для чего нужна паяльная паста и как ей пользоваться
Как пользоваться паяльной пастой?
На сегодняшний день пайка паяльной пастой признана эффективным способом для соединения контактов поверхности микросхем и печатных плат. Вместе с этим, существуют определённые трудности работы, которые можно охарактеризовать как сложность технологического процесса в домашних условиях и как пользоваться флюсом для пайки подскажут советы и рекомендации специалистов. Основные преимущества технологии можно выразит в следующем:
Нанесение паяльной пасты на плату
Общая классификация паст для пайки микросхем и плат 
Согласно общепринятым правилам и регламентным положениям, допускается применение следующих компонентов для того чтобы знать как пользоваться паяльным флюсом в домашних и производственных целях.
В качестве компонентов для припоя используют олово, серебро, а также традиционный свинец. Вместе с этим применения свинца в последнее время уходит на задний план, и нанесение паяльной пасты через трафарет осуществляется при помощи безсвинцовых компонентов.
Далее, нужно учитывать следующее перед тем, как паять паяльной пастой, в каждом компоненты используют специальный флюс, который играет своеобразную роль обезжиривателя. Существенную роль в этом случае играют SMD компоненты, которые используются в большинстве групп печатных паст, и срок годности паяльной пасты из-за наличия активных химических компонентов составляет не более 6 месяцев. Но, в течение этого срока годности нужно помнить, что хранение паяльной пасты должно быть только в определённых температурных режимах, а именно от +2 С и до +10 С.
Варианты изготовления паяльных паст
Помимо основных компонентов составляющие основу материала, технологическая инструкция по применению паяльной пасты подразумевает несколько видов и категорий:
Нужно учитывать, что свойства паяльной пасты как пользоваться в определённых условиях зависят от наличия основных и вспомогательных компонентов, но в любом случае в тех пастах, где нет водной основы, обязательно присутствует канифоль. В данном случае для промывки в обязательном порядке используют слабый растворитель.
Как правильно провести пайку паяльной пастой?
Для того чтобы добиться лучшего эффекта процесса пайки, рекомендуем придерживаться некоторых правил:
Некоторые хитрости проведения паяльных работ
Если в заводских условиях весь процесс пайки отработан до автоматизма, то самостоятельное применение паяльной пасты имеет некоторые хитрости. Обязательно проводим обезжиривание печатной платы, не забываем смачивать все контакты, где имеются следы окислов. Если вы давно не использовали плату, и несмотря на ее хорошее состояние, также проводим обезжиривание.
Паяльная паста как основной материал обработки должна иметь хорошую субстанцию, то есть, паяльная паста не должна быть слишком жидкой или слишком густой, то есть субстанция должна иметь что-то среднее. Оптимальным вариантом будет всем известная «сметанная» субстанция. Процесс смачивания необходимо соблюдать на всем протяжении процесса пайки.
Субстанция для пайки
По всей плоскости платы наносится только тонкий слой паяльной пасты. Более толстый слой пасты используется для контактов SMD-компонентов. Но, для совсем простых конструкционных соединений, такой метод обработки неприемлем.
Для очень большой платы, где нет возможности использовать паяльный механизм, допускается применение паяльного фена, специальных устройств подогрева и даже утюга, но при этом помните, что рабочая температура прогревания не должна превышать +150 С, а также нужно следить за тем, чтобы не было эффекта покоробления платы в процессе разогрева.»
В процессе работы образуются осадки и шлам, который необходимо убирать очень тщательно. Для этих целей можно использовать традиционный паяльник, который имеет специальное жало, известное как «микроволна».
Инструменты для пайки
Для проведения самостоятельной работы с использованием паяльной пасты, вам потребуются следующие инструменты и материалы:
Инструменты для пайки
Если нет безотмывочного флюса, в редких случаях допускается применение спиртового раствора с канифолью, но помните, такой препарат можно использовать, но достаточного эффекта у вас вряд ли получится, поэтому этот вариант считается как запасной.
Паяльник напряжением 220 Вольт использовать также не рекомендуется. Вспомогательный способ, это паяльник напряжением 12 В-36 В, с характеристиками мощности 20-30 Ватт. Паяльный фен можно использовать только как запасной или основной вариант, но не нужно забывать о том, что прогревание нужно осуществлять для всей плоскости микросхемы равномерно, и при этом сначала для растекания флюса, затем увеличиваем температуру для сушки микросхемы.
В процессе работы обязательно соблюдаем требования безопасности, проветриваем помещение, и учитываем, что вы работаете с электро-опасными инструментами и химическими вредными веществами, используемые для пайки.
Что такое паяльная паста и для чего она нужна
Паяльная паста — это смесь из следующих составляющих: припой, флюс и другие связующие компоненты. Пасты необходимы для спаивания между собой различных деталей, а сама работа является очень тонкой, практически ювелирной. Они наносятся тонким слоем заданной толщины с помощью автоматизированных средств.
Если отвечать на вопрос «для чего нужна паяльная паста», то ответ на него мы разберем далее. Она имеет свои преимущества и недостатки.
Любая паяльная паста должна отвечать требованиям, от которых, по сути, зависит качество этого продукта:
Паста, применяемая для дозирования и для нанесения через трафарет по вязкости, должна отличаться. Качество зависит от размера частиц припоя – если частицы слишком крупные, то показатели вязкости и возможности деформироваться ухудшаются, а если преобладает в основном количество частиц с маленьким размером, то ухудшается текучесть пасты.
Форма частиц также играет свою роль. Если частицы чешуйчатые или просто большое их количество неправильной формы, то такая паста будет засорять трафарет или шприц, через который будет подаваться. Однако, для них применение всё же есть – подача их в дозатор осуществляется посредством трафарета.
Паяемость пасты, что является главной ее характеристикой, зависит от частиц припоя и от степени ее окисления. Большую роль играет то количество кислорода, которое вступает в реакцию с флюсом и с основным металлом. Нормативы говорят о том, что содержание кислорода не должно превышать 0,6%. Кроме того, углерод, который остается на поверхности порошка, оказывает негативное влияние. Отсюда можно сделать вывод, что взаимодействие порошка, углерода и кислорода должно быть строго контролируемым по всей продолжительности работы, начиная с самого начала изготовления и до самого процесса пайки.
В порошке припоя обязательно присутствуют связующие вещества в количестве от 5 до 15%. Именно они отвечают за консистенцию, обеспечивают защиту пасты от растекания, растрескивания, расслоения, обеспечивают клеящую способность. При воздействии температуры связующее вещество испаряется, но когда происходит обычное хранение, то ничего страшного произойти не может, никакого влияния на припой не производится и потому его качества остаются на прежнем уровне. Такими веществами могут выступать как смолы, так и их смеси.
Разновидности паяльных паст
Выбор паяльной пасты зависит от того, какими свойствами обладает металл, для которого планируется ее использовать. Например, для сплава «никель-хром» подойдут пасты, одна из составляющих которых либо никель, либо хром. Такие сплавы являются твердыми и лучшее место для их сплава – это вакуум, аргон.
Для медных деталей используются медно-серебряные пасты, а чтобы снизить температуру плавления, они могут легироваться свинцом или оловом. Для детелей из алюминия используются пропои «олово-цинк», для серебряных и золотых – стандартная паста с основой из серебра, куда могут быть добавлены медь или цинк.
В том случае, если требуется покрыть паяльной пастой большую площадь, то можно использовать паяльный фен, который не даст изделию покорежиться и будет способствовать равномерному нагреванию. Если соединение локальное, то паяльник в помощь.
Разновидности паяльных паст могут отдичаться по флюсовым компонентам: всего их существует три вида:
Очень важно, чтобы помещение, где будут проводиться работы, было чистым, там не должно быть скопления грязи, мусора или других загрязнений. Для того, чтобы обеспечить защиту при работе необходимо использовать перчатки для рук и очки для глаза. Чтобы отмыть уже нанесенную пасту с какого-либо элемента необходимо пользоваться спиртосодержащими составами или другим растворителем.
До того, как упаковка с паяльной пастой будет вскрыта необходимо поместить ее в помещение с комнатной температурой 23-28 градусов, влажность в помещении должна составлять от 30 до 60%. Перед вскрытием упаковки, она должна пробыть в этом помещении не меньше двух часов. Применять искусственные методы нагрева для ускорения ни в коем случае нельзя. Когда упаковка открыта и работа с паяльным веществом начата, желательно не забывать о том, что пасту необходимо периодически помешивать.
Применение паяльной пасты достаточно просто: на полотно трафарета нужно нанести некоторую часть паяльной пасты. По мере использования паста добавляется малыми порциями. В том случае, когда работа близится к завершению, а паста не израсходована, то с новой пастой ее смешивать ни в коем случае нельзя. Хранить ее следует в холодильнике в специально отведенном месте.
В том случае, когда работы еще не окончены, то можно продолжить использовать начатую пасту или пасту с новой упаковки, но нужно старую пасту смешать с новой и хорошенько размешать. Затем работу необходимо начать как можно скорее, чтобы свойства пасты остались прежними.
Возможно в следствие каких-то непредвиденных обстоятельств, работа должна быть прервана на некоторое непродолжительное время, а пасту уже нанесли на трафарет. В таком случае необходимо эту пасту поместить в емкость и плотно закрыть. Через каждые 40 минут следует проводить очищающие мероприятия трафаретного полотна.
Чтобы качественно выполнять работу с помощью паяльных паст нужно четко понимать, как они работают, разбираться в составах. Вещество, служащее для связывания частиц, при повешении градусов улетучивается, а состав, остающийся на поверхности, оплавляется и соединяет поверхности.
Для ускорения просушки можно использовать слабый подогрев снизу. Температура плавления паяльной пасты составляет 40-50 градусов, процесс активации начинается при 180-300 градусов.
Когда связующее вещество испарится, температура подогрева увеличится. Нужно четко следовать паспортным данным и не допустить ни недогрева, ни перегрева, поскольку недогрев снизит прочность, а перегрев может просто разрушить спайку деталях, с которыми вы уже успели поработать.
Поскольку все эти операции требуют четкого выполнения, то возможно лучше попробовать проведение подобных мероприятий на пробных материалах. Когда работа окончена нужно провести очистку, хотя она может и не понадобится, поскольку это зависит от сделанного вами выбора пасты.
Использование пасты очень удобно – это отражается не только в нанесении, но и в том, что плата остается чистой, а из-за точечного нанесения материал расходуется экономично и рационально. Но один недостаток все же есть – это недолгий срок годности, который составляет всего несколько месяцев, после чего паста может просто расслоиться и будет непригодной для использования.
Хранить пасту необходимо в помещении с определенной температурой, если паста уже открыта, то она будет годна для использования всего в течение 12 часов.
Если вы нарушите условия хранения, то это неизбежно приведет к тому, что пропадут все указанные свойства и использовать пасту уже будет нельзя, вы можете просто испортить поверхность. В случае, если температура хранения превысит 30 градусов, паяльная паста разложится на составляющие. Если в помещении высокая влажность, то припой, который находится в пасте, окислится, и это значит, что активаторы флюса будут потрачены не на их прямое назначение, а для очистки элементов припоя.
Зачем нужна паяльная паста
Она отличается от обычного проволочного припоя своей пастообразной формой. 
Паста мягкая, и содержит в себе свинцовые микрошарики. 
Поэтому, ее не стоит наносить пальцами. Лучше пользоваться зубочистками или лопатками. А ватные палочки неэффективны из-за того, что много в себя впитывают. 
Какую пасту купить
Самый популярный производитель — это Mechanic. Продается в шприцах и баночках. Температура плавления 180 °C. Хранится при температуре от 0 до +10°C.
Кстати, диаметр шариков бывает меньше 20 микрон. Поэтому домашнее изготовление пасты сильно уступает заводскому методу.
С каким флюсом использовать
Спирто-канифоль и паяльный жир не подходят. Они много дымят и плохо смачивают поверхность шариков, которые сформировались после пасты. Лучше используйте пастообразные флюсы.
Их бюджетных вариантов подойдет RMA 223 или его высококачественные клоны. 
Не покупайте флюсы дешевле 4$. Они слабые, плохо выполняют свои функции, дымят и не соответствуют качеству для BGA пайки.
Отечественный флюс Interflux (интерфлюкс) IF 8300.
Из дорогих и проверенных можно попробовать Martin HT00.0017. 
Применение
Применяется в основном для BGA, SMD, восстановления контактов и пайки разъемов. 
Температура плавления зависит от производителя. Обычно это до 200 °C. 
Восстанавливать контакты можно за счет тех самых микрошариков. Они создают обширную залуженную поверхность под воздействием температуры.
Оторванные и слегка поврежденные пяточки восстанавливаются пастой. 
Пастой можно паять что угодно, вопрос в целесообразности. Например, пайка проводов будет неэкономичной по сравнению с обычным припоем.
Хранение
В темном месте и всегда закрытой. Она может высохнуть, и восстановить ее прежние свойства можно с помощь флюса. Но былого качества уже не будет.
Изготовление в домашних условиях
Можно сделать свою пасту дома. Она не будет такой же по качеству, как заводская. Зато удобно наносить.
Паяльная паста для чего нужна
Паяльная паста и ее свойства
Первоначально подобные составы применялись только в SMT-технологиях. Сейчас их область использования увеличивалась. В состав паяльной пасты для SMD входят следующие ингредиенты:
Добиться качественной пайки можно только в той ситуации, если были соблюдены все условия и срок хранения паяльной массы. У большей части ингредиентов подобных составов срок годности не более полугода. Хранить их нужно при температуре +2…+10°C. В помещении не должно быть слишком холодно или жарко. Уровень влажности воздуха при этом не должен превышать 80%. Перед применением состава его нужно разогреть до комнатной температуры и лишь после этого открывать банку или извлекать субстанцию из шприца. В некоторых случаях на прогрев уходит около 5-6 часов.
Также необходимо учитывать, что со временем паяльная смесь утрачивает свои свойства. Подбирать материалы для пайки оловом или иными материалами нужно с учетом следующих требований:
Кроме того, материалы для паяльной пасты должны легко дозироваться и подходить для трафаретной печати.
Как правильно выбрать и хранить материал?
Представленный материал может терять свои качества в зависимости от старения. Выбор зависит от типа пасты и сферы ее применения. Естественно, важным фактором является стоимость материала. Паяльная паста, цена которой составляет около 10 долларов за 50 грамм и выше, приобретается только в сертифицированных точках продаж.
Что касается хранения материала, то класть его необходимо в холодильник, температура в котором не поднимается выше 4 градусов. Во время ее использования в помещении должно быть тепло, но не жарко (не более 25 0 C). Влажность при этом не должна достигать 80%. Перед использованием вещества необходимо нагреть его до комнатной температуры и только тогда открывать банку. Иногда на это может уйти до 6 часов.
Важные технические характеристики
Выбирать паяльную массу нужно с учетом ее физико-химических свойств. Эти характеристики находятся в прямой зависимости от ингредиентов состава. Такими свойствами являются:
Кроме того, пасты безотмывочного типа не провоцируют образование коррозии, а водосмывные — могут приводить к таким проблемам на участке пайки, так как в их составе присутствует ряд органических веществ.
Характеристики
Форма и габариты частиц припоя
От характеристик частиц припоя зависит то, каким образом будет осуществляться нанесение паяльной пасты на поверхность. Составы с маленькими частицами к окислению склонны значительно меньше. К тому же, если вещество для пайки имеет крупные частицы нерегулярной формы, это грозит закупоркой трафарета, следовательно, процедура нанесения потерпит крах.
Удельный вес метала в составе
Этот показатель определяет толщину оплавленного припоя, от него зависит степень осадки и растекания вещества для пайки. Толщина соединения после оплавления находится в прямой зависимости от удельного веса металла в составе пасты: чем его процентное содержание выше, тем больше толщина соединения после того, как осуществлено оплавление паяльной пасты. От концентрации металла также зависит и выбор способа нанесения. Так, если паяльная паста содержит его в объеме 80%, наносить ее следует трафаретным способом, если 90% — дозированием.
Тип флюса в составе пасты
Влияет на уровень активности вещества, наличие необходимости отмывки. В зависимости от метода удаления флюсовых остатков различают три группы флюсов:
Разновидности
Современный рынок предлагает продукцию от брендов ALPHA, HERAEUS, Felder и т.д. Все пасты для паяльных работ классифицируются по следующим признакам:
Если состав не смывается, в нем содержится канифоль. В такой ситуации для промывки элементов необходимо воспользоваться специальными растворителями.
Необходимо учитывать и то, что увеличение уровня паяемости элементов сопровождается снижением надежности фиксации. Например, составы с содержанием галогена обладают высокой технологичностью, однако их надежность находится на низком уровне.
Технология использования пасты
Перед тем как припаять SMD-элементы с применением паяльной пасты, необходимо изучить технологию работы с этим составом. Пользоваться им нужно следующим образом:
Для монтажа микросхем применяются паяльники с температурой в пределах +250…+300°С. Нежелательно брать для такой работы устройства с конусовидными насадками. Чтобы добиться максимальной эффективности, следует воспользоваться тонкой проволокой для контакта пасты с паяльным жалом.
SMD-компоненты также можно припаять по следующей схеме:
Для пайки кабелей паста наносится на них в зоне соединения. После этого к массе прикладывается паяльное жало.
Нанесение паяльной пасты
Стандартное нанесение паяльных паст производится с помощью трафаретной печати. Альтернативой этому процессу является поточечное нанесение капель пасты диспенсером, однако это менее продуктивно. Станки трафаретной печати по принципу действия мало отличаются от аналогичных станков для полиграфических работ, но сами трафаретные формы обязательно выполняются из металлических листов. Такие станки снабжаются системой очистки трафаретов, предотвращающей загрязнение поверхности платы паяльной пастой.
В качестве альтернативы припоя используется паяльная паста. Как совершенно другая структура, она имеет ряд преимуществ и недостатков, которые ограничивают ее применение или же делают его единственно возможным. В состав паяльной пасты входят несколько компонентов:
Поскольку подобная продукция выпускается различным составом и, соответственно, назначением, нужно знать, как выбрать паяльную пасту. Действие заключается в подборе основных веществ припоя и особенностей использования флюса. Фактура материала и его консистенция имеют несколько преимуществ:
Многие пасты выпускаются для промышленного производства, поскольку их консистенция позволяет легко дозировать материал. Применение этого вещества характеризуется простым нанесением, легким дозированием, а также быстрой скоростью проведения работ. Для домашнего использования этот вид также считается наиболее аккуратным, не оставляет лишней массы припоя, упрощает обучение новичкам.
Изготовление в домашних условиях
Иногда готовой паяльной массы не оказывается в наличии, поэтому полезно узнать о способах ее изготовления. Для этой цели необходимо подготовить паяльный жир и прутик припоя из свинца и олова. При отсутствии первого материала его можно заменить вазелином ЛТИ-120.
Припой необходимо размельчить с помощью надфиля или специальной насадкой для дрели. Готовая крошка должна состоять из мелких частичек. Она убирается в емкость, в которую добавляется вазелин в соотношении 1:1 и небольшое количество флюса.
Все компоненты самодельной пасты тщательно перемешиваются и разогреваются на водяной бане. Готовый состав можно хранить в крупном шприце. С помощью него пастообразная субстанция и будет наноситься на платы.
Для увеличения эффективности паяльной массы в нее можно добавить немного хлористого аммония. В готовой смеси концентрация этого ингредиента не должна превышать 5-10%. Заменить аммоний можно анилином солянокислым. Хранить вещества необходимо в герметичных емкостях и вдали от домашних питомцев и детей.
Преимущества применения
Паяльные пасты используются не только в быту, но и в промышленности. Такое обширное распространение этого материала объясняется следующими его преимуществами:
Если нет возможности или желания самостоятельно изготавливать смесь, можно приобрести готовый вариант. Но нужно запомнить, что качественная паяльная паста стоит около 10 американских долларов за 50 г. Более дешевые варианты обладают низким качеством и могут не только не обеспечить достаточной надежности фиксации, но и привести к дополнительным проблемам при последующем использовании электронного изделия. Чтобы избежать проблем, покупать такие материалы лучше в сертифицированных магазинах или непосредственно у производителей.
Основные преимущества
Для того чтобы обеспечить идеальный контакт между SMD-деталями и микросхемой, необходимо грамотно припаять элемент. Паяльная паста обеспечивает эту связь, а также способствует разрушению оксидной пленки. Но, несмотря на все очевидные плюсы, если это вещество некачественное, то оно может оказать и негативное влияние на схему (при высыхании оставить следы и образовать перемычки). В этом случае мы получим неконтролируемое соединение двух соседних элементов, что может привести к поломке.
Следовательно, чтобы процесс пайки был максимально простым и эффективным, нам нужно найти идеальную паяльную пасту. Выделим основные характеристики, на которые вам, как покупателю, следует обращать внимание: