Как пользоваться паяльной пастой?

Реологические особенности

Важными характеристиками паяльных паст для поверхностного монтажа являются вязкость, клейкость, длительность периода сохранения свойств, способность создавать объемное соединение на плате.

Знание количественных показателей реологических свойств позволяет правильно выбрать принтер для нанесения паяльной пасты, который сможет рационально дозировать порции.

Наносят пасту с учетом склонности к увеличению вязкости пастообразной массы. Уменьшение вязкости происходит при повышении температуры. Чтобы успешно паять паяльной пастой, нужно периодически к массе добавлять новые порции и контролировать показания температуры в рабочей зоне. Это можно легко делать при использовании автоматов для трафаретной печати, оснащенных термодатчиками.

Если показатель невысокий, для получения качественного соединения работать придется оперативно. Сейчас в продаже имеются смеси, со «временем жизни» 72 часа. С такими средствами можно работать не спеша.

Важной характеристикой является клейкость паяльной пасты, которая отображает способность детали удерживаться на плате до начала работы. Некоторые пасты могут фиксировать электронные компоненты более суток, что удобно при монтаже больших плат

Составы с низкой клейкостью способны удерживать элемент 4 часа

Некоторые пасты могут фиксировать электронные компоненты более суток, что удобно при монтаже больших плат. Составы с низкой клейкостью способны удерживать элемент 4 часа.

В продаже имеется большой ассортимент паяльных паст, часть из которых продается в шприце для ручного или автоматического дозирования, другие – в банках, картриджах.

Продукция в банках предназначена для станков трафаретной печати. Сделаны они из металлических листов с большой скрупулезностью, что позволяет вырезать на плате ячейки для нанесения паяльной пасты с точностью до 0, 1 мм.

Специальные виды трафаретов могут регулировать толщину нанесения пастообразной массы. Станки могут работать как в ручном, так и в автоматическом режимах. Дорогостоящие модели дополнительно оснащены системой очистки трафаретов, что значительно увеличивает производительность работ.

Как изготовить паяльную пасту в домашних условиях

Процесс пайки знаком не только любителям электроники, но также рядовым жителям, которые дома сталкиваются с разными проблемами, связанными с электроприборами. В данном материале мы рассмотрим способ изготовления паяльной пасты в домашних условиях. Отметим сразу, что самодельную пасту не советуется использовать для изготовления микросхем, поскольку она предназначена для того, чтобы облегчить пайку проводов и прочего похожего, когда не очень удобно подавать олово.

Как всегда, первым делом предлагаем ознакомиться с видеороликом по изготовлению пасты

Что нам понадобится: — кусок олова;— глицериновый флюс;— надфиль или напильник.

Перед тем, как приступить к изготовлению нашей паяльной пасты отметим, что автор советует использовать надфиль, поскольку это позволяет получить более мелкую стружку, что является плюсом для пасты. Почему мы советуем изготавливать паяльную пасту, а не просто покупать ее в специализированных магазинах? Поскольку качественная паста стоит немалых денег и доступна отнюдь не каждому.

Берем кусок олова и надфиль и начинаем зачищать олово в крошку.

Далее высыпаем полученную стружку в емкость.

Чтобы связать стружку нам понадобится густой флюс или паяльный жир

Нужно обратить внимание, чтобы смешивать стружку с небольшим количеством флюса, в противном случае можно испортить пасту

Кладем густой флюс в емкость вместе со стружкой и начинаем перемешивать как тесто. Перемешивать нужно тщательно до получения густой и однородной консистенции.

В конце нам нужно добавить в полученную заготовку глицериновый флюс. Опять же не следует использовать флюс в большом количестве. Достаточно добавить пару капель.

Опять тщательно перемешиваем.

Наша паяльная паста готова. Ее можно хранить в герметичной баночке или шприце. Это позволит использовать пасту на протяжении долгого времени. Такой метод хранения особенно полезен, если вы изготовите паяльную пасту в большом количестве и планируете использовать неоднократно.

Паять такой пастой провода очень легко. Достаточно нанести небольшое количество пасты на провода, включить паяльник и просто приложить его к пасте.

Как самому сделать паяльную пасту в домашних условиях

Даже в домашних условиях можно сделать своими руками очень качественную паяльную пасту. В данном обзоре предлагаем ознакомиться с подробной технологией изготовления паяльной пасты.

Первым делом нужно из прутка припоя получить порошок (чем мельче, тем лучше). Для этого автор использует дисковую фрезу диаметром 40 мм, толщина значения не имеет.

Прежде чем «крошить» припой, необходимо сделать защиту из пластиковой бутылки. Отрезаем нижнюю часть, в дне делаем отверстие и надеваем на бормашинку.

Дисковая фреза позволяет сразу получить достаточно мелкий порошок и экономить время при работе со ступкой. Фреза имеет крупный зуб, и потому не забивается мягким припоем, как это происходит со средними и мелкими напильниками.

Флюсы – определение, предназначение

Флюсами являются химические активные вещества, с помощью которых паяемые поверхности очищаются от жировых загрязнений и оксидных пленок. На обработанных флюсом деталях снижается поверхностное натяжение, вследствие чего улучшается растекание припоя. Кроме этого, это химическое вещество способно защитить места соединения от воздействия внешней среды.

Без обработки флюсом припой может не прикрепиться к поверхности обрабатываемых деталей. Поэтому материал следует выбирать тщательно, руководствуясь следующими требованиями:

1. Флюс должен иметь температуру плавления меньше, чем у припоя.
2. Он не должен химически взаимодействовать с припоем. То есть при расплавлении двух этих материалов должны образовываться два несмешиваемых слоя.
3. В газообразном состоянии материал должен способствовать растеканию припоя.
4. В жидком состоянии он должен хорошо растекаться, смачивая соединяемые изделия и затекая между ними.
5. Материал должен разрушать и удалять с поверхностей образующиеся на них неметаллические пленки.
6. Он должен быть минимально активным или химически инертным по отношению к паяемым сплавам и металлам.

Использование самодельного жала

Для экономии средств многие мастера решают создать самодельное жало. Принцип работы паяльника достаточно прост:

1. Есть нагревательный элемент, который получает питание от сети энергоснабжения.
2. Тепло передается жалу, которое имеет заостренную форму.
3. При контакте наконечника с обрабатываемым материалом он разогревается и становится пластичным.

Изготовить самодельную конструкцию можно следующим образом:

1. Требуется кусок медного провода, который имеет диаметр около 0,5 см. В качестве жала может применяться проводник, один конец которого затачивается под углом 45 градусов. Требуется и небольшой кусок ткани, устойчивый к воздействию температуры.
2. Один из концов кабеля изолируется. Он будет использоваться в качестве рукоятки. Часто в качестве изоляционного материала применяется стеклоткань. Фиксация проводится при помощи термостойкого клея.

Самодельное жало

Пайка без паяльника может проводится при применении источника огня, к примеру, газовая плита. При помощи огня наконечник разогревается, после чего нужно коснуться припоя или канифоля. За счет применения специального материала наконечник залудится и жало можно будет использовать в качестве паяльника.

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.

Важные технические характеристики

Если вас интересует вопрос, какую паяльную пасту выбрать, то необходимо обратить внимание на физико-химические свойства смеси. Они зависят от наличия связующих компонентов, влияющих на консистенцию, клеящие параметры, уровень адгезии

К таким свойствам относят:

• состав элементов – присутствие или отсутствие свинца, наличие легирующих добавок;
• величина припойных частиц по IliS;
• форма частичек, что влияет на возможности дозировки;
• вязкость, влияющая на технологию нанесения – потребность в дозаторе или трафарете;
• уровень паяемости, определяемый окисленностью и загрязненностью припойных частиц.

На растительных маслах

Многие рекомендуют применять для паяльной пасты-флюса масло из ядер пальмы. Оно само по себе уже имеет подходящую консистенцию, позволяет выполнять самую тонкую пайку при проведении электротехнических работ. Увеличить активность такой паяльной пасты можно прибавлением хлорида аммония. Концентрацию добавки варьируют от 5 % до 10 %. Некоторые домашние умельцы считают необходимым ввести в паяльную смесь еще солянокислый анилин.

При выполнении тонкой работы хорошо зарекомендовала себя паяльная флюсовая паста, сделанная дома своими руками из самых доступных средств. Нужно взять 100 г обычного растительного масла.

Желательно использовать рафинированный продукт. Он очищен от примесей, не будет вспенивать паяльную пасту при повышении температуры. Понадобится еще 300 г чистого говяжьего жира. Лучше взять перетопленный жир, не содержащих примесей волокон и мышечных тканей.

Основной компонент самодельной паяльной пасты канифоль. Ее понадобится 500 г. Все это нужно соединить в фарфоровой чашке, аккуратно перемешать, нагревая до полного расплавления.

В однородную смесь нужно всыпать 100 г тонкоизмельченного хлорида аммония, перемешивая до растворения. Горячую паяльную пасту, сделанную своими руками, следует сразу поместить в банку для последующего хранения. Оставлять состав в чашке не рекомендуется.

Паяльная паста и ее свойства

Изначально данные составы использовались в технологиях типа SMT. В настоящее время их сфера распространения существенно расширилась. Паста включает такие основные компоненты:

• Припой в виде порошка с разной степенью дробления. Как правило, выбираются сплавы, включающие олово, свинец, серебро. Особое распространение получили бессвинцовые пасты.
• Флюс для обезжиривания.
• Необходимые добавки для связывания. Они упрощают монтаж и крепление smd-компонентов на платах. Для больших размеров платы требуется более вязкая паста.
• Активаторы и дополнительные компоненты.

На фото паяльной пасты можно увидеть типичные их модификации

Однако при выборе нужно обращать внимание на соответствие материала таким требованиям:

• высокий уровень проведения паяльных работ с прочностью получаемых соединений, недопущением разбрызгивания и образования шариков;
• необходимые клеящие параметры, благодаря которым элементы удерживаются до проведения пайки;
• устойчивость к растеканию во время начального нагревания;
• отсутствие или минимальное количество остающегося после работ легко удаляемого флюса;
• применимость технологии дозирования или печати трафаретного типа;
• допустимость к хранению длительное время.

Как правильно пользоваться паяльным жиром

Технологический процесс очень похож на обычную пайку с применением, скажем, канифоли.

Точно так же важно качественно подготовить паяльную: зачистить и обезжирить. Далее жало следует залудить соединяемые детали

Паяльную площадку покрывают тонким слоем жира. Наконечник электропаяльника погружается во флюс, после чего на него подбирается немного припоя. Оловянный расплав растекается по поверхности материала ровным слоем и защищает ее от возникновения оксидной пленки. После залуживания можно спаивать детали между собой. Для этого припой вносится несколько большими порциями, чем при лужении

Далее жало следует залудить соединяемые детали. Паяльную площадку покрывают тонким слоем жира. Наконечник электропаяльника погружается во флюс, после чего на него подбирается немного припоя. Оловянный расплав растекается по поверхности материала ровным слоем и защищает ее от возникновения оксидной пленки. После залуживания можно спаивать детали между собой. Для этого припой вносится несколько большими порциями, чем при лужении.

После остывания пайки излишки флюса удаляются бензином, изопропиловым спиртом или промывочной жидкостью Flux-off.

Ликбез для начинающих

Для выпаивания детали из платы, нужно сделать так, чтобы контакты разогрелись до плавления припоя (примерно 230 °C). Основная ошибка начинающих — место паяльных работ сразу прогревают на 300 — 350 °C.

Например, нужно выпаять микросхему из платы паяльной станцией Lukey 702.

Многие радиолюбители и электронщики выставляют параметры нагрева выше 300 °C.

В первый момент, на деталь действует около 200 °C. На контактах и окружающем месте паяльных работ комнатная температура.Нагрев детали достигает 300 °C, а контакты еще не дошли до 200 °C.На микросхему поступает критическая температура 350 °C. Тем временем, окружающее место пайки неравномерно прогревается, даже если происходят равномерные движения феном по месту пайки. На контактах детали появляется заметная разница температур.400 °C и микросхема начинает зажариваться.
Еще чуть-чуть, и она отпаяется из-за того, что и контакты практически нагрелись до плавления припоя. Но это происходит потому, что плата прогрелась. И в данном случае, это произошло неравномерно. Высокие значения температур приводят к тепловому пробою микросхемы, она выходит из строя. Плата сгибается, чернеет, появляются пузыри из-за вскипевшего текстолита и его составляющих.

Как все-таки без ущерба паять детали?

Нужно проанализировать место пайки и оборудование:

Оценить толщину платы. Чем толще плата – тем сложнее и дольше ее прогревать. Плата представляет собою слои дорожек, маски, площадки и много металлических деталей, которые очень теплоемкие.

• Что находится рядом. Чтобы не повредить окружающие компоненты, нужно их защитить от температуры. С этой задачей справятся: термоскотч, алюминиевый скотч, радиаторы и монетки.
• Какая температура окружающей среды. Если воздух холодный, то плату придется нагревать чуть дольше. Особое значение имеет то, что находится под платой. Не нужно паять на металлической пластине, или на пустом столе. Лучше всего подойдет деревянная дощечка или набор салфеток. И при этом плата должна находиться в одной плоскости, без перекосов.
• Оборудование. Многие паяльные станции продаются без калибровки. Разница между показываемой температуры на индикаторе и фактическая может достигать как 10 °C, так и все 50 °C.

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:

Паяльные пасты могут быть нанесены двумя способами: каплеструйным и трафаретным. Первый основан на использовании диспенсеров, а второй — на применении трафаретных принтеров.

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.

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.

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

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.

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.

Вещества для изготовления

Паяльный флюс своими руками можно приготовить, используя такие вещества, как спирты, кислоты, масла различного происхождения. В них ценятся высокие антиокислительные свойства и хорошая растворяемость.

При выборе, как сделать флюс для пайки, предпочтение можно отдать самому простому веществу — ацетилсалициловой кислоте, или, как более привычно аспирину. Его без проблем можно найти в аптеке, или даже разыскать в домашней аптечке. Этот препарат имеет невысокую стоимость. Перед началом работы таблетку аспирина растворяют в небольшом количестве жидкости до исчезновения осадка.

Вместо аспирина допустимо использование гранул лимонной кислоты белого цвета. При использовании аспирина или лимонной кислоты происходит выделение значительного количества газа, поэтому помещение, где происходит пайка, должно обладать действующей вентиляцией.

Канифоль и глицерин

Жидкий флюс можно приготовить из канифоли. Прежде, как сделать флюс, необходимо с помощью деревянного молотка растолочь канифоль в мелкий порошок. От степени измельченности зависит время приготовления флюса.

Затем этот порошок, имеющий консистенцию пудры, растворить в этиловом или медицинском спирте, используя стеклянную посуду. После тщательного размешивания раствор следует оставить на некоторое время для полного растворения.

Далее для окончательного растворения канифоли в спирте следует поместить отстоявшийся раствор в горячую водяную баню, и нагревать до температуры 80 градусов. Во время нагревания раствор необходимо постоянно перемешивать, а затем дождаться охлаждения. Для пайки раствор удобно набирать шприцом.

Глицериновый флюс можно приготовить аналогическим образом, растворяя канифоль не в спирте, а в глицерине. Растолченная в порошок канифоль растворяться в глицерине будет дольше, зато сам раствор получится более густым, что сделает работу с ним более легкой. Качество состава улучшится, если сначала растворить растолченную канифоль в этиловом спирте, а смешать раствор с глицерином. Такую смесь после окончания пайки необходимо смыть.

На основе кислоты

В рекомендациях, как приготовить флюс для пайки на основе кислот, подразумевается соляная кислота, а также фосфорная. Соляную кислоту высокой концентрации необходимо развести пополам с водой. Этим раствором заливаются гранулы цинка, размещенные в стеклянной посуде.

Растворение цинка в соляной кислоте сопровождается бурной реакцией, заключающейся в значительном выделении водорода. Поэтому помещение должно быть хорошо вентилируемым. Рядом с местом работы должен отсутствовать открытый огонь.

Флюсом, полученным с применением соляной кислоты можно паять изделия из стали. При добавлении в раствор немного нашатыря появляется возможность для спаивания различных металлов и сплавов. Удачный флюс получается с применением фосфорной кислоты. Его можно применять, когда предстоит соединять изделия из нержавеющей стали.

Наносить на изделия жидкие флюсы можно тонкой кисточкой. Хранить следует в стеклянной посуде с узким горлышком, чтобы уменьшить возможность испарения.

Жировые смеси

Паяльный жир представляет интерес в основном для профессиональных сварщиков. Однако, и в этом случае возможно изготовить флюс пасту своими руками. Такое название паяльный жир получил из-за внешнего сходства с веществом животного происхождения.

Для приготовления нейтрального паяльного жира применяется смесь канифоли и стеарина. Она успешно растворяет имеющуюся оксидную пленку. Пайка с ее применением осуществляется с меньшими проблемами. У припоя увеличивается текучесть, что дает возможность его попадания в различные щели и неровности поверхностей. Благодаря хорошей растворимости такую пасту легко удалить с поверхности после окончания процесса.

Сущность нейтрального паяльного флюса заключается в том, что после того, как паяльное жало осуществляет его нагрев, он переходит в жидкую форму, и, выгорая, образует защитную пленку, функцией которой является препятствие окислению поверхности.

Другая форма пасты — активный паяльный жир. В его состав входят такие вещества, как вазелин, цинк, хлориды аммония и парафин. Такой флюс находит применение при пайке значительно окисленных поверхностей, а также металлов, которые с трудом подвергаются этому процессу.

Применение активных паяльных жиров не рекомендовано для работы с электроникой и другими деликатными видами, поскольку агрессивные вещества могут разрушить тонкие детали.