Паяльный жир состав: состав, свойства, обзор видов, применение

Паяльный жир, его состав и применение в качестве активного и нейтрального флюса

Одним из важных показателей, во время проведения ремонта радио — и электроаппаратуры, является качественная пайка металлических деталей и узлов.

Для прочности неразъемного соединения, при монтаже бескорпусных радиодеталей, элементов из разного металла используют паяльный жир. Не являясь средством массового использования, он имеет определенный спрос среди профессионалов и начинающих паяльщиков.

Свойства и состав

В состав жировой паяльной смеси входит канифоль, технический вазелин, стеарин, хлорид цинка, высокоочищенная вода, хлорид аммония. Благодаря такой совокупности химических элементов жир для пайки, обеспечивает:

  • хорошее смачивание деталей, растекание по шву припоя;
  • качественное удаление ржавчины;
  • понижение поверхностного натяжения расплавленного металла;
  • сокращение времени при лужении контактов;
  • при нагревании предохраняет металл от окисления.

Паяльный раствор, выполняющий сразу несколько функций, облегчает процесс пайки, делает его более удобным, безопасным.

Флюс, по своему температурному интервалу активности относится к низкотемпературным материалам, по природе растворения является водным, по механизму действия защитным. Наносить его модно с помощью палочки или кисточки.

Разновидности

Главным назначением пастообразного жира – это пайка контактов у поврежденных коррозией элементов радио-, электротехнических устройств.

Выбирается паяльный раствор, с учетом материала, из которого изготовлены соединительные детали, применяемого припоя и характера монтажа аппаратуры.

Продукт по своей консистенции и совокупности химических компонентов разделяют на два вида.

Первый – нейтральный. Паяльный материал, состав которого содержит стеарин и канифоль предназначен для удаления оксидов и соединения деталей электротехнической аппаратуры оловянно-свинцовым припоем.

Хорошо фиксируется на металлических контактах из меди, никеля, латуни, бронзы, дает возможность точно дозировать припой, улучшать его растекание, увеличивает скорость нанесения и количество мест паек.

При необходимости промывки легко удаляется изопропанолом, бензином « Калоша», специальной жидкостью для отмывания.

Второй – активный. Основой этого вида технического жира является вазелин и парафин. Он имеет высокую коррозийную активность.

Благодаря уникальному механизму действия, его можно использовать для пайки цветного металла и железа, сильно покрытого ржавчиной.

Остатки паяльного продукта удаляют в обязательном порядке природными растворителями. Способность вызывать коррозию не позволяет применять активный жир для пайки печатных плат.

Применение паяльного жира для получения качественного соединения элементов является одним из недорогих способов ремонта. Вся продукция производится по ГОСТу, имеет официальную гарантию изготовителя.

Поставляют его в полиэтиленовых банках с разным весом. Хранение материала, не зависимости от его вида, осуществляется в темном, прохладном месте, чтобы не допустить перегрева.

Как правильно пользоваться

При обработке жиром деталей и поверхности металла необходимо учитывать его отличительные свойства.

Паяльный раствор, представленный в виде вязкой массы, делает процесс пайки мягким за счет своей консистенции, где температура плавления паяльного нейтрального жира приблизительно равна температуре плавления припоя.

Это повышает степень равномерного растекания смеси по металлу. Для удобного нанесения жира используют спички, зубочистки, кисточки.

При работе с активным паяльным жиром, первое, что следует учитывать, это образующиеся химические испарения, негативно влияющие на дыхательные органы человека. Процесс соединения необходимо проводить под вытяжкой или в хорошо проветриваемом помещении.

Несмотря на это профессионалы данный вид жира считают самым лучшим. Паяльный раствор имеет хорошую текучесть, высокую степень схватывания, позволяет быстро проводить лужение контактов, деталей б. Смесь на жале паяльника медленно испаряется, не оставляет нагара.

Приобретая паяльный материал, для получения качественного соединения важно обращать внимание на ГОСТ, вес, тару, производителя.

Тара продукта должна быть прочной, не пропускающей воздух, создавать удобство быстрого нанесения жира на место пайки. Общая масса вещества должна составлять 20 г, что является стандартным весом для использования.

Для высококлассных специалистов паяльный материал выпускается в объеме до 0,5 кг. Популярные марки, которые пользуются большим спросом – это «Техноком», «ЕМ», Смолтехнохим».

Рецепты приготовления

Иногда, при ремонте электроприборов в домашних условиях, возникает крайняя необходимость в создании паяльной смеси своими руками. Сам процесс изготовления не требуется больших усилий и средств, главное иметь в наличии нужный материал и соблюдать последовательность действий.

Для получения нейтрального паяльного жира, необходимо канифоль поместить в емкость, довести до стадии расплавления. Затем, помешивая, добавить стеарин. Во время остывания массы можно определить ее вязкость. При быстром затвердении жира процедуру повторяют, добавляя стеарин до получения нужной консистенции.

Приготовление активной смеси в домашних условиях является процессом непростым, требующим точного процентного соотношения всех компонентов. Для жира необходимо:

  • воды – 2%;
  • технического вазелина – 10%;
  • хлористого цинка – 10%;
  • пасты ГОИ 54 – 78%.

В посуду из фарфора всыпают порошок из хлористого цинка, заливают водой и не спеша, аккуратно размешивают. В полученную массу добавляют технический вазелин. Все перемешивается до образования однородной жидкости.

В полученную эмульсию не большими порциями вводят пасту ГОИ. Готовую смесь тщательно размешивают для равномерного распределения всех компонентов, помещают в банку.

Полезные советы

Важным условием при ремонте аппаратуры с использованием паяльных смесей является стабильное качественное соединение деталей. Иногда, чаще всего у начинающих паяльщиков, получается брак при пайке контактных узлов.

Причиной этому может служить нарушение химического состава флюса, когда удельный вес превышает установленную норму, и в процессе действия вещество не всплывает на поверхность. Растворяясь в деталях, не лучшим образом на них влияет.

Чтобы избежать таких ситуаций, перед началом работы необходимо проверить паяльный жир на пригодность. Для этого смесь наносят на пластину основного металла, разогревают на небольшом огне.

Появившийся белый налет после испарения влаги, должен плавиться и плавно растекаться. Если жир собирается в шарики, это говорит о его непригодности.

Для проверки нейтральности смеси, приготовленной в домашних условиях, необходимо один грамм вещества нанести на бумагу.

В образовавшееся пятно ввести каплю кислотно – щелочного индикатора, который быстро проведет наглядное исследование. При правильной концентрации компонентов, вещество свой цвет не меняет.

для чего нужен, применение, состав

Специалисты по пайке применяют большое количество различных флюсов, которые обладают теми или иными преимуществами для конкретной разновидности процедур. Паяльный жир относится к одним из наиболее распространенных разновидностей, так как обладает отличными качествами применения, которые заметно выше, чем у обыкновенной канифоли. Управляться с данным флюсом не так комфортно, благодаря чему новички преимущественно отдают предпочтение другим видам дополнительных расходных материалов, но качество паяния с ним заметно повышается, что и обеспечивает уверенные позиции на рынке в течение многих лет.

Многие не знают, что такое паяльный жир и представляют, что это действительно обыкновенное вещество животного происхождения. На самом деле здесь имеется сложных химический состав, но по своей консистенции и некоторым свойствам вещество полностью соответствует обыкновенному жиру. Существует несколько разновидностей материала, применяемых для различных целей, так как некоторые из них подходят для использования в микросхемах, а другие нет. Главное, что плотность материала позволяет легко располагать его на самых различных поверхностях в нужных пропорциях, а эластичность обеспечивает принятие, под воздействием силы, любой формы. Данная продукция выпускается согласно ГОСТ 19113-84.

Разновидности паяльного жира

Существует два основных вида, на которые подразделяется жир для пайки. Это может быть:

  • Нейтральный жир – обладает канифольно-стеариновой основой. Он легко устраняет практически любые возникшие загрязнения и пленки оксидов. Его применяют для различных видов пайки, в том числе и меди с низкотемпературными припоями. Благодаря своей универсальности, нейтральная разновидность получила широкое распространение как в быту, так и в промышленности. Субстанция обладает высоким уровнем густоты, что позволяет держаться ей на поверхности, благодаря чему обеспечивается точная дозировка.

Паяльный жир нейтральный

  • Активный паяльный жир – обладает более сложной химической структурой. У него более высокие паяльные качества, чем у нейтрального, но при этом здесь же проявляется большая коррозийная активность. Если вы выбираете, чем паять микросхемы, то этот вариант лучше не брать. Он отлично справляется с сильно окисленными и корродированными деталями из любых марок металла.

Жир активный для пайки

Преимущества

  • Применение паяльного жира обеспечивает более гладкое лужение и ровное растекание припоя;
  • Материал обладает лучшими паяльными качествами, чем ближайшие конкуренты;
  • Стоимость флюса является относительно невысокой, а также он доступен практически во всех местах;
  • Вязкость материала обеспечивает легкую точность дозировки, а также сохранение формы при точном расположении на мелких деталях;
  • При использовании практически не остается следов;
  • Если после пайки жир остается на поверхности, то его легко убрать при помощи воды.

Недостатки

  • Пайка паяльным жиром, особенно, если речь идет об активной разновидности, оказывает вред здоровью за счет химических испарений, которые находятся в составе;
  • Во время работы практически все детали становятся жирными и требуют обязательной очистки, что может повредить тонким микросхемам;
  • Сам контакт с данным флюсом оказывается не очень приятным в работе из-за запаха и консистенции.

Состав и физико-химические свойства паяльного жира

Состав паяльного жира зависит от того, к какой именно разновидности он относится. Самым простым является нейтральный, так как в нем имеется лишь канифольно-стеариновая основа. Активный паяльный жир состоит из следующих компонентов:

  • Парафин;
  • Вазелин;
  • Вода деионизированная;
  • Хлорид цинка;
  • Хлорид амония.

Свойства флюса обеспечивают мягкость проведения самого процесса. Благодаря нему припой сам принимает подобную жиру форму и легко растекается по поверхности. В отличие от других флюсов, этот обеспечивает ровную поверхность растекшегося металла без деформированных участков. Это заметно еще во время лужения, так как пленка припоя накладывается на основной металл без бугорков и резких переходов одним легким движением.

Растворить паяльный жир можно в органических растворителях, что хорошо проходит при высоких температурах. Во время пайки он сам легко меняет свою структуру, становясь более податливым. Вязкость вещества перед самим процессом обеспечивает легкую подготовку и расположение флюса, а далее переход в жидко состояние при повышении температуры помогает лучшему растеканию

Особенности выбора

«Важно!

Хранение флюса такого типа, вне зависимости от разновидности, должно происходит в темных и прохладных местах, чтобы он не перегревался.»

Прежде чем выбирать, следует определиться для чего нужен паяльный жир, так как от этого зависит разновидность. Если вам требуется выполнять обыкновенные процедуры по пайке, не сталкиваясь с особенно сложными условиями и старыми деталями, то вполне подойдет обыкновенный нейтральный паяльный жир. Он безопаснее и проще в использовании, а также не вызывает коррозию на металле.

 

Если вам необходимо подготовить к спайке металлические изделия, которые давно были в эксплуатации и сильно пострадали от ржавчины и других типов загрязнения, то здесь уже желательно применять активный жир. Для стандартных процедур его не стоит выбирать, так как он дает большую вероятность возникновения коррозии на месте соединения. Чтобы этого не допустить, требуется тщательно очищать место спайки после процедуры, так как жир всегда оставляет следы.

 

Также стоит рассмотреть объемы и тару, в которых ведется поставка. Если вы решили использовать именно этот флюс и дискомфорт применения, а также небольшой риск возникновения коррозии, вас не пугает, то желательно брать объем побольше, так как это действительно качественное вещество, которое поможет улучшить качество пайки. Если вы берете ее для первого раза, то следует подобрать минимальный объем, который можно будет быстро использовать и понять, насколько она подходит лично для вас.

«Важно!

Следует брать жир для пайки только соответствующий принятым ГОСТам.»

Особенности применения и пайки

Многие люди, которые впервые сталкиваются с подобным веществом, задаются вопросом, как паять паяльным жиром. Здесь нет особых сложностей, так как сам процесс пайки очень поход на все остальные. В первую очередь нужно подготовить поверхность основного металла, чтобы она была максимально чистая.

Дальнейшим этапом идет лужение спаиваемых поверхностей. Для этого жало паяльника, макается во флюс и берется небольшое количество припоя.

Процесс лужения поверхностей

Поверхность пайки также должна быть покрыта жиром. Затем расплавленный припой покрывает тонким слоем всю поверхность, что позволяет защитить его тот повторного образования окислов и прочих налетов. Жировая пленка от такого флюса не образуется.

Расплавление паяльного жира

Затем детали соединяются между собой и на них накладывается более толстый слой припоя, который должен обволакивать полную площадь соединения с небольшим запасом. После этого нужно очистить поверхность при помощи.

Производители

Среди производителей на современном рынке можно встретить такие компании как:

  • Техноком;
  • ЕМ;
  • Смолтехнохим.

для чего нужен активный и нейтральный жир? Состав жиров для пайки, их применение. Как их смыть?

Одной из важных составляющих процесса пайки является использование флюса, который подбирается в зависимости от специфики технологического процесса. К примеру, это может быть паяльный жир, существенно улучшающий качество создаваемого соединения.

Что это такое и для чего нужен?

Паяльный жир представляет собой густую и вязкую субстанцию, которая используется для пайки в качестве флюсовой присадки. Внешне же она напоминает животный жир, за счет чего и получила такое название. Основной задачей флюса является удаление имеющейся на деталях оксидной пленки, мешающей качественному проведению работ, а также предотвращение ее возникновения.

Паяльный жир обеспечивает надежные и безопасные лужение и спайку, что в результате позволяет создать качественные долговечные соединения.

Используется данное вещество как для профессиональных работ, так и для домашнего ремесла. Многокомпонентный состав жировой смеси смачивает детали, убирает ржавчину, защищает металл от окисления и снижает поверхностное натяжение. Наносить флюс удобнее всего кисточкой или палочкой.

Обзор видов

Двумя основными разновидностями паяльного жира является активный и нейтральный. Первый подходит для обработки крупных и сильно окисленных конструкций, выполненных из цветных или черных металлов. Нейтральный флюс, как правило, применяется для пайки радиодеталей, электродеталей и печатных плат.

Нейтральный

Состав нейтрального паяльного жира, содержащий канифоль и стеарин, является облегченным по сравнению с составом активного жира. Субстанция, расплавляясь, обретает тягучую консистенцию, что позволяет заполнить все неровности_ промежутки и, как результат, получить более надежное соединение. Более того, нейтральный жир подходит для использования даже в микросхемах и других деталях из тонкого металла. Процедура проводится легко, а результат радует отсутствием бугорков, зазубрин и острых углов. Еще одним явным преимуществом данной разновидности является хорошая растворимость. В принципе, убрать остатки вещества после окончания работы можно будет даже обычной водой.

Нейтральный жир никак не способен навредить металлической поверхности. Благодаря вязкости субстанции, можно также не переживать, что использование большого количества приведет к тому, что она растечется.

Нейтральный флюс удобнее всего наносить при помощи деревянной спички или любого другого твердого предмета небольшого размера. Он стоит относительно недорого и продается во многих магазинах. К недостаткам данной разновидности можно отнести невозможность справиться с особо сложными местами, поверхность которых покрыта окислами. Завершив процедуру, в любом случае поверхность придется очищать от остатков жира. Стоит добавить, что проводить процесс все-таки не слишком удобно, да и плавление материала может негативно сказаться на состоянии дыхательных путей.

Активный

Активный паяльный жир используется в тех случаях, когда нейтральный жир не справляется с работой. Вещество способно удалить даже большое количество ржавчины, пленки и окислы, но испортит те детали, в которых присутствуют тонкие соединения. Скорее всего, контакты окажутся поврежденными просто из-за взаимодействия с жиром, и даже не из-за самого спаивания. В состав активного жира входят парафин и вазелин, хлориды цинка и аммония, а также деионизированная вода. Многокомпонентность обеспечивает и лучшие характеристики субстанции. Вязкий жир плавно распределяется по всей поверхности, заполоняет неровности и обеспечивает надежную сцепку.

Использование данной разновидности флюса позволяет получить высококачественное соединение и, как результат, значительно облегчить процедуру лужения.

Активный жир справляется даже с загрязненными заготовками, не оставляя после себя никаких зазубрин. Стоит препарат относительно недорого. Тем не менее, не смыв вовремя флюс, можно гарантировать проявление коррозии на металлических поверхностях. Вполне вероятно, что некоторые из мелких деталей будут разъедены. Наконец, образовывающиеся химические испарения могут привести к проблемам с дыхательной системой, а потому работать нужно обязательно в защитной маске.

Популярные производители

Наиболее популярными производителями как нейтрального, так и активного плавильного жира являются предприятия «Техником», «ЕМ» и «Смолтехнохим». Необходимо упомянуть, что далеко не любая продукция выпускается в соответствии с ГОСТами, да и сами ГОСТы могут отличаться, а потому результат от использования схожих флюсов оказывается различным. При покупке даже важнее ориентироваться не на компанию-изготовителя, а на то, какой ГОСТ она применяет.

Есть смысл добавить, что хотя паяльный жир стоит совсем недорого, иногда все-таки возникает потребность в его собственноручном изготовлении, в том случае, когда субстанции просто не оказалось под рукой. Для самостоятельного создания нейтрального жира потребуются канифоль и стеариновое вещество. Сперва в подходящей емкости при высоких температурах расплавляется канифоль. Затем в нее сразу же добавляется стеарин, и смесь перемешивается до достижения однородности. Когда раствор остынет, его можно будет сразу использовать.

Если субстанция получится недостаточно вязкой либо же быстро затвердеет, то ее нужно будет вновь подогреть и соединить с дополнительным стеарином. Добавление компонента продолжается до тех пор, пока не получится консистенция, подходящая для пайки.

Стеарин можно попробовать заменить стеариновой кислотой, получаемой из мыла, но процесс в этом случае окажется более длительным и трудоемким.

Приготовление активного паяльного жира выглядит сложнее, так как и состав его гораздо шире. Для работы необходимо подготовить вещества таким образом, чтобы в результате использовалось 10% хлоридной цинковой соли, 10% вазелинового масла, 2% дистиллированной воды и 78% смазочного вещества. В качестве последнего чаще всего применяется паста ГОИ-54, хотя при ее отсутствии можно воспользоваться комбинацией из 75% церезина и 25% трансформаторного масла.

В первую очередь ступка из фарфора заполняется водой. Туда же засыпается хлоридная соль цинка, все тщательно перетирается. Получившаяся смесь соединяется с вазелиновым компонентом, после чего все необходимо размешивать до получения эмульсии. Далее в субстанцию постепенно добавляется паста ГОИ. Важно все время размешивать флюс, чтобы в результате образовалась однородная субстанция.

Критерии выбора

Выбирать паяльный жир необходимо с учетом, какие будут проводиться работы, какие будут использоваться материалы, и насколько габаритные будут обрабатываться поверхности. Для простых металлических деталей, еще не подвергшихся сильному окислению, подойдет нейтральный паяльный флюс. Данное вещество является менее вредным, и даже если останется на поверхности после работы, не приведет к возникновению коррозии. Впрочем, убирать остатки субстанции не представляет особых сложностей.

Элементы, подвергшиеся коррозии, а также загрязненные конструкции лучше паять с использованием активного жира.

Если работа с паяльным жиром происходит впервые, то разумнее приобрести небольшую баночку вещества от 20 до 50 граммов. То же относится и к ситуации, когда предстоят малые работы. Освоившись, можно приобретать и крупные емкости с жиром – порядка 500 граммов, так как единица веса получится гораздо дешевле. Важно, чтобы банка была герметично закрывающейся и прочной, а также не пропускала никакой воздух. Наносить жир на место пайки должно быть удобно. Стандартный вес упаковки для использования равняется 20 граммам. В любом случае, лучше подбирать паяльный жир в соответствии с ГОСТом.

Как пользоваться?

Применение паяльного жира, по сути, происходит по той же технологии, что и применение канифоли или другого флюса. Использовать его разрешается только на качественно подготовленной паяльной площадке – зачищенной и обезжиренной. Необходимое количество жира распределяется тонким слоем по рабочей поверхности. Для удобства можно воспользоваться спичкой, зубочисткой или кисточкой. Важно, чтобы вещества хватило для заполнения всех зазоров и неровностей. Поверхность пайки прогревается жалом паяльника. Сам жир в это время начинает плавиться, растекаясь по поверхности, удаляя окислы. Как только флюс прогорит и полностью испарится, на металле образуется пленка, защищающая поверхность от окисления.

Далее уже на место пайки можно будет наносить припой. По завершении работы остатки флюса нужно будет смыть специальным раствором – к примеру, растворить бензином или изопропиловым спиртом.

Если оставить остатки флюса на металлической поверхности, то очень скоро можно будет ожидать начала коррозийных процессов. Крайне важно во время использования плавильного жира соблюдать технику безопасности – работать либо под вытяжкой, либо в качественно проветриваемом помещении.

Перед началом применения плавильного жира рекомендовано проверить пригодность вещества. Для этого оно распределяется на кусочке в дальнейшем обрабатываемого металла и прогревается на небольшом огне. Когда влага испарится, белый налет должен начать плавиться и равномерно распределяться по поверхности. Если вместо этого он скатывается в шарики, значит, флюс испорчен. Также для проверки нейтральности собственноручно созданный жир в количестве 1 грамма стоит расположить на белом листе бумаги. Если при взаимодействии с кислотно-щелочным индикатором субстанция не поменяет свой цвет, это скажет о том, что компоненты использовались в правильной концентрации.

Чем лучше паять, смотрите в видео ниже.

особенности и виды флюса, использование нейтрального и активного состава

Люди, занимающиеся пайкой, знают, что для нее необходимы припой и флюс. Большинство из них в качестве второго компонента применяют канифоль и жидкие составы. Не все знают, для чего нужен паяльный жир, который значительно повышает качество и скорость работы.

Этот достаточно специфичный состав редко используют новички, но его применяют многие профессионалы. Несмотря на свое название, он не имеет ничего общего с животными и растительными жирами.

Описание состава

Подобно другим флюсам, паяльный жир применяется для растворения оксидной пленки на металле в месте пайки. Его используют в тех случаях, когда с ней не может справиться канифоль, например, при паянии стали. Имеется две разновидности этого паяльного флюса, которые имеют различный состав и свойства:

  • Нейтральный. Его используют для пайки электро- и радиодеталей и печатных плат.
  • Активный. Используется для паяния даже крупных и сильно окисленных элементов, изготовленных из черных и цветных металлов.

Нейтральный паяльный жир изготавливают на основе канифоли и стеарина. Он легко растворяет оксиды и загрязнения при работе с низкотемпературными припоями, например, при пайке меди. Он не подходит для паяния алюминия и алюминиевых сплавов. Этот флюс обеспечивает мягкость и легкость пайки. Он имеет густой состав, позволяющий ему удерживаться на проводах и контактах. В отличие от других видов флюсов количество нейтрального жира можно точно отмерить.

Этот паяльный состав повышает текучесть припоя, благодаря чему тот равномерно распределяется по поверхности пайки и хорошо проникает в любые щели. Он имеет хорошую растворимость и легко смывается водой или органическим растворителем. Жир работает следующим образом: при нагревании паяльником он становится жидким, затем сгорает, образуя на материале защитную пленку, которая предотвращает окисление.

В состав активного паяльного жира входит вазелин, парафин, хлорид аммония и цинка. Он обладает лучшими паяльными качествами, чем нейтральный жир. С его помощью можно паять даже трудноспаиваемые и сильно окислившиеся детали.

Но активный жир отличается высокой коррозионной активностью. Его нельзя использовать для пайки радио- и электроизделий, так как он очень агрессивен и может растворить мелкие детали. После пайки поверхность нужно тщательно промывать, чтобы избежать коррозии. Активный состав смывается так же легко, как и нейтральный.

Достоинства и недостатки

Оба вида флюса имеют как свои достоинства, так и недостатки. У нейтрального состава следующие плюсы:

  • хорошо обрабатывает спаиваемые поверхности, что упрощает лужение металла;
  • обеспечивает высококачественную пайку;
  • легко смывается после окончания процесса;
  • не содержит активных веществ, вызывающих коррозию и портящих детали;
  • не проводит электричество;
  • доступен по цене;
  • при правильном хранении его срок годности не ограничен.

У нейтрального жира есть ряд недостатков. К ним относятся следующие свойства:

  • с ним трудно паять детали, покрытые ржавчиной;
  • после окончания пайки на поверхности остается твёрдый остаток;
  • пайка с ним менее комфортна, чем с применением других флюсов (флюс-пасты, ЛТИ-120).

У активного состава также есть немало преимуществ. Его плюсы:

  • он лучше, чем другие флюсы, подходит для пайки поверхностей деталей из черных и цветных металлов.
  • с ним можно паять даже сильно окислившиеся материалы;
  • остаток флюса легко удаляется после окончания пайки;
  • состав имеет низкую стоимость и длительный срок хранения.

При работе с активным жиром нужно соблюдать меры предосторожности. Он имеет следующие особенности:

  • при нагревании паяльником состав выделяет вредные вещества, поэтому рабочее место должно быть оборудовано вентиляцией;
  • чтобы предотвратить коррозию, после окончания паяния с поверхности удаляют остатки флюса;
  • активные вещества флюса способны повредить тонкие проводки или электронные элементы, поэтому для деликатной пайки он не годится.

Способ применения паяльного жира

Работать с этим составом не сложнее, чем с другими флюсами, например, с канифолью. Жир применяют следующим образом:

  • Нужное количество наносят на рабочую поверхность.
  • Жалом паяльника прогревают поверхность пайки. Флюс при этом плавится, удаляя окислы. После его сгорания на металле образуется пленка, защищающая от окисления.
  • Паяют с применением припоя.
  • После окончания работы остатки флюса удаляют бензином или другими отмывочными средствами.

Паяльный жир — хорошее средство для удаления оксидной пленки с места паяния. Активный состав позволяет паять большие и сильно окисленные детали, нейтральный применяется для пайки радиодеталей и печатных плат.

При работе нужно применять меры предосторожности и удалять оставшийся флюс с металлических поверхностей, чтобы предотвратить коррозию.

Жир паяльный нейтральный

Паяльный жир в основном относится к стандартным флюсам, которые используются непосредственно для спаивания. Такая разновидность считается немного специфическим веществом, из-за этого имеет отношение не к очень востребованным вариантам, однако часто используется в профессиональных сферах. Основным преимуществом считается то, что он значительно увеличивает качество процесса пайки, лужения и других различных соответствующих работ.

 Большинство начинающих пайщиков не имеют особого представления, как осуществляется процесс с использованием нейтрального жира для спаивания, из-за этого не применяют подобный вид флюса в своих процедурах. Но для многих новичков подобный способ является великолепным шансом произвести большого уровня качества соединение, не имея при этом необходимого опыта.

Нейтральный жир для спаивания не может нанести никакого вреда поверхности металла. Он весьма мягкий в использовании, из-за чего, он может применяться для деталей из тонкого металла и даже микросхем. Такую разновидность флюса можно приобрести в различных соответствующих магазинах. Такое вещество не имеет никакого отношения к животному происхождения, как некоторые считают, это особенный химический состав, который напоминает по своей консистенции жировые отложения.

Еще в нем присутствует наличие канифоли, которая также имеется в некоторых других разновидностях флюса. Он вязкий и весьма мягкий, благодаря этому, можно разложить его в большом количестве не опасаясь того, он может начать растекаться.

Отличия в особенностях жира для спаивания

Такая разновидность нейтрального флюса, великолепно подойдет для различных процедур с различными видами металла. Основным требованием является необходимость в подготовительных процедурах материала, как и во многих других процессах спаивания, поскольку с присутствием большого количества ржавчины вещество не справится. Для более затруднительных моментов, используется активный жир для спаивания.

Благодаря своим уникальным свойствам он может удалить разные загрязнения, такие как большое количество ржавчины, однако его не рекомендуется использовать в метах где присутствуют тонкие соединения из металла, поскольку наличие контактов на микросхемах вероятно всего будут испорчены из-за соприкосновения с ним, еще до того как начнется процесс спаивания. Он помогает удалить все имеющиеся загрязнения, окислы, пленки, а также увеличивает уровень пайки главных материалов.

Так же к еще одной способности нейтрального жира для спаивания можно отнести и его консистенцию. При воздействии на него необходимой температуры, можно произвести процесс его нанесения на поверхность довольно легко. Для нанесения требуется любой маленький твердый предмет, многие профессионалы для подобных процедур применяют простые спички.

Когда температура начинает воздействовать на жир, он понемногу расплавляется, тем самым становится более жидкого состояния. В связи с этим становится больше степень растекания материала, и припой лучше смачивается, а еще распределение происходит гораздо ровнее. В отличие от канифоли, слой припоя расходится по поверхности металла гораздо ровнее, и не оставляет никаких различных неровностей, заостренных углов и зазубрин. Применять жир для спаивания считается гораздо удобнее, поскольку он имеет очень поддающиеся свойства.

Когда возникает вопрос, в чем различие между нейтральным и активным жиром для спаивания, а еще особенностями в их поведении, следует обращать внимание не только на поведение данного материала, но и на его состав. Активный жир для спаивания содержит в себе наличие таких элементов, создающих весьма агрессивную среду, из-за чего может существенно испортиться главный металл, во время борьбы жира с окислами и с другими различными налетами.

Преимущества нейтрального жира для спаивания

• Благодаря нейтральному жиру для спаивания присутствует большая возможность в осуществлении соединения большого уровня качества, из-за высокого свойства спаивания;

• Во время обработки жиром значительно облегчается лужение контактом микросхем и поверхности материала;

• Становятся легче процедуры по зачистке в окончании процесса, поскольку, когда остаются небольшие части или небольшой слой материале его можно смыть водой;

• Подобный флюс считается весьма распространенным и легко доступным, а также обладает относительно невысокую себестоимость;

• При нагреве материал великолепно растекается, не оставляя никаких следов таких как, зазубрины, трещины и острые углы;

• Использование жира не может испортить главный материал и не подвергает его коррозии.

Недостатки нейтрального жира для спаивания

• Нет возможности справиться с трудными местами, где обильно присутствуют окислы;

• Подобные работы могут оказывать значительный вред для дыхательной системы человека, поскольку, когда происходит расплавление материала, под воздействием на него необходимой температуры, происходит негативное испарение, а в составе присутствуют разные химические элементы;

• В завершении процедуры, присутствуют частички жира на поверхности основного материала, из-за чего потребуется производить зачистку;

• Осуществление такой процедуры производится с малым комфортом, в отличие от применения остальных разновидностей флюса.

Состав и химическо-физические свойства

В составе нейтрального жира для спаивания присутствует наличие канифольной стеариновой основы. Состав такого материала существенно легче, в отличие от активного жира. Благодаря свойствам материала обеспечивается легкое и мягкое осуществление процедур. Тут осуществляется плавное растекание припоя по всей поверхности материала. В связи с чем, он образуется гораздо текучее по консистенции, и имеет возможность попадать во все существующие щели и неровности, из-за чего формируется более надежное соединение. Еще после процесса обработки нет различных бугорков, острых краев, которые могут образовываться после отрывания паяльника.

Следующим положительным свойством считается великолепная растворимость, поскольку он легко убирается с поверхности при помощи воды в окончании процесса, не говоря уже про остальные химические вещества. При воздействии комнатной температуры флюс становится вязким и поддающимся. Его можно с легкостью распределить по всем необходимым местам, а также применять для микросхем с тонкими местами. Если повышать температуру, то вначале он станет жидким, а потом начнет выгорать, после чего останется защищающая пленка, благодаря которой произойдет предотвращение появления различных окислов и других негативных образований.

Особенности выбора

После того как буду рассмотрены все нюансы в технологии использования подобного вида жира для спаивания, необходимо разобраться в особенностях его выбора. В начале, потребуется смотреть на то, по каким стандартам он изготавливался. Необходимо смотреть, какой именно ГОСТ помечен на упаковке, и присутствует ли он там вообще.

Поскольку множество изготовителей считают, что проще выпускать продукцию по своим стандартам, которая не дает никакого качества в процессе спаивания материалов. Это не обязательно обозначает, что подобный материал не будет пригодным для спаивания, или в его составе будут обнаружены какие-нибудь посторонние вкрапления. Просто уровень качества соединения с подобными видами будет не сильно большим, в отличие от изготовленных материалов по требуемым ГОСТам.

Затем необходимо обращать внимание на общий вес, который изображен на пачке. Нейтральный жир для спаивания в 20 граммовой упаковке считается стандартным вариантом, великолепно подходящим для проведения процедур в частных сферах. Для профессионалов, которые работают в промышленных или производственных сферах потребуются большие объемы, поскольку, когда человек привык к процессу спаивания подобным флюсом, то возвращаться к пайке при помощи канифоли или паяльной кислоты большинство не захочет. Здесь рекомендуется приобретать упаковку гораздо больше, которая может прослужить гораздо дольше. Чтобы материал не испортился, его требуется хранить в определенных местах.

Популярные марки и производители

На данный момент в современном магазине можно найти множество видов от производителей, занимающихся изготовлением нейтрального жира для спаивания. Более востребованными являются:

• Техником;
• ЕМ;
• Смолтехнохим.

Паяльный жир, что это такое: химия для пайки

Химия для пайки

Пайка — это соединение деталей между собой, для соединения этих деталей используется два основных компонента, это припой и флюс. Ни один процесс пайки не обходится без таких материалов как припой, флюс, канифоль, некоторые радиолюбители используют паяльные кислоты, различные смеси и прочее. В этой статье о них и поговорим.

Припой (олово)

Припой — это металл или сплав, применяется для соединения и пайки радиодеталей, имеет температуру плавления ниже, чем соединяемые металлы. Припой прочно соединяет радиодетали между собой, растекается по нему и заполняет зазоры или отверстия между соединяемыми деталями.

Припои бывают мягкие – температура плавления до 300°C и твёрдые – выше 300 °C. Мягкими припоями являются оловянно-свинцовые сплавы.

Продается они в катушках, тюбиках или же в виде прутков. Припои продаются даже с флюсом, такие легче плавятся и канифоль для пайки радиодеталей обычно не требуется. Радиолюбители часто применяют припой марки ПОС-61.

При использовании низкотемпературных припоев необходим специальный флюс, поскольку стандартный флюс при низких температурах малоактивен.

У бессвинцовых припоев температура плавления либо выше, либо ниже чем у свинцовооловянных видов припоя. Оловянно-свинцовые припои смачиваются лучше чем бессвинцовые, паять ими удобнее. Швы при использовании бессвинцовых припоев, возникающие при длительной эксплуатации также хуже, чем у припоев, содержащих свинец.

Канифоль

Канифоль бывает еловая или сосновая, применяют для пайки радиодеталей совместно с припоем, канифоль ускоряет пайку и способствует быстрому лужению радиодеталей. Канифоль помогает припою прилипнуть к поверхности и растекается по ней блестящей пленкой. После этого деталь очень легко припаивается.

Перед началом пайки разогретый паяльник сначала «макают» в канифоль, затем жалом паяльника дотрагиваются до припоя, после чего уже прикасаются к месту спаивания деталей. Количество канифоли здесь играет немаловажную роль и жалеть ее не надо Есть и другие способы нанесения канифоли, например, поднося кусочек к месту пайки, так например лудят вывода радиоэлементов или залуживают провода, всё зависит от конкретного случая.

Флюс

Флюс предназначен для удаления окислов или жировых загрязнений с поверхности металла, улучшения растекания жидкого припоя и для смачивания места пайки.
С помощью флюса вывода радиодеталей залуживаются и паяются очень быстро. Флюсы бывают химически активными (кислотными) и пассивными (нейтральными). Активными флюсами называют те флюсы, в составе которых присутствуют вещества, способные вступать во взаимодействие с металлом, это кислоты, хлористый цинк. При использовании таких флюсов паяльные швы подвергаются коррозии, что конечно же является недостатком этих видов флюсов. Но это не означает что применять такие флюсы нельзя, можно, только после того как закончите работу, плату нужно очистить от этого флюса. Одним из таких флюсов является флюс ЛТИ-120.

Многие радиолюбители применяют нейтральный флюс СКФ, такой флюс состоит из: спирта ~ 60%, канифоли ~ 40% и абсолютно не вреден для печатных плат.

Такой флюс можно изготовить и самому в домашних условиях, для этого берется спирт (70-90%), можно приобрести например в аптеке, и канифоль, ее нужно измельчить. Затем наливаем спирт в небольшую емкость, например в тюбик, и туда насыпаем крошки канифоли, в процентном соотношении примерно 70% спирта и 30% канифоли, затем закрываем пробку и взбалтываем до тех пор, пока канифоль полностью не растворится.

Флюсы бывают для пайки алюминия, нержавеющей стали, латунных, медных и стальных изделий, в виде раствора или порошка. В обычных условиях алюминий с трудом поддается пайке, так как на его поверхности после очистки мгновенно снова образуется оксидная пленка. Поэтому после зачистки место будущего спая на алюминии или его сплавах немедленно заливают заранее расплавленной канифолью. Пайку ведут мощным (не менее 100 Вт) паяльником, используя припой, состоящий из 80% олова и 20% цинка или 95% олова и 5% висмута. Припой набирают на паяльник и переносят на защищенную канифолью поверхность спая. Залуженный таким образом алюминий сравнительно легко поддается спаиванию. К его луженой поверхности можно припаять, например, медные провода.

Паяльная паста

Паяльная паста представляет собой пастообразное вещество, состоит из мельчайших шариков припоя, флюса и различных добавок. Паяльные пасты бывают безотмывочные и водосмываемые, последние содержат активные вещества, частицы которых могут стать причиной коррозии, если не удалить их с поверхности печатной платы.

Паяльная паста в основном применяется для поверхностного монтажа, для чип (SMD) радиодеталей и особенно удобны для пайки в труднодоступных местах. Пайка радиодеталей такой пастой осуществляется с помощью паяльной (фен) или ИК станции. Если вкратце, то технология следующая, сначала наносят капли пасты на места будущего спая, располагают радиодетали и нагревают.

Последовательность действий при пайке следующая:

1. Сначала поверхность платы нужно очистить, обезжирить и высушить. Для ускорения сушки можно воспользоваться феном.

2. Печатную плату необходимо надежно зафиксировать в горизонтальном положении, чтобы компоненты не слетели.

3. Паяльную пасту нужно наносить на печатную плату в местах будущей спайки, добиться чтобы вся паяемая поверхность была смочена пастой.

4. На плату устанавливаются детали: чип резисторы, конденсаторы, микросхемы и пр…
Постарайтесь добиться точного совмещения ножек микросхем и компонентов на печатной плате.

5. В идеале плату нужно подогревать еще и снизу, через пару минут фен устанавливается на температуру 150*C и несильной струей воздуха чтобы не сдуть детали, прогревается паяемая верхняя сторона платы вместе с установленными деталями. Прогрев продолжается до тех пор, пока флюс из паяльной пасты не испарится. Далее фен устанавливается на температуру около 240*C (температура плавления оловянно-свинцовой паяльной пасты около 200*C), и поверхность платы снова прогревается, при этом частицы припоя в пасте должны оплавиться и сформировать аккуратную пайку.

6. После окончания пайки плате нужно дать время остыть, затем можно ее промыть

Паяльный жир и паяльная кислота

Паяльный жир (бывает активным и нейтральным) нужен для тех же целей, что и канифоль, снимать невидимую оболочку-окисел с металла и улучшать пайку. Но если канифоль не справляется с этой задачей и эту оболочку со стали снять не может, то паяльный жир — пожалуйста!

Если металл не хочет лудиться, применяют паяльную кислоту. Преимущества кислоты в том, что она быстрее и качественнее обезжиривает детали для пайки, чем канифоль и жир паяльный.

Недостаток ее в том, что после пайки она еще долго реагирует с металлом, а также является очень неплохим проводником электрического тока, поэтому ее никогда уважающие себя электрики и электронщики не используют, им ни к чему посторонние пути прохождения тока.

Медь, бронзу, латунь можно паять канифолью или флюсом, свинец канифолью не будет паяться, нужно паять паяльным жиром. Если никель, сталь или железо то применяют паяльную кислоту, после пайки остатки кислоты нужно смыть водой. Если есть вариант выбора, то стоит выбирать все таки паяльный жир, т.к. он совмещает в себе преимущества и кислоты и жидкой канифоли (флюса).

Бура

Это высокотемпературный флюс (700-900*С), буру используют как флюс для пайки сталей, чугуна, меди и её сплавов среднеплавкими медными, латунными, золотыми и серебряными припоями. Расплавленная бура растворяет окислы металлов и очищает поверхность спаиваемых деталей. После применения буры при пайке необходимо удалять оставшиеся соли, применяя механическую зачистку.

Бура с борной кислотой при смешивании по весу один к одному образует борный флюс. Нужно перемешать составляющие, тщательно растереть в фарфоровой ступке, нагревая растворить в дистиллированной воде и выпаривать до твёрдого остатка. Для повышения активности флюса в смесь добавляют фтористые и хлористые соли.

Оксидал

Применяется для очистки жал паяльников или для пайки окисленных выводов радиодеталей. Для лучшего действия оксидала паяльник должен быть не менее 40 ватт. Продается оксидал в виде порошка, при работе с ним он выделяет неприятный запах и место около пайки покрывается «инеем». После пайки оксидалом остатки удаляются механическим путем.

Цапонлак

Цапонлак применяют для покрытия печатных дорожек с целью защиты их от внешних воздействий, например для защиты от влаги. Со временем на местах спайки радиодеталей могут появляться микротрещины, а проникновение в трещину паров воды со временем вызывает образование не проводящих тока оксидов. Цапонлак, нанесенный на точку пайки, образует прочную поверхностную упругую пленку и защищает это место от влаги.

Цапонлак бывает разных цветов: зеленого, красного, синего… Наносить его на плату лучше кисточкой или мягкой губкой. Покрывать цапонлаком (и вообще любыми ацетоносодержащими веществами) печатные платы целиком не рекомендую. Для этих целей продаются специальные бесцветные лаки.

Плата, покрытая цапонлаком:

Цапонлак удобно применять для фиксации резьбовых соединений, например чтобы не развинчивалась гайка.

Паяльный флюс (жир) LAOA LA813002

Покупался из-за заголовка «паяльная паста» и соотвественно, ожидал получить именно паяльную пасту в классическом понимании — смесь, состоящую из флюса, перемешанного с сильно измельчёнными частицами припоя, что весьма удобно. Когда я открыл банку, стало понятно, что это не та самая паста, а только флюс, причём очень похожий внешне на плохой китайский флюс RMA-223. Но попробовав его в работе, был приятно удивлён. Впрочем не обошлось и без нюансов, о которых нужно знать. Вот про это всё и поговорим в обзоре.

Сама контора в основном делает инструменты, однако расходников для паяльных работ от них — совсем немного — раз, два и обчёлся. Ранее я использвал их припой, который оказался хорошим конкурентом для другого китайского припоя — Kaina (с синей этикеткой). Так называемую «паяльную пасту», оказавшейся на деле флюсосм, я покупал вместе с припоем. У этого флюса я видел всего две фасовки — 25гр. под маркировкой LA813001, и 50гр. под маркировкой LA813002, — взял версию побольше, чтобы был небольшой запас.

Флюсы, которые я видел в продаже объёмом более 50гр. от других производителей обычно пакуются в пластиковые банки с откручивающейся крышкой. В данном случае имеем жестяную банку со снимаемой крышкой без резьбы. Сверху видна наклейка с наименованием и маркировкой. Английская фраза «Solder Paste» в общем-то так и переводится — «паяльная паста», которая сбивает с толку:

Субстанция желтовато-полупрозрачная, как я и сказал выше, визуально очень походит на один из худших китайских флюсов — RMA-223. По консистенции также напоминает вазелин, даже некоторый запах вазелиновский присутствует. Очень густой и липкий. Например, если перевернуть открытую банку, то масса не вывалится.

Тесты начну с лужения многожильного проводка, поскольку это первое, на чём я его впервые испробовал. На жало, нагретое до 320гр. предварительно нанёс припоя небольшое количество. Далее видно, как припой просто, легко и равномерно впитывается в эту косичку проводников:

Припаять проводник витой пары к пятаку на плате можно и причём практически за одно мгновение:

Чуть потруднее задача (для жала) — спаять два более массивных проводка. Я их предварительно зажал и подготовил таким образом:

Наношу флюс и прикладываю нагретое жало. В первые моменты расплавления жира, видно, как выходит небольшое количество дыма. В момент кипения его уже нет. Отсутствуют также и специфичные запахи. Несмотря на достаточно мелкое жало D16, спайка проводков проходит достаточно легко.

Лужение медного покрытия на фрагменте заготовки из стеклотекстолита проходит легко, я бы сказал, очень, с учётом того, что жало небольшое и ему надо попутно ещё прогреть этот полигон. Также виден дым вначале расплавления густой субстанции, и затем просто кипение без дыма. По окончании лужения, можно заметить, что шлаков в виде хлопьев чёрного цвета не остаётся, и соответственно жало остаётся чистым.

При припаивании контактной гребёнки мало того, что штырьки опрятно припаялись, но и большая часть соседних пятаков успела залудиться, хотя я их касался краем жала самую малость

Плоский контакт батарейки поддаётся. Но паять аккумуляторы я не рекомендую — есть риск перегреть.

Другой момент обозначу ниже.

Теперь о важном — побочные эффекты, если этот флюс (жир) оставить на плате с медным покрытием.

Сначала тест на окисление меди. Он довольно-таки простой. На левый блок пятаков наношу заведомо активный флюс — KIngbo 218, которым часто пользуюсь. На правый блок пятаков — флюс LAOA, закидываю в дальнее место и ухожу заниматься своими делами.

Спустя неделю осматриваем плату. Под Kingbo медные контакты окислились и теперь на них виден зелёный налёт. В правой части, под LAOA — без изменений.

Но всё-таки есть веская причина не оставлять флюс от LAOA на плате. Для теста была взята целиком залуженная заготовка, в середине которой сделал поперечный пропил, чтобы разделить покрытие на два полигона.

На место поперечного пропила нанёс небольшое количество флюса LAOA, затем прогрел одну сторону платки паяльником, чтобы жир прокипел. После этого зажимаю крокодилами обе стороны платы, включаю мультиметр в режим прозвонки и наблюдаю вот что — медленно нарастающее сопротивление, через которое уже способен проходить ток, а это не есть хорошо, если остатки этого флюса остаются на электронных схемах, — его надо тщательно отмывать.

Попробуем отмыть флюс с макетной платы, куда я запаял гребёнку и оставил плату на некоторое время, чтобы флюс более-менее застыл.

Затем наношу бензин «Калоша» и зачищаю щёткой

Стоит отметить, что после очистки от флюса LAOA плата уже не остаётся липкой, как после других китайских флюсов, например NC-559, где потом требуется делать проход ватными палочками, чтобы липкость убрать


Случайно обнаружил ещё одно, но крайне полезное применение — облуживание кончика жала паяльника с местами окалины, куда припой не хочет приставать. Примеры с частичной окалиной, полагаю, будут не так интересны. Достану-ка я свой старый паяльник на жалах 900-й серии, тот самый, который с термисторным регулятором мощности. Есть в его наборе одно, как мне казалось, «убитое» жало, котрому ни стальная, ни целлюлозная губка не помогали…

Методика, которую я выявил опытным путём, следующая — нанести немного этого паяльного жира на пруток припоя, затем поднести к кончику «убитого», но нагретого жала, чтобы на нём припой начал скапливаться. Прихватываю жало комком стальной ваты (у моей ваты степень абразивности самая низкая #0000) и протираю его.

На выходе у нас — практически новенькое жало. Точечные шлаки конечно остались, но при повторной процедуре и их можно убрать. Но меня и первый проход весьма впечатлил

Выводы

У этого флюса (жира) хорошие лудящие свойства, как мне показалось, даже лучше, чем у KIngbo 218. Помимо этого, он не оставляет после работы грязь и жало практически не пачкается. Kingbo 218 — оставляет после себя шлаки, что провоцирует часто чистить жало в губке или вате (рекомендую стальную).

Пайка SMD, тем более BGA, многоножечные элементы типа TQFP и подобных — обозреваемый флюс для этих задач строго не рекомендуется, так как во-первых, может затечь под корпус элемента и обычная чистка щёткой здесь уже не поможет. К сожалению, не могу проверить, справиться ли с очисткой ультразвуковая ванночка, поскольку оной у меня нет. Если есть информация — сообщите. Во-вторых — кипение, при пайке горячим воздухом, неприемлимо, чтобы флюс кипел

С другой стороны, паяльный жир некоторые мастера используют при ремонте утопленных гаджетов, для пропаивания частично разрушенных под воздействием коррозии контактов. Жир по идее здесь должен вытягивать все окислы наружу, а оставшиеся контакты лудить. После промывают водой со средством для мытья посуды. Но в этих ремонтных случаях используют нейтральный паяльный жир. Какой жир от LAOA — сказать трудно, так как выше тесты показали, что он имеет признаки, как активного, так и нейтрального жира.

Лудить аноды аккумуляторов типа 18650, где по периметру контакта расположены сквозные отверстия, — тоже не желательно, жир может натечь внутрь и сделать там нехорошее токопроводящее дело. Особенно касается аккумуляторов с защитой.

Что касается реальных задач, где обозреваемый флюс от LAOA может пригодится, то это спаивание проводов, лужение стеклотекстолитовых заготовок, контактных площадок, массивных полигонов, а также очистки жал и приведения их в нормальное состояние. Поскольку флюс густой, его будет удобно наносить в любые места — по этому критерию он выигрывает у канифоли (твёрдой, разбавленной). Радиодетали со сквозным монтажем — с осторожностью: наносить по чуть-чуть, и обязательная отмывка места пайки, чтобы был доступ щётки в узкие места.

В общем, своё место в столе этот жир заслуживает, но — только для определённых задач. В оффлайне есть аналоги, но их я уже не проверял.

Достоинства

— в паре со стальной ватой #0000 хорошо чистит жало

— не оставляет чёрных шлаков

— отлично лудит поверхность

— нет специфичного запаха

— не окисляет медь

— мало дыма

Недостатки

— проводит ток

— требует тщательной отмывки

PS. надеюсь, материал оказался полезен.

Состав припоя и способ образования выпуклостей из него

Настоящее изобретение относится к композиции припоя и способу образования выпуклостей с ее помощью, которые используются, например, при изготовлении FC (перевернутых кристаллов) и BGA (массивов шариковых решеток) путем формирования выступов припоя на полупроводниковой подложке и подложке переходника.

В типичном традиционном методе формирования паяных выступов паяльная паста наносится на контактные электроды подложки путем трафаретной печати или методом дозирования, а паяльная паста нагревается в печи оплавления.Паяльную пасту также называют «кремовым припоем».

Патентная литература

1 раскрывает пример описанной выше паяльной пасты, состоящей из смеси специального порошкового припоя и флюса. Порошок припоя получают путем образования оксидной пленки на поверхности частиц припоя, заставляя частицы припоя течь в воздухе. Следует отметить, что образованная оксидная пленка принудительно действует для подавления коалесценции частиц припоя против влияния флюса в процессе оплавления.Таким образом, понятно, что при выполнении оплавления после нанесения паяльной пасты на всю подложку трудно образоваться паяльный мостик между электродами площадки. Следовательно, он подходит для обеспечения уплотнения и микронизации контактных электродов. Паяльная перемычка между контактными электродами — это явление, которое возникает, когда частицы припоя соединяются друг с другом, образуя большой шар, и вступают в контакт с обоими соседними контактными электродами.

Патентная литература 1; Публикация нерассмотренного японского патента 2000-94179

Паяльная паста использовалась при формировании обычных паяных выступов.Однако паяльная паста имеет следующие проблемы.

(1) Для нанесения паяльной пасты на подложку требуется такое оборудование, как печатная машина или дозирующая машина, и требуется время и усилия, чтобы выполнить печать или дозирование ее в точное место. Например, даже если точная маска становится ненужной из-за того, что ее накладывают полностью, становится необходим этап формирования паяльной пасты однородной толщины с помощью ракеля, ракельного ножа.

При использовании метода трафаретной печати и дозирования стало трудно справиться с большим уплотнением, микронизацией и увеличением количества электродов в наши дни.То есть трафаретная печать должна микронизировать отверстие металлической маски, что вызывает такие проблемы, что механическая прочность металлической маски ухудшается, и становится трудно выбрасывать паяльную пасту из отверстия металлической маски. В методе дозирования паяльная паста наносится на большое количество контактных электродов один за другим. Таким образом, он становится непригодным для массового производства по мере увеличения количества контактных электродов.

Между тем, необходимо, чтобы паяльная паста, описанная в Патентной литературе 1, с высокой точностью образовывала оксидную пленку частиц припоя.Причина в том, что припой не смачивается поверх контактного электрода, когда пленка слишком толстая, а частицы припоя соединяются друг с другом, когда она слишком тонкая. Более того, влияние флюса изменяется в соответствии с состоянием или типом флюса, так что по этим причинам также необходимо контролировать толщину оксидной пленки с высокой точностью. Между тем уплотнение и микронизация контактных электродов не может быть достигнута без образования оксидной пленки надлежащей толщины.

Целью настоящего изобретения является создание припойной композиции и способа образования выпуклостей с ее помощью, которые упрощают этап нанесения паяльной пасты на подложку. Еще одна цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставить припойную композицию и способ образования выпуклостей с ее помощью, которые не требуют стадии формирования оксидной пленки из частиц припоя, тем самым упрощая стадию изготовления и надежно достигая уплотнения и микронизации выпуклости припоя. .

Для достижения вышеуказанной цели композиция припоя, используемая в настоящем изобретении, включает смесь жидкого вещества и частицы припоя. Жидкое вещество содержит компонент флюса, температура реакции которого близка к температуре плавления частицы припоя, который имеет такую ​​вязкость, что течет при нормальной температуре и равномерно распределяется по основному материалу. Частицы припоя представляют собой гранулированные агенты, которые осаждаются в жидком веществе по направлению к основному материалу, имея соотношение смешивания и диаметр частиц, которые должны быть равномерно диспергируемыми в жидком веществе.

В композиции припоя согласно настоящему изобретению жидкое вещество, содержащее компонент флюса, течет при нормальной температуре и равномерно распределяется по основному материалу. Поэтому в этом отношении он полностью отличается от паяльной пасты. Для достижения такой характеристики (характеристики текучести) необходимо, чтобы жидкое вещество имело низкую вязкость при нормальной температуре, соотношение компонентов припоя в смеси и небольшой диаметр частиц припоя.Диаметр частицы припоя должен находиться в диапазоне приблизительно от 35 мкм до 1 мкм. Диаметр частицы припоя предпочтительно составляет 35 мкм или меньше, более предпочтительно — 20 мкм или меньше и наиболее предпочтительно — 10 мкм или меньше.

Состав припоя согласно настоящему изобретению может иметь следующий состав. Поверхностные оксидные пленки частиц припоя содержат только естественную оксидную пленку. Флюсный компонент жидкого вещества подавляет коалесценцию частиц припоя с помощью продукта их реакции, одновременно ускоряя пайку между частицами припоя и основным материалом, а также слияние частиц припоя с покрытием припоя, сформированным на основном материале.Такой компонент флюса был обнаружен авторами настоящего изобретения в результате многократных экспериментов и исследований.

Примером такого компонента флюса может быть кислота. Кислоты можно условно разделить на неорганическую кислоту (например, соляную кислоту) и органическую кислоту (например, жирную кислоту). Описание в данном документе будет дано со ссылкой на органическую кислоту.

Авторы настоящего изобретения обнаружили, что «органическая кислота оказывает небольшое влияние на объединение частиц припоя друг с другом, но большое влияние на образование влажного припоя на контактном электроде».Следующие (1) и (2) можно рассматривать как причины возникновения таких эффектов.

(1) Органическая кислота слабо удаляет оксидные пленки частиц припоя. Таким образом, коалесценция частиц припоя может подавляться естественной оксидной пленкой частиц припоя без намеренного образования оксидной пленки на частицах припоя. Следовательно, настоящее изобретение не требует стадии формирования оксидной пленки на частицах припоя. Однако в предшествующем уровне техники, раскрытом в патентной литературе 1 , влияние флюса слишком велико, и частицы припоя объединяются друг с другом, если на частицах припоя не образуется толстая оксидная пленка.

(2) Органическая кислота имеет эффект распределения частиц припоя по основному материалу и образования интерметаллического соединения, а также объединения частиц припоя с покрытием припоя, сформированным на основном материале. Механизм образования припоя, влажного на основном материале, при котором частицы припоя почти не слипаются, не ясен. Предполагается, что произошла какая-то реакция небольшого разрыва оксидной пленки между частицами припоя и основным материалом.Например, с позолоченным основным материалом образуется влажный припой из-за диффузионного эффекта золота в припой, даже если, например, на частицах припоя имеется тонкая оксидная пленка. В случае основного материала, сделанного из меди, медь реагирует с органической кислотой и превращается в медную соль органической кислоты. Когда медная соль органической кислоты вступает в контакт с припоем, она раскисляется из-за разницы в тенденциях ионизации. Таким образом, металлическая медь диффундирует в припой, что способствует продвижению влажного припоя.В качестве причины объединения частицы припоя с покрытием припоя, сформированным на основном материале, можно учитывать, например, поверхностное натяжение.

Жидкое вещество, смешанное с частицами припоя, может быть жиром и жирным маслом, а компонент флюса, содержащийся в жидком веществе, может быть свободной жирной кислотой, содержащейся в жире и жирном масле. Жиры и жирные масла широко распространены на рынке для различных целей, поэтому их легко получить по низкой цене, а также они нетоксичны.Кроме того, жир и жирное масло изначально содержат органическую кислоту (компонент флюса), называемую свободной жирной кислотой. В частности, сложный жирный эфир (например, сложный эфир неопентилполиола) обычно имеет превосходную термическую и окислительную стабильность, так что он является оптимальным компонентом флюса для пайки. Кроме того, для достаточного содержания свободной жирной кислоты в качестве компонента флюса предпочтительно, чтобы кислотное число жира и жирного масла составляло 1 или более. Кислотное число — это количество гидроксида калия в миллиграммах, необходимое для нейтрализации свободной жирной кислоты, содержащейся в жире и 1 г жирного масла.То есть большее кислотное число указывает на то, что содержится больше свободных жирных кислот.

Жир и жирное масло, используемые в композиции припоя по настоящему изобретению, остаются до тех пор, пока не будут полностью сформированы выступы припоя, что предотвращает прямой контакт припоя и воздуха в течение этого времени для подавления окисления припоя. Содержание органической кислоты, содержащейся в жире и жирных маслах, контролируется таким образом, что, хотя она способствует удалению оксидной пленки на поверхности припоя, она не устраняет полностью оксидную пленку с поверхности припоя.Благодаря этому можно достичь состояния, при котором возможно припаивание к поверхности основного материала при подавлении слипания частиц припоя друг с другом. Для органической кислоты требуется количество, достаточное для удаления оксидной пленки на поверхности основного материала. Для этого желательно, чтобы кислотное число жира и жирного масла составляло 1 или более.

Состав припоя, используемый в настоящем изобретении, содержит органическую кислоту (компонент флюса) в жире и жирном масле.Органическая кислота может быть либо кислотой, изначально содержащейся в жире и жирном масле, либо добавленной впоследствии. Органическая кислота проявляет эффект раскисления оксидных пленок частиц припоя и основного материала. Кроме того, изобретатели настоящего изобретения обнаружили, что припаивание к основному материалу может быть достигнуто при подавлении коалесценции частиц припоя друг с другом, оставив небольшое количество оксидной пленки на поверхностях частиц припоя за счет надлежащего регулирования количества органической кислоты в жире и жирном масле.Кроме того, изобретатели также обнаружили, что, когда олово содержится в припое, соль олова с органической кислотой получается как побочный продукт в процессе раскисления оксидной пленки на поверхности припоя органической кислотой, а органическая кислота Кислая соль олова резко подавляет слипание частиц припоя. Управляя этими явлениями, можно сформировать выступ припоя, который не вызывает короткого замыкания на контактном электроде, например, предотвращая слипание частиц припоя друг с другом.

Способ формирования выпуклостей согласно настоящему изобретению включает этап осаждения для нанесения композиции припоя согласно настоящему изобретению слоями на материал основы и этап оплавления для нагрева композиции припоя на материале основы. Когда композицию припоя согласно настоящему изобретению капают на основной материал, композиция припоя растекается под собственным весом и осаждается слоями. Температура соответствует нормальной температуре, и используется свободное падение состава припоя.Таким образом, композиция припоя легко наносится на основной материал без использования печатной машины или дозатора.

Стадия перемешивания для перемешивания композиции припоя для равномерного диспергирования частиц припоя в жидком веществе может выполняться перед стадией осаждения. В этом случае, даже если частицы припоя осаждаются в жидком веществе из-за разницы в удельном весе, частицы припоя равномерно диспергируются в жидком веществе и равномерно распределяются относительно основного материала при перемешивании состава припоя.

Этап нанесения покрытия центрифугированием для горизонтального вращения основного материала для получения припоя до однородной толщины может выполняться в середине или после этапа осаждения. Поскольку дополнительный состав припоя на основном материале высвобождается при горизонтальном вращении подложки, толщину состава припоя на основном материале можно быстро сделать однородной, можно сделать однородной тонкой и можно сделать однородной более точно.

На этапе осаждения основной материал укладывается в контейнер, а основной материал погружается в припой в контейнере путем заливки припоя.В этом случае толщина припойной композиции на основном материале может принимать произвольное значение независимо от поверхностного натяжения или вязкости припойной композиции. Кроме того, с помощью паяльной пасты толщина печати или содержание порошка припоя регулируются для изменения размера (высоты) выступа припоя. В настоящем изобретении, с другой стороны, маска не используется, и, таким образом, нет необходимости изменять толщину маски или диаметр отверстия, как в предшествующем уровне техники, при изменении толщины композиции припоя, в результате чего размер (высота) выступа припоя можно легко изменить, просто отрегулировав количество капель припоя.

«Припой» в данном документе включает не только те, которые используются для формирования паяных выступов, но также те, которые называются «мягким припоем» и т.п., используемые, например, для склейки полупроводниковых кристаллов и для соединения медных труб. Само собой разумеется, что в комплект поставки входит также бессвинцовый припой. «Выпуклость припоя» не ограничивается полусферическим или выступающим типом, но также включается пленочный тип. Следует отметить, что «покрытие припоя» не ограничено пленочным типом, но также включены полусферический тип и выступающий тип.«Подложка» включает полупроводниковую пластину и монтажную плату. «Жидкое вещество» может быть жидким телом, отличным от жидкости, и кроме жира и жирных масел можно использовать фторсодержащий высококипящий растворитель или фтористое масло.

В соответствии с составом припоя по настоящему изобретению жидкое вещество и частицы припоя растекаются под собственным весом и осаждаются слоями при падении на плоскую поверхность при нормальной температуре и, таким образом, могут быть легко нанесены на основание. материал без использования печатной машины или дозатора.

Кроме того, в соответствии с составом припоя по настоящему изобретению поверхностная окисленная пленка частиц припоя представляет собой только естественную окисленную пленку, особый компонент флюса содержится в жидком веществе, смешанном с частицами припоя, коалесценция припоя частицы во время потока подавляются продуктом реакции компонента флюса, и пайка выполняется с подавлением образования паяного мостика, когда частицы припоя растекаются по контактному электроду и единице с покрытием припоя на основном материале.Кроме того, этап изготовления упрощается, поскольку этап формирования окисленной пленки из частиц припоя не требуется, и, кроме того, пайка выполняется плотно и тонко, поскольку также не требуется точный контроль толщины окисленной пленки. То есть, в соответствии с составом припоя по настоящему изобретению, поскольку частицы припоя почти не объединяются, когда частицы припоя расплавляются, припой сталкивается с тем, в котором изменение количества припоя невелико, и с тем, что не вызывает короткого замыкания между контактной площадкой. электроды выполнены однородными по отношению к контактному электроду с малым шагом.

Когда компонент флюса, содержащийся в жидком веществе, представляет собой органическую кислоту, органическая соль металла, образующаяся в процессе удаления естественной окисленной пленки частиц припоя, подавляет коалесценцию частиц припоя, так что влияние компонента флюса легко получить.

Когда жидкое вещество смешивается с порошком припоя, стоимость производства снижается, а влияние на окружающую среду, превращаясь в отходы, уменьшается.Кроме того, поскольку органическая кислота или свободная жирная кислота изначально содержится в жире, добавление органической кислоты можно не добавлять.

Когда жир представляет собой сложный эфир жирной кислоты, стоимость производства дополнительно снижается, поскольку сложный эфир жирной кислоты является наиболее часто используемым жиром и подходящим образом используется при пайке, поскольку он отличается высокой термической и окислительной стабильностью. Сложный эфир жирной кислоты также увеличивает стабильность жидких свойств, поскольку совместимость с органической кислотой, используемой в качестве активного материала, является удовлетворительной.

Когда кислотное число жира и жирного масла равно 1 или более, свободная жирная кислота (компонент флюса) содержится в них в достаточном количестве, и, таким образом, окисленная пленка контактного электрода и частиц припоя может быть соответствующим образом удалена, тем самым улучшая свойство смачивания припоя.

В соответствии со способом формирования выступа по настоящему изобретению предусмотрены этап осаждения для нанесения композиции припоя согласно настоящему изобретению на основной материал слоями и этап оплавления для нагрева композиции припоя, и, таким образом, Состав припоя легко наносится на основной материал без использования печатной машины или дозирующего устройства, и производительность повышается.

Частицы припоя могут быть равномерно распределены на основном материале, если этап перемешивания выполняется перед этапом осаждения.

Толщина припоя на основном материале может быть быстро сделана однородной, может быть сделана однородной тонкой и может быть сделана равномерной точно, если этап нанесения покрытия центрифугированием выполняется в середине или после этапа осаждения.

Толщина припоя на основном материале может быть установлена ​​на желаемое значение, если основной материал погружен в припой на этапе осаждения.То есть размер (высоту) выступа припоя можно легко изменить, регулируя количество капли припоя.

РИС. 1 представляет собой вид в поперечном разрезе, показывающий вариант реализации припойной композиции согласно настоящему изобретению;

РИС. 2 представляет собой вид в поперечном разрезе, показывающий вариант осуществления способа (этапа опускания) формирования выпуклостей согласно настоящему изобретению, причем этапы выполняются в порядке, показанном на фиг. 2 [ 1 ] на фиг. 2 [ 3 ]; и

ФИГ.3 — вид в поперечном разрезе, показывающий вариант осуществления способа (этапа оплавления) формирования выпуклостей согласно настоящему изобретению, причем этапы выполняются в порядке, показанном на фиг. 3 [ 1 ] на фиг. 3 [ 3 ].

РИС. 1 представляет собой поперечное сечение состава припоя согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Описание будет предоставлено ниже со ссылкой на эту иллюстрацию. ИНЖИР. 1 показано состояние, в котором композиция припоя нанесена на подложку, при этом ее вертикальный вид увеличен по сравнению с видом сбоку.

Состав припоя 10 , используемый в этом варианте осуществления, представляет собой смесь большого количества частиц припоя 11 и жидкого вещества 12 , изготовленного из сложного эфира жирных кислот, которое используется для образования выступов припоя на контактных электродах 22 . Жидкое вещество 12 содержит компонент флюса, температура реакции которого близка к температуре плавления частицы припоя 11 , который имеет такую ​​вязкость, что он течет при нормальной температуре и осаждается слоями на подложке 20 .Частицы припоя 11 представляют собой гранулированные агенты, которые осаждаются в жидком веществе 12 по направлению к подложке 20 , имея соотношение смешивания и диаметр частиц, которые должны быть равномерно диспергированы в жидком веществе 12 .

Кроме того, частицы припоя 11 имеют только естественную оксидную пленку (не показана) на поверхности. Жидкое вещество 12 представляет собой сложный эфир жирных кислот, поэтому изначально оно содержит свободную жирную кислоту (компонент флюса), которая является разновидностью органической кислоты.Свободная жирная кислота ускоряет пайку между частицами припоя 11 и контактными электродами 22 , подавляя слияние частиц припоя 11 с помощью продукта их реакции при нагревании до точки плавления частицы припоя 11 или выше. В то же время он демонстрирует эффект ускорения коалесценции припоя, образованного на контактных электродах 22 и частицах припоя 11 .

Органическая кислота, содержащаяся в жидком веществе 12 , может быть добавлена ​​по мере необходимости.То есть содержание органической кислоты в жидком веществе 12 регулируется в соответствии со степенью окисления и количеством частиц припоя 11 . Например, при формировании большого количества выступов припоя требуется большое количество частиц припоя 11 . Таким образом, необходимо содержать достаточное количество органической кислоты для раскисления оксидной пленки всех частиц припоя 11 . Между тем, когда добавляется избыточное количество частиц припоя 11 , превышающее количество, используемое для образования выступов, содержание органической кислоты уменьшается для уменьшения активирующей способности жидкого вещества 12 , так что что мелкие частицы припоя 11 с точки зрения гранулометрического состава порошка припоя не плавятся.Благодаря этому можно сформировать оптимальные выпуклости только с относительно большими частицами припоя 11 . Мелкие частицы припоя, которые не расплавились и остались в это время, уменьшают короткое замыкание контактных электродов 22 , предотвращая слипание частиц припоя 11 .

Необходимо, чтобы частицы припоя 11 были равномерно диспергированы в жидком веществе 12 , поэтому желательно, чтобы припой 10 был перемешан непосредственно перед использованием.Для частиц припоя 11 используется припой оловянно-свинцового типа, бессвинцовый припой и т.п. Предпочтительно, чтобы диаметр b частицы припоя 11 был меньше кратчайшего расстояния a между периферийными концами соседних контактных электродов 22 . В этом случае частицы припоя 11 , которые достигли покрытия припоя на контактном электроде 22 , не соприкасаются и, таким образом, не объединяются и не образуют мостик припоя.

Состав припоя 10 капает на подложку 20 , имеющую контактные электроды 22 , естественным падением при нормальной температуре.Только при этом состав припоя 10 с равномерной толщиной может быть нанесен на подложку 20 . То есть можно сформировать пленку покрытия из состава припоя 10 с равномерной толщиной на подложке 20 без использования трафаретной печати и дозатора. Однородность покрытия влияет на дисперсию неровностей припоя, поэтому его следует наносить как можно более равномерно. Затем вся подложка 20, нагревается равномерно для образования выступов припоя.Температура нагрева увеличивается до температуры плавления припоя или выше за короткое время. За счет кратковременного повышения температуры можно подавить снижение активирующей силы органической кислоты во время процесса.

Далее будет описана подложка 20 , используемая в этом варианте осуществления. Подложка 20, представляет собой кремниевую пластину. Накладные электроды 22 сформированы на верхней поверхности 21 подложки 20 .Выпуклости припоя формируются на контактных электродах 22, способом формования согласно варианту осуществления. Подложка 20, соединена электрически и механически с другой полупроводниковой микросхемой или монтажной платой через выступы припоя. Подушечный электрод 22, имеет круглую форму, например, с диаметром с, равным, например, 40 мкм. Расстояние d между центрами соседних контактных электродов 22, составляет, например, 80 мкм. Диаметр b частицы припоя 11 составляет, например, 3-15 мкм.

Подушечный электрод 22 состоит из алюминиевого электрода 24 , сформированного на подложке 20 , слоя никеля 25 , сформированного на алюминиевом электроде 24 , и металлического слоя 26 , сформированного на никелевый слой 25 . Слой никеля 25 и металлический слой 26 представляют собой слои UBM (под барьерным металлом или под ударным металлом). Часть подложки 20 , отличная от контактных электродов 22 , покрыта пассивирующей пленкой 27 .

Далее будет описан способ формирования контактных электродов , 22, . Сначала алюминиевый электрод 24 формируется на подложке 20 , а пассивирующая пленка 27 формируется из полиимидной смолы или пленки нитрида кремния поверх детали, за исключением алюминиевого электрода 24 . Они формируются, например, с помощью фотолитографии и травления. После нанесения цинкатной обработки на поверхность алюминиевого электрода 24 никелевый слой 25 и металлический слой 26 формируются на алюминиевом электроде 24 путем химического нанесения покрытия.Слои UBM предназначены для обеспечения смачиваемости припоем алюминиевого электрода 24 .

Для частиц припоя 11 используются Sn-Pb (точка плавления 183 ° C), Sn-Ag-Cu (точка плавления 218 ° C), Sn-Ag (точка плавления 221 ° C). C), Sn-Cu (точка плавления при 227 ° C) или бессвинцовые припои и т.п.

ФИГ. 2 и фиг. 3 — поперечные сечения, показывающие вариант осуществления способа формирования выпуклости согласно настоящему изобретению. ИНЖИР. 2 иллюстрирует этап опускания, который выполняется в порядке, показанном на фиг.2 [ 1 ] -ФИГ. 2 [ 3 ]. ИНЖИР. 3 иллюстрирует этап оплавления, который выполняется в порядке, показанном на фиг. 3 [ 1 ] -ФИГ. 3 [ 3 ]. Описание будет предоставлено ниже со ссылкой на фиг. 1-фиг. 3. Однако те же ссылочные позиции применяются к компонентам, аналогичным компонентам на фиг. 1, и их описания опущены.

На ФИГ. 2, изображения накладок электродов 22 на подложке 20 опущены. Во-первых, как показано на фиг.2 [ 1 ], подложка 20 помещается в приемный контейнер 30 . Затем, после перемешивания состава припоя 10 в разливочном контейнере 31 по мере необходимости, припойный состав 10 капает из разливочного устройства 32 на подложку 20 . При этом состав припоя 10 растекается до однородной толщины под собственным весом. В это время температура может быть нормальной.Кроме того, можно использовать естественное падение состава припоя 10 . Таким образом, состав припоя 10 может быть легко нанесен на подложку 20 без использования печатной машины или дозирующего устройства.

Приемный контейнер 30 нагревается вместе с подложкой 20 на этапе оплавления. Таким образом, он изготовлен из металла, такого как алюминий, который обладает термостойкостью и прекрасной теплопроводностью и не вызывает смачивания припоя частицами припоя 11 .Кроме того, во время или после этапа осаждения подложка 20, может поворачиваться горизонтально, так что толщина припойной композиции 10 на подложке 20, становится однородной. Для вращения подложки 20, в горизонтальном направлении можно использовать имеющееся на рынке устройство для нанесения покрытия центрифугированием.

Окончание этапа осаждения можно разделить на два типа в зависимости от того, падает ли композиция припоя 10 до тех пор, пока подложка 20 не будет погружена в композицию припоя 10 .ИНЖИР. 2 [ 2 ] показан случай, когда подложка 20, не погружена в состав припоя 10 . В этом случае толщина t 1 припойной композиции 10 , нанесенной слоями на подложку 20 , является значением, определяемым в основном в соответствии с поверхностным натяжением и вязкостью припойной композиции 10 . Между тем, фиг. 2 [ 3 ] показан случай, когда подложка 20, погружена в состав припоя 10 .В этом случае толщину t 2 припойной композиции 10 , нанесенной слоями на подложку 2 C, можно установить как желаемое значение в соответствии с количеством припойной композиции 10 , которую нужно отбросить.

Посредством вышеописанного этапа осаждения композиция припоя 10 наносится твердым телом на подложку 20 , на которой предусмотрено множество электродов 22 с площадками с промежутком между ними, как показано на фиг.1. В это время композиция припоя 10 наносится на всю поверхность, включая множество электродов 22 и пассивирующую пленку 27 , сформированную между их зазорами. Состав припоя 10 находится в состоянии, подобном чернилам.

Затем, когда нагрев подложки 20 и припоя 10 начинается на этапе оплавления, вязкость жидкого вещества 12 еще больше ухудшается.При этом, как показано на фиг. 3 [ 1 ], частицы припоя 11 осаждаются и накапливаются на контактных электродах 22 и пассивирующей пленке 27 , поскольку удельный вес частиц припоя 11 больше, чем у жидкости. вещество 12 .

Затем, как показано на фиг. 3 [ 2 ], композиция припоя 10 нагревается до температуры плавления частиц припоя 11 или выше.В это время из-за действия органической кислоты (компонента флюса), содержащейся в жидком веществе 12 , возникает следующее состояние. Во-первых, коалесценция частиц припоя 11 может быть подавлена ​​продуктом реакции органической кислоты. Хотя это не показано на фиг. 3 [ 2 ], однако часть частиц припоя 11 объединяется между собой и становится больше. Другими словами, это не проблема, даже если частицы припоя , 11, объединены друг с другом, если они имеют определенный размер или меньше.Между тем, частицы припоя 11 распределяются по контактному электроду 22 и образуют слой сплава на границе раздела. В результате на контактной площадке 22 формируется припойное покрытие 23 ′, а частицы припоя 11 далее объединяются с припоем 23 ′. То есть покрытие припоя 23 ‘перерастает в выступ припоя 23 , как показано на фиг. 3 [ 3 ].

На ФИГ. 3 [ 3 ], частицы припоя 11 , которые не используются для формирования выступов припоя 23 , смываются вместе с оставшимся жидким веществом 12 на последнем этапе.

Теперь будут описаны другие операции и эффекты настоящего варианта осуществления.

В соответствии с составом припоя 10 настоящего варианта осуществления, порошок припоя (агрегат) состоит из большого количества частиц припоя 11 , имеющих только естественную окисленную пленку на поверхности, органическую кислоту (компонент флюса). содержится в жидком веществе 12 , смешанном с порошком припоя, слияние частиц припоя 11 во время потока подавляется продуктом реакции органической кислоты, и пайка выполняется с подавлением образования припоя. мостик, поскольку частицы припоя 11 распространяются на контактный электрод 22 и блок с припоем 23 ‘на контактном электроде 22 .Кроме того, этап изготовления упрощается, поскольку этап формирования окисленной пленки из частиц припоя 11 не требуется, и, кроме того, пайка выполняется плотно и точно, поскольку точный контроль толщины окисленной пленки также не требуется. .

Согласно способу формирования выпуклостей в соответствии с настоящим изобретением, композиция припоя 10 настоящего варианта осуществления наносится слоями на подложку 20 , на которой расположено множество контактных электродов 22 , расположенных на расстоянии друг от друга. другое, а композиция припоя 10 на подложке 20 нагревается и растекается, так что выступы припоя 23 образуются плотно и мелко благодаря функции органической кислоты, содержащейся в жидком веществе 12 .Даже если состав припоя 10 наносится полностью и осаждается на подложке 20 , частицы припоя 11 едва соединяются друг с другом во время потока, и, таким образом, предотвращается возникновение перемычки припоя между контактными электродами 22 и припоя 23 формируются плотно и мелко с помощью простого метода.

Само собой разумеется, что настоящее изобретение не ограничивается вышеупомянутым вариантом осуществления. Например, вместо кремниевой пластины (FC) для основного материала можно использовать подложку, переходник или монтажную плату (BGA) с мелким шагом.Материал электрода не ограничивается алюминием, но можно использовать Al-Si, Al-Si-Cu, Al-Cu, Cu.

ПРИМЕР 1 как более конкретный пример этого варианта осуществления будет описан ниже.

Используемые частицы припоя имели состав Sn (96,5 мас.%) — Ag (3,0 мас.%) — Cu (0,5 мас.%) С температурой плавления при 218 ° C, а их средний диаметр составлял 6 мкм ( гранулометрический состав 2-11 мкм). В качестве жидкого вещества использовали разновидность (триметилпропантриолеат) жирного эфира.Основной характеристикой жирного эфира является то, что кинематическая вязкость при 40 ° C составляет 48,3 мм 2 / с, кинематическая вязкость при 100 ° C составляет 9,2 мм 2 / с, а кислотное число составляет 2,4. Органическую кислоту (компонент флюса) не добавляли, а использовали свободную жирную кислоту (компонент флюса), которая изначально содержалась в жирном сложном эфире. Кроме того, над жирным сложным эфиром была проведена вакуумная деаэрация с давлением пара, меньшим, чем давление водяного пара, для максимального подавления влияния влаги.

В качестве подложки для формирования выступов припоя использовался кремниевый кристалл с квадратом 10 мм. На кремниевом кристалле электроды-площадки с шагом 80 мкм были сформированы в виде двумерной матрицы. Форма подушечного электрода составляла 40 мкм квадрат. Материалом для верхней поверхности контактного электрода служило золотое покрытие с десятичной долей в несколько микрон, нанесенное на никелирование, нанесенное химическим способом. Материалом защитной пленки служил нитрид кремния.

Состав припоя, в котором 2.0 г порошка припоя были диспергированы в 50 мл сложного эфира жирной кислоты и были нанесены по каплям с помощью микропипетки для нанесения фиксированного количества 50 мкл на всю поверхность подложки. После этого кремниевый чип нагревали (70 ° С / мин) до температуры плавления припоя или выше на горячей пластине для образования выступа припоя. Выход составил 100%.

Выбор припоя — навигация по различным сплавам, типам флюсов и т. Д. — Neurochrome

Как вы, наверное, заметили, статьи моей базы знаний не содержат рекламы.Вместо того, чтобы отвлекать вас надоедливой рекламой, прошу сделать пожертвование. Если вы находите содержимое этой страницы полезным, рассмотрите возможность внесения пожертвования, нажав кнопку «Пожертвовать» ниже.

Выбор припоя

Выбор подходящего припоя для вашего электронного проекта может быть немного сложным для многих новичков и довольно запутанным даже для опытных ветеранов. Моя цель на этой странице — внести некоторую ясность для вас, любителя, чтобы вы могли сделать осознанный выбор.

Для начала: вы хотите использовать припой, предназначенный для использования в электронике, а не водопроводный припой. В сантехнике вы наносите флюс кистью, а сам припой не содержит флюса. Это бесполезно для электроники. Сантехнический флюс слишком кислый для использования в электронике, а также очень грязный.

Флюс

Назначение флюса — очистить паяное соединение при нанесении припоя, тем самым позволяя припою течь, в результате чего получается хорошее паяное соединение без пустот.Флюс также изменяет поверхностное натяжение, что увеличивает адгезию припоя к металлу в паяном соединении. Припой, используемый для электроники, имеет встроенный флюс, а струйка дыма, которая выделяется во время процесса пайки, вызвана выкипанием флюса. Продолжительное воздействие паров флюса опасно для здоровья. Риск для здоровья, вероятно, меньше для любителя, иногда выполняющего пайку. Тем не менее, рекомендуется установить небольшой вентилятор, чтобы отводить пары флюса от рабочей зоны во время пайки.

Существует три различных флюса для пайки электроники. Основное отличие — сложность удаления флюса.

  1. Вода. Основное преимущество водорастворимого флюса в том, что его относительно легко удалить. Промойте контур теплой проточной водой и при необходимости встряхните щеткой с мягкой щетиной. Также можно использовать ультразвуковой очиститель. Затем промойте деионизированной (DI) водой или дистиллированной паром. Главный недостаток этого типа флюса — необходимость его устранения.
  2. На основе канифоли. Традиционно флюс, используемый в припое для электроники, был основан на сосновой канифоли. Он доступен в трех «вкусах»: неактивированный (R), умеренно активированный (RMA) и активированный (RA), причем последний является наиболее кислым из трех. Остатки флюса на канифольной основе имеют умеренную коррозию и должны быть удалены после пайки. Обратите внимание, что состав припоя RMA разработан таким образом, что очистку, хотя и рекомендуется, можно не проводить. RMA также является наиболее распространенным типом припоя на канифольной основе.Флюс на основе канифоли можно удалить изопропиловым или изопропаноловым спиртом с последующей промывкой деионизированной водой. Обычно необходимо немного взболтать щеткой с мягкой щетиной.
  3. Нет-чистый. Как видно из названия, флюс, не требующий очистки, разработан таким образом, что в очистке нет необходимости. Некоторые утверждают, что, хотя флюс без очистки не требует очистки, флюс в любом случае следует удалять. К сожалению, флюс, не требующий очистки, очень трудно удалить, что требует использования очистителей флюса, содержащих ацетон, гексан и другие агрессивные растворители.
  4. Не чистые, смываемые водой. Этот тип флюса является уникальным для ChipQuik и сочетает в себе преимущества водорастворимого флюса и флюса, не требующего очистки. Флюс, не требующий очистки, смываемый водой, представляет собой флюс, не требующий очистки. Остатки, оставленные этим флюсом, не вызывают коррозии и не проводят ток, и должны оставаться на печатной плате после пайки. Однако, в отличие от обычного флюса, не подлежащего очистке, флюс ChipQuik, не требующий очистки и смываемый водой, можно удалить, промыв печатную плату горячей (60 ºC) водой.Обратите внимание, что остатки флюса не затвердевают. Скорее, он имеет свойство размазываться, и его можно стереть с доски. Хотя это флюс, не требующий очистки, кажется, что его нужно очистить с платы.

Если вы хотите минимизировать количество припоя в вашем ящике для инструментов, я предлагаю приобрести припой с флюсом RMA. В качестве альтернативы я предлагаю использовать водорастворимый флюс для контуров, которые можно легко очистить, и флюс, не требующий очистки, в ситуациях, когда очистка затруднена или невозможна.

Обратите внимание, что многие материалы для восстановления печатных плат, такие как распаянная оплетка (например, Solder-Wick), содержат флюс. Убедитесь, что ваши различные источники флюса совместимы, т.е. если вы выполняете пайку с флюсом RMA, обязательно используйте Solder-Wick с флюсом RMA для удаления припоя.

Очистители флюса

Проблема с остатками флюса в том, что они гидрофильны, т.е. притягивают воду. Это означает, что любой остаток флюса на печатной плате вызовет значительные токи утечки в дождливый день. У вас может быть трасса, которая хорошо работает в засушливом климате, но не работает в прибрежном климате.Сочетание воды и остатков флюса также вызывает коррозию и может со временем привести к отказу ваших цепей. Как отмечалось выше, исключениями являются остатки флюса без очистки, которые не вызывают коррозии, и остатки от флюса RMA, которые являются только очень умеренно коррозионными, что позволяет не проводить этап очистки.

Удалители флюса бывают различной степени агрессивности, от легких до тяжелых. Легкие удалители флюса, как правило, в основном на основе изопропила или изопропанола, тогда как мощные флюсы включают ацетон, гексан и другие довольно неприятные растворители.Эти чистящие средства легко воспламеняются, и их следует использовать только в хорошо вентилируемых помещениях. Я настоятельно рекомендую вам прочитать паспорт безопасности материала (MSDS) перед использованием любого из этих средств для удаления флюса. Помимо личной безопасности, обратите внимание, что некоторые средства для удаления флюса растворяют пластик, поэтому будьте осторожны.

Лично мне нравится Chemtronics Flux-Off No Clean Plus, который вы можете приобрести у Mouser в США. Он не доставляется авиапочтой из-за горючести. Это относительно агрессивный очиститель флюса, который, как правило, оставляет тусклый осадок на печатной плате.Этот остаток можно удалить с помощью полоскания водой. MG Chemicals (и многие другие) также производят средства для удаления флюса.

На любой собранной плате, которую я отправляю покупателю, будет удален флюс.

Припой

Есть две общие группы припоев, используемых в электронике: свинцовые и бессвинцовые, причем последние доминируют в производстве электроники сегодня из-за экологических проблем, связанных с утилизацией электронных продуктов.

Бессвинцовый припой не имеет лучшей репутации, отчасти из-за технических проблем с процессом пайки.Большинство бессвинцовых припоев плавятся при более высокой температуре (около 220-250 ºC), чем припой на основе олова / свинца (около 180-190 ºC). Таким образом, переход от свинцового припоя к бессвинцовому потребует изменения температуры жала паяльника. Типичная температура наконечника для этилированной пайки составляет 320–370 ºC (600–700 ºF). Для использования без свинца температуру необходимо увеличить до 370–425 ºC (700–800 ºF). В дополнение к более высокой температуре наконечника необходимо увеличить время выдержки. Паяное соединение может быть выполнено припоем на основе свинца менее чем за секунду.При использовании бессвинцового припоя это время необходимо увеличить, чтобы избежать холодных паяных соединений.

Припой с выводами

Опасность для здоровья: Припой с выводами содержит свинец (DUH!). При попадании внутрь свинец накапливается в жировых тканях организма, включая миелиновую оболочку, окружающую нервные волокна в головном мозге. Это может привести к повреждению головного мозга, особенно у младенцев и маленьких детей. В основном это проблема свинцового литья, когда свинец нагревается до температуры, близкой к температуре кипения. Температура, используемая при пайке, намного ниже.Основной риск воздействия свинца — это его контакт, который соскальзывает с ваших пальцев с припоя. Пожалуйста, убедитесь, что вы не едите и не пьете во время пайки. После пайки тщательно вымойте руки.

Существует три обычно используемых сплава на основе свинца для электронной пайки:

  1. 60/40 (Sn / Pb). Основное преимущество припоя 60/40 — это стоимость, поэтому большая часть старого оборудования была собрана с использованием этого типа припоя. Основным недостатком этого сплава является то, что он имеет пластичную область 5 ºC.Припой 60/40 становится пластичным (пластичным, но не полностью расплавляется) при 183 ºC и плавится при 188 ºC. При охлаждении припой проходит через ту же пластиковую область, и если соединение нарушается или перемещается, когда припой проходит через пластиковую область, образуется холодное паяное соединение. Это может сделать ручную пайку неприятным занятием, особенно для новичка. Пока паяное соединение остается неподвижным до полного затвердевания припоя, пластиковая область не имеет практического значения для паяных соединений.
  2. 63/37 (Sn / Pb). Припой 63/37 является эвтектическим сплавом, что означает, что он переходит непосредственно из твердого состояния в жидкое без пластичности. Припой 63/37 плавится при 183 ºC. Этот тип припоя немного дороже, чем 60/40, но отсутствие пластикового участка делает работу с ним приятнее и удобнее для новичков. Соединения, выполненные с использованием этого припоя, будут выглядеть более блестящими, чем соединения, выполненные с использованием припоя 60/40. Это чисто косметический эффект.
  3. 62/36/2 (Sn / Pb / Ag). «Серебряный» припой 62/36/2 набирает популярность в аудио-кругах — вероятно, потому, что он дороже и содержит серебро.Для пайки медных проводов и печатных плат нет никаких доказательств того, что «серебряный» припой должен превосходить обычный припой 60/40 или 63/37. Однако, если вы припаиваете к серебряной проволоке, в том числе к некоторым слюдяным колпачкам и радиочастотным кабелям «серебро на стали», вы можете использовать «серебряный» припой. Это связано с тем, что обычный припой Sn / Pb со временем растворяет серебро. Серебро в 62/36/2 предотвращает это.

С точки зрения проводимости, три типа находятся в пределах нескольких процентов друг от друга.Предел прочности на разрыв у припоя 62/36/2 примерно вдвое выше, чем у 60/40, но действительно ли это приводит к механически более прочным паяным соединениям, зависит от геометрии соединения.

Бессвинцовый припой

Разработка хорошего бессвинцового припоя была сложной задачей, и некоторые из лучших сплавов доступны только в форме паяльной пасты. Первым представленным бессвинцовым сплавом стал SAC305 (96,5 / 3 / 0,5 — Sn / Ag / Cu). Соединения, выполненные из этого сплава, имеют тусклый и зернистый вид, поэтому их невозможно отличить от холодных (вышедших из строя) паяных соединений с припоем 60/40.Предлагаю сторониться этого сплава.

Некоторые из наиболее удобных в использовании сплавов бессвинцового припоя:

  1. AIM Sn100C®. Этот сплав почти на 100% состоит из олова. Он содержит 0,7% меди, 0,05% никеля, ≤0,01% германия. Остальные ок. 99,25% олово. Никель и германий работают в тандеме, увеличивая поверхностное натяжение расплавленного припоя, тем самым сводя к минимуму образование перемычек припоя и улучшая заполнение отверстий. AIM Sn100C® — это эвтектический сплав с температурой плавления 227 ºC.Поскольку этот сплав является единственной игрой в городе для бессвинцового припоя для проволоки, он довольно дорогой и более чем в два раза дороже свинцового припоя 63/37.
  2. Легированный германием 99,3 / 0,7 (Sn / Cu). Похоже, это общая версия AIM Sn100C®. Одним из примеров является сплав CQ100Ge ™ компании ChipQuik.
  3. Кестер K100LD. Как и перечисленные выше сплавы, K100LD содержит 99,3% олова и 0,7% меди с небольшими количествами никеля и — в отличие от других сплавов — висмута. Это эвтектический сплав с температурой плавления 227 ºC.
  4. 99,3 / 0,7 (Sn / Cu). Аналогичен AIM Sn100C® и CQ100Ge ™, но без легирования никелем / германием. Отказ от легирования Ge / Ni снижает затраты примерно на 5%. Этот сплав является эвтектическим и плавится при 227 ºC.
  5. 95/5 (Sn / Ag). Припой 95/5 по своим характеристикам очень похож на свинцовый припой 60/40, что очень привлекательно. Этот сплав имеет довольно большую пластиковую область, поэтому он не очень полезен для любителя. Он переходит в пластичность при 221 ºC и плавится при 254 ºC. Из-за высокого содержания серебра этот тип припоя невероятно дорог.

Не рекомендуется смешивать свинцовый и бессвинцовый припои. Поэтому следите за тем, чтобы жала паяльника использовались только для свинцового или бессвинцового припоя. Жало, покрытое свинцовым припоем, можно использовать для бессвинцовой пайки после 4-5 циклов тщательной очистки / повторного олова, однако настоятельно рекомендуется выбрать один тип припоя для жала и придерживаться его. В некоторых научно-исследовательских лабораториях есть отдельный паяльный стол для бессвинцового припоя, чтобы избежать перекрестного загрязнения.

В общем, припои нельзя смешивать.Сохранение химического состава припоя в чистоте гарантирует, что только сплавы, которые производитель припоя намеревался формировать, действительно образуются при его остывании.

Диаметр

Выбор диаметра припоя, подходящего для конкретной задачи, может оказаться значительным подспорьем в паяльных работах. Припой малого диаметра значительно упрощает нанесение небольшого количества припоя. Это очень удобно для пайки компонентов поверхностного монтажа. Для более крупных компонентов, таких как компоненты с выводами или разъемы, использование припоя малого диаметра требует подачи припоя значительной длины к стыку, что увеличивает время пайки и риск перегрева компонентов.

Для работ, связанных с устройствами поверхностного монтажа, я предпочитаю припой диаметром 0,5 мм. Для выводов и разъемов я использую припой диаметром 0,7 мм. Для большинства работ с электроникой хорошо подойдет припой в диапазоне от 0,4 до 1,0 мм. Если вы много работаете с устройствами для поверхностного монтажа, стремитесь к нижнему пределу этого диапазона.

Срок годности

Да. Действительно! У припоя есть срок годности. Для упомянутых выше сплавов рекомендуется использовать припой в течение трех лет с момента изготовления.Тем не менее, я только сейчас заканчиваю рулон 0,7 мм припоя с флюсовым сердечником 60/40 RMA, который я начал в конце 1980-х, и паяные соединения, которые я делаю сегодня, работают так же хорошо, как и когда-либо.

Тем не менее, соблюдайте срок хранения паяльной пасты. Паяльная паста состоит из небольших шариков припоя, взвешенных во флюсе. Со временем флюс окисляется, что делает его неэффективным. В результате припой не течет правильно, и становится очень трудно получить хорошее паяное соединение. Срок годности паяльной пасты около полугода.При охлаждении паяльной пасты срок хранения может быть увеличен примерно до года. Само собой разумеется, но, пожалуйста, не храните припой в холодильнике, который вы используете для еды!

Пожертвуйте, пожалуйста!

Вы нашли этот материал полезным? В таком случае рассмотрите возможность внесения пожертвования, нажав кнопку «Пожертвовать» ниже.

Бессвинцовые припои: их свойства и лучшие типы для повседневного использования

Бессвинцовые припои используются с тех пор, как люди занимаются пайкой, и их источники датируются примерно 5000 лет назад.Большинство этих сплавов представляли собой комбинации, такие как медь-серебро или серебро-золото, и использовались при так называемой твердой пайке. Этот метод до сих пор используется для соединения драгоценных и полудрагоценных металлов. Гораздо более поздней разработкой является пайка электронных компонентов вместе с использованием «мягкой пайки», которая влечет за собой гораздо более низкие температуры.

На ранних этапах пайки мягким припоем использовалось чистое олово (Sn), но постепенно стали искать сплавы, которые решали бы такие проблемы, как термоциклирование, ударопрочность, миграция электронов и появление усов в сплавах на основе олова.В то время как свинец (Pb) смог выполнить эту роль для большинства применений пайки, постепенный отказ от использования свинца в продуктах, а также новые требования к компонентам с более мелким шагом потребовали разработки новых припоев, которые могут выполнять эту роль.

В этой статье мы рассмотрим наиболее часто используемые типы бессвинцовых припоев как для хобби, так и для промышленного использования, а также присадки, которые используются для улучшения их свойств.

В банке вещей

Есть веская причина, по которой олово (Sn) так часто используется в мягком припое и припоях: оно плавится при низких температурах (232 ° C) и обладает хорошими смачивающими свойствами (способность течь по контактной площадке) в дополнение к своей способности хорошо растворяется с большинством металлов.Это последнее свойство имеет решающее значение для образования хорошего интерметаллического соединения (IMC). Качество этой границы IMC определяет, насколько прочным будет соединение. И степень детализации, и количество (и размер) любых пустот в IMC будут влиять на эту долговечность.

Двумя наиболее часто используемыми типами бессвинцового припоя являются SnAgCu (олово-серебро-медь, также называемое SAC) и SnCu (олово-медь). Сплав SnAgCu с 3% серебра и 0,5% меди (SAC305) был первоначально одобрен для использования в сборке SMT вместе с рядом других сплавов SAC.Эти другие сплавы относятся к типам с более высоким содержанием серебра, например, SAC387 (3,8% Ag) и SAC405 (4% ​​Ag). Эти сплавы с более высоким содержанием серебра являются настоящими эвтектическими сплавами, полностью переходящими из твердого состояния в жидкое при температуре плавления 217 ° C. Напротив, SAC305 имеет диапазон 217–219 ° C.

Хотя SAC является приемлемым припоем, добавление серебра увеличивает его стоимость. Это побудило промышленность использовать сплавы с низким содержанием серебра (например, SAC0307) или альтернативы без серебра, такие как SnCuNi.

Снова в IMC

Ключ к надежному соединению — это качество принудительной IMC.Он не может быть слишком толстым или слишком зернистым, и желательно, чтобы в нем не было пустот Киркендалла.

IMC каждого соединения подвергается различным видам старения и повреждения:

  • термоциклирование
  • термический удар
  • удар при падении
  • вибрация
  • электромиграция

Из них термоциклирование и термический шок связаны между собой, поскольку оба они вызваны температурой окружающей среды. Поскольку соединение подвергается воздействию изменяющихся температур, его отдельные компоненты будут подвергаться тепловому расширению, которое, вероятно, будет неодинаковым для разных материалов.Затем прочность соединения на разрыв определяет, в какой момент результирующая деформация вызовет образование трещины.

Обычно при термоциклировании IMC подвергается рекристаллизации, что вызывает шероховатость IMC, что приводит к образованию трещин. Исследования показали, что добавление наночастиц La 2 O 3 улучшает термическую надежность, в основном за счет ингибирования роста IMC. Сплавы с высоким содержанием серебра также демонстрируют лучшую термическую надежность. Добавление 0.1% алюминия (Al) в сплавах с низким содержанием серебра также имел такой эффект, как и добавление Ni, Mn и Bi к сплавам SnAgCu.

Путь трещины от удара при падении тестовых плат в IMC.

Удар при падении и вибрация связаны аналогичным образом, поскольку применяется некоторый тип механической деформации, которая может повлиять на печатную плату, соединение и компонент. Удар падения может вызвать значительные повреждения, особенно в случае микросхем BGA с большим количеством выводов, что может привести к испытанию таких свойств, как прочность соединений на сдвиг. Режимы отказа от механической вибрации аналогичны режимам отказа от термоциклирования, вызванного постепенным развитием трещин.

Электромиграционный отказ соединенных паяных соединений.

Наконец, электромиграция наиболее коварна, так как не требует никаких внешних воздействий. Конечным эффектом электромиграции является перенос материала внутри сустава и IMC, вызванный постепенным перемещением ионов, поскольку импульс передается электронами и диффундирующими атомами металла. Ток внутри стыка между анодом и катодом вызывает образование полостей. Со временем эти пустоты становятся настолько большими, что в стыке и IMC могут образовываться трещины, пока в конечном итоге стык не разрушится.При более высоких температурах и токах этот процесс ускоряется.

Предотвращение электромиграции включает регулирование температуры и плотности тока, а также настройку состава и структуры паяного соединения для повышения их сопротивления электромиграции. Было показано, что добавление коболта (Со) улучшает сопротивление электромиграции, так же как и добавление никеля (Ni) и висмута (Bi), причем последнее также снижает температуру плавления сплава. Оба, кажется, улучшают сопротивление электромиграции за счет ингибирования роста IMC, который, по-видимому, является ключевым элементом.

Больше сплава с меньшими затратами

В 70-е, 80-е и большую часть 90-х годов практически вся пайка проводилась на относительно больших площадках. Большинство, если не все, связано с пайкой в ​​сквозные отверстия с использованием DIP-корпусов или аналогичных материалов. Поскольку поверхностная пайка и использование корпусов меньшего размера, таких как SOIC, TSSOP, QFN и BGA, стали обычным явлением, прочность IMC и его долговечность стали гораздо более серьезной проблемой, поскольку контактные площадки становились все меньше и меньше.

Как мы видели ранее, электромиграция является серьезной проблемой, которая наряду с проблемами термической и механической устойчивости будет играть важную роль сейчас и в будущем.От решений этих проблем будет зависеть большая часть срока службы наших устройств, а также то, будет ли падение этого нового смартфона просто раздражением или поломка полдюжины крохотных шариков припоя на основном корпусе BGA с шагом 0,2 мм.

Введите SN100C

Рулон из сплава СН100С.

Хотя SnCu в качестве сплава не является предпочтительным для пайки, поскольку медь имеет тенденцию образовывать довольно грубый и хрупкий IMC, разновидность микролегированного сплава, которая может конкурировать или превосходить сплавы SnPb и SAC, существует с 90-х годов, когда Nihon Компания Superior разработала SN100C, который представляет собой SnCuNiGe.К сожалению, до недавнего времени этот сплав был защищен патентами. Он имеет температуру плавления 227 ° C, а 0,05% никеля способствует блестящему стыку и снижает эрозию медных колодок. 0,009% Ge способствует смачиванию и предотвращает образование окалины.

Поскольку этот эвтектический сплав дешевле, чем сплавы SnCuAg, и его лучшие свойства, например, при переработке, он представляется интересным выбором как для профессионалов, так и для любителей. Поскольку срок действия патента истек (однако товарный знак «SN100C» все еще сохраняется), многие производители добавили этот сплав в свой каталог, в том числе Stannol и Felder (Sn100Ni +), что значительно упростило его закупку.

Материаловедение — это компромисс

В основе паяльных сплавов лежит материаловедение, которое по определению является одним из компромиссов. Улучшение одного качества в одной области и ухудшение качества в другой. Мы можем увидеть это, если посмотрим на использование микролегирования для улучшения механической стабильности IMC, что приводит к ухудшению сопротивления электромиграции и так далее.

Иногда делается заявление, что мы нашли идеальный припой с припоем 63/37 SnPb, но по мере того, как электроника все больше миниатюризируется, а исследования мягких припоев прогрессируют, мы можем видеть, что появляется ряд требований, которые даже отдаленно не являлись проблемой. еще в 1990-х годах, но теперь мы можем применять новые знания для их решения.Чтение научных статей 2005 года по этой теме по сравнению с сегодняшним днем ​​действительно показывает, как далеко мы уже продвинулись.

Одно из самых неприятных свойств олова — усы олова — до сих пор остается одним из самых трудных для полного решения. Хотя свинец (Pb) действительно подавлял развитие и рост усов олова, это не было идеальным решением. Сплавы, такие как SnCuNiGe, на данный момент, по-видимому, предлагают сопоставимые характеристики в этом отношении и были рекомендованы в качестве альтернативного решения.

Создание лучшего сплава

Поскольку такие проблемы, как термоциклирование и прочность на сдвиг постоянно усаживающихся паяных соединений, становятся проблемой, стоит заняться улучшением сплавов, которые мы используем для сборки печатных плат.Если мы сможем сделать сборку более 500 свинцовых корпусов BGA и их надежность в течение более 10+ лет ежедневного использования почти наверняка, это означает, что меньше электронных отходов, которые необходимо перерабатывать или которые попадают на свалки.

Аналогичным образом, более актуальными становятся более простые в использовании и более надежные сплавы для любителей. Любители больше не просто вставляют пару DIP-микросхем 74-й серии в сквозную плату. Чаще всего используются QFN, TSSOP и подобные пакеты.Благодаря улучшенному смачиванию и уменьшению связывающего потенциала новых сплавов, это должно сделать жизнь всех лучше.

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie.Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.
    Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г.,
    браузер автоматически забудет файл cookie.Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.
    Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с вашим системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie
потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в cookie-файлах может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт
не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к
остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

(PDF) Характеристики смачивания бессвинцовых припоев и покрытий для печатных плат

[3] NEMI, «Пресс-релиз NEMI: www.nemi.org/Pbfreepublic/index.html», 2000.

[4] T. Сиверт, С. Лю, Д. Р. Смит и Дж. К. Мадени, «Свойства бессвинцовых припоев: версия 3.0», NIST и Colorado

School of Mines, 2001.

[5] M. Abtew and G. Selvaduray, «Lead -безопасные припои в микроэлектронике // Материаловедение и инженерия. 27, pp.

95-141, 2000.

[6] Дж. Глейзер, «Металлургия низкотемпературных бессвинцовых припоев для электронных сборок», International Materials Reviews,

vol. 40, pp. 65-93, 1995.

[7] С.К. Канг и А.К. Сархель, «Бессвинцовые (Pb) припои для электронных корпусов», Journal of Electronic Materials, vol.

23, стр. 701-707, 1994.

[8] Г. Хэмпстон ​​и Д. М. Джейкобсон, Принципы пайки и пайки: Американское общество металлов, 1993.

[9] И. Артаки, А.М. Джексон и П. Т. Вианко, «Узел для поверхностного монтажа с мелким шагом с использованием бессвинцовой пасты припоя

с низким содержанием остатков», Технология пайки и поверхностного монтажа, т. 20, pp. 27-32, 1994.

[10] TY Pan, JM Nicholson, HD Blair, RH Poulson, RP Cooper, D. Mitlin, et al., «Характеристики динамического смачивания

некоторых бессвинцовых припоев. , ”Труды 7-й Международной технической конференции SAMPE, стр. 343-

354, 1994.

[11] RJK Wassink, Пайка в электронике, 2-е изд.: Electrochemical Publicaitions, 1989.

[12] SV Sattiraju, RW Johnson, DZ Genc, ​​и MJ Bozack, «Характеристики смачивания нескольких бессвинцовых покрытий для плат

и припоев», Proceedings of the IPCWorks 2000, стр. S-01-2-1 — S-01-2-12., 2000.

[13] С.В. Саттираджу, Р.У. Джонсон, Д.З. Генк и М.Дж. Бозак, «Характеристики смачивания по сравнению с финишем и флюсом для

нескольких бессвинцовых припоев», Материалы конференции IEEE / CPMT: PackCon 2000, стр. 253-262, 2000.

[14] IPC, «Испытания на паяемость печатных плат — совместный отраслевой стандарт», IPC 1992.

[15] Д. М. Тенч, Д. П. Андерсон и П. Ким, «Оценка паяемости с помощью последовательного электрохимического восстановления.

Анализ

», Журнал прикладной электрохимии, вып. 24, pp. 18-29, 1994.

[16] К. Ли, «Количественное измерение паяемости электронных компонентов — часть 1», Пайка и поверхностный монтаж

Technology, vol. 4, pp. 8-13, 1990.

[17] П. Вианко, «Обзор метода менискометра / баланса смачивания для измерения смачиваемости», в The metal

Science of Joining, M.J. Cieslak, JH Perepezko, S. Kang и ME Glicksman, Eds .: The Mineral, Metals and

Materials Society, 1992.

[18] К. Тоджима и GS Selvaduray, «Сила смачивания бессвинцовых припоев на чистая медь и медь с покрытием NiPd »,

Международная конференция по HDI и системной упаковке, стр. 585–591, 2000 г.

[19] И. Артаки, А. М. Джексон и П. Т. Вианко,« Оценка бессвинцовых паяных соединений. в электронных сборках », Журнал

Электронные материалы, вып.23, pp. 757-764, 1994.

[20] JH Vincent, BP Richards, DR Wallis, IA Gunter, M. Warwick, HAH Steen, et al., «Альтернативные припои для электронных сборок

», Circuit World , т. 19, pp. 32-34, 1993.

[21] П. Вианко, И. Артаки и AM Джонс, «Исследования надежности плат для поверхностного монтажа, изготовленных с использованием бессвинцовых припоев

», Proceedings of the Surface Mount International 94, pp. 437-448, 1994.

[22] К. Мелтон, «Влияние переменных процесса оплавления на смачиваемость бессвинцовых припоев», Journal of Metals, стр.33-

35, 1993.

[23] Т.А. Пауэрс, Т.Дж. Синглер и Дж. А. Клам, «Роль содержания олова в смачивании меди и золота оловянно-висмутовыми припоями»,

Journal of Electronic Materials, vol. . 23, pp. 773-778, 1994.

[24] Х. Окамото, Т.Б. Массальский, Бинарные фазовые диаграммы золотых сплавов: ASM International, 1987.

Withings Smart Body Analyzer Repair

Пластиковая лопатка или инструмент для снятия крючка

Металлическая лопатка или инструмент для снятия лопатки

Отвертка с крестообразным шлицем, размер 1 бит

Паяльник и припой

Выпущенный в феврале 2014 года, Withings Smart Body Analyzer представляет собой усовершенствованные весы, которые могут измерять и записывать ваш вес, жировой состав, частоту сердечных сокращений и данные об окружающей среде.Весы связаны с приложением Health Mate, поэтому к этой информации можно получить доступ на любом устройстве, которое ее поддерживает. Весы легко отличить от других продуктов по полной панели из закаленного стекла и логотипу Withings.

Если ваши весы не работают должным образом, посетите нашу страницу поиска и устранения неисправностей.

Совместимость с iOS (iOS 8 и выше)

iPod Touch (5-го поколения или выше)

Совместимость с Android (2.3.3 и выше)

Требуется доступ в Интернет (мобильные данные или Wi-Fi)

Wi-Fi 802.11 б / г / п

WEP / WPA / WPA2-персональные сети

Возможность подключения по Bluetooth (Bluetooth Smart Ready)

Вес — четыре датчика, запатентованный датчик положения тела, высокоточное взвешивание

Состав тела — Анализ биоэлектрического импеданса, режим для спортсмена и не спортсмена, Единица:% жира в организме,% общей воды в организме, мышечная масса кг или фунт, масса кости кг или фунт

Автоматическое распознавание пользователей — до 8 разных пользователей

Датчики

— диапазон взвешивания 5 -> 180 кг (9 -> 396 фунтов), 100 г (0.Деление 2 фунта), Единицы измерения кг, фунт, ст фунт

Масштаб — Большая платформа из высокопрочного закаленного стекла, Ультратонкий дизайн, Размеры: 12,8 x 12,8 x 0,9 дюйма

Дисплей — большой, приятная для глаз подсветка, 128×64 пикселей

Хранение и память — Бесплатное и неограниченное онлайн-хранилище показаний веса, сохраняет до 116 показаний, если весы не могут синхронизироваться по беспроводной сети

Источник питания — 4 щелочных элемента по 1,5 В (AAA), средний срок службы батареи 18 месяцев

В коробке — Масштаб, 4х1.Щелочные элементы 5 В, руководство по установке, бесплатное приложение Health Mate, бесплатный аккаунт Withings

Withings Smart Body Analyzer Страница справки

Распаковка и настройка

Видеообзор распаковки и настройки

Руководство пользователя

Опасности паров припоя. Пайка использует тепло для соединения двух металлов… | by Sentry Air Systems

Пайка использует тепло для соединения двух металлов путем плавления третьего металла или припоя. В результате этого процесса выделяются пары металла и припоя, используемые для облегчения процесса соединения.В зависимости от области применения могут использоваться самые разные припои, вызывающие различные опасности для здоровья. Пары припоя должны улавливаться у источника с помощью систем удаления дыма или местной вытяжной вентиляции, чтобы предотвратить воздействие и развитие долгосрочных последствий для здоровья.

Пайка включает (Ссылка 1):

  • Ремонт и производство электроники, включая печатные платы
  • Изготовление ювелирных изделий, металлоконструкций и витражей
  • Строительные профессии, такие как кровельщики, сантехники, мастера по ремонту водосточных желобов и электрики

Настольный дым Экстрактор (SS-100-SS-ST)

Пары припоя состоят из паров металла из припоя и газа из испаренного флюса припоя (поз.2). Пайка плавит металлические сплавы с низкими температурами плавления, создавая связь, выделяющую пары металла в воздух. При использовании флюса припоя паяльник нагревает флюс, чтобы способствовать образованию связи, переводя флюс припоя в газообразное состояние. Эта комбинация воздействия паров припоя и газов может вызвать длительные последствия для здоровья оператора в зависимости от типа припоя и флюса припоя, а также от продолжительности и частоты нанесения.

Воздействие паров пайки на здоровье в основном зависит от типа припоя и химического состава припоя.Наиболее популярные припои содержат свинец, канифоль или бессвинцовые припои, состоящие из олова, серебра и меди (ссылка 3). Другие специализированные припои включают сплавы бериллия, алюминия, золота, железа и латуни. В целом, воздействие паров припоя может привести к развитию профессиональной астмы, непосредственно вызванной воздействием рабочей среды (ссылка 4). Оператор может стать сенсибилизированным к токсичным и раздражающим веществам, что приведет к развитию или обострению астмы после воздействия. Симптомы включают стеснение в груди, хрипы и одышку.В частности, некоторые сплавы припоев, такие как припой на основе свинца и припой на основе бериллия, вызывают более серьезные и продолжительные последствия для здоровья, чем другие, такие как олово, серебро и золото. Опасности для здоровья, связанные с распространенными припоями, подробно описаны ниже:

  • Свинец — может вызвать отравление свинцом, заболевание почек, гипертонию и потерю веса. Он нацелен на желудочно-кишечный тракт, нервную систему, почки и кровь (ссылка 5). Симптомы включают металлический привкус во рту, тошноту, рвоту, головную боль, судороги, нервозность и бессонницу.
  • Олово — считается относительно безвредным, но может вызывать доброкачественный пневмокониоз или раздражение глаз, кожи и дыхательной системы (ссылка 6).
  • Серебро — Может вызвать раздражение горла, серо-голубые глаза, раздражение носовой перегородки и желудочно-кишечные расстройства (ссылка 7).
  • Медь — Может вызывать раздражение глаз и верхних дыхательных путей, а также лихорадку от дыма металла (ссылка 8). Симптомы металлической лихорадки включают жар, озноб, ломоту, тошноту и головокружение.
  • Бериллий — канцероген группы 1.Это может привести к сенсибилизации к бериллию, что может вызвать хроническую бериллиевую болезнь с симптомами одышки, кашля, усталости, ночной потливости и лихорадки. Со временем он может ухудшиться, образуя гранулемы или массы иммунных клеток в легких (ссылка 9).
  • Алюминий — Может вызывать раздражение глаз, кожи, дыхательной системы (Ссылка 10).
  • Золото — Считается в целом безвредным, но с некоторыми сплавами следует проявлять осторожность (ссылка 7).

Железо — Может вызывать сидероз, форму пневмокониоза (Ref.11).

Латунь (оксид цинка) — Может вызывать лихорадку от дыма от металла (поз. 8).

Помимо воздействия паров припоя, флюсы для припоя, содержащие фторид, и пары припоев на основе канифоли могут вызвать длительные симптомы со стороны здоровья. Следует контролировать вдыхание фторида из-за токсической природы фтороводорода и трифторида бора. Оба вещества могут вызывать раздражение глаз, кожи, носа и горла. Воздействие фтороводорода может вызвать пневмонит, а трифторид бора может привести к бронхиту и отеку легких из-за избытка жидкости в легких (см.12 и 13).

Канифольные припои для сердечников и припои на канифольной основе содержат канифоль, получаемую из смол сосны. При нагревании канифоль создает флюс, называемый колонией, содержащий сложную смесь твердых частиц и газов (ссылка 14). Частицы колонии оседают глубоко в легких, что приводит к повреждению легких и возможному развитию профессиональной астмы (ссылка 15). Колофонические газы включают ацетон, метиловый спирт, метан, этан, CO и CO2 и алифатические альдегиды, воздействие которых вызывает раздражение верхних дыхательных путей и возможное образование рака (см.16).

Рабочая станция для пайки в комплекте с двумя моделями вытяжных устройств для пайки.

Для защиты здоровья сотрудников OSHA требует, чтобы работодатели контролировали качество воздуха и ограничивали воздействие ниже установленных стандартов. OSHA законодательно устанавливает допустимый предел воздействия (PEL), чтобы обеспечить безопасную рабочую среду. OSHA рекомендует работодателям использовать системы вентиляции или удаления дыма у источника, чтобы ограничить воздействие вредных паров пайки. Несмотря на то, что это не предусмотрено законом, NIOSH устанавливает рекомендуемый предел воздействия (REL) на основе всех данных научных исследований, доступных для этого вещества.В следующей таблице приведены стандарты OSHA PEL и NIOSH REL для загрязняющих веществ, содержащих пайку и флюс (ссылка 17).

Правительственные постановления об обычных паяльных веществах (ссылка 17)

(ВСТАВИТЬ ТАБЛИЦУ)

Ваши права как сотрудника

Как сотрудник, вы имеете право на безопасную для дыхания рабочую среду. Закон о безопасности и гигиене труда OSHA 1970 г. возлагает на работодателей ответственность за обеспечение безопасной рабочей среды, свободной от вреда, который может или, как известно, может вызвать длительные последствия для здоровья (см.18). Эта ответственность распространяется на вещества без допустимого предела воздействия. Сотрудники имеют право на надлежащую вентиляцию для поддержания оптимального здоровья и безопасности органов дыхания.

Оператор, выполняющий пайку с соответствующими средствами индивидуальной защиты, включая защитные очки, перчатки и пылеуловитель Winged Sentry

Помимо надлежащей вентиляции, сотрудники должны использовать соответствующие средства индивидуальной защиты для защиты от других опасностей при пайке. Защитная одежда, такая как рубашка с длинными рукавами, брюки и перчатки, предотвращает ожоги от брызг горячего припоя.Защитные очки, такие как защитные очки или защитные очки, защищают глаза при пайке и обрезке проводов (поз. 19).

PowerPoint ниже демонстрирует информацию, отображаемую в этом блоге. Загрузите для удобства использования.

Sentry Air Systems предлагает широкий выбор систем удаления дыма припоя, включая настольные, портативные и настенные устройства. Эти системы используют бесканальную технологию фильтрации твердых частиц и паров с помощью высококачественных опций фильтрации. Для фильтрации сажевых фильтров в опции входит HEPA (до 99.Эффективность 97% для частиц размером до 0,3 мкм), ULPA (эффективность до 99,9995% для частиц размером до 0,12 мкм), ASHRAE (эффективность до 95% для частиц размером до 0,5 мкм). Для применений, где требуется химическая экстракция дыма, мы предлагаем фильтры с активированным углем или специальные смешанные фильтрующие материалы (кислый газ, аммиак, альдегид и ртуть).