Как пользоваться паяльной пастой

Нанесение паяльной пасты в процессе поверхностного монтажа относится к наиболее ответственным этапам работы по сборке. Именно эта операция является причиной 65–70 % всех дефектов. Поэтому очень важно выбрать такие методы нанесения паяльной пасты, при которых обеспечивается точность пайки, уменьшается время пайки и сборки платы, повышается производительность всего сборочного участка.

Основные техники нанесения

В настоящее время паяльную пасту чаще всего наносят двумя способами. Использование каждого из них зависит и от предприятия, и от вида электронной продукции, которую оно выпускает.

№ 1. Метод дозирования. Его еще называют диспенсерным. Паяльная паста наносится вручную или с помощью автоматических установок-дозаторов. Такую технику рекомендуется использовать для установки на плате компонентов Flip Chip, CSP, BGA в условиях прототипного и мелкосерийного производства. Метод дозирования применяется также для работы с полупроводниковыми кристаллами, например, для крепления или герметизации. Для работы с дозаторами используется паяльная паста пониженной вязкости, работать с ней намного легче.

№ 2. Метод трафаретной печати. Паяльная паста наносится через апертуры (отверстия в трафарете) путем выдавливания ее специальным инструментом – ракелем. Оборудование для нанесения может быть автоматическим, полуавтоматическим и ручным. Первые два типа обеспечивают высокую повторяемость и точность, поэтому устанавливаются на предприятиях с серийным и крупносерийным производством.

Трафаретная печать более производительна и точна, чем диспенсерная, однако при шаге контактных площадок меньшем, чем 0,4 мм, возникают сложности. Поэтому начинают появляться другие методы нанесения паяльной пасты.

Нанесение паяльной пасты вручную

Иногда приходится паять печатные платы и микросхемы в домашних условиях. При использовании такой технологии следует учитывать следующее:

паяльная паста может наноситься на платы с очень мелкими компонентами;
можно пользоваться паяльным феном или паяльником средней мощности;
паяльную пасту применяют, только если нет качественной альтернативы.

Как правильно провести пайку ручным способом. Чтобы паяное соединение было качественным, необходимо придерживаться определенных правил:

перед началом работы хорошо обезжирить и просушить микросхему/плату;
для проведения технологической пайки плата должна быть в горизонтальном положении;
на места соединения паста наносится максимально равномерно;
при использовании фена для нижнего подогрева аккуратно просушиваем всю поверхность платы;
после того как на обрабатываемой плате испарится весь флюс, увеличиваем температуру фена, чтобы обеспечить качественное соединение.

После завершения пайки проводится дополнительная очистка с помощью специального препарата.

Особенности ручного использования паяльной пасты. Если в заводских условиях все технологические операции осуществляются автоматически, то, чтобы самостоятельно пользоваться ею, понадобятся определенные навыки. Помимо обязательного обезжиривания и просушки платы перед началом работы, обратите внимание на следующее:

субстанция пасты. Она не должна быть ни жидкой, ни вязкой, оптимальный вариант – «сметанообразное» состояние;
качество припоя. Уровень смачивания должен контролироваться на протяжении всей пайки;
на плоскость платы наносится только тонкий слой паяльной пасты, более толстый – для SMD-компонентов;
для уборки шламов и осадков, образующихся при пайке, можно использовать паяльник с насадкой в виде специального жала («микроволна»);

Срок хранения пасты при температуре +2…10 °С не превышает 6 месяцев.

Новые технологии

Для крупносерийного и массового производства ручная пайка слишком непроизводительна и неточна. Поэтому на предприятиях электроники устанавливается автоматическое оборудование, наносящее паяльные пасты способом трафаретной печати. Так как его возможности ограничены, были разработаны новые методы, более точные и более производительные. Хотя переоснащение производства, приобретение и наладка нового оборудования требуют значительных затрат, это лишь незначительно скажется на стоимости изделия, так как процесс сборки сократится. Среди основных инноваций можно назвать следующие.

Optipad. Такая технология нанесения паяльной пасты предусматривает использование светочувствительной маски. Она позволяет работать по принципу трафаретной печати. Основная маска устойчива к воздействию кислот. Трафаретная наносится поверх и является щелочеустойчивой. Возможно и обратное. В этом случае основная маска будет устойчива к щелочам, а трафаретная – к кислотам. Апертуры формируются с помощью фотолитографии, поэтому точность технологии Optipad намного выше, чем при использовании обычных трафаретов. После того как трафаретная маска нанесена, паяльная паста заполняет апертуры и, оплавившись, образует контактные площадки. Толщина припоя зависит от толщины трафарета. После охлаждения паяльная маска удаляется.

PPT (Precision Pad Technology). Технология предусматривает использование внешнего тонкого трафарета, который устанавливают на готовую печатную плату. Через апертуры паяльной маски наносится паста, после чего оплавляется. Отличие от традиционной технологии заключается в значительном повышении точности. Внешний трафарет используется только для того, чтобы подать нужное количество пасты в апертуры маски. Поэтому отсутствуют требования к его точному расположению. Все неточности будут устранены на этапе оплавления паяльной пасты.

Предложения от SNDGroup

Компания разработала уникальный материал, который позволяет соединять поверхности за доли секунды, не повреждая соединяемые компоненты. «Умная фольга» (Smart Foil) позволяет ускорить технологические процессы, снизить процент брака и повысить рентабельность производства. Материал состоит из нескольких тысяч чередующихся нанослоев никеля и алюминия, изготавливается методом магнетронного напыления.

Суть технологии. Smart Foil помещают между поверхностями, которые жестко фиксируются относительно друг друга. Затем фольга локально активируется избранным способом:

воздействием искрового разряда от источника постоянного тока;
механическим ударом посредством тонкой бериллиевой иглы;
местным нагревом до температуры +350 °С.

Преимущества. Применение «умной фольги» позволяет значительно ускорить монтаж электроники – почти в 180 раз по сравнению с классическими полуавтоматическими технологиями. Полученные соединения имеют пористость на 30 % ниже, чем те, что получены стандартным способом. При использовании Smart Foil для крепления керамических элементов брак снижается на 80 %. Технология позволяет мгновенно герметизировать корпус до заданного уровня, быстро крепить электронные платы к корпусам устройств.

К дополнительным преимуществам уникальной разработки SNDGroup относятся:

возможность внедрения в действующее производство и существующие технологические процессы;
незначительность колебаний в ценах на Smart Foil, обеспечивающая разумную себестоимость электроники в будущем;
модернизация электронного производства под нужды заказчика.

Чтобы заказать услугу или продукт от SNDGroup, свяжитесь с нами по контактному телефону или отправьте электронное письмо на указанный адрес.