Паяльная паста для поверхностного монтажа SMD-компонентов. Паяльные пасты: преимущества, разновидности, особенности использования Хорошая паяльная паста
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.
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.
- 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.Всем привет.
Сегодняшний обзор будет посвящен паяльной пасте MECHANIC XG-50 (XG-500), приобретенной мною на просторах eBay. Желание обзавестись пастой для пайки было у меня давно, но поскольку в ассортименте моего инструмента не было и паяльного фена, то эта покупка постоянно отодвигалась на задний план. Но после того, как я наткнулся на бюджетный технический фен, было принято решение о приобретении совместно с ним и паяльной пасты. Выбор был сделан спонтанно, в основном опираясь на данные со страничек продавца, и пал на пасту MECHANIC XG-50.
Несмотря на случайность выбора, продавец сработал оперативно и отправил посылку в день совершения заказа. К тому же на нее был предоставлен трек, правда, не полноценный - отслеживался он только по территории Китая. Если кому-то интересно как это было, то информацию по перемещению можно посмотреть .
Спустя примерно месяц после совершения заказа, в местном почтовом отделении мне выдали небольшой конвертик внутри которого и находилась заказанная мною паяльная паста. На более-менее качественную упаковку продавец поскупился, баночка с пастой не была обмотана даже пупыркой.
Поставляется паста в пластиковой баночке с красивой яркой полиграфией. Помимо надписей на крышечке можно увидеть голографическую наклейку с изображением какого-то мужика, подтверждающую тот факт, что паста подлинная (теоретически): 
Здесь же красуется надпись «For export», а сама крышечка надежно зафиксирована на баночке при помощи термоусадочной пленки.
Если перевернуть баночку, то на нее дне можно узнать дату изготовления пасты и ее срок годности. Все паяльные пасты (в том числе и обозреваемая) довольно токсичны из-за чего рекомендуется использовать их вдали от мест приема пищи. Так же настоятельно рекомендуется не вдыхать испарения от пасты во время проведения работ (по возможности) или использовать респираторы. Хранить пасту следует в прохладном месте, так как с течением времени флюс, входящий в состав пасты, высыхает. Именно этим моментом и обусловлен столь короткий срок годности.
По окружности всей баночки так же наклеена наклейка с множеством разнообразных надписей на китайском языке. Из самого интересного и наиболее понятного - ее характеристики:
Product: XG-50 (будь это не экспортный вариант, было бы написано XG-500);
Alloy: Sn63/Pb37;
Microns: 25-45um.
Из этих обозначений становится понятен состав пасты - 63% олова и 37% cвинца (припой), смешанные с флюсом (неизвестно каким) и различными добавками. Размеры частиц очень мелкие 25-45 микрон. Температура плавления такой пасты находится около значения в 180 градусов. Основное предназначение - использование для пайки мелких (SMD) элементов.
Удалив защитную термоусадку и свинтив крышку, видим защиту из фольги и плотной бумаги, значение которой - предотвращение протечки пасты, а так же недопущение его засыхания во время хранения. Защитная пленка надежна впаяна в пластик банки и украшена изображением того самого мужика, что и голографическая наклейка на крышечке.
Оторвав пленку, можно увидеть пасту. 
Как видно, паста занимает меньше 50% объема баночки. С виду она сера, в меру густая. При нанесении не растекается, держит форму. При нагреве эти характеристики кардинально меняются в противоположную сторону, так что наносить ее следует в небольших количествах и очень аккуратно.
Вес баночки с пастой - 36 грамм. 
В названии лота можно увидеть обозначение «42g» и, если честно, я думал, что это и есть масса. Но поскольку баночка была надежно запечатана, то не думаю, что имел место недолив. Скорее всего 36 грамм - реальное значение, а что такое «42g» останется для меня загадкой навсегда. К сожалению, в самом объявлении указания на массу нет:(
Больше ничего интересного во внешнем виде как баночки, так и самой пасты нет. А значит можно переходить к ее практическим испытаниям. Для начала я просто нанес немного пасты на плату от преждевременно скончавшихся беспроводных наушников.
Потом, воспользовавшись феном вот из этого обзора, разогрел ее до нужной температуры. Время не засекал, но на вскидку на то, чтобы паста из серой массы превратилась в блестящий шарик ушло секунд 20-30. Результат:
Результат более крупно:
Как видно, получилось очень даже неплохо. Припой «скрутился» в блестящий шарик. Попробовал его сковырнуть - не поддался, закрепился на плате надежно. Весь этот процесс сопровождался замером температуры. Но за результат гарантии 100% не дам. Поскольку все это делал в одиночку, то не очень удобно было держать термометр, плату и фен. Так что с фотографией температуры немного припоздал, плюс к этому жало термометра находилось сбоку от участка с пастой. Поэтому температура в 135,9 градусов немного ниже реального значения. Во время переходы припоя из состояния пасты в состояние твердого шарика, краем глаза заметил значение в 145 градусов. Так что реальная температура плавления, думаю, градусов 160.
Ну а теперь о самом главном. Я покупал как пасту, так и фен для восстановления датчиков парктроника. У них болезнь - под герметик попадает вода, что со временем выводит их из строя. Вскрытый мертвый датчик:
Причина неработоспособности более крупно:
Восстанавливаются они заменой умерших SMD элементов. Но поскольку все они очень мелкие, да и паять приходится внутри датчика (выступающие бока датчика мешают), то сделать это при помощи обычного паяльника и проволочного припоя у меня никак не получалось:(
Итак, прикладываем отсутствующий элемент и максимально аккуратно намазываем пастой места пайки (но вообще более правильно - сперва намазывать контактные площадки и затем уже прикладывать припаиваемый элемент):
Ну и начинаем греть. Результат:
Более крупно:
Причем на все ушла максимум минута:) А ведь до этого я массу времени потратил воюя с датчиком, используя обычный паяльник и припой. Но так у меня ничего в тот раз и не вышло.
Подводя итог всему, что тут было написано, хочу сказать, что паста меня порадовала. Ее удобно использовать для пайки мелких элементов и для проведения работ в труднодоступных местах. Качественные характеристики меня так же вполне устроили. К слову, датчик после восстановления был залит герметиком и протестирован на работоспособность - никаких проблем, все заработало как надо. Так что если кто-то пользуется подобными вещами, то MECHANIC XG-50 (XG-500) можно брать смело - со своими функциями она справляется неплохо. С учетом небольшой стоимости и малым расходом пасты, баночки на год хватит точно, а потом ее все-равно надо менять, т.к. засохнет:)
НА этом, пожалуй, все. Спасибо за внимание и потраченное время.
Планирую купить +59 Добавить в избранное Обзор понравился +54 +98Пайка деталей к поверхности печатной платы осуществляется главным образом пи помощи паяльной пасты. Состав паст может сильно различаться, но в основном главные компоненты - припой, флюс и связующее вещество. Любая паста для пайки внешне представляет собой густую и вязкую смесь химических веществ.
Особенные качества материалов для пайки
Известно, что соединения элементов при помощи пайки, возможно при использовании материала с меньшей температурой плавления. Для простых любительских схем до сих пор применяют припой совместно с флюсом или кислотой. Паста, содержащая в себе оба компонента, а также различные добавки, значительно ускоряет процесс пайки сложных печатных плат c smd элементами. Широко используется на производствах электроники.
Рассмотрим основные составляющие пасты для пайки:
- порошкообразный припой разного качества дробления;
- флюс;
- связующие компоненты;
- разнообразные добавки и активаторы.
В качестве материала припоя выбирают разнообразные сплавы с оловом, свинцом и серебром. В последнее время наиболее актуальными являются без свинцовые паяльные пасты.
В составе каждой паяльной пасты используется флюс, играющий роль обезжиривателя. Кроме того необходимо связующее клейкое вещество, которое облегчает установку и фиксацию smd компонентов на печатные платы. Чем больший размер платы и насыщеннее элементная плотность, тем важнее использовать более вязкие паяльные пасты.
Большое влияние на качество пайки smd компонентов влияет срок годности пасты. Так как в составе обычно находятся активные химические компоненты, срок использования и хранения ее совсем небольшой, не более 6 месяцев. При хранении и транспортировке необходимо сохранять температуру от +2 до +10. Только при соблюдении всех условий возможна качественная пайка.
Разнообразие паяльных паст
В зависимости от использования различных компонентов выделяют несколько видов паяльных паст:
- отмывочные;
- без отмывочные;
- водорастворимые;
- галогеносодержащие;
- без содержания галогенов.
Свойства меняются от использования флюса, входящего в ее состав. Любая паста, которая не смывается водой, содержит в себе канифоль. Для промывки изделий от такой пасты необходимо использовать растворитель.
Общее правило для содержащихся элементов и smd компонентов - чем лучше паяемость, тем меньше надежность. Соблюдение компромисса между этими важными свойствами - залог эффективного функционирования. Применение галогеносодержащих паст значительно увеличивает технологичность, но несколько снижает надежность.
Способы применения паст для пайки
Для того чтобы получить качественное и надежное соединение smd элементов на печатной плате необходимо выполнить определенные действия:
- качественная очистка и обезжиривание печатной платы с последующим просушиванием;
- фиксирование платы в горизонтальном положении;
- равномерное и тщательное нанесение паяльной пасты в места соединения;
- установка мелких и smd элементов на поверхность платы; для более надежной пайки рекомендуется дополнительно нанести пасту на ножки микросхем;
- при нижнем подогреве платы, включается фен и осторожным потоком теплого воздуха прогревается верхняя часть с установленными элементами;
- после того как испариться флюс, температура фена увеличивается до температуры плавления припоя;
- визуально контролируется процесс пайки;
- после остывания, производится окончательная промывка печатной платы.
Основные хитрости качественной пайки
Для того чтобы качественно произвести соединение элементов при помощи пасты для пайки, следует позаботиться о некоторых моментах. В первую очередь важно очистить и обезжирить плату, особенно если заметны окислы, или плата долгое время лежала без использования. При этом желательно залудить все контактные площадки легкоплавким припоем.
Паяльная паста должна иметь удобную консистенцию. То есть она не должна быть слишком жидкой или слишком густой. Больше всего подходит «сметанная» структура, которая будет хорошо смачивать поверхность. Смачиваемость играет огромную роль в надежности и качественности паяного соединения.
При пайке smd элементов важно нанести тонкий слой пасты. Толстый слой может замкнуть выводы микросхем. Пайка простых элементов такой тонкости не подразумевает.
Если печатная плата имеет значительные размеры желательно использовать нижний подогрев феном, утюгом или при помощи специальных средств температурой от 150 градусов по Цельсию. Если это не предусмотреть, возможно коробление платы.
Излишки и остатки припоя легко удаляются паяльником с разнообразными насадками. Для примера, для удаления остатков веществ, применяемых при пайке, между ножек микросхем удобно использовать жало «волна».
Здравствуйте. В сегодняшнем обзоре я проведу сравнение двух паяльных паст - BEST BST-328 с температурой плавления 183°C и SODA SD-528T, температура плавления которой заявлена в 138°C. Если это вам интересно – приглашаю под кат.
Заказ был сделан 28 июля и пасты отправились ко мне двумя пакетами. Первой, 16 августа, прибыла паста BEST BST-328:
Поэтому именно в таком порядке мы и будем их сравнивать.
Краткие характеристики со страницы товара в магазине:
Brand Name: BEST
Model number: BST-328
Size: 35*18mm
Composition: Sn63/Pb37
Melting point: 183°C
The best cold storage temperature: 5--10°C
Package includes:1 x BST-328 50g Tin Paste Lead solder
Паста поставляется в прозрачной пластиковой банке, затянутой плёнкой:
Снимаем плёнку:
Взвесим банку:
Да. До заявленных 50 грамм – далеко. Учитывая, что банка сделана из толстого и прочного пластика – можно ещё отнять грамм десять, получив нетто в 30 грамм.
Откроем баночку:
Посмотрим консистенцию пасты:
Паста густая, тянущаяся, обладает отличной липкостью, очень хорошо наносится.
Теперь перейдем к паяльной пасте .
Попав в город в один день – паста SODA SD-528T, заплутала в почтовых отделениях и пришла к финишу только 18 августа:
Краткие характеристики паяльной пасты:
Specification:
Element: Sn42Bi58
Melting point: 138℃
Inside diameter: 22.6mm
External diameter: 25.2mm
Length: 120mm
Package includes:1 x 100g Solder Paste
Эта паяльная паста расфасована не в баночку, а в шприц:
К шприцу прилагается игла для точного нанесения пасты:
Поршень – довольно легко перемещается:
Надавить на него можно любым подходящим предметом.
Количество пасты в шприце:
Взвесим:
Здесь – без обмана. Отбросив вес шприца – мы наверняка получим 100 грамм.
Перейдем к консистенции пасты:
Паста более жидкая, чем BEST, не тянущаяся, липкость слабая, при нанесении – паста немного растекается.
Перейдём к испытаниям.
Проверим, при какой температуре пасты начинают плавится.
Начнем с BEST BST-328 с заявленной температурой плавления в 183°C. Наносим пасту, прикрепив рядом датчик температуры:
Паста начала плавится при температуре:
Теперь проверим температуру плавления у SODA SD-528T, с заявленными 138℃. Также наносим пасту:
И смотрим:
Именно при этой температуре паста начала расплавляться.
Проверим как паяют эти пасты.
Я взял плату:
Наносим пасту BEST:
Паста отлично прилипает к плате.
И греем феном:
Флюса на плате практически не осталось.
Теперь наносим пасту SODA в таком же количестве:
Она не липнет, а растекается по площадкам.
Греем феном:
В результате плата буквально залита флюсом, которого в этой пасте намного больше, чем припоя. Я пробовал поднять температуру до уровня пайки пастой BEST, думая, что флюс подвыгорит. Но не тут-то было. Весь флюс остался на месте. Ну и количество припоя в пасте SODA вы сами можете увидеть в сравнении с BEST.
Попробуем что-нибудь припаять.
Опять первой у нас идет паяльная паста BEST BST-328:
При пайке даже не пришлось удерживать деталь. Она прилипла к пасте и не делала попыток побега.)))
Теперь используем паяльную пасту SODA SD-528T:
Не держать деталь – не получится. Несмотря на слабый обдув – деталька совершила попытку к бегству, что неудивительно, ведь липкость у SODA совсем никакая. При этом припой распадался на маленькие капли, похожие на капли ртути и загрязнял собой плату. Хотя температура фена при пайке, естественно была ниже, чем при пайке пастой BEST.
Теперь пробуем отмыть плату от флюса и растёкшегося припоя SODA. Берём обычный спирт и моем:
Флюс от пасты BEST удалился без труда. Полностью удалить флюс от SODA – не удалось.
Кроме спирта у меня не оказалось никакой другой смывки. Да обычно спирта и хватало, и для наружного, и для внутреннего применения…)))
Поэтому я соскоблил флюс зубочисткой:
И затем, переводя зря ценный продукт – я промыл плату спиртом еще раз:
Поскольку лупу в тот день я с собой не взял, то решил, что всё же удалил всё. Но не тут-то было! Сбросив фото на компьютер и посмотрев их, я прямо расчувствовался! Посмотрите какие красивые шарики припоя выложены в ряд вдоль детали! Красота! Я впервые вижу такое поведение припоя. На вторых слева площадках, на которых я тоже использовал пасту SODA – это явление тоже отлично заметно.
Подведём итоги. Паяльная паста BEST BST-328 показала себя с хорошей стороны. Она вполне подходит для монтажа SMD компонентов и перекатки BGA микросхем. Благодаря липкости – она отлично удерживается на площадках. Единственный минус – вес пасты на 20 грамм меньше заявленного.
Пасту же SODA SD-528T, благодаря низкой температуре плавления, можно использовать для выпаивания элементов из плат с безсвинцовым припоем. Смешиваясь с ним – паста понизит температуру его плавления. А также для пайки деталей, которые лучше сильно не нагревать, например, SMD светодиодов. Но при этом обращать особое внимание на очистку платы от трудносмываемого флюса и загадочных шариков припоя. Цена за такую пасту сильно высока.
Спасибо за внимание.
Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.
Планирую купить +53 Добавить в избранное Обзор понравился +53 +91
