Главная Десерт

Какая паяльная паста лучше для пайки. Виды и способы нанесения паяльных паст. Разнообразие паяльных паст

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.

Паяльные пасты - это специфические вещества пастообразной консистенции, которые используются для закрепления деталей на Они обладают определенными достоинствами, недостатками и особенностями применения.

Достоинства и разновидности представленного материала

Рассмотрим преимущества, которыми обладают паяльные пасты:

Возможность их использования для изготовления плат с очень мелкими деталями;

Они не требуют наличия паяльника, однако для работы с данным материалом понадобится специальный фен или станция, благодаря которой изделие прогревается;

Применять такое вещество можно в тех случаях, когда нет возможности работать обычными инструментами.

Паяльные пасты бывают разных видов. Прежде всего, они классифицируются по способу удаления излишка вещества после работы: отмывочные и безотмывочные. Второй вариант является более безопасным, так как не приводит к коррозии платы. Первый тип паст можно смывать при помощи воды, поэтому в их составе содержатся компоненты, способные нанести вред радиоустройству.

Также следует отметить, что вещество может быть изготовлено на основе свинца или без него. Второй тип пасты является экологически безопасным.

Как правильно выбрать и хранить материал?

Для того чтобы работа была сделана эффективно и аккуратно, нужно приобрести "правильные" паяльные пасты. Прежде всего, следует обратить внимание на технические характеристики вещества: влажность и температура воздуха, особенности хранения.

Представленный материал может терять свои качества в зависимости от старения. Выбор зависит от типа пасты и сферы ее применения. Естественно, важным фактором является стоимость материала. Паяльная паста, цена которой составляет около 10 долларов за 50 грамм и выше, приобретается только в сертифицированных точках продаж.

Что касается хранения материала, то класть его необходимо в холодильник, температура в котором не поднимается выше 4 градусов. Во время ее использования в помещении должно быть тепло, но не жарко (не более 25 0 C). Влажность при этом не должна достигать 80%. Перед использованием вещества необходимо нагреть его до комнатной температуры и только тогда открывать банку. Иногда на это может уйти до 6 часов.

Особенности применения материала

Пастой имеет свои нюансы. Например, поверхность, на которую будет накладываться вещество, должна быть абсолютно чистой, сухой и обезжиренной. Плата на время проведения работ должна быть максимально прочно зафиксирована в горизонтальном положении.

То место, которое будет пропаиваться, должно быть полностью покрыто веществом. После этого постарайтесь очень точно разместить на плате все необходимые детали. Теперь можно приступить к прогреванию изделия при помощи фена. Струя при этом не должна быть слишком сильной. Ее температура должна быть около 150 градусов до тех пор, пока из пасты не испарится весь флюс. После этого струю можно сделать горячее (200-250 0 C).

После окончания всех работ плату нужно будет остудить и очистить от остатков вещества. Данная процедура зависит от типа пасты.

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.

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.

Я искал какой-нибудь способ подготовки моих самодельных печатных плат. Одно из решений, которое пришло мне в голову — это оплавление паяльной пастой. Другое очень крутое использование паяльной пасты — это ремонт латунных деталей — таких как трубы, тромбоны и тубы, потому что все, что нужно сделать, это разогреть соединение с намазанной пастой, и при правильной температуре оно склеивается.

Показать еще 11 изображений

Если вы искали паяльную пасту в интернете, то знаете, что она стоит очень немало. Мне было интересно, можно ли сделать паяльную пасту своими руками начального уровня в домашних условиях. Посмотрев несколько форумов, я нашел диалог, в котором кто-то использовал стружку из припоя смешанного с флюсом и у него получилось заменить припойную пасту.

Я решил попробовать сделать состав, и в процессе выяснилось, что это намного проще, чем я думал. Вся суть в том, что работа с предварительно обработанными платами становится намного проще, и время пайки значительно сокращается.

Предупреждение: этот проект содержит работу со свинцовой стружкой. Работайте в хорошо вентилируемой зоне и надевайте маску и перчатки. Также убедитесь, что материалы не попадают в пищу.

Что вам понадобится:

Твердый припой — 50-50 или 60-40. Вы можете использовать припой с флюсом, но не на кислотной основе, поскольку она будет разъедать ваши компоненты.
Напильник — мелкий или средний. С более мелким придется потратить больше усилий, но паста будет качественнее.
Флюс для припоя — также называется паяльной пастой, но не путайте с реальной паяльной пастой. Убедитесь, что основой пасты не является кислота! Недобросовестные магазины продают такие вещи.
Печь, источник огня или духовка.

Эта инструкция включает в себя 12 шагов.

Шаг 1: Подготовьте куски припоя для плавки

Разрежьте припой на полоски или кусочки
Сделайте емкость для плавления из алюминиевой фольги. Сложите фольгу в несколько слоев, чтобы свинец не просочился и не испортил вашу печь.
Сделайте «лодочку» или «миску»

Шаг 2: Подвергните припой температурной обработке

Вам нужно довести твердый кусок припоя до состояния большой капли. Я использовал печь на самом высоком уровне жара в течение 40 минут.

Вы можете также поместить алюминиевую лодочку на металлический противень поверх решетки. Предупреждение: не кладите емкость прямо на источник тепла, так как в алюминии появится дырка и свинец вытечет. После того как припой расплавится, выньте его и остудите. Форма на выходе не имеет значения.

Шаг 3: Охлаждение и предварительная подготовка

Уберите алюминиевую фольгу.

Примечание: удостоверьтесь, что вы полностью удалили следы алюминия, чтобы он не попал в пасту для пайки оловом.

Шаг 4: Измельчение куска припоя

Это просто: при помощи напильника измельчите свинец в мелкий порошок. Обратите внимание, что если вы трете слишком сильно, песок будет слишком крупным и припой начнет нагреваться, поэтому время от времени припой нужно поворачивать.

Обязательно наденьте защитную маску и перчатки!

Шаг 5: Смешайте порошок с флюсом

Шаг 6: Первый тест

После нескольких тестов на платах я решил попробовать смесь в реальном проекте. Для этой цели я взял классический базовый предусилитель и решил пересадить его в ленточный микрофон RCA Varacoustic; предусилитель улучшит звук микрофона, даст ему фантомное питание и его можно будет реально использовать.

Я спешил, чтобы похвастаться, поэтому, к несчастью, не очистил весь фоторезист (синий осадок на некоторых панелях и дорожках). В этих местах припой не сядет должным образом. В следующий раз я вымочу плату в пищевой соде, вместо того чтобы быстро очистить её.

Шаг 7: Добавляем тонкий слой пасты

Я покрыл плату, как мне казалось, тонким слоем пасты. Позже выяснится, что я должен был положить меньше пасты и размазать. Не так важно, где находится припой. Как только флюс и припой расплавятся, припой волшебным образом покроет медные дорожки.

Совет: для лучших результатов травления, экспонирования и лужения эффективно будет очистить плату при помощи кухонного чистящего средства типа Comet, это лучше, безопаснее и быстрее, чем использование ацетона.

Шаг 8: Нагреваем плату — часть 1

Для демонстрации я использовал паяльный фен. Если ваш фен нагревается до 260 градусов Вы можете использовать метод пайки-сварки с оплавлением.

Шаг 9: Нагреваем плату — часть 2

Здесь я сфотографировал процесс на полпути — просто чтобы показать, как паста течет по дорожкам.

Шаг 10: Почти готово

После того как припой полностью растекся по плате, сверху останется слой флюса, который нужно будет очистить используя Comet или мыло с водой. Вы можете использовать абразивы, чтобы избавиться от флюса.

Шаг 11: Финальная версия платы

Как вы видите, для первой попытки вышло неплохо — никаких перебоев в дорожках! Сборка платы становится очень простой. Вы можете таким же образом крепить SMD детали к плате (я попробовал, на плате есть несколько элементов SMD, которые легко прикрепились).