В процессе сборки печатных плат паяльная паста и флюс незаменимы и играют важную роль в креплении компонентов к плате. Иногда любители электроники, студенты и даже некоторые инженеры могут их путать. Поэтому важно понимать различия между паяльной пастой и флюсом и то, как они помогают формировать надежные паяные соединения.
Что такое паяльная паста и флюс?
Паяльная паста состоит из флюса и порошкообразного припоя, что придает ей пастообразную консистенцию. Она доступна в вариантах с содержанием свинца и без свинца и может образовывать надежные паяные соединения. Однако флюс сам по себе не может помочь в образовании паяных соединений, поскольку является лишь химическим чистящим составом. Он может удалять оксиды или предотвращать их образование, что в значительной степени способствует образованию прочного металлургического соединения с помощью расплавленного припоя. Таким образом, паяльная паста и флюс значительно отличаются друг от друга, но при этом связаны между собой.
Паяльная паста и флюс: в чем основные различия?
Теперь, когда вы имеете общее представление о паяльной пасте и флюсе, давайте более подробно рассмотрим, чем они отличаются. Это сравнение поможет вам лучше понять их и устранить любую предыдущую путаницу.
1. Состав
Состав паяльной пасты
- Свинцовая паяльная паста — Sn63/Pb37 (63 % олова, 37 % свинца) и флюс.
- Бессвинцовая паста — SAC305 (96,5 % олова, 3 % серебра, 0,5 % меди) и флюс.
Состав флюсовой пасты
- Смола — служит в качестве основного материала с высокой термостойкостью, низкой летучестью, непроводящими и некоррозионными свойствами.
- Активаторы — обычно используются органические кислоты или галогениды аминов для повышения очищающей способности. Они могут активироваться при высоких температурах пайки, химически разрушая или растворяя оксиды металлов.
- Растворители и связующие вещества — используются для регулирования вязкости и улучшения распределяемости флюса, обеспечивая надлежащее прилипание к контактным площадкам перед нагревом.
- Добавки — добавляются для улучшения характеристик, таких как повышение стабильности, контроль остатков или улучшение очищаемости.
2. Физическая форма и цвет
Благодаря высокому содержанию металла паяльная паста имеет серый цвет и похожа на замазку. Благодаря густой консистенции паста может удерживать компоненты на плате для последующей пайки. Флюс обычно имеет желтовато-белый или прозрачный цвет и может быть жидким, пастообразным или твердым. В зависимости от способа нанесения он может продаваться в бутылках, шприцах, банках или удобных флюсовых ручках.
3. Паяльная паста и флюс: какую функцию они выполняют?
Основные функции паяльной пасты
- Обеспечивает среду для склеивания компонентов.
- Действует как временный клей, удерживающий компоненты на месте.
- Обеспечивает хорошее смачивание и адгезию паяных соединений.
Основные функции флюса
- Удаляет оксиды с поверхности металлов, подлежащих пайке.
- Облегчает течение расплавленного припоя и улучшает адгезию.
- Предотвращает образование новых оксидов во время пайки.
4. Паяльная паста и флюс: различия по типу
Типы паяльной пасты: классификация по размеру частиц
Меньший размер частиц позволяет печатать с более мелким шагом и обеспечивает более высокую точность паяных соединений. С увеличением номера типа размер частиц припоя становится меньше.
- Тип 1 – 150–75 мкм
- Тип 2 — 75–45 мкм
- Тип 3 – 45–25 мкм, стандартный выбор для большинства применений SMT
- Тип 4 – 38–20 мкм, идеально подходит для компонентов с мелким шагом
- Тип 5 – 25–10 мкм, используется для компонентов с ультрамелким шагом
- Тип 6 – 15–5 мкм
- Тип 7 – 11–2 мкм
- Тип 8 – 8–2 мкм
Типы паяльной пасты
Каждый флюс имеет разные свойства, и при выборе необходимо учитывать требования к сборке. Ниже приведены три распространенных типа флюсов:
- Традиционный канифольный флюс — это наиболее распространенный тип флюса, полученный из канифоли, который не вызывает коррозию и обладает изолирующими свойствами. Для большинства электронных устройств канифольный флюс является безопасным, особенно при использовании бессвинцового припоя. Он подходит для переделки и ручной пайки.
- Водорастворимый флюс — как следует из названия, этот флюс состоит из водорастворимых органических компонентов, что облегчает последующую очистку. Он эффективно удаляет оксиды и часто используется в высоконадежных устройствах, но после использования его необходимо тщательно очистить, чтобы избежать коррозии.
- Неочищаемый флюс — этот флюс разработан так, чтобы оставлять как можно меньше остатков, благодаря чему последующая очистка не требуется. Он широко используется при сборке бытовой электроники, такой как смартфоны, ноутбуки и т. д.
5. Методы нанесения
Существует два основных метода нанесения паяльной пасты: дозирование и трафаретная печать. Дозирование — это относительно простая техника, при которой с помощью дозирующего аппликатора или аналогичного инструмента паяльная паста точно наносится на указанные места на плате. Также можно использовать автоматический дозатор. Этот метод подходит для прототипирования или мелкосерийного производства. При трафаретной печати используется трафарет для печатных плат с отверстиями, соответствующими контактным площадкам печатной платы, для нанесения паяльной пасты на определенные участки. Он идеально подходит для крупносерийного производства и компонентов SMT с мелким шагом.
С помощью флюса его легко наносить. Вы можете использовать флюсовую ручку, шприц или кисть, чтобы нанести тонкий, равномерный слой флюса на нужные участки. Убедитесь, что покрытие полное, но не наносите слишком много. Перед пайкой не забудьте удалить излишки флюса.
6. Хранение и срок годности
Обратите внимание, что паяльная паста подвержена порче. Это связано с тем, что паяльная паста содержит флюс, а активаторы в флюсе медленно реагируют с паяльным порошком при комнатной температуре. Поэтому паяльная паста со временем портится. Обычно паяльную пасту необходимо хранить в холодильнике при температуре 0-10 °C, что также способствует продлению срока хранения. При надлежащих условиях хранения срок годности большинства коммерчески доступных паяльных паст составляет от 6 до 12 месяцев.
Изменения температуры и времени не оказывают значительного влияния на флюс. В закрытой упаковке флюс может храниться при комнатной температуре в течение 1–2 лет. Флюсовая сердцевина внутри паяльной проволоки обычно считается не имеющей срока годности, особенно при хранении в закрытом пакете.
Флюсовая паста и паяльная паста: простое сравнение
| Аспект | Паяльная паста | Флюс |
| Состав | Свинцовый или бессвинцовый припой в виде порошка, смешанный с флюсом | Смола, активаторы, растворители, связующее вещество и добавки |
| Физическая форма и цвет | Серая густая паста | Жидкость, гель, паста или твердое вещество |
| Основная функция | Удерживает компоненты, способствует смачиванию и адгезии, образует паяные соединения | Удаляет оксиды, способствует течению припоя, предотвращает окисление |
| Хранение и срок годности | Короткий срок хранения, обычно требует охлаждения | Более длительный срок хранения, обычно хранится при комнатной температуре |
| Типы | Тип 1–8 (различные размеры частиц) | Водорастворимый флюс, канифольный флюс, флюс, не требующий очистки |
| Требования к очистке | Паяльная паста, не требующая очистки, обычно не требует очистки, другие типы могут потребовать удаления остатков | Часто требует очистки после использования, за исключением флюса, не требующего очистки |
| Методы нанесения | Трафареты для печатных плат или дозаторы | Кисть, распыление, погружение или дозирование |
| Примеры использования | пайка переплавлением | Ручная пайка или доработка |
| Независимое использование | Флюс уже включен в паяльную пасту | Независимое использование при ручной пайке или поддержка пайки оплавлением |
| Термическая реакция | Плавится для создания паяных соединений | Активируется при высоких температурах |
Как паяльная паста и флюс работают вместе в процессе сборки печатных плат
Паяльная паста и флюс тесно взаимодействуют во время сборки печатных плат, обеспечивая высокое качество пайки. Перед пайкой паяльный сплав в паяльной пасте удерживает компоненты на контактных площадках. Флюс удаляет оксиды с паяемых поверхностей и улучшает смачиваемость припоя, подготавливая их к пайке.
Паяльная паста плавится до жидкого состояния, образуя паяные соединения во время пайки оплавлением. По мере повышения температуры флюс в паяльной пасте активируется, удаляя примеси и облегчая течение расплавленного припоя.
Паяльная паста и флюс работают вместе, чтобы обеспечить надежность и прочность паяных соединений, что в конечном итоге приводит к высокому качеству PCBA.
Флюс для пайки и паяльная паста: как они влияют на надежность паяных соединений
Прочность, проводимость и качество паяных соединений напрямую влияют на общую производительность и срок службы электронных устройств. Паяльная паста и флюс играют решающую роль в формировании паяных соединений. Ниже приведены ключевые факторы влияния:
- Прочность паяных соединений: точное нанесение паяльной пасты и контролируемая техника рефлоу могут обеспечить более высокую прочность паяных соединений. Флюс может очистить поверхность, а также способствовать формированию прочных соединений.
- Проводимость паяных соединений: правильное использование паяльной пасты позволяет создавать однородные и стабильные паяные соединения, обеспечивая тем самым хорошую проводимость. Флюс дополнительно повышает проводимость паяных соединений, удаляя примеси и оксиды.
- Качество паяных соединений: уменьшение пустот в паяных соединениях приводит к более стабильному качеству и помогает продлить срок службы. Флюс также может снизить риск коррозии, тем самым еще больше продлевая срок службы.
Заключительные слова
Паяльная паста и флюс являются важными материалами в процессе сборки печатных плат, которые вместе обеспечивают хороший результат. Профессионалам необходимо понимать их различия и правильное применение, чтобы добиться надежных паяных соединений и стабильного качества сборки. Выбрав правильную паяльную пасту и флюс, вы можете значительно улучшить общую производительность производства.
Часто задаваемые вопросы о флюсовой пасте и паяльной пасте
1. Паяльная паста лучше флюса?
Между паяльной пастой и флюсом нет превосходства или неполноценности. Они выполняют разные функции и дополняют друг друга.
2. Можно ли использовать паяльную пасту в качестве флюса?
Нет. Паяльная паста не может заменить флюс. Паяльная паста содержит флюс, но ее основное назначение — создание паяных соединений во время переплавки. Флюс предназначен только для очистки поверхностей и улучшения смачивания. Если использовать паяльную пасту в качестве флюса, она не будет течь и очищать должным образом, что приведет к плохому качеству паяных соединений.
3. Почему паяльную пасту необходимо хранить в холодильнике?
Флюс в паяльной пасте содержит активаторы, которые очень активны при высоких температурах, но их активность замедляется при низких температурах. Хранение в холодильнике может продлить срок годности паяльной пасты.
4. Что произойдет, если я не буду использовать флюс при пайке?
Без флюса металл окисляется, что препятствует образованию паяного соединения, в результате чего паяные соединения становятся слабыми и ненадежными.
