Паяльная паста для светодиодов

SMD-компоненты (surface mount device) – это миниатюрные детали электронной схемы, которые крепятся на печатной плате с использованием технологии SMT (surface mount technology). Монтаж СМД-резисторов, конденсаторов, диодов, светодиодов и других компонентов рассчитан прежде всего на автоматическую сборку в промышленных условиях, но при достаточной внимательности и аккуратности может осуществляться и вручную. Какой припой лучше использовать для пайки SMD-компонентов и почему для этой цели выбирают паяльную пасту?

Особенности SMT-технологии

В отличие от THT-технологии, когда выводы деталей пропускаются в отверстия печатной платы и монтируются с обратной стороны, SMT – это поверхностный монтаж. SMD- или чип-компоненты крепятся на поверхности печатных плат со стороны токопроводящих дорожек без просверливания отверстий. Применение паяльной пасты для пайки SMD-компонентов обеспечивает более прочное соединение микросхем и плат. Состав хорошо подходит для интегральных микросхем с типом корпуса SOIC, LQFP, QFN и др. Паста наносится тонким слоем с помощью специальных дозаторов или трафаретным способом. Это позволяет экономить до 50 % припоя. В состав паяльной пасты входят:

• порошкообразный припой на основе серебра, свинца или олова;
• обезжиривающие добавки;
• связующие элементы, благодаря которым происходит фиксация деталей на плате;
• вспомогательные ингредиенты и активаторы.

Как хранить паяльную пасту

Чтобы с течением времени качество пайки с помощью пасты не ухудшалось, нужно обеспечить подходящие условия для ее хранения. Срок годности такого состава, чаще всего не превышает 6 месяцев. Важно соблюдать указанные на упаковке влажность воздуха и температуру хранения. Перед применением пасту, как правило, разогревают до комнатной температуры и только после этого приступают к работе. По истечении определенного времени субстанция может утратить часть первоначальных свойств. Пригодная к использованию паяльная паста соответствует следующим требованиям:

• обеспечивает монтаж СМД-компонентов без формирования шариков и разбрызгивания;
• обладает высокой клеящей способностью;
• не растекается при первичном нагреве;
• исключает наличие остаточного флюса на печатной плате;
• легко поддается дозированию и подходит для трафаретной печати;
• сохраняет эффективность в течение длительного времени.

Виды изделия

Предлагаемая сегодня на рынке паяльная паста классифицируется по следующим признакам:

• составу припоя – с галогенами или без. Важно учитывать, что наличие галогенов повышает технологичность паяльной пасты, но снижет надежность пайки;
• необходимости дополнительного отмывания – безотмывочная и отмывочная группы. Если паста не смывается, она содержит канифоль: для промывки деталей в этом случае используют специальные растворители. При этом водосмывные составы могут вызывать образование коррозии в местах соединений, безотмывочные пасты исключают такую возможность;
• наличию или отсутствию свинца в составе;
• рабочей температуре – высоко-, средне- и низкотемпературные модификации.

Основные технические характеристики

Паяльную пасту выбирают с учетом ее физико-химических свойств, которые зависят от технических характеристик изделия. Наиболее важные из них:

• форма, структура и размеры (мкм) частиц;
• вязкость;
• количество шлака;
• степень паяемости, которая зависит от загрязненности и окисленности частиц;
• содержание галогенов;
• содержание флюса;
• тип флюса;
• температура плавления;
• поверхностное изоляционное сопротивление;
• сопротивление водной вытяжки.

Особенности применения в заводских условиях

При монтаже SMD-элементов промышленным способом с использованием роботов-автоматов паяльная паста наносится равномерным слоем на поверхность микросхем по трафарету. После этого печатные платы с установленными СМД-компонентами размещают в печи, которую постепенно нагревают до температуры плавления припоя. Для деталей электронной схемы эта температура не опасна. Если припой расплавлен, нагрев прекращают и печь охлаждают по программе, определяемой термопрофилем. За счет такого остывания добиваются максимально прочного соединения деталей. 

Можно ли использовать пасту для ручной пайки

Самостоятельная работа с паяльной пастой требует определенных навыков от исполнителя. Для качественной пайки нужно правильно подготовить плату, очистив ее и облудив пятачки. Удалить незначительные загрязнения можно с помощь обычного ластика. После этого поверхность обезжиривают нанесением флюса. Сложность монтажа СМД-элементов вызвана их миниатюрными размерами, поэтому для качественной их пайки ручным способом нужно проявить особую аккуратность и внимательность.

Инструменты и материалы. Для ручной пайки потребуется определенный набор инструментов и материалов, который может включать:

• паяльник, предназначенный для работы с СМД-компонентами. Характерные черты такого инструмента – тонкое жало, спиральная конструкция, мощность до 12 Вт;
• специальные бокорезы, пинцет, шило (или иглу);
• лупу или увеличительное стекло – для хорошей видимости и аккуратных манипуляций с тонкими ножками SMD-компонентов;
• флюс для равномерного распределения припоя, а также шприц для его нанесения;
• спиртовой настой и канифоль (если нет флюса);
• паяльный фен.

Последовательность выполнения работ. На смазанные пастой контактные площадки устанавливают детали схемы – резисторы, конденсаторы, диоды, светодиоды и т. д. Удобнее это делать с помощью пинцета с загнутыми ножками. После того как все компоненты займут свои места на плате, начинают ее разогрев с помощью паяльного фена. Установив температуру плавления припоя, указанную в инструкции, нагревают плату, удерживая фен на расстоянии в несколько сантиметров от ее поверхности. По мере прогрева флюс испаряется, а припой приобретает светлый оттенок, плавится, растекается и становится блестящим. Фен после этого медленно отводят для постепенного остывания пасты. 

Преимущества применения

Главные плюсы паяльной пасты для СМД-компонентов:

• возможность использования для сборки электронных схем, состоящих из мельчайших элементов;
• удобство применения. Монтаж можно выполнить даже без паяльника – с помощью паяльной станции или фена. Такое оборудование обеспечивает равномерное распределение припоя и его нагрев по всей поверхности платы;
• точно дозированное нанесение состава и, как следствие, чистота платы.

Воспользоваться профессиональной консультацией по выбору лучшей паяльной пасты для светодиодов и ее применению вы можете, обратившись в компанию SNDGroup.