Бессвинцовые технологии пайки: припои sac и электропроводящие клеи

Ручная пайка компонентов, выполненных по бессвинцовой технологии

Ручная пайка компонентов, выполненных по бессвинцовой технологии.

                Производители электронного оборудования до недавнего времени при пайке использовали свинец и сплавы на его основе, которые имеют низкую температуру плавления, но к сожалению, сви­нец является токсичным металлом.

Из экологических соображений содержащие свинец припои активно вытесня­ются с рынка постановлениями исполнительной вла­сти ЕС, которые оказывают сильное давление на производи­телей, а это привело к ряду проблем о которых пойдет речь в данной статье.

Часто, в разговорах со специалистами по ремонту, можно услышать: «пропаял контакты микросхем, разъемов неисправной платы и она заработала, неисправность исчезла». Обычно такое «волшебство» пропайки (или прогрева) объясняют плохим качеством паяного соединения, но есть и более реальное объяснение.

Широко применяемые ранее оловянно-свинцовые припои, состоящие из свинца и олова в приблизи­тельной пропорции 40% свинца и 60% олова, обла­дают хорошей эвтектикой, но несмотря на это мы уже сталкиваемся с необходимостью паять безсвинцовыми сплавами.

Евросоюз принял директиву 2002/95/ЕС RoHS (Restriction of Hazardous Substances – запрет вредных веществ). Согласно этому документу, уже с 2006 года начали  действовать ограничения на использование в промышленной электронной продукции и в новой электронной технике некоторых химических материалов, опасных для здоровья и окружающей среды.

Среди прочих, действие директивы распространяется и на соединения свинца. Таким образом, запрещается использование свинцовосодержащих припоев.

Но олово без укрощающего его свинца ведет себя непредсказуемо. Оловянное покрытие без добавок, как и кадмий и цинк, спонтанно образует кристал­лы металла диаметром около 1-5 мкм и менее одной десятой толщины человеческого волоса, которые про­талкиваются от основания вверх.

Если они растут до­статочно близко для того, чтобы прикоснуться к дру­гому токопроводящему объекту, то вызовут корот­кое замыкание, которое может повредить аппаратуру. Таким образом, при ра­боте с безсвинцовыми припоями возникает целый ряд проблем, которые связаны с физическими их свойствами.

Поэтому теперь, например, паяльные станции должны быть специально адаптированы для работы с новыми припоями. 

Рассмотрим какие же основные проблемы возникают при пайке безсвинцовыми припоями:

 — более высокая температура плавления пайки мо­жет повредить электронные компоненты, содержащие пластмассу, могут получить термический «шок» и  сами компоненты;

 — может возникнуть деформация печатных плат;

 — будет наблюдаться слабая увлажненность и растекание в связи с возрастающим эффектом окисления поверхности;

 — появится необходимость использования более активных (и коррозийных) флюсов;

 — возможно появление перемычек и замыканий;

 — вследствие более высокой температуры пайки будет наблюдаться сильное разбрызгивание флюса;

 — увеличится время создания качественной пай­ки (контакта);

 — вид паяного контакта будет более  тусклым;

 — снизится ресурс нормальной работы паяльных головок;

 — потребуется изменить стиль работы монтажников.

Итак, возможно появление перемычек и замыканий, сильное разбрызгивание флюса. Перемычки и замыкания возникают в виде «усов» олова (это микроскопические проростки металла из мест пайки на печатной плате). Эти таинственные проростки бы­ли виноваты в серьезнейших отказах электроники.

Предлагаемый безопасный припой серебро-олово-медь (SAC) лишь замедляет, но не прекращает рост «усов». Но припой SAC оказывает на окружающую среду большее вли­яние, чем вариант олово-свинец.

Вероятно, скоро появятся надежные технологии, свободные от свин­ца, хотя специалисты в этом сомневаются (говорят, что такие компа­нии, как IBM и National Instruments, сейчас уже имеют технологии, со­ответствующие требованиям RoHS даже для освобожденных от них изделий, но эта дискуссия специалистов выглядит так, как будто бы она остается открытой, и до сих пор самым последним надежным источником информации по этой проблеме являются изготовители изделий электроники).

Как же избежать дефектов при ручной пайке компонентов, выполненных по бессвинцовой технологии? Крупные фирмы-производители интегральных микросхем — Texas Instruments, AMD, Fairchild Semiconductor, Philips и многие другие полностью переходят на бессвинцовые технологии.

Так же поступят и производители дискретных полупроводников и пассивных компонентов (ON Semiconductors, Vishay, Samsung Electr-Mechanic). Компоненты, выполненные по традиционной технологии, будут доступны только под заказ.

В связи с этим, использование компонентов, не содержащих свинца во всей выпускаемой продукции – это вопрос ближайшего времени для всех производителей электроники. В обозримом будущем данная проблема рано или поздно коснется и всех остальных.

Существует мнение о том, что компоненты, не содержащие свинца, требуют особых технологий ручной пайки.

Такая точка зрения распространена и среди разработчиков, производителей электронной техники и специалистов, занимающихся ремонтом.

Все ведущие производители единодушны в том, что большинство Pb-free компонентов полностью совместимы со стандартными технологиями ручной пайки оловянно-свинцовыми припоями.

Совместимость с требованиями RoHS, так же как и знак «Pb-free» не означают, что элемент необходимо паять обязательно бессвинцовым припоем.

Но в процессе пайки необходимо предотвратить термодиструкцию электронных компонентов (эта неприятность может возникнуть потому, что большинство из «Pb-free» припоев имеют повышенную температуру плавления, которая несовместима с максимальной температурой пайки выбранных компонентов).

Специалисты по технологиям пайки и паяльному оборудования утверждают, что если выполнять ряд рекомендаций для ручной пайки (см. далее), то качество пайки и компоненты электронных схем не пострадают.

Для ручной пайке, необходимо выбирать паяльные станции, обладающие достаточным запасом мощности, термостабильностью и возможностью поддержания постоянной температуры при работе на более высоких уровнях, необходимых для бессвинцовых материалов.

Так как температура плавления бессвинцового припоя выше, чем у свинцовосодержащего, температура жала должна быть примерно 343°C (свинцовый припой требовал 315°C).

В таком режиме долговечность традиционных паяльных жал резко снижается и поэтому, в процессе пайки, необходимо использовать насадки, разработанные специально под «Pb-free» пайку.

Современные паяльные станции обеспечивают приведенные выше требования, но при работе с бессвинцовыми припоями, для соблюдения необходимых температурных профилей некоторых компонентов, имеет смысл быстрее убирать жало пальника с места пайки. Смачиваемось у бессвинцовых материалов хуже, чем у свинцовосодержащих.

Кроме того,  у них хуже окисляемость во время пайки, наблюдается образование кристаллических нитей и пр.. Известно, что чем меньше окислов, тем легче идет процесс пайки, поэтому часто используют пайку в среде азота или используют специальные флюсы.

Азот, будучи инертным газом, предохраняет от окисляемости нагреваемые при пайке металлические поверхности. В этом случае требования к флюсу не категоричны, смачиваемость повышается, с припоями легче работать, качество соединений повышается. При ручной пайке в условиях несерийного производства задачу снятия окислов и обеспечения растекаемости припоя, в не меньшей степени выполняет флюс. Это серьезная альтернатива пайке в азотной среде. В процессе пайки необходимо следить за состоянием жала паяльной станции во избежание его окисления.

Если применяется «Pb-free» припой, следует более тщательно очищать его и, постоянно держать его полностью покрытым припоем.

При работе с «Pb-free» компонентами, их монтаже-демонтаже, на плате смешанного типа необходимо тщательно очищать посадочные места компонентов, во избежание смешивания припоев «Pb-free» и традиционных, так как несоблюдение этой рекомендации, в случае смешивания припоев образуется «холодная» пайка.

Становится более актуальным использование оловоотсосов, оплетки для удаления припоев и пр. Так же, следуя вышеприведенному пункту, следует использовать разные жала для пайки «Pb-free» и свинцовосодержащими припоями.

Источник: http://al-tm.ru/stati/stati-po-kopiram/607

Высокочистый бессвинцовый припой ELSOLD для групповой и селективной пайки

Бессвинцовый припой является одним из основных материалов, используемых в процессе пайки волной припоя, селективной пайки и ручной паки.

Высокочистый припой специально разработан для применения при групповых методах пайки, таких как пайка волной или двойной волной припоя, селективная пайка, пайка протягиванием или погружением.

Так же припой в виде проволоки без флюса используется для ручной пайки с дополнительным флюсованием. Это дает возможность использовать высокочистые бессвинцовые припои для ручной пайки, доработки, ремонта и прототипирования.

  • Высококачественные пайки без образования сосулек в процессе пайки
  • Качество бессвинцового припоя соответствует требованиям международных стандартов J-STD-006, DINEN 61190-1-3, DINEN 29453 и DIN 1707
  • Низкий уровень примесей увеличивает время жизни припоя в паяльной ванне
  • Длительный срок жизни припоя в ванне
  • Обладают меньшей текучестью и меньшей смачиваемостью. Из этого следует, что такие составы обеспечивают менее надежный контакт.
  • Бессвинцовый припой обеспечивает после затвердения обладает матовой поверхностью, то есть кристаллизуется под длительным воздействием высоких температур.
  • Вследствие описанных выше свойств высока вероятность отпадания припаянных деталей.
  • Существует вероятность, что при длительном воздействии припоя на рабочую поверхность при высокой температуре последняя может быть повреждена.
  • Бессвинцовые припои стоят дороже.  

Существует несколько типов бессвинцовых припоев. Самыми популярными являются:

  • Олово/Серебро (имеет обозначение SnAg). Количество олова в составе припоя — 96,5%, а серебра — 3,5%. Температура плавления припоя составляет +221°С. Особенностью состава является то, что его можно использовать с более новыми припоями, покрытым чистым оловом. Что касается традиционных оловяно-свинцовых припоев, то с ними он несовместим.  
  • Олово/Медь (обозначается SnCu). Количество олова в припое составляет 99,3%, а меди — 0,7%. Этот состав совместим как с новыми, так и старыми традиционными припоями. Точка плавления составляет +227°С. После затвердения имеет матовую поверхность. Отличительными особенностями является низкая стоимость состава, однако и низкие эксплуатационные характеристики.  
  • Олово/Серебро/Медь (имеет обозначение SAC). Количество олова в данном соединении — 96,5%, серебра — 3%, меди — 0,5%. В некоторых случаях количество меди может немного отличаться. Этот состав является одним из наиболее популярных так называемых Pb-free припоев. Он совместим с обычными припоями на основе свинца. Точка плавления состава составляет +219°С.  

Перечисленные припои являются очень распространенными, и используются в электронной промышленности.

Основные характеристики

Сплавы Олово/Серебро: ELSOLDTS

Сплавы Олово/Медь: ELSOLDTC

Сплавы Олово/Серебро/Медь: ELSOLDTSC

Совместимые продукты

  • Indium TACFlux 018 флюс для ремонта
  • Indium TACFlux 025 флюс для ремонта
  • Indium TACFlux 020В флюс для ремонта

Условия поставки

Высокочистые ELSOLD в форме прутков для систем групповой пайки поддерживается на складе.

Упаковка

Припои маркиELSOLD поставляются в виде слитков:

Бессвинцовый припой поставляется на катушках 500 грамм и 1 кг в виде проволоки разных диаметров в диапазоне от 1,0 до 6,0 мм. Так же припой в виде проволоки используется в системах автоматической подачи припоя для которых он поставляется на специальных катушках весом от 2 до 20 кг.

Хранение и транспортировка

Срок годности материала не менее 24 месяцев от даты производства. Рекомендуется хранить материал в чистом сухом помещении. Использование материала после истечения срока годности в большинстве случаев возможно, однако это должно быть подтверждено испытаниями перед использованием.

Особенности пайки бессвинцовым припоем

Переход на использование бессвинцовых припоев обусловлен соображениями повышения экологичности и безопасности человека. Однако это накладывает отпечаток не только на использование данных составов, но и технологии. В каждом конкретном случае они отличаются, однако существует ряд общих нюансов. Среди них:

  • Большинство Pb-free составов совместимы с традиционными припоями. Исключения есть, но их немного (уточняйте отдельно в документации).
  • Бессвинцовые припои, как правило, обладают большей температурой пайки. Поэтому зачастую для них необходимо использовать другое оборудование.
  • Из-за высокой температуры пайки компоненты более чувствительны к влажности. Поэтому к готовым изделиям зачастую предъявляются дополнительные требования по хранению.
  • Pb-free припои имеют более высокий коэффициент поверхностного натяжения. Это означает увеличения вероятности появления «вздутия» отдельных элементов на плате.
  • Смачиваемость выводов обычно хуже. Это приводит к появлению «раковин» на микросхемах.

Другие материалы каталога: материалы Dow Corning.

Источник: https://ostec-materials.ru/materials/bessvintsovye-pripoi.php

Бессвинцовый припой

Бессвинцовый припой – говоря простым языком, это категория материалов, в химическом составе которых отсутствует свинец. Изначально, материалы, входящие в данную категорию, создавались из экологических соображений. Это связано со структурой свинца, дело в том, что этот металл очень тяжелый, он негативно влияет на окружающую среду и может навредить здоровью человеческого организма.

Материалы, в составе которых отсутствует свинец, но имеются другие вредные вещества, например, такие как ртуть и кадмий, также относятся к категории бессвинцовых.

Можно привести самый простой пример – обычный оловянный припой. В его составе не имеется никаких химических элементов кроме чистого олова.

Из-за этой особенности он повышает свои свойства электропроводности, а также становится более подвержен к влиянию влаги и воды.

Для борьбы с некоторыми явными недостатками, вместе с припоем из чистого олова дополнительно используют золото, серебро медь и т.д. Данные химические элементы позволяют компенсировать отсутствие свинца в составе расходного материала.

Читайте также:  Электростатика в картинках

В частности, они значительно повышают прочность материала, не делая его вредным для окружающей среды и человеческого организма.

Однако из-за присутствия дополнительных элементов, температура плавления вещества значительно повышается, что значительного ограничивает спектр использования материала.

Бессвинцовый припой является относительно новым веществом. На сегодняшний день не удается создать альтернативный материал, который полностью смог бы повторить свойства расходного материала со свинцом в составе. Общее количество имеющихся минусов пока значительно превышает плюсы применения материала данного вида.

Однако один плюс, который выражается в безопасности для окружающей среды и человека позволяет выигрывать данному материалу у классического свинцового припоя. В данном случае безопасности использования отдается большее предпочтение, нежели прочности созданного соединения. Производство бессвинцового припоя выполняется в строгом соответствии с государственными стандартами.

Наиболее востребованным видом материала является припой с дополнительным химическим элементом – серебром.

Достоинства и недостатки

Каждый материал вне зависимости от его основного назначения, обладает рядом плюсов и минусов. Припой без содержания свинца в составе не является исключением. Его популярность использования обусловлена следующими  преимуществами:

  • высокий уровень безопасности для экологии и человеческого организма;
  • отсутствие в химическом составе вредных, токсичных веществ;
  • повышенная степень электропроводности;
  • материал, особенно тот, который состоит их чистого олова, обладает повышенным уровнем смачиваемости;
  • большой ассортимент моделей припоев от разных производителей;
  • модели, имеющие в составе медь в качестве дополнительного элемента, достаточно стойки к влиянию высокой температуры.

Минусы:

  • если проводить параллели со свинцовыми сплавами, соединения олова с различными дополнительными элементами значительно понижает уровень смачиваемости, относительно свинцовых моделей припоев;
  • бессвинцовый припой, несмотря на достаточно хорошую способность к проводимости электрического тока, нельзя использовать в технике, из-за проявляющегося недостатка, в виде роста так называемых «усов», которые подвержены возникновению разного рода трещин;
  • из-за повышенной отметки точки температурного плавления,  данный вид материала нельзя использовать при пайке тонкого или чувствительного к высоким температурам металла, так как это негативно повлияет на физические свойства и целостность материала.

Классификация

  1. Припои для пайки без содержания свинца делятся на несколько основных типов, можно рассмотреть наиболее часто используемые.
  2.  В качестве дополнительного элемента используется медь. Припой данного вида был создан для пайки печатных плат. Это выполняется с помощью волны припоя.

    Однако, если проводить параллели с другими версиями бессвинцового припоя, данная обладает пониженным свойством прочности. Также этот тип требует плавления при высокой температуре, что не всегда требуется.

  3. В качестве дополнительного элемента используется серебро.

    Данный вид оловянного припоя, где свинец в химическом составе заменяется серебром, является наиболее часто используемым относительно всех других видов. Эта модификация отлично поддается пайке. В наплавленном состоянии он обладает хорошим свойством прочности и другими механическими характеристиками.

    Вещество начинает плавиться при достижении отметки в двести двадцать градусов по Цельсию. Данная модификация бессвинцового припоя в некоторых случаях способно посоревноваться в характеристиках с классическим свинцовым расходным материалом.

  4. Оловянный припой с двумя дополнительными химическими элементами в составе в виде серебра и меди. Данную версию бессвинцового припоя стали использовать самой первой. Она обладает невысокой отметкой температурного плавления. Значительный процент, который принимает значения в девяносто, в составе занимается оловом.

    Соединения, созданные с применения данного подвида бессвинцового припоя, обладают достаточно высокими механическими свойствами. Данный тип, если сравнивать с двумя вышеописанными, является наиболее лучшим вариантом с экономической точки зрения.

  5. В качестве дополнительных элементов используются висмут и серебро.

    Этот тип, относительно всех вышеописанных, обладает самой низкой температурной отметкой плавления. Это свойство значительно сужает спектр применения данного материала. Из всех видов бессвинцовых припоев, этот лучше всего поддается спаиванию.

Химический состав и физические характеристики бессвинцовых припоев популярных производителей

Производством бессвинцового припоя занимается достаточно большое число разнообразных производителей. Стоит поподробнее рассмотреть химический состав и физические свойства наиболее популярных брендов.

Indalloy 227 – основным назначением данной модели припоя является пайка бессвинцовых материалов и печатных плат. Вещество начинает плавиться при достижении температурной отметки в 187 градусов по Цельсию. Состав выглядит следующим образом (значения в процентах):

  • Sn – 77.2;
  • In – 20;
  • Ar – 2.8.

Alloy H – использования данного припоя в процессе пайки, требует применять метод «волны». Данное вещество категорически нельзя применять для пайки с содержанием свинца и висмута. Оно подвергается плавлению при достижении температурной отметки в 212 градусов по Цельсию. Химический состав выглядит так:

  • Sn – 84.5;
  • Bi – 7.5;
  • Cu – 5;
  • Ar – 2.

TinZinc Indium – данную модель припоя можно использовать только для материалом, в химическом составе которых отсутствует свинец. Она начинает подвергаться плавлению при достижении температурно отметки в 178 градусов по Цельсию. Химический состав:

Castin – при спаивании чего-либо данным припоем требуется использование повышенных температур. Материал начинает плавиться при достижении температурной отметки в 215 градусов по Цельсию. В химический состав припоя входят следующие вещества:

  • Sn – 96.2;
  • Ar – 2.5;
  • Cu – 0.8
  • Sb – 0.5.

Tin Silver-Copper – при совершении пайки с помощью данного припоя требуется использовать температуру равную значению 260 градусов по Цельсию и выше. Вещество подвергается плавлению при достижении отметки в 217 градусов по Цельсию. Химический состав включает в себя три химических элемента и выглядит следующим образом:

  • Sn – 93.6;
  • Ar – 4.7;
  • Cu – 1.7.

Как выбрать?

Выбирать ту или иную модель бессвинцового припоя следует исходя из его химического состава.

Чаще всего в химическом составе бессвинцового припоя преобладает олово, в связи с этим характеристики данного металла в большей степени, нежели чем свойства других передаются расходному материалу.

Соответственно это влияет на мягкость итогового результата соединения – она достаточно высокая. Помимо этого у него значительно снижается значение температурной точки, при достижении которой материал начинает подвергаться плавлению.

Важно знать: в том случае, если в ассортименте магазина вам не удалось найти нужную модель бессвиноцового припоя, то в качестве заменителя можно использовать отечественный продукт ПСР 45, стоит отметить, что в его составе присутствует незначительная доля свинца, которая равна примерно половине одного процента от общего состава.

Чем больше меди содержится в составе бессвинцового припоя, тем выше его температура плавления, а, следовательно, и твердость. Всего лишь пары процентов от общего состава достаточно для того, чтобы кардинально изменить характеристики материала.

Серебро придает припою точно такие же свойства, как и медь, однако делает это в более мягком режиме. В связи с эти бессвинцовый припой с содержанием серебра продается по несколько большей цене, нежели медные варианты.

Расходные материалы с содержанием редких материалов, таких как висмут и сурьма, предназначаются для сложных частных случаев и используются достаточно редко.

Их цена самая высокая относительно всех других версий бессвинцого припоя.

Многие люди могут задаться вопросом: «Как выполняется пайка с использование припоя без свинца в качестве расходного материала. Стоит сказать, что процедура практически ничем не отличается от пайки с использованием классического припоя с содержанием свинца.

Предварительно нужно провести очистку рабочей поверхности и полностью высушить ее. Для этого без проблем можно использовать практически любой растворитель. Далее нужно расплавить припой на рабочую зону пайки.

После чего ему необходимо самостоятельно остыть при комнатной температуре. Следующим шагом будет являться проверка получившегося соединения на прочность и качество.

Основной отличительной особенностью использования бессвинцового припоя в отличие от классического, является использование особого режима подогрева.

Источник: http://svarkagid.com/bessvincovyj-pripoj/

Какие бывают бессвинцовые припои

Во многих государствах все большее внимание уделяется вопросам экологической безопасности материалов. Накопилась научно подтвержденная информация о вреде свинца и его соединений.

В связи с этим популярность набирает бессвинцовый припой, имеющий хорошие эксплуатационные свойства. Он менее вреден для организма человека.

Общие требования

Количество композиций металлов, не включающих свинец, постоянно увеличивается. Благодаря многолетнему применению на практике, известность получили несколько основных составов. Для многих из них характерно явление эвтектики.

Оно заключается в том, что температура плавления сплава с тщательно подобранным соотношением металлических компонентов ниже, чем у любой другой смеси выбранных металлов. Эвтектические качества бессвинцового припоя позволяют снижать температуру нагрева рабочей зоны, экономить количество потребляемой электроэнергии.

Существуют общее требования к припоям без свинца – отсутствие лишних примесей. Посторонние металлы негативно влияют на качества шва:

  • если в сплавах в небольших количествах находится никель, то шов может иметь полости;
  • примеси алюминия приведут к получению тусклого и зернистого соединения;
  • железо значительно увеличивает вероятность образования окалины;
  • медь в избыточном количестве склонна увеличивать смачиваемость;
  • сурьма может вызвать образование шва, хрупкого при невысоких показателях температуры.

Важно применять припои, сделанные авторитетными производителями. На предприятиях, профессионально занимающихся получением бессвинцовых припойных сплавов, много внимания уделяется контролю чистоты всех компонентов. Качеству такой продукции можно доверять.

Олово, серебро, медь

Припои из олова и меди применяют давно. Смесь относится к эвтектическим, при этом имеет температуру плавления большую, чем другие припои, не содержащие свинца.

Припойная композиция из олова и серебра имеет отличные эксплуатационные качества. Пайка с ней проводится легко, шов получается прочным и долговечным.

Температура плавления эвтектического композита с серебром равна строго 221 °С. Узкий температурный диапазон плавления – характерная особенность всех бессвинцовых эвтектических смесей.

Припой их трех компонентов: олова, серебра и меди стал применяться гораздо раньше, чем олово-серебряный материал. Он имеет меньший показатель температуры плавления, равный 217 °С.

Некоторые зарубежные производственные компании выпускают бессвинцовый трехкомпонентный композит с соотношением металлов, несколько отличающимся от привычного.

Вследствие этого, температура плавления таких эвтектических смесей может быть иной. Подробная информация о составе обязательно указывается производителем в сопроводительных документах.

Сплавы с висмутом

Лучшей спаиваемостью обладает припой из олова, серебра и небольших количеств висмута. Иногда вместо висмута добавляют германий. Бессвинцовый сплав имеет низкую температуру плавления, которая укладывается в интервал от 200 до 210 ℃.

Значение может изменяться в зависимости от соотношения металлов. Добавки улучшают смачивание деталей расплавом, способствуют образованию качественных швов.

Очень близка температура плавления смеси олова, цинка и висмута к аналогичному показателю свинцовых припоев. Достоинством бессвинцового сплава является отсутствие токсичного компонента.

Однако цинк, как активный металл провоцирует появление многих проблем. Припойная паста подлежит быстрому использованию, при хранении она изменяется.

Паять таким бессвинцовым средством нужно с применением флюсов, в атмосфере инертных газов. Иначе велика вероятность окисления, излишнего зашлаковывания шва.

Какие применять флюсы

В качестве флюсов при проведении бессвинцовой пайки преимущественно применяют композиции в водном растворе, не содержащие летучих органических веществ (VOC).

Они не склонны к воспламенению, обладают активностью в большом диапазоне температур. Составы и пасты на их основе можно хранить в замороженном состоянии сколь угодно долго.

Флюс для бессвинцовой пайки долго не теряет необходимых свойств, обладает хорошим поверхностным натяжением, улучшает текучесть расплавленной массы.

Направления использования

Возможности пайки бессвинцовыми припоями велики. Они включают проведение спаивания волной или в специальных печах.

Можно использовать обычный паяльник. Выбор технологии определяется объектом, условиями эксплуатации спаянного изделия, спецификой производства.

При работе на предприятиях оборонного назначения рекомендуются высококачественные смеси из олова, серебра, меди, к которым при необходимости добавляют сурьму.

Присутствие сурьмы ухудшает экологическую безопасность сплава. Это очень токсичный элемент, смеси с которым применяются только в случае острой необходимости.

Для работы с профессиональной техникой в промышленности, системах связи также пригодны припои из олова, серебра, меди или только оловянно-серебряные составы эвтектического характера.

Для офисного оборудования, аудио- и видеотехники рекомендованы также составы на основе олова, серебра с добавками меди или сурьмы или без таковых. Припои, содержащие висмут, из соображений экономии денежных средств применяются значительно реже.

Влияние на здоровье

Ограниченные возможности применения бессвинцовых припоев в радиоэлектронике, их не очень хорошая смачиваемость и необычная температура плавления вызывают недовольство у многих паяльщиков.

Безопасность оловянных сплавов они ставят под сомнение. Мнение некоторых практиков сводится к тому, что неудобств много, а вред для человека все равно имеет место быть.

Олово, входящее в бессвинцовые припои, обладает токсичностью в случае, если частички попадают в легкие. Олово кипит при температуре 2600°. Это очень высокий показатель, который в процессе пайки, конечно, не достигается. Следовательно, выделение паров олова при спаивании деталей не происходит.

Сам по себе металл не представляет опасности. Олово разрешено к применению в пищевой промышленности. Следовательно, мнение о токсичности бессвинцовых припоев не оправдано.

Пайка с бессвинцовым припоем обычно проводится по известной схеме. Поверхность деталей следует хорошо почистить, расплавить выбранный припой, распределить его на спаиваемой зоне.

Особое внимание нужно обратить на температуру нагрева. Припои без свинца плавятся при меньшей температуре. После охлаждения нужно проверить качество полученного соединения.

Источник: https://svaring.com/soldering/pripoj/bessvintsovyj

Дефекты при пайке волной припоя — перемычки, шарики, «паутина», выдувание припоя, непропаянные выводы

К сожалению, если вы используете безотмывный флюс с малым количеством остатков, существует высокая вероятность, что вы столкнетесь со всеми вышеперечисленными дефектами. Помните, что технология пайки волной, была разработана для флюсов с большим содержанием твердых частиц.

По общему правилу, чем выше содержание твердых частиц во флюсе, тем меньшим будет количество дефектов. Твердые вещества флюса улучшают теплопроводность, способствуют уменьшению налипания припоя на неметаллические материалы, уменьшают вероятность образования перемычек и способствуют получению качественных паяных соединений.

С другой стороны, флюсы с большим содержанием твердых веществ дают более толстый слой остатков, которые часто требуют отмывки после оплавления.

Многие компании предпочитают использовать не требующие отмывки флюсы, оставляющие после пайки малое количество остатков, несмотря на то, что они способствуют формированию большого количества дефектов и требуют более точного контроля параметров технологического процесса.

Перемычки при пайке

Перемычки при пайке, как правило, связаны с мелким шагом вывода компонента.

Чтобы избежать образования перемычек при высокой плотности расположения выводов, нужно укоротить выводы до минимальной длинны, допускаемой техническими условиями.

Кроме укорачивания выводов, следует увеличить расстояние между выводами путем уменьшения ширины металлизированного кольца вокруг монтажного отверстия либо путем выбора соответствующей геометрии паяльной маски.

Поддержание твердой составляющей флюса на максимально возможном уровне путем тщательного выбора температуры предварительного нагрева поможет избежать образования перемычек при пайке волной припоя. Пайка в азотной среде также позволяет избежать перемычек.

Шарики припоя

Шарики припоя на поверхности печатной платы показывают, что жидкие фракции флюса не испарились до момента пайки волной изделия. Обычно такие шарики появляются, когда оператор впервые работает с флюсом на водной основе (VOC free).

Шарики припоя разбрызгиваются на поверхность платы через монтажные отверстия при кипении флюса.

Микроскопические шарики указывают на необходимость увеличения продолжительности или температуры предварительного нагрева платы, для того чтобы растворитель, входящий в состав флюса, успел полностью испариться.

Появление шариков припоя на нижней стороне платы может быть связано с недостаточным содержанием твердых частиц флюса. Повышение содержания твердых частиц уменьшает количество таких шариков. Однако шарики припоя на нижней поверхности платы чаще возникают из-за паяльной маски.

Припой прилипает либо из-за того, что паяльная маска размягчается, либо из-за повышенной гладкости ее поверхности.

Чтобы устранить данный дефект, проверьте материал маски или паяйте печатный узел с более низкой температурой предварительного нагрева и/ или температурой припоя в ванной.

Дефект «паутина»

Дефект «паутина» выглядит так, как будто к нижней стороне платы прилипла паутина или сетка из припоя.

Этот дефект появляется при слишком высокой температуре или слишком длительном предварительном нагреве либо в случае недостатка флюса на плате, который облегчает отделение припоя от платы.

На возможное появление этого дефекта указывает малое количества дыма при прохождении платы через волну припоя. Чтобы избавиться от данного брака, нанесите на платы больше флюса или уменьшите температуру предварительного нагрева.

Раковины

Раковины, как правило, представляют собой следствие проблем с печатной платой. Признак такого дефекта – появление в галтели отверстия. Обычно причина появления этого дефекта – наличие пустот в металлизированном монтажном отверстии, из которых при кипении флюса выделяется газ, вытесняющий припой. Этот дефект – ответственность поставщика печатной платы.

Непропаянные выводы

Непропаянные выводы, возникает данный дефект из-за недостатка твердых фракций во флюсе, неправильного угла платы в зоне контакта с волной припоя или неправильной конфигурации контактной площадки. Попробуйте увеличить количество наносимого на плату флюса, измените угол наклона держателя печатной платы или угол подачи волны припоя. 

Эти меры помогут выйти удерживаемым внутри газам, не препятствовать растеканию расплавленного припоя, в результате чего он попадет на контактную площадку. Дополнительной помощью может стать повышенная активность флюса. Иногда более агрессивный флюс способен обеспечить ускоренное смачивание контактных площадок.

Стандартная температура ванны для припоя, содержащего олово, серебро и свинец, в том числе припоя «CASTIN»®, находится в диапазоне от 265 °С до 270 °С (от 509 °F до 518 °F). Стандартная температура ванны для припоя марки SN100C и припоя с низким содержанием серебра находится в диапазоне от 265 °С до 275 °С (от 509 °F до 527 °F).

Для пайки волной бессвинцового припоя характерна большая часть вышеописанных дефектов. Два самых распространенных дефекта – перемычки и неполное заполнение монтажных отверстий. Эти дефекты возникают вследствие поверхностного напряжения сплава.

Перемычки можно убрать за счет состава флюса. В этом случае помогут флюсы с высоким содержанием твердых фракций. Однако важно понимать, что смачиваемость бессвинцовых сплавов ниже смачиваемости сплавов, содержащих олово и свинец.

Необходимо увеличить время выдержки в волне. 

Как правило, если сплав, содержащий олово и свинец, смачивается в течение 2 секунд, бессвинцовым сплавам требуется не менее 5 секунд. Эта разница приводит к образованию другого дефекта – неполному заполнению отверстий. Чтобы устранить данный дефект, необходимо увеличить время взаимодействия с волной припоя.

Увеличенное время взаимодействия с волной припоя приводит к сложностям и во время селективной пайки.

При том, что бессвинцовые припои требуют длительного взаимодействия волны припоя с выводом, они же представляют собой агрессивный растворитель основных компонентов металлизации монтажных отверстий. При длительном периоде выдержки с поверхности платы исчезают металлизированные отверстия и контактные площадки. Такое явление называется миграцией металлов.

Еще один дефект, обусловленный составом сплава, растрескивание припоя после остывания. В соответствии с критериями IPC (Ассоциации производителей электронной аппаратуры и приборов), если просматривается контактная площадка, такая пайка является дефектом.

Фотография сверху демонстрирует распространенные и допустимые виды растрескивания. Обратите внимание на зернистую структуру припоя. Это не связано с качеством и составом сплава.

При выборе бессвинцового сплава для пайки волной припоя и селективной пайки необходимо обратить внимание на миграцию меди, стоимость сплава и требования при проверке качества паяного соединения.

В целом сплавы, содержащие серебро, стоят дороже, кроме того, такие сплавы обладают высокой скоростью растворения меди. Общая тенденция для тех, кто работает с бессвинцовой пайкой волной припоя, – перейти со сплава SAC305 на сплавы Sn/Cu/Ni/X.

Доказано, что SN100C® и CASTIN® – это сплавы с низкой скоростью растворения меди при пайке.

Флюсы с низким количеством остатков, которые при пайке волной припоя оставляет небольшое количество остатков, это флюсы с низким содержанием твердых частиц.

Малое количество твердых частиц припоя или фракций – это залог быстрого испарения растворителей и быстрой работы твердых фракций во флюсе.

При этом твердые фракции представляют собой компоненты флюса, за счет которых, в частности, происходит смачивание, и обеспечивается образование надежность паяных соединений. Хороший результат пайки – это использование оптимального флюса и внимательный контроль процесса.

Оптимизация технологии пайки волной припоя с использованием безотмывных флюсов зависит от точной настройки процесса, для которого рекомендуется минимальный температурный режим – достаточный, чтобы соответствовать техпроцессу, и минимальное время взаимодействия волны припоя с выводом. Длительный предварительный нагрев или слишком высокая температура предварительного нагрева способствуют испарению летучих фракций флюса до того, как твердые фракции выполнят свою часть работы.

При использовании безотмывоного флюса особенно важно следить за основными параметрами техпроцесса, к которым относятся:

• Скорость конвейера

• Температура предварительного нагрева

• Температура припоя в ванне с припоем

• Высота волны припоя

• Время контакта волны припоя и вывода компонента

• Скорость отделения волны (осадка)

Тип флюсователя играет важную роль в процессе, особенно при использовании безотмывного флюса. Компания «AIM» рекомендует использование спрей или струйного флюсователя, а не пенного.

Мы рекомендуем ультразвуковую систему подачи флюса, которая при необходимости может подать флюс в ограниченные пространства. Кроме того, данный тип системы подачи позволяет подать большее количество флюса и избежать вредного воздействия.

Оптимальные результаты при пайке с использованием флюса можно получить только при распылении достаточного количества флюса.

Источник: http://aim.avanteh.ru/podderzhka/karmannyi-spravochnik-po-paike/defekty-pri-paike-volnoi-pripoja-peremychki-shariki-pautina-vyduvanie-pripoja-nepropajannye-vyvody/?L=0

Бессвинцовые технологии пайки: припои SAC и электропроводящие клеи

В течение многих десятилетий свинцово-оловянный припой использовался для закрепления электронных компонентов, пайки печатных плат.

Тем не менее, серьезные неблагоприятные последствия для здоровья, возникающие при использовании свинца, породили активные усилия в электронной промышленности для поиска замены свинцовым припоям.

Теперь ученые считают, что найдены некоторые многообещающие направления: припои из альтернативных сплавов и полимерные составы, известные как электропроводящий клей

В течение многих десятилетий свинцово-оловянный припой использовался для закрепления электронных компонентов, пайки печатных плат.

Тем не менее, серьезные неблагоприятные последствия для здоровья, возникающие при использовании свинца, породили активные усилия в электронной промышленности для поиска замены свинцовым припоям.

Теперь ученые считают, что найдены некоторые многообещающие направления: припои из альтернативных сплавов и полимерные составы, известные как электропроводящий клей.

Припой является «стержнем» производства электроники. Свинец идеально подходил в качестве припоя. Можно сказать, что вся электроника была разработана вокруг точки плавления и физических свойств свинца.

Свинец — пластичный материал, не ломается и поэтому с ним легко работать.

Когда свинец сочетается с оловом в правильной пропорции (63% олова и 37% свинца), сплав имеет низкую температуру плавления — 183 градуса Цельсия, что является еще одним его преимуществом.

При работе с низкотемпературными процессами пайки лучше осуществляется контроль над технологией изготовления соединений, при этом паяные элементы не чувствительны к малейшим отклонениям температуры.

Низкие температуры также означают меньшую нагрузку на оборудование и материалы (печатные платы и компоненты), которые подвергаются нагреву в процессе сборки, более высокую производительность изготовления электроники ввиду сокращения времени для нагрева и охлаждения.

Основным стимулом для электронной промышленности Европы для начала использования бессвинцовых припоев стал запрет на свинец, введенный Европейским союзом. Согласно ограничению директивы опасных веществ, к 1 июля 2006 свинец должен был быть заменен другими веществами (директива также запрещает ртуть, кадмий, шестивалентный хром и др. токсичные вещества).

Любые электронные компоненты, имеющие свинец в своем составе, сейчас в Европе подлежат запрету. В связи с этим рано или поздно России также придется перейти на бессвинцовые технологии соединений в электронике.

Свинец, с экологической точки зрения, сам по себе не является проблемой, если он содержится в электронном оборудовании. Однако, когда электронные компоненты попадают на свалку, свинец может вымываться из почвы мусорных полигонов и попадать в питьевую воду. Риск усугубляется в тех странах, в которые массово импортируются электронные отходы.

В Китае, например, рабочие без средств защиты, в числе которых много детей, занимаются разборкой (распайкой) вторсырья из электронных компонентов. В России же и по сей день свинцовые припои имеют очень широкое распространение при не автоматизированном изготовлении электроники.

Вредное воздействие свинца на здоровье человека, даже при низких уровнях, хорошо известно: расстройства нервной и пищеварительной систем, особенно ярко проявляющиеся у детей, а также способность свинца накапливаться в организме, вызывающая тяжелые отравления.

Производители электроники начали искать альтернативные припои еще в 1990 году, когда обсуждались ныне уже ратифицированные предложения о запрете свинца в США. Эксперты электронной отрасли рассмотрели 75 альтернативных припоев и сократили этот список до полудюжины.

В конце концов была выбрана комбинация из 95,5% олова, 3,9% серебра и 0,6% меди, известная также как припой марки SAC (аббревиатура от первых букв элементов Sn, Ag, Cu), обеспечивающий большую надежность и легкость работы в качестве замены оловянно-свинцовому припою. Точка плавления припоя SAC — 217 градусов, она близка к точке плавления обычного оловянно-свинцового припоя (183…260 градусов).

Бессвинцовая проволока для припоя

Припои SAC сегодня широко используются в зарубежной промышленности. Внедрение новых типов припоев потребовало от компаний, производящих электронику, больших усилий. У специалистов возникали опасения, что на начальном этапе внедрения бессвинцовых припоев возможно увеличение отказов электронной продукции.

В связи с этим оборудование, причастное к жизни и безопасности человека, например, электроника для больниц, изготавливается по старой технологии. Запрет на свинцовые припои также не распространяется пока на сотовые телефоны и цифровые камеры. Нет однозначного ответа и по вопросу полной безопасности новых припоев на основе серебра — этот металл является токсичным для водных животных.

Бессвинцовый флюс

Табл. 1. Сравнительные характеристики некоторых припоев SAC и оловянно-свинцового припоя

Более смелой экспериментальной альтернативой оловянно-свинцовому припою является использование электропроводящих клеев. Это полимеры, силикон или полиамид, содержащие мелкие чешуйки металлов, чаще всего серебро. Полимеры приклеивают электронные компоненты, а металлические чешуйки проводят электричество.

Эти клеи имеют широкий спектр преимуществ. Электропроводность серебра является очень высокой, а его электрическое сопротивление мало.

Температура, необходимая для применения клеев для сборки печатных плат, намного ниже (150 градусов), чем та, которая требуется для припоев на основе свинца.

Благодаря этому, во-первых, экономится электроэнергия, во-вторых, электронные компоненты подвергаются меньшему нагреву, в результате повышается их надежность.

Финские исследования, представленные в 2000 году на четвертой Международной конференции по клеевым соединениям и технологиям покрытий в электронной промышленности, показывают, что электропроводящий клей создает даже более жесткие связи, чем традиционные припои.

Если ученым удастся увеличить электропроводность таких клеев, то они смогут полностью заменить традиционные припои.

Пока что эти материалы применяются для небольшого числа соединений, проводящих небольшую силу тока — для пайки жидкокристаллических дисплеев и кристаллов.

Исследования в этой области направлены на добавление молекул дикарбоновых кислот, обеспечивающих связь между чешуйками серебра, и соответственно, повышающих электропроводность материала.

Серьезной проблемой электропроводящих клеев является возможное разрушение при нагреве компонентов выше 150 градусов. Есть и другие опасения по поводу электропроводящих клеев. Со временем способность клеев проводить электричество снижается.

А вода, которую может впитать полимер, приведет к коррозии. При падении с высоты клеи проявляют хрупкие свойства, для улучшения их упругости в будущем будут разработаны полимеры с добавлением резины.

Недостаточная изученность этого материала может в дальнейшем выявить и другие, еще неизвестные проблемы.

Применение электропроводящих клеев предполагается в области потребительской электроники (сотовые телефоны и цифровые камеры), там, где надежность не является критичной, как, например, в медицине и авиационной электронике.

Источник: http://talkipad.ru/570-bessvincovye-texnologii-pajki-pripoi-sac-i-elektroprovodyashhie-klei.html

Чем плох бессвинцовый припой (эксперимент) — DRIVE2

Всем привет!Нынче в моде бессвинцовый припой, наверное многие слышали о нем и как экологи кричат во все горло, что он безвредный, не содержит свинца, а по свойствам не отличается от обычного, а порой превосходит его (имеется ввиду более высокая температура плавления).

Сегодня я опровергну все эти утверждения. Многие из вас уже сами сталкивались с этими минусами, но не каждый обращал внимания и вдавался в подробности.

Первым делом опровергну утверждение что он безвредный: основной причиной негодований экологов стало наличие свинца в привычном нам припое и в электронике которая стала частью нашей жизни — это стало опасным для нашего здоровья.Известны следующие составы бессвинцового припоя, применяемого в электронике:Олово 52 % Индий 48 %Олово 91 % Цинк 9 %Олово 97 % Серебро 2,3 % Медь 0,7 %

А подвох в том что, как видите везде содержится олово — который тоже тяжелый металл и известно множество случаев отравления им. Не считаете похожим эти усилия зеленых обманом? Очень похоже, а зачем распишу в конце писанины.

Теперь о свойствах. Тут тоже много вопросов, потому что свойства разные. Бессвинцовый менее текучий и имеет меньшую смачиваемость, т.е. обеспечивает менее надежный контакт с деталями в электронике. Вот так выглядят детали паяные свинцовым (слева) и бессвинцовым (справа) припоями.

фото с astena.ru

Как видно по фото у бессвинцового матовая поверхность, это говорит о его ярко выраженной кристаллической структуре, что и не обеспечивает настолько плотного контакта с деталью.

Занимаясь ремонтом ноутбуков, я задался вопросом почему старые ноутбуки (очень старые) были надежней нынешних и многие живы по сей день, но ими конечно уже никто не пользуется?Ответ напрашивался сам собой — дело чаще всего в припое и я решил провести экперимент.Зачистил жало самого обычного паяльника

Набрал бессвинцовый припой с площадок дохлого видеочипа,

И оставил включенным паяльник на 3-4 дня…По истечению этого времени припой кристаллизовался и затвердел.Это видно на видео, плохо конечно видно, но снимал тем что было под рукой. Отдираю припой на горячем паяльнике

То же происходит и в чипах, которые работают на повышенных температурах, чаще всего видеопроцессоры, но там отваливается пайка кристалла от подложки,

это уже неремонтопригодно.
Кроме того разъело жало паяльника

Вывод из всего этого один. Все эти эконормы — прикрытие для получения прибыли. Ведь зачем покупать новую технику, если старая полноценно работает.Вывод: используйте люди старый добрый свинцовый припой в своих поделках и не гонитесь за модой.

Всем удачи и творческих успехов)

Источник: https://www.drive2.ru/b/1318135/

Припои для бессвинцовой пайки

Решение экологических проблем при утилизации электронной аппаратуры потребовало изъятия из обращения припоев, содержащих свинец.

Основным недостатком бессвинцовых припоев является большая температура плавления (по сравнению с припоем ПОС-61) и плохая смачиваемость. Поэтому ответственную аппаратуры паяют припоем олово-свинец, а бессвинцовыми — бытовую РЭА.

Самые дешевые заменители ПОС – сплавы на основе олова и меди,

Sn99,3 Cu0,7 – to плавления 227о используется для пайки волной припоя. Обладает плохой смачиваемостью, низкой прочностью и высокой to плавления.

Лучшими свойствами обладают сплавы на основе олова и серебра

Sn96,5Ag3,5 – to плавления 221о применяется в Японии более 15лет,

Sn95,5Ag3,8 Cu0,7 — to плавления 217о признан наилучшим сплавом для замены ПОС в массовом производстве.

Sn93,5Ag3,5 Bi3 to плавления 206о-213о в применении ограничен из-за содержания дорогостоящего висмута

Применяются припои с содержанием цинка. Стоимость меньше, чем у серебросодержащих, но соединение не высокого качества.

Sn89Zn8Bi3 – to плавления 189-199о

Для низкотемпературной пайки до 200о используют припои на основе олова, висмута, индия. Имеют высокую стоимость, но не обеспечивают достаточной надежности паек. Применяются для пайки элементов чувствительных к перегреву.

Sn 42Bi58 — to плавления 135-140о

Sn48 In52 — to плавления 115-120о

Флюсы.

Предназначены для применения в технологическом процессе пайки и горячего лужения в качества вспомогательного материала.

К флюсам предъявляются следующие требования:

1. Температура плавления флюса должна быть на 50о – 100О ниже температуры плавления припоя.

2. В процессе пайки флюс должен защищать спаиваемые металлы и припой от окисления.

3. Повышать смачиваемость и жидкотекучесть припоев.

4. Не должны вызывать коррозию и не должны вступать в химическую реакцию с соединяемыми металлами.

5. должен обеспечивать безопасность во время пайки (быть взрывобезопасным, не выделять удушливых и токсичных газов).

6. Флюс должен быть экономичным. Учитывается не только стоимость флюса, но и затраты на промывку.

При маркировке флюсов используется следующее обозначение:

Ф – флюс, К – канифоль, Сп – спирт этиловый, Гл – глицерин, С – салициловая кислота, Фс- ортофосфорная кислота, Ц – хлористый цинк.

По применению и по интенсивности воздействия флюсов на спаиваемые поверхности их делят на четыре вида:

1. Бескислотные ( неактивные) флюсы. Изготавливаются на основе канифоли с добавлением спирта, глицерина, этилацетата (ФКСп, ФКЭт).С места пайки удаляется органическими растворителями ( спиртом или спирто-бензиновой смесью). Применяются для пайки РЭА. Могут использоваться в качестве консерванта печатных плат.

2. Антикоррозийные флюсы. Изготовлены на основе органических кислот с добавлением глицерина или на основе смол. Остатки этих флюсов не вызывают коррозии. Применяются в случаях, когда затруднена или не возможна промывка пайки.

3. Активированные флюсы. Изготовлены на основе канифоли с активными добавками (не более 5%).В качестве активатора наиболее часто используется салициловая кислота. С места пайки удаляется спиртом или спирто-бензиновой смесью. Применение таких флюсов не требует предварительной зачистки поверхности от тонких слоев оксидов и небольших загрязнений.

ФКТ с добавлением тетрабромида, ФКТС – салициловой кислоты.

В настоящее время широко используют водорастворимые флюсы, не содержащие смолу.

ФТС на основе этилового спирта с добавлением триэтаноламина и салициловой кислоты

4.Активные (кислотные) флюсы. Изготовлены на основе соляной кислоты и хлористых металлов.

Хорошо и быстро удаляют оксиды со спаиваемых поверхностей, за счет чего повышается сцепление припоя с металлами, и получается механически прочное соединение.

Остатки флюса вызывают интенсивную коррозию, поэтому поверхность после пайки необходимо тщательно промыть (водой). Применяются для пайки корпусов, стоек, шасси и других конструкций.

ФЦА – хлористый цинк и хлористый аммоний+вода. При монтаже разъемов, печатных плат и других элементов РЭА применение кислотных флюсов категорически запрещено.

Контактолы.

Представляют собой синтетические смолы с токопроводящим наполнителем, в качестве которого используют мелкий порошок никеля, серебра, палладия и др. По сравнению с припоями имеют высокую прочность, эластичность, коррозионную стойкость. Недостаток – удельное сопротивление контактолов в 5-100 раз выше, чем у припоев. Выбор марки зависит от цели применения и требований, предъявляемых к соединению.

Контактолы применяют в качестве токопроводящих клеев, красок, эмалей и покрытий для защиты приборов от влияния внешних электромагнитных полей. Основное назначение — получение электрического контакта между металлами и полупроводниками, создание электродов и токопроводящих цепей на диэлектриках. Обозначение К – 7 серебросодержащий, КП – с палладием, КН – с никелем. Цифра обозначает № разработки.

Паяльные пасты.

Паяльная паста – это однородная смесь мелкогранулированного припоя и флюса-связки. Свойства паяльной пасты зависят от процентного содержания металлической составляющей, типа сплава, размеров частиц припоя и типа флюса.

К паяльным пастам предъявляются следующие требования:

1. не должно происходить разбрызгивания припоя в процессе пайки.

2. хорошая смачиваемость, способность к капиллярному подъему и растеканию;

3. остатки флюса в составе паяльной пасты должны легко отмываться после пайки;

4. минимальное расслоение пасты за счет высокой плотности припоя;

5. хорошая формоустойчивость порций пасты, нанесенных на плату;

6. хорошая клейкость для фиксации элементов на плате;

7. стабильность свойств пасты в течение определенного времени.

Состав паяльных паст.

1. Припой.В соответствии со стандартом частицы припоя классифицируют в зависимости от размеров:

Тип 2- диаметр частицы 75-45 мкм

Тип3 – 45-25 мкм

Тип4 – 38-20 мкм

Тип 5 – 25-15 мкм

В настоящее время в производстве электроники используют несколько основных типов припоя:

1.1 Традиционные сплавы – это оловянно-свинцовые эвтектические припои или близкие к ним. Для поверхностного монтажа применяют пасты на основе сплава Sn62/Pb36/Ag2.

1.2 Специальные сплавы для предотвращения эффекта «надгробного камня».

Сплав 63S4 получается путем смешивания частиц припоя разных размеров (тип 3 и 5) и разных сплавов Sn62 и Sn63.

1.3 Бессвинцовые сплавы. Изготавливаются на основе изученных ранее бессвинцовых припоев.

Флюс – связка.

В составе паяльной пасты выполняет две основные функции:

— обеспечивает удаление оксидов с соединяемых поверхностей при нагреве

— удерживает компоненты в процессе установки и пайки за счет образования вязкой массы в сочетании с порошкообразным припоем.

Для паяльных паст используют следующие типы флюсов:

а) флюсы, изготовленные на основе натуральной канифоли с высокой степенью очистки;

б) полимеризующиеся флюсы, не требующие отмывки после пайки;

в) синтетические флюсы на основе синтетических смол.

Решение об отмывке принимают в каждом конкретном случае технологи и разработчики РЭА с учетом конструктивных особенностей плат и условиями эксплуатации РЭА.

3. Тиксотропные вещества – это воск, касторовое масло.(тиксотропность – способность сохранять форму) Определяют вязкость и растекаемость пасты, а также отделяемость шаблона при снятии.

4. Растворители (многоатомные спирты с высокой температурой кипения). Определяют время жизни пасты после нанесения на плату

Время храненияпаяльных паст до 6 месяцев при температуре 5-10 градусов.

Используют паяльныепасты при температуре 20-30 градусов.



Источник: https://infopedia.su/17×9351.html

Ссылка на основную публикацию