по мне, то такой вариант обзора был бы более интересен читателю и познавателен для меня. И это возможно будет когда нибудь, но пока в руках у меня только один тюбик и экспериментировать я буду с ним.

Прислали пасту в обычном пакетике, внутри лежала туба в виде шприца.

По понятным причинам взвешивать пасту отдельно от тюбика проблематично, потому пришлось взвешивать все вместе. Общий вес 35.6 грамма, длина тюбика около 100мм.

На странице магазина указаны размеры, в общем-то все совпадает.

Отверстие для толкателя закрыто крышечкой, но самого толкателя в комплекте нет, пришлось использовать колпачок от маркера, по диаметру подошел просто идеально, с небольшим трением, но по длине коротковат, впрочем в конце обзора будет фото как это выглядит:)

Заявленный состав пасты:
Олово - 99%
Медь - 0.7%
Серебро - 0.3%
Температура плавления - 138 градусов Цельсия
Объем - 10 куб.см

Также на наклейке указан список мер предосторожности, если коротко - не есть, в глаза не совать, руки после работы мыть.

К сожалению иглы в комплекте нет, если открутить колпачок то видно довольно толстую трубочку. Паста очень текучая, я немного выдавил её и через некоторое время она просто стекла на стол.

Вообще суть паяльной пасты довольно проста, большое количество микроскопических шариков припоя находится в специальном флюсе представляя собой единую массу. При нагревании флюс помогает смочить припаиваемые поверхности, а припой собственно спаивает их.
На температуру плавления влияет состав припоя, в данном случае заявлено 138 градусов и припой состоит из олова (99%), меди (0.7%) и серебра (0.3%), паста BST328 от той же фирмы имеет температуру плавления 183 градуса и состав - Олово (63%) + свинец (37%).

Как по мне, то флюса здесь многовато из-за чего паста кажется очень жидкой. Флюс прозрачный, его хорошо видно на фото.

Для теста использовалась компрессорная паяльная станция Aoyue-2738, которой я пользуюсь уже много лет и печатные платы изготовленные заводским способом.

Сначала я решил просто поэкспериментировать, или как можно выразиться, «набить руку». А если говорить проще, то попробовать что это такое вообще, паяльная паста.
Для этого я сначала нанес немного пасты на контактные площадки платы, пасту наносил в разном количестве чтобы оценить разницу. Температура воздуха была выставлена около 250 градусов.
Первое впечатление - паста все таки очень текучая, поток воздуха надо выставлять как можно меньше или компоненты сдувает с платы. Кроме того по задумке компоненты должны были сами выставиться ровно за счет сил поверхностного натяжения, но этого почему-то не произошло.

Попробовал немного по другому, просто наляпал пасты на плату, кстати здесь видно «песочную» структуру пласты.
После прогрева компонент установился довольно ровно, а лишняя паста собралась в более крупные шарики припоя, не очень понравилось то, что под резистором припой так же норовит собраться в шарики.

А вот дальше идут уже тесты.
Для начала я нанес пасту на четыре площадки печатной платы.

Выставил температуру 140 градусов.

К сожалению температура довольно сильно колеблется, примерно от 137 до 170 градусов. Происходит это из-за очень малого потока воздуха и большой мощности нагревателя. При падении температуры контроллер включает нагрев, температура быстро убегает до 165-170 градусов, потом плавно падает до 135-140.

Вообще конечно более корректно было бы измерять температуру в точке пайки так как она будет ниже чем температура воздуха выходящего из сопла станции. Но правильно поймать момент также будет сложно, потому я решил ограничиться сопоставлением температуры воздуха выставленного в настройках паяльной станции и полученным результатом. Старался греть площадки так чтобы не затрагивать соседние.
И так, слева направо - 140-150-160-170-180-200-210-220 градусов.
При температуре 140-170 градусов паста просто растекается, при 180 пытается плавится, при 200-220 плавится уверенно.

В качестве второго теста я просто нанес много пасты на несколько контактных площадок и посмотрел как она поведет себя после прогрева, т.е. площадки слипнутся вместе или разделятся как должно быть.
В принципе все довольно неплохо, большая часть припоя оказалась там где и должна быть, меньшая часть собралась в крупные шарики.

Следующим тестом шла пайка пары резисторов размера 1206, здесь также неплохо, если не считать того что опять из-за большой текучести пасты резисторы сдвигает потоком воздуха.
Флюс почти прозрачный, но после смывки спиртом остаются белёсые следы и сам припой немного матовый.

Для примера пайка того же резистора обычным паяльником тем припоем, которым я обычно пользуюсь. Процедура такова - держу компонент пинцетом, касаюсь жалом с припоем одной площадки и фиксирую, затем прикасаюсь жалом и припоем второго контакта припаивая его, после этого привожу в порядок первый контакт. По описанию кажется что процесс долгий и неудобный, но на самом деле все проще, я сначала так фиксирую все SMD компоненты, а потом все их паяю. Иногда использую обычный флюс, у нас он называется F-3.
На фото видно правильную пайку, когда она получается зеркальной, в отражении можно даже немного рассмотреть мою руку которая держала фотоаппарат.

Альтернативный и более правильный вариант нанесения пасты, через трафарет. Для этого я использовал кусочек пластика в котором прорезал отверстия.
Изначально была мысль изготовить нормальный трафарет при помощи лазерного гравера, но мне он не очень был нужен, а просто для обзора делать это довольно долго, потому решил ограничиться таким вариантом.

Прикладываем трафарет. накидываем сверху пасту, снимаем лишнее при помощи чего нибудь плоского, получаем нанесенную на плату пасту.
Пленка немного неровная, потому кажется что пасты мало, на самом деле она получилась вровень с толщиной пластика, около 0.5мм.

Устанавливаем компоненты, при этом толщина пасты получилась примерно такой же как толщина компонента. Компоненты держатся хорошо, я без проблем переворачивал плату «вверх ногами», ничего не падало и не смещалось.
Прогреваем феном.
В итоге два компонента припаялись почти на отлично, а один развернуло под 90 градусов:(
После этого я промыл плату и уже потом снял с платы припаянные компоненты, под ними почти чисто и если бы не развернутый компонент я бы сказал что тест пройден.

Видео попыток пайки.
Во втором тесте фен был немного не перпендикулярен поверхности платы, потому компоненты стало сдувать. Так как снимать и греть было не очень удобно, то заметил уже во время съемки, но видео решил не удалять.

В процессе тестов было использовано несколько печатных плат и кучка SMD резисторов. Дальше экспериментировать не очень удобно, так как каждый раз приходилось брать новую плату, но думаю что и так получилось наглядно.
Кстати на этом фото как раз видно маркер в роли толкателя для шприца.

Предвижу закономерный вопрос, а что за одинаковые платы на фото. Это я когда-то давно делал под заказ блоки питания, а так как заказывали их часто и с разными характеристиками, то разработал универсальную плату.
Один из примеров можно увидеть .

Но эта же плата позволяла строить и более мощные БП, примерно до 70-100 Ватт, как я делал .

Одно время была даже мысль делать такие наборы для сборки блоков питания, но опытным это неинтересно, а новичкам я бы побоялся давать набор где есть опасность влезть в сетевое напряжение.

В качестве выводов что либо сложно сказать, объективно я судить не могу, так как не имею опыта работы с паяльными пастами, потому придется судить субъективно.
В некоторых ситуациях паста может быть полезна, например для облегчения выпаивания «сложных» компонентов при помощи разбавления припоя находящегося на плате.
Лично мне не понравилась большая текучесть из-за которой надо либо далеко держать фен от платы и тогда придется греть большую площадь, либо ставить совсем малую мощность компрессора.
Но понравилось то, что паста хорошо держит компоненты на плате до пайки, не сильно загрязняет плату после и вообще ведет себя в общем-то неплохо

Возможно кто-то из более опытных читателей подскажет хорошие пасты и пояснит, возможно я что-то просто делал не так как надо.
На этом у меня все, надеюсь что обзор был полезен, как всегда буду рад вопросам, советам и просто комментариям.

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

Планирую купить +23 Добавить в избранное Обзор понравился +103 +154