Паяльные пасты: как пользоваться? Паяльная паста своими руками

Рубрика: Все про пайку, О материалах и инструментах, Статьи обо всем Опубликовано 02.03.2020 · Комментарии: · На чтение: 2 мин · Просмотры: Post Views: 1 290

Паяльная паста — это смесь припоя и флюса. Широко применяется для пайки SMD и планарных микросхем.

Она отличается от обычного проволочного припоя своей пастообразной формой.

Еще паста продается в шприцах. В таком виде с помощью поршня можно точечно дозировать количество припоя на плату. Используйте иглу большого диаметра.

Общие сведения

Паяльная паста представляет собой пастообразную массу, которая состоит из множества маленьких частиц припоя сферической формы, флюса и разных добавок. Зачем она нужна и что с ней делать?

Пасты паяльные используются для поверхностного монтажа электронных компонентов методом пайки на печатных платах, гибридных интегральных схемах, подложках из керамики. После нанесения на поверхность состав сохраняет активность в течение нескольких часов. Сфера применения – промышленность.

Специфика соединения алюминиевых проводов

Последовательность действий при работе с алюминиевыми проводами аналогична вышеописанной, но есть специфические нюансы, которые нужно учитывать.

Спаять алюминиевые жилы технически сложнее в силу особенностей металла. Место соединения при этом менее прочно, чем у медных аналогов.

Алюминий мгновенно сильно окисляется, образуя токонепроводящую пленку. Окислы обязательно удаляют, иначе металл не удастся спаять. Для удаления окислов пользуются цинко-вазелиновыми пастами. Для спайки жил нужен алюминиевый припой, а он более тугоплавок, чем олово, поэтому температура нагрева должна быть выше. В расплавленном виде алюминиевый припой более текуч, чем оловянный. Для работы понадобится химически активный флюс Ф-34 или Ф-64, который может справиться с окислами.

Поскольку алюминий – ломкий металл, для надежности соединения лучше припаивать его к медному проводу одинакового сечения. В этом случае слишком ломкий и хрупкий алюминиевый проводник совместно с гибкой и прочной медной проволокой дает прочное соединение, способное выдерживать нагрузки до 2 кВт. Соединение получается надежным, мягким и неломким. Для пайки алюминия с медью лучше использовать флюс Ф-64 – он сильнее, паяет даже окисленный алюминий.

При соблюдении требований и технических условий спаянное соединение медных или алюминиевых проводов прослужит не одно десятилетие без уменьшения контакта или перегрева места спайки.

Доставка в СНГ 250 ₽ (по курсу к выбранной валюте)

• 590 руб.

• ОПИСАНИЕ
• ОТЗЫВЫ ( )
• ДОСТАВКА и ОПЛАТА

На сегодняшний день технология в электронной промышленности ощутимо шагнула вперед, вместе с ней и усовершенствовались паяльные флюсы и прочие средства для пайки. Пайка – это процесс получения неразъемного соединения деталей из разных материалов путем введения между твердыми деталями расплавленного припоя. Применяется пайка электронных компонентов достаточно широко, ее используют в различных сферах, в том числе и в промышленных.

Кто занимается ремонтом электротехники, имеет свой арсенал паяльных флюсов и средств. Мы же хотим представить Вам новое и удивительное средство для пайки электронных компонентов, после использования которого Вы без сомнения сразу ощутите и увидите все его преимущества и плюсы – это паяльная паста «MECHANIC» (Механик) .

«MECHANIC» паяльная паста для SMD элементов – превосходный заменитель флюсам. На сегодняшний день «MECHANIC» считается самая лучшая паяльная паста, которая за столь короткий промежуток времени завоевало доверие многих пайщиков, монтажников радиоаппаратуры и электронной техники. Ее можно использовать в полевых условиях, где отсутствует электричество, ведь для пайки паяльной пастой «MECHANIC» не обязательно нужен паяльник, достаточно использовать обычную зажигалку.

Основным назначением паяльной пасты «MECHANIC» является низкотемпературная пайка BGA компонентов и микросхем, реболлинга и SMD радиоэлементов путем поверхностного монтажа, но многие припой-пасту используют еще и для пайки несложных элементов, проводов и деталей в труднодоступных местах.

Читать также: Пеллетные станки своими руками

«MECHANIC» XG-80 и XG-50 паяльная паста позволит с легкостью и даже без использования паяльника произвести пайку твердых деталей даже в домашних условиях. В отличии от обычных паяльных флюсов, паста-припой обладает высоким поверхностным сопротивлением и отличным соединением спаянных частей со многими поверхностями.

«MECHANIC» паста для пайки без паяльника обладает еще одним достоинством – это нечувствительности к перепадам температуры и влажности. После пайки детали не требуют отмывания от пасты, т.к. органически флюс, входящий в состав не проявляет химической агрессии и не подвергает коррозии электронные изделия, как это обычно бывает, если во время пайки деталей были использованы обычные флюсы, содержащие органические кислоты, в том числе и абиетиновую кислоту.

Состав паяльной пасты «MECHANIC»:

В состав паяльной пасты входят порошки для припоя «свинец-олово» (25-45 мкм), безотмывочный флюс, связующие компоненты. На сегодняшний день система припоя «олово-свинец» считается лучшей, т.к. обладает пластичностью, долговечностью и износостойкостью, чем не могут похвастаться бессвинцовые припои. В паяльной пасте «MECHANIC» содержится 37% свинца и 63% олова. Сплав «Sn-Pb» имеет минимальную температуру плавления 180 0 С, что упрощает процесс пайки и делает его максимально удобным. Поэтому можно проводить пайку деталей без использования паяльника, можно применять обычную зажигалку. При пайке утолщенных кабелей и проводов с сечением более 1,5 миллиметра рекомендуем использовать горелку, либо турбо-зажигалку.

Паяльная паста «MECHANIC», как пользоваться ?

Нанесите небольшое количество пасты «MECHANIC» на элементы для пайки, соедините детали и прогрейте место зажигалкой, паяльником или горелкой. Паста расплавится и пропитает соединение деталей или скрутку не только снаружи, но и изнутри.

Флюс имеет свойство испаряться, поэтому после вскрытия герметичной упаковки хранить баночку с паяльной пастой рекомендуется при низкой температуре с плотно закрытой крышкой или около 10 месяцев при постоянной комнатной температуре.

Паста «MECHANIC», характеристики :

• Модель: XG-50, XG-80;
• Назначение: бесконтактная пайка;
• Материал упаковки: пластик;
• Состав: Sn63/Pb37;
• Микрон: 25-45um;
• Температура плавления: 180 0 С;
• Вес: 37 и 60 грамм;
• Производитель: Mechanic;

Комплектация :

• Паяльная паста с припоем – 1 б.;
• Мягкая упаковка – 1 шт.

Характеристики

Форма и габариты частиц припоя

От характеристик частиц припоя зависит то, каким образом будет осуществляться нанесение паяльной пасты на поверхность. Составы с маленькими частицами к окислению склонны значительно меньше. К тому же, если вещество для пайки имеет крупные частицы нерегулярной формы, это грозит закупоркой трафарета, следовательно, процедура нанесения потерпит крах.

Удельный вес метала в составе

Этот показатель определяет толщину оплавленного припоя, от него зависит степень осадки и растекания вещества для пайки. Толщина соединения после оплавления находится в прямой зависимости от удельного веса металла в составе пасты: чем его процентное содержание выше, тем больше толщина соединения после того, как осуществлено оплавление паяльной пасты. От концентрации металла также зависит и выбор способа нанесения. Так, если паяльная паста содержит его в объеме 80%, наносить ее следует трафаретным способом, если 90% — дозированием.

Тип флюса в составе пасты

Влияет на уровень активности вещества, наличие необходимости отмывки. В зависимости от метода удаления флюсовых остатков различают три группы флюсов:

• Канифольные. Основным составным элементом является очищенная натуральная смола, которая добыта из древесины сосны. Канифольные флюсы делятся на неактивированные, среднеактивированные и активированные слабокоррозионные. Для первых свойственны минимальные показатели активности, вторые достаточно легко поддаются очистке, обеспечивают хорошее смачивание и растекаемость припоя, третьи характеризуются наибольшими показателями активности и низким уровнем спроса.
• Водосмываемые. Содержат органические кислоты. Применение водосмываемого активного флюса является гарантом получения хорошего результата пайки, при этом существует необходимость отмывки деионизированной водой, имеющей температуру 55-65 градусов.
• Безотмывные. Не нуждаются в отмывке. Произведены на основе смол натурального и синтетического типа. Удельный вес смолы в составе таких флюсов составляет 35-45%. Проявляют среднюю активность, их остатки после пайки не являются коррозионными и проводящими, а концентрация твердых осадков может достичь максимум 2%.

Процесс пайки электропаяльником

Вся технология пайки паяльником проводов может быть разделена на несколько последовательных этапов. Все они повторяются в определенной последовательности:

• Подготовка проводников. При пайке проводов они освобождаются от изоляции. После этого с них механическим путем удаляется оксидная пленка. Можно использовать небольшой кусок наждачной бумаги с мелким зерном. Металл должен блестеть и быть светлым.
• Лужение. Разогревают паяльник до температуры плавления канифоли (при прикосновении начинает активно плавится). Берут проводник, подносят к куску канифоли, прогревают паяльником так, чтобы вся зачищенная часть провода оказалась погруженной в канифоль. Затем на жало паяльника берут каплю припоя и разносят его по обработанной части проводника. Припой быстро растекается, покрывая тонким слоем провод. Чтобы он распределялся быстрее и равномернее, провод немного поворачивают. После лужения медные проводники теряют красноту, становясь серебристыми. Так обрабатывают все провода, которые надо будет припаивать

Вот, собственно и все. Таким же образом можно спаять два или более провода, можно припаять провод к какой-то контактной площадке (например, при пайке наушников — провод припаять можно к штекеру или к площадке на наушнике) и т.п.

Читать также: Мазутная горелка своими руками

После того, как закончили паять паяльником провода и они остыли, соединение необходимо изолировать. Можно намотать изоленту, можно надеть, а потом разогреть термоусадочную трубку. Если речь идет об электропроводке, обычно советуют сначала навернуть несколько витков изоленты, а сверху надеть термоусадочную трубку, которую прогреть.

Отличия технологии при использовании флюса

Если используется активный флюс, а не канифоль, процесс лужения изменяется. Очищенный проводник смазывается составом, после чего прогревается паяльником с небольшим количеством припоя. Далее все как описано.

Пайка скрутки с флюсом — быстрее и проще

Есть отличия и при пайке скруток с флюсом. В этом случае можно каждый провод не лудить, а скрутить, затем обработать флюсом и сразу начинать паять. Проводники можно даже не зачищать — активные составы разъедают оксидную пленку. Но вместо этого придется места пайки протирать спиртом — чтобы смыть остатки химически агрессивных веществ.

Особенности пайки многожильных проводов

Описанная выше технология пайки подходит для моножил. Если провод многожильный, есть нюансы: перед лужением проводки раскручивают чтобы можно было все окунуть в канифоль. При нанесении припоя надо следить чтобы каждый проводок был покрыт тонким слоем припоя. После остывания, провода снова скручивают в один жгут, дальше можно паять паяльником как описано выше — окунув жало в припой, прогревая место спайки и нанося олово.

При лужении многожильные провода надо «распушить»

Можно ли паять медный провод с алюминиевым

Соединение алюминия с другими химически активными металлами напрямую делать нельзя. Так как медь — химически активный материал, то медь и алюминий не соединяют и не паяют. Дело в слишком разной теплопроводности и разной токопроводимости. При прохождении тока алюминий нагревается больше и больше расширяется. Медь греется и расширяется значительно меньше. Постоянное расширение/сужение в разной степени приводит к тому, что даже самый хороший контакт нарушается, образуется токонепроводящая пленка, все перестает работать. Потому медь и алюминий не паяют.

Если возникает такая необходимость соединить медный и алюминиевый проводники, делают болтовое соединение. Берут болт с подходящей гайкой и три шайбы. На концах соединяемых проводов формируют кольца по размеру болта. Берут болт, надевают одну шайбу, затем проводник, еще шайбу — следующий проводник, поверх — третью шайбу и все фиксируют гайкой.

Алюминиевый и медный проводники паять нельзя

Есть еще несколько способов соединить алюминиевую и медную линии, но пайка к ним не относится. Прочесть о других способах можно тут, но болтовое — наиболее простое и надежное.

Соединение проводов является необходимой операцией при проведении электромонтажных работ. Для каждого способа соединения электропроводки (обжим, скрутка, пайка) есть свои условия для применения. Пайка медных проводов и пайка алюминиевых проводов – самый надежный метод контактного соединения, по прочности она конкурирует только со сваркой.

Свойства

Вязкость

Это не что иное, как густота паяльного пастообразного вещества. Паста наделена способностью изменения степени своей вязкости при воздействии нагрузки механического типа. Определить ее можно с помощью специальных приборов: вискозиметров Брукфилда и Малкома. Как правило, этот показатель указывается методом маркировки.

Осадка

Паяльные пасты обладают способностью увеличиваться в размерах после, того как отпечаток нанесен на поверхность. Рассматриваемый показатель должен находиться на низком уровне, поскольку значительное увеличение размеров отпечатка паяльной пасты является причиной образования перемычек.

Время сохранения свойств

Находит свое отражение в таких показателях, как наибольшее время пребывания вещества на трафаретке до нанесения или после нанесения, которое не влечет за собой деградацию свойств. В большинстве случаев значение первого параметра находится в пределах 8-48 часов, второго — 72 часа. Фиксируются эти показатели производителем на упаковке. Причем может быть указан как один параметр (любой из двух), так и оба.

Клейкость

Идентифицирует возможность паяльной пасты удерживать SMD-компоненты на своих местах после инсталляции их на поверхность и до паяльной процедуры. Степень клейкости свидетельствует о «жизнеспособности» пасты и определяет ее срок годности. Вычисляется посредством реализации специального теста, при котором используется традиционный тестер, способный измерять силу, необходимую для передвижения элемента определенных весовых параметров с площади пастообразного вещества тех или иных размеров.

Наличие клеистой способности и ее уровень зависят от типа паяльной пасты. В среднем же время удержания находится в диапазоне 4-8 часов, в то время как максимальный показатель, который характерен для ряда паст, может достигать 24 часов и более.

Паяльная паста: как пользоваться

Правила эксплуатации условно можно разделить на три блока:

1. Общие условия использования:

• помещение, где производятся паяльные работы, должно быть чистым, не являться источником или местом сосредоточения пыли или каких-либо иных загрязнений;
• в целях индивидуальной защиты использовать защитные очки для глаз и перчатки для рук;
• для отмывки уже нанесенной пасты с поверхности платы применять изопропиловый спирт или другие вещества-растворители.

2. До вскрытия упаковочной тары:

• поместить пасту в помещение, в котором температурный режим находится в пределах 22-28 градусов, а влажность – 30-60%;
• перед тем как открыть упаковку, выдержать пасту при комнатной температуре как минимум пару часов, при этом прибегать к применению искусственных способов разогрева вещества категорически запрещено;
• в процессе работы паяльное вещество следует регулярно перемешивать.

3. После вскрытия упаковочной тары:

• нанести на трафаретное полотно приблизительно 2/3 от всего количества паяльного вещества;

  

• учитывая скорость производственного процесса, по мере использования нанесенной пасты необходимо добавлять небольшими порциями оставшееся паяльное вещество;
• если печатные работы завершены, а паяльная паста для поверхностного монтажа осталась, ни в коем случае нельзя смешивать ее с новой, а хранить следует в отдельной емкости в холодильном оборудовании;
• если паяльные работы не окончены, для их продолжения можно использовать как начатую паяльную пасту, так и новую, главное условие здесь – смешать ранее вскрытую пасту в соотношении 1:2 с новой и тщательно перемешать для получения однородной массы;
• монтаж компонентов на печатную плату следует произвести как можно быстрее, собственно говоря, такими же ускоренными темпами ее нужно потом и пропаять;
• в случае возникновения вынужденной паузы в работе, которая превысит 60 минут, остатки паяльной пасты (то есть той пасты, которая была нанесена на трафарет, но использована не до конца) убрать в специальную емкость и плотно ее закрыть;
• в целях получения высококачественной трафаретной печати рекомендуется производить очистку трафаретного полотна каждые 40-45 минут.

Изготовление в домашних условиях

Иногда готовой паяльной массы не оказывается в наличии, поэтому полезно узнать о способах ее изготовления. Для этой цели необходимо подготовить паяльный жир и прутик припоя из свинца и олова. При отсутствии первого материала его можно заменить вазелином ЛТИ-120.

Припой необходимо размельчить с помощью надфиля или специальной насадкой для дрели. Готовая крошка должна состоять из мелких частичек. Она убирается в емкость, в которую добавляется вазелин в соотношении 1:1 и небольшое количество флюса.

Все компоненты самодельной пасты тщательно перемешиваются и разогреваются на водяной бане. Готовый состав можно хранить в крупном шприце. С помощью него пастообразная субстанция и будет наноситься на платы.

Для увеличения эффективности паяльной массы в нее можно добавить немного хлористого аммония. В готовой смеси концентрация этого ингредиента не должна превышать 5-10%. Заменить аммоний можно анилином солянокислым. Хранить вещества необходимо в герметичных емкостях и вдали от домашних питомцев и детей.

Каплеструйный метод

Диспенсерная печать – способ нанесения паяльного вещества посредством его «выстреливания» при практически комнатных температурных показателях (около 30 градусов) из картриджа через эжектор на печатную плату именно в то место, в которое следует нанести пасту, исходя из схемы платы. Картридж находится в постоянном движении, следуя по ординате и абсциссе над поверхностью печатной платы. От него зависит правильность нанесения паяльного слоя. Картридж останавливается именно там, где нужно, и точно в то время, когда нужно, благодаря исправно функционирующей приводной системе. В домашних условиях могут использоваться не эжектор и картридж, а другой дозатор паяльной пасты – шприц.

Преимущества применения

Паяльные пасты используются не только в быту, но и в промышленности. Такое обширное распространение этого материала объясняется следующими его преимуществами:

• возможность применения в производстве плат, на которых находятся мельчайшие элементы;
• пользоваться паяльной пастой можно даже без паяльника, но в таком случае потребуется специальная станция или фен для нагрева изделия и равномерного распределения ингредиентов по поверхности платы;
• пользоваться пастой для пайки можно в таких ситуациях, когда отсутствует возможность воспользоваться классическими инструментами.

Если нет возможности или желания самостоятельно изготавливать смесь, можно приобрести готовый вариант. Но нужно запомнить, что качественная паяльная паста стоит около 10 американских долларов за 50 г. Более дешевые варианты обладают низким качеством и могут не только не обеспечить достаточной надежности фиксации, но и привести к дополнительным проблемам при последующем использовании электронного изделия. Чтобы избежать проблем, покупать такие материалы лучше в сертифицированных магазинах или непосредственно у производителей.

Трафаретный метод

Пользуется наибольшей популярностью, подразумевает нанесение пасты на паяльную поверхность посредством продавливания через апертуры в трафаретном полотне специально предназначенным инструментом – ракелем. При этом ракель совершает перемещательные движения по поверхности трафарета в горизонтальном положении.

Пошаговая инструкция при трафаретном методе:

• Шаг 1. Зафиксировать паяльную поверхность (плату) в рабочей зоне.
• Шаг 2. Совместить с абсолютной точностью паяльную плату и трафарет.
• Шаг 3. Выдавить или нанести необходимое количество паяльной пасты на трафаретное полотно.
• Шаг 4. Нанести пастообразное вещество через трафарет, используя ракель.

• Шаг 5. Проверить качественные характеристики нанесения паяльного вещества.
• Шаг 6. Снять паяльную поверхность.
• Шаг 7. Произвести очистку трафарета.

Условия хранения

Паяльные пасты требуют не только соблюдения правил эксплуатации, но и особых условий хранения, основные среди них следующие:

• температура помещения, где хранится вещество, не должна превышать 25°С;
• температурный диапазон хранения пасты зависит от производителя и может находится в пределах 4-10°С;
• годность пасты при хранении в рекомендуемых условиях для составов с водосмываемыми флюсами составляет 3-6 месяцев, а с несмываемыми – 6-12 месяцев;
• пайка паяльной пастой должна осуществляться в помещении, где показатель относительной влажности соответствует 60-80%.
• начатые пасты разрешается хранить не более 12 часов;
• в целях снижения степени деградации, которая осталась от предыдущего процесса пайки, в новых паяльных работах пасту задействовать можно, но только с добавлением новой;
• банки, картриджи и шприцы с паяльным веществом хранить следует только в вертикальном положении, наконечниками шприцов вниз для исключения возможности расслоения.

  

Что необходимо для пайки

Чтобы спаять медные проводники, понадобятся следующие приспособления, материалы и инструменты:

• Электрический паяльник мощностью от 80 Ватт
• Припой
• Флюс
• Удалитель (нейтрализатор) флюса
• Пассатижи
• Кисточка для нанесения флюса
• ПВХ-изолента
• Термоусадочная трубка подходящего диаметра
• Фен

Паять медные провода можно не только электрическим паяльником, но и другим оборудованием: пропан-горелкой для пайки медных труб, газовой мини-горелкой или газовым паяльником с насадкой для горелки.

Горелка с небольшим факелом удобна тем, что она обеспечивает локальный нагрев скрутки, не повреждая изоляции проводника. Перед использованием электрического паяльника его жало необходимо очистить надфилем или наждачкой от окислов. В качестве припоя для меди рекомендуется использовать ПОС-60 или аналоги с температурой плавления 190°C.

Флюс убирает окислы металла, способствует лучшему сцеплению припоя и его равномерному растеканию по поверхности. Лучше использовать флюс на водной основе – он не содержит спирта или кислоты, поэтому не требует последующего удаления. Если использовать в этом качестве ортофосфорную кислоту, жидкую канифоль или ЛТИ-120, то средства необходимо удалять с поверхности после работы – иначе они со временем разрушат медные детали.

Читать также: Как поставить насадку на бензопилу

Температурный режим

Паяльные пасты чувствительны к существенно низким и высоким показателям температуры. Учитывая то, что в основе содержатся два материала различной плотности (флюс и припой), считается возможным естественный процесс расслоения флюса и других составных элементов паяльного вещества, а также возникновение тоненького слоя флюса над поверхностью. Нахождение пасты под воздействием высоких температур продолжительное время приводит к значительному расслоению флюса и оставшейся пасты, является причиной образования толстого приповерхностного слоя флюса. Что же получается в результате? А получается, что паста паяльная лишается своих свойств, а, следовательно, нанесение ее на поверхность будет дефективным. Температурный режим, показатели которого выше 30°С, и вовсе спровоцирует химическое разложение паяльного вещества.

При воздействии низких температурных показателей паста теряет свою смачивающую способность, поскольку активаторы флюса частично или полностью переходят в осадок. Составы некоторых производителей все же можно хранить при температуре от –20 до +5°С.

Воздействие влаги

Наиболее пагубное воздействие на паяльную пасту оказывают не низкие и высокие температуры, а влага. Если уровень влажности повышен, припойные шарики, находящиеся в составе пасты, начинают окисляться быстрыми темпами, что приводит к трате активаторов флюса с целью произведения очистки шариков, а не на паяемые поверхности, как это должно быть. При попадании влаги паста растекается, образуются перемычки и шарики припоя, разбрызгивается флюс/припой, смещаются электронные компоненты в процессе пайки, уменьшается время удержания компонентов электронного типа.