Виды и способы нанесения паяльных паст

Паста для пайки: какие бывают виды данного состава и их особенности

Пайка деталей к поверхности печатной платы осуществляется главным образом пи помощи паяльной пасты. Состав паст может сильно различаться, но в основном главные компоненты — припой, флюс и связующее вещество. Любая паста для пайки внешне представляет собой густую и вязкую смесь химических веществ.

Особенные качества материалов для пайки

Известно, что соединения элементов при помощи пайки, возможно при использовании материала с меньшей температурой плавления.

Для простых любительских схем до сих пор применяют припой совместно с флюсом или кислотой.

Паста, содержащая в себе оба компонента, а также различные добавки, значительно ускоряет процесс пайки сложных печатных плат c smd элементами. Широко используется на производствах электроники.

Рассмотрим основные составляющие пасты для пайки:

порошкообразный припой разного качества дробления;
флюс;
связующие компоненты;
разнообразные добавки и активаторы.

В качестве материала припоя выбирают разнообразные сплавы с оловом, свинцом и серебром. В последнее время наиболее актуальными являются без свинцовые паяльные пасты.

В составе каждой паяльной пасты используется флюс, играющий роль обезжиривателя. Кроме того необходимо связующее клейкое вещество, которое облегчает установку и фиксацию smd компонентов на печатные платы. Чем больший размер платы и насыщеннее элементная плотность, тем важнее использовать более вязкие паяльные пасты.

Большое влияние на качество пайки smd компонентов влияет срок годности пасты. Так как в составе обычно находятся активные химические компоненты, срок использования и хранения ее совсем небольшой, не более 6 месяцев. При хранении и транспортировке необходимо сохранять температуру от +2 до +10. Только при соблюдении всех условий возможна качественная пайка.

Разнообразие паяльных паст

В зависимости от использования различных компонентов выделяют несколько видов паяльных паст:

отмывочные;
без отмывочные;
водорастворимые;
галогеносодержащие;
без содержания галогенов.

Свойства меняются от использования флюса, входящего в ее состав. Любая паста, которая не смывается водой, содержит в себе канифоль. Для промывки изделий от такой пасты необходимо использовать растворитель.

Общее правило для содержащихся элементов и smd компонентов — чем лучше паяемость, тем меньше надежность. Соблюдение компромисса между этими важными свойствами — залог эффективного функционирования. Применение галогеносодержащих паст значительно увеличивает технологичность, но несколько снижает надежность.

Способы применения паст для пайки

Для того чтобы получить качественное и надежное соединение smd элементов на печатной плате необходимо выполнить определенные действия:

качественная очистка и обезжиривание печатной платы с последующим просушиванием;
фиксирование платы в горизонтальном положении;
равномерное и тщательное нанесение паяльной пасты в места соединения;
установка мелких и smd элементов на поверхность платы; для более надежной пайки рекомендуется дополнительно нанести пасту на ножки микросхем;
при нижнем подогреве платы, включается фен и осторожным потоком теплого воздуха прогревается верхняя часть с установленными элементами;
после того как испариться флюс, температура фена увеличивается до температуры плавления припоя;
визуально контролируется процесс пайки;
после остывания, производится окончательная промывка печатной платы.

Основные хитрости качественной пайки

Для того чтобы качественно произвести соединение элементов при помощи пасты для пайки, следует позаботиться о некоторых моментах. В первую очередь важно очистить и обезжирить плату, особенно если заметны окислы, или плата долгое время лежала без использования. При этом желательно залудить все контактные площадки легкоплавким припоем.

Паяльная паста должна иметь удобную консистенцию. То есть она не должна быть слишком жидкой или слишком густой. Больше всего подходит «сметанная» структура, которая будет хорошо смачивать поверхность. Смачиваемость играет огромную роль в надежности и качественности паяного соединения.

При пайке smd элементов важно нанести тонкий слой пасты. Толстый слой может замкнуть выводы микросхем. Пайка простых элементов такой тонкости не подразумевает.

Обратите внимание

Если печатная плата имеет значительные размеры желательно использовать нижний подогрев феном, утюгом или при помощи специальных средств температурой от 150 градусов по Цельсию. Если это не предусмотреть, возможно коробление платы.

Излишки и остатки припоя легко удаляются паяльником с разнообразными насадками. Для примера, для удаления остатков веществ, применяемых при пайке, между ножек микросхем удобно использовать жало «волна».

Источник: http://GoodSvarka.ru/pajka/pasta/

Паяльная паста: изготовление в домашних условиях. Виды состава и правила использования

Чтобы осуществить крепление элементов методом пайки, необходимо использовать специальные материалы, которые обладают более низкой температурой начала плавления. Многие радиолюбители используют старый подход – припой. Вместе с ним необходимо применять флюс или кислоту.

Ускорить процесс пайки помогают современные составы – пасты. Они изначально включают в себя все нужные компоненты и не требуют каких либо добавок.

Каковы особенности этого материала и как правильно наносить паяльную пасту, мы попробуем разобраться.

Паяльная паста и ее свойства

Изначально данные составы использовались в технологиях типа SMT. В настоящее время их сфера распространения существенно расширилась. Паста включает такие основные компоненты:

Припой в виде порошка с разной степенью дробления. Как правило, выбираются сплавы, включающие олово, свинец, серебро. Особое распространение получили бессвинцовые пасты.
Флюс для обезжиривания.
Необходимые добавки для связывания. Они упрощают монтаж и крепление smd-компонентов на платах. Для больших размеров платы требуется более вязкая паста.
Активаторы и дополнительные компоненты.

На фото паяльной пасты можно увидеть типичные их модификации.

Однако при выборе нужно обращать внимание на соответствие материала таким требованиям:

высокий уровень проведения паяльных работ с прочностью получаемых соединений, недопущением разбрызгивания и образования шариков;
необходимые клеящие параметры, благодаря которым элементы удерживаются до проведения пайки;
устойчивость к растеканию во время начального нагревания;
отсутствие или минимальное количество остающегося после работ легко удаляемого флюса;
применимость технологии дозирования или печати трафаретного типа;
допустимость к хранению длительное время.

Разновидности

На рынке широко представлена продукция лучших производителей паяльной пасты под брендами Qualitek, UNIVERSAL, Felder, HERAEUS, ALPHA и т.д. Вся ассортиментная линейка может делиться на группы по видам:

По химическому составу флюса – галогенсодержащие и без галогенов.
По потребности в отмывании – требующие обработки и не требующие. Пасты первого вида могут отмываться водой (водорастворимые) или специальными жидкостями.
В зависимости от припоя – содержащие свинец и бессвинцовые.
По температуре – низко, средне и высокотемпературные.

Если паста не смывается водой, то в ее составе присутствует канифоль. В таком случае промывать детали надо при помощи растворителей.

Важные технические характеристики

Если вас интересует вопрос, какую паяльную пасту выбрать, то необходимо обратить внимание на физико-химические свойства смеси. Они зависят от наличия связующих компонентов, влияющих на консистенцию, клеящие параметры, уровень адгезии.

К таким свойствам относят:

состав элементов – присутствие или отсутствие свинца, наличие легирующих добавок;
величина припойных частиц по IliS;
форма частичек, что влияет на возможности дозировки;
вязкость, влияющая на технологию нанесения – потребность в дозаторе или трафарете;
уровень паяемости, определяемый окисленностью и загрязненностью припойных частиц.

Если безотмывочные пасты не вызывают коррозии, то водосмывные способны вызвать такие процессы на месте пайки, поскольку включают в себя некоторые органические компоненты.

Технология использования пасты

Если вы еще не пользовались данным составом, то вам поможет наша инструкция для работы с паяльной пастой:

сначала надо вычистить плату, обезжирить и тщательно просушить;
установить плату горизонтально и зафиксировать в таком положении;
в заданных соединительных точках равномерно наносится паста без пропусков;
мелкие и smd элементы ставятся на плату;
в некоторых случаях для большей надежности требуется обработка пастой ножек микросхем;
в случае нижнего подогрева платы необходимо запустить фен и теплым потоком прогреть верхний участок с крепящимся элементом;
после испарения флюса следует увеличить температуру до уровня плавки припоя;
паять надо постоянно контролируя процесс;
дать остыть и промыть плату.

Для манипуляций с микросхемами требуется использовать паяльник на +250 — +300 Со. Допускается применения модели 20-30 Вт и 12-36 В.

Припаять SMD- компоненты можно так:

поместите их на контактную площадку;
нанесите пасту на ножки;
под влиянием паяльника с заданной температурой паста растекается по контактному участку;
оставьте элементы для остывания.

Чтобы припаять провода, паяльную массу наносят на провода в области соединения. Затем к пасте прикладывается паяльник.

Изготовление в домашних условиях

Часто готового паяльного материала не оказывается под рукой, поэтому целесообразно знать, как сделать паяльную пасту своими руками. Для этого нужно подготовить прутик оловянно-свинцового припоя и жир для пайки. Если второго компонента у вас нет, то заменить его смогут обычный вазелин плюс флюс ЛТИ-120.

Припой нужно тщательно измельчить при помощи напильника, надфиля и механической насадки с дрелью. Крошка должна получиться мелкой. Ее собирают в емкость и добавляют вазелин в соотношении 1:1, а также немного флюса.

Ингредиенты перемешиваются. Для качественного смешивания смесь следует подогреть на водяной бане. Хранить ее можно в большом медицинском шприце. С помощью него затем паста и будет наноситься на требуемые участки.

Фото паяльной пасты

Также рекомендуем просмотреть:

Помогите проекту, поделитесь в соцсетях 😉

Источник: http://sdelatlegko.ru/payalnaya-pasta/

Паяльные пасты: как пользоваться? Паяльная паста своими руками :

Любой вид электронной техники – это совокупность печатных плат и схем, без которых функционирование электроники невозможно. Прочность и надежность паяльных соединений на этих поверхностях зависят не только от профессионализма работника, исправности станка, но и от используемого вещества для пайки, соблюдения правил его эксплуатации и условий хранения.

Общие сведения

Паяльная паста представляет собой пастообразную массу, которая состоит из множества маленьких частиц припоя сферической формы, флюса и разных добавок. Зачем она нужна и что с ней делать?

Пасты паяльные используются для поверхностного монтажа электронных компонентов методом пайки на печатных платах, гибридных интегральных схемах, подложках из керамики. После нанесения на поверхность состав сохраняет активность в течение нескольких часов. Сфера применения – промышленность.

Какой должна быть

Паяльная паста должна соответствовать определенным требованиям:

не окисляться;
быстро не распадаться на слои;
сохранять свойства вязкости и клейкости;
оставлять исключительно удаляемые отходы после пайки;
не разбрызгиваться при воздействии источника нагрева с высокой концентрацией;
не оказывать отрицательное влияние на плату с технической точки зрения;
поддаваться воздействию традиционных растворителей.

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:

Канифольные. Основным составным элементом является очищенная натуральная смола, которая добыта из древесины сосны. Канифольные флюсы делятся на неактивированные, среднеактивированные и активированные слабокоррозионные. Для первых свойственны минимальные показатели активности, вторые достаточно легко поддаются очистке, обеспечивают хорошее смачивание и растекаемость припоя, третьи характеризуются наибольшими показателями активности и низким уровнем спроса.
Водосмываемые. Содержат органические кислоты. Применение водосмываемого активного флюса является гарантом получения хорошего результата пайки, при этом существует необходимость отмывки деионизированной водой, имеющей температуру 55-65 градусов.
Безотмывные. Не нуждаются в отмывке. Произведены на основе смол натурального и синтетического типа. Удельный вес смолы в составе таких флюсов составляет 35-45%. Проявляют среднюю активность, их остатки после пайки не являются коррозионными и проводящими, а концентрация твердых осадков может достичь максимум 2%.

Свойства

Вязкость

Это не что иное, как густота паяльного пастообразного вещества. Паста наделена способностью изменения степени своей вязкости при воздействии нагрузки механического типа. Определить ее можно с помощью специальных приборов: вискозиметров Брукфилда и Малкома. Как правило, этот показатель указывается методом маркировки.

Осадка

Паяльные пасты обладают способностью увеличиваться в размерах после, того как отпечаток нанесен на поверхность. Рассматриваемый показатель должен находиться на низком уровне, поскольку значительное увеличение размеров отпечатка паяльной пасты является причиной образования перемычек.

Время сохранения свойств

Находит свое отражение в таких показателях, как наибольшее время пребывания вещества на трафаретке до нанесения или после нанесения, которое не влечет за собой деградацию свойств.

Важно

В большинстве случаев значение первого параметра находится в пределах 8-48 часов, второго — 72 часа. Фиксируются эти показатели производителем на упаковке.

Причем может быть указан как один параметр (любой из двух), так и оба.

Клейкость

Идентифицирует возможность паяльной пасты удерживать SMD-компоненты на своих местах после инсталляции их на поверхность и до паяльной процедуры. Степень клейкости свидетельствует о «жизнеспособности» пасты и определяет ее срок годности.

Вычисляется посредством реализации специального теста, при котором используется традиционный тестер, способный измерять силу, необходимую для передвижения элемента определенных весовых параметров с площади пастообразного вещества тех или иных размеров.

Наличие клеистой способности и ее уровень зависят от типа паяльной пасты. В среднем же время удержания находится в диапазоне 4-8 часов, в то время как максимальный показатель, который характерен для ряда паст, может достигать 24 часов и более.

Паяльная паста: как пользоваться

Правила эксплуатации условно можно разделить на три блока:

1. Общие условия использования:

помещение, где производятся паяльные работы, должно быть чистым, не являться источником или местом сосредоточения пыли или каких-либо иных загрязнений;
в целях индивидуальной защиты использовать защитные очки для глаз и перчатки для рук;
для отмывки уже нанесенной пасты с поверхности платы применять изопропиловый спирт или другие вещества-растворители.

2. До вскрытия упаковочной тары:

поместить пасту в помещение, в котором температурный режим находится в пределах 22-28 градусов, а влажность – 30-60%;
перед тем как открыть упаковку, выдержать пасту при комнатной температуре как минимум пару часов, при этом прибегать к применению искусственных способов разогрева вещества категорически запрещено;
в процессе работы паяльное вещество следует регулярно перемешивать.

3. После вскрытия упаковочной тары:

нанести на трафаретное полотно приблизительно 2/3 от всего количества паяльного вещества;
учитывая скорость производственного процесса, по мере использования нанесенной пасты необходимо добавлять небольшими порциями оставшееся паяльное вещество;
если печатные работы завершены, а паяльная паста для поверхностного монтажа осталась, ни в коем случае нельзя смешивать ее с новой, а хранить следует в отдельной емкости в холодильном оборудовании;
если паяльные работы не окончены, для их продолжения можно использовать как начатую паяльную пасту, так и новую, главное условие здесь – смешать ранее вскрытую пасту в соотношении 1:2 с новой и тщательно перемешать для получения однородной массы;
монтаж компонентов на печатную плату следует произвести как можно быстрее, собственно говоря, такими же ускоренными темпами ее нужно потом и пропаять;
в случае возникновения вынужденной паузы в работе, которая превысит 60 минут, остатки паяльной пасты (то есть той пасты, которая была нанесена на трафарет, но использована не до конца) убрать в специальную емкость и плотно ее закрыть;
в целях получения высококачественной трафаретной печати рекомендуется производить очистку трафаретного полотна каждые 40-45 минут.

Способы нанесения

Паяльные пасты могут быть нанесены двумя способами: каплеструйным и трафаретным. Первый основан на использовании диспенсеров, а второй – на применении трафаретных принтеров.

Каплеструйный метод

Диспенсерная печать – способ нанесения паяльного вещества посредством его «выстреливания» при практически комнатных температурных показателях (около 30 градусов) из картриджа через эжектор на печатную плату именно в то место, в которое следует нанести пасту, исходя из схемы платы.

Картридж находится в постоянном движении, следуя по ординате и абсциссе над поверхностью печатной платы. От него зависит правильность нанесения паяльного слоя. Картридж останавливается именно там, где нужно, и точно в то время, когда нужно, благодаря исправно функционирующей приводной системе.

В домашних условиях могут использоваться не эжектор и картридж, а другой дозатор паяльной пасты – шприц.

Трафаретный метод

Пользуется наибольшей популярностью, подразумевает нанесение пасты на паяльную поверхность посредством продавливания через апертуры в трафаретном полотне специально предназначенным инструментом – ракелем. При этом ракель совершает перемещательные движения по поверхности трафарета в горизонтальном положении.

Пошаговая инструкция при трафаретном методе:

Шаг 1. Зафиксировать паяльную поверхность (плату) в рабочей зоне.
Шаг 2. Совместить с абсолютной точностью паяльную плату и трафарет.
Шаг 3. Выдавить или нанести необходимое количество паяльной пасты на трафаретное полотно.
Шаг 4. Нанести пастообразное вещество через трафарет, используя ракель.

Шаг 5. Проверить качественные характеристики нанесения паяльного вещества.
Шаг 6. Снять паяльную поверхность.
Шаг 7. Произвести очистку трафарета.

Условия хранения

Паяльные пасты требуют не только соблюдения правил эксплуатации, но и особых условий хранения, основные среди них следующие:

температура помещения, где хранится вещество, не должна превышать 25°С;
температурный диапазон хранения пасты зависит от производителя и может находится в пределах 4-10°С;
годность пасты при хранении в рекомендуемых условиях для составов с водосмываемыми флюсами составляет 3-6 месяцев, а с несмываемыми – 6-12 месяцев;
пайка паяльной пастойдолжна осуществляться в помещении, где показатель относительной влажности соответствует 60-80%.
начатые пасты разрешается хранить не более 12 часов;
в целях снижения степени деградации, которая осталась от предыдущего процесса пайки, в новых паяльных работах пасту задействовать можно, но только с добавлением новой;
банки, картриджи и шприцы с паяльным веществом хранить следует только в вертикальном положении, наконечниками шприцов вниз для исключения возможности расслоения.

Температурный режим

Паяльные пасты чувствительны к существенно низким и высоким показателям температуры.

Учитывая то, что в основе содержатся два материала различной плотности (флюс и припой), считается возможным естественный процесс расслоения флюса и других составных элементов паяльного вещества, а также возникновение тоненького слоя флюса над поверхностью.

Нахождение пасты под воздействием высоких температур продолжительное время приводит к значительному расслоению флюса и оставшейся пасты, является причиной образования толстого приповерхностного слоя флюса.

Что же получается в результате? А получается, что паста паяльная лишается своих свойств, а, следовательно, нанесение ее на поверхность будет дефективным. Температурный режим, показатели которого выше 30°С, и вовсе спровоцирует химическое разложение паяльного вещества.

При воздействии низких температурных показателей паста теряет свою смачивающую способность, поскольку активаторы флюса частично или полностью переходят в осадок. Составы некоторых производителей все же можно хранить при температуре от –20 до +5°С.

Воздействие влаги

Наиболее пагубное воздействие на паяльную пасту оказывают не низкие и высокие температуры, а влага.

Если уровень влажности повышен, припойные шарики, находящиеся в составе пасты, начинают окисляться быстрыми темпами, что приводит к трате активаторов флюса с целью произведения очистки шариков, а не на паяемые поверхности, как это должно быть.

При попадании влаги паста растекается, образуются перемычки и шарики припоя, разбрызгивается флюс/припой, смещаются электронные компоненты в процессе пайки, уменьшается время удержания компонентов электронного типа.

Можно ли сделать в домашних условиях

Может ли быть создана паяльная паста своими руками дома? Конечно, да!

Рецепт 1

Ингредиенты: пальмоядровое масло, хлористый аммоний (5-10%), солянокислый анилин.

Способ приготовления: хлористый аммоний и солянокислый анилин смешать с пальмоядровым маслом до получения однородной пастообразной массы.

Рецепт 2

Ингредиенты: масло растительного происхождения (100 г), жир говяжий (300 г), канифоль натуральная (500 г), хлористый аммоний (100 г).

Способ приготовления: масло, жир и канифоль расплавить в широкой фарфоровой чашке на водяной бане. Растереть аммоний в порошок и добавить в смесь. Тщательно перемешать до получения пасты.

Рецепт 3

Ингредиенты: хлористый аммоний (100 г), масло минеральное (900 г).

Совет

Способ приготовления: растереть ингредиенты в ступе из фарфора. Хранить в стеклянном сосуде закрытого типа.

Источник: https://www.syl.ru/article/199806/new_payalnyie-pastyi-kak-polzovatsya-payalnaya-pasta-svoimi-rukami

«Много паяем» или «Трафареты и Паяльная печь» — DRIVE2

В моей работе иногда бывают заказы, где надо собрать 10 и более абсолютно одинаковых плат. Это не проблема, когда на плате мало элементов.

Но когда их становится больше десятка, точек пайки — за 50, а самих плат надо собрать 20-30 за день, то поневоле начинаешь задумываться о смене рода деятельности. Я просто стал дико уставать от паяльника. Да и спина — не железная.

Сборку модулей управления для Олимпиады в Сочи я вспоминаю с содроганием (об этом мне еще предстоит рассказать).

Ручная пайка комплекта из 50-ти одинаковых контроллеров за 2 дня надолго отбивает желание повторять такое же еще раз.

Вот и стал я задумываться о том, как же упростить и ускорить сборку таких небольших партий. Отдавать их монтажникам невыгодно из-за потери времени.

Комплектация заказа, подбор всех компонентов, написание тех-задания и дорога туда-обратно 2 раза занимают столько же (а то и больше) времени, сколько я потрачу на сборку несчастных 10-20 плат самостоятельно.

Давно уже засматривался на пайку с паяльной пастой. Вот и дозасматривался…

Далее в тексте будут присутствовать фото и видео из просторов интернета. Заранее приношу всем авторам извинения и при вашем желании готов немедленно указать авторство или удалить их из оригинала статьи на сайте Драйв2.

НАНЕСЕНИЕ ПАЯЛЬНОЙ ПАСТЫ

Обратите внимание

Есть два основных способа нанесения паяльной пасты — каплеструйный и трафаретный. В первом используются так называемые диспенсеры, во-втором — трафаретные принтеры.

Каплеструйный робот

Нанесение паяльной пасты на ручном трафаретном принтере

В домашних условиях диспенсеры заменяются обычным выдавливанием пасты из шприца на плату, а трафаретные принтеры — размазыванием пасты через трафарет пластиковыми картами и прочими подручными инструментами.

Можно конечно и руками давить из шприца, но попробуйте повыдавливать пару сотен отдельных капелек и вы забросите это дело далеко и надолго. Можно купить полуавтоматический диспенсер, китайские товарищи предлагают как минимум пару десятков довольно-приемлемых по цене вариантов.

Там все просто — нажал на педаль и из иголки выдавилось строго-отмеренное количество пасты.

Ручной диспенсер, один из немногих. На рисунке нет компрессора.

Скорость работы резко возрастает, затрачиваемые усилия — резко уменьшаются. Но есть одно неудобство — для диспенсера нужен сжатый воздух. А значит нужно еще покупать и компрессор. А для дома компрессор — это шумно и громоздко. Поэтому начинаем смотреть в сторону трафаретной печати.

Трафаретное нанесение паяльной пасты

Поинтересовался стоимостью изготовления профессионального трафарета на один свой заказ и несколько… передумал. За изготовление металлического трафарета с меня запросили 8тр.

Учитывая, что один трафарет мне может понадобиться всего лишь один раз — это слишком дорого! Да и сам ручной трафаретный принтер, куда крепится этот трафарет и сами платы — дорогая штука. Есть вариант — заказать резку пластикового трафарета лазером в любой рекламной фирме.

Начал поиски в этом направлении и чисто случайно наткнулся на сайт, там автор дома режет трафареты плоттером.

Читайте также: Труба чугунная sml 110

Это уже мой трафарет для Комфортных поворотников, панель из 4х плат.

А у меня как раз с Амазона пришел маленький домашний плоттер А4 Silhouette Portrait. Заказывал его для резки наклеек, а тут такое совпадение! Да еще и тот товарищ написал скрипт быстрой конвертации платы в трафарет для Eagle Cad. А я как раз все разрабатываю в этой программе! Уж повезло — так повезло! =)

Мой плоттер формата A4, рядом для масштаба — крышка от объектива зеркалки.

Да, может показаться, что заказать трафарет у рекламщиков за 200р это дешевле, чем купить плоттер за 6тр, плюс сам пластик.

Но когда делаешь трафарет, а потом оказывается что ты чуть-чуть ошибся и надо заказывать новый… да еще и под очередной заказ надо 2 разных трафарета… да и вот для этого тоже неплохо бы изготовить, а я забыл… да еще и наклеек порезать… да не забыть зайти забрать заказанные трафареты… да ну их всех!
Конвертнул сам дома, порезал на плоттере. Ошибся? Исправил и порезал опять. Наклейки? Нарисовал и порезал. Майки сделать? Взял и сделал. Об этом тоже постараюсь рассказать, тема интересная. Уже наделал себе эксклюзивных маек =)

А теперь простая инструкция для Eagle Cad и плоттера Silhouette Cameo:

Важно

1. Скачиваем вот эту штуку и кладем ее в папку ULP, где у вас установлен Eagle2. Открываем свою плату в Eagle3. Открываем ULP (меню File, пункт Run ULP или нажать кнопку ULP в Панели инструментов, найти cream-dxf.ulp и запустить его).4. Снимаем галку с пункта «Cut two times…», остальные оставляем по-умолчанию.

5. Нажимаем Run и получаем в папке с вашим проектом два файла с расширением DXF (файлы filename-tcream.dxf и filename-bcream.dxf для верхней и нижней стороны платы)

Все, теперь у нас есть два файла трафарета в формате AutoCad для обеих сторон платы. Если нужна только одна сторона, вторую смело отправляем в корзину. Дальше можно конвертировать в любой формат и резать на любом плоттере, но для Silhouette Cameo/Portrait пригодится следующая инструкция:

1. Заходим в настройки программы Silhouette Studio (все это справедливо для программы версии 3.0)2. В меню «Параметры импорта» в разделе «При импорте DXF» выбрать пункт «Как есть». Тогда будет открываться в размере 1:1, а не растягиваться на всю страницу.3. В меню «Расширенные» в разделе «Размер пакета» выбрать «500 байт».

Без этого при резке сложных трафаретов на медленной скорости возможны потери связи с плоттером и прерывание резки трафарета.4. Открываем наш DXF файл5. Перемещаем его на нужную часть листа6. Если надо, то редактируем его. Я, например, удаляю некоторые площадки, на которые мне не надо наносить паяльную пасту.

Это могут быть площадки краевых разъемов, для тестовых контактов, для дальнейшего припаивания проводов и разъемов. Паяльная паста гораздо дороже, чем обычный припой, которым в последствии паяются различные выводные элементы и провода.7. Файл filename-bcream.dxf будет отображаться в зеркальном виде, поэтому можно его отразить зеркально (Объект-Отразить-Отразить горизонтально).

Обычно это не нужно, ведь можно просто перевернуть сам вырезанный трафарет.8.

В «Настройках резки» добавляем новый материал кнопкой «+» и устанавливаем следующие настройки:— резак выставить на значение «1» (и физически повернуть его на цифру 1)— скорость «1см/сек» (минимальная скорость, это не позволит ножу задирать пленку и сделает линии реза максимально ровными)— толщина «33»Если пластик плохо прорезается, то можно отметить «Двойную резку» и плоттер будет проходить каждую площадку по два раза. Обычно этого достаточно для большинства пластиков.

9. Приклеить лист пластика на кэрриэр и отправить на резку

Я режу трафареты на рекламном пластике толщиной 0.2мм. Эту толщину плоттер режет довольно легко и с такой толщиной трафарета на плате остается достаточное количество паяльной пасты для пайки практически всех размеров smd-компонентов. Если вы используете типоразмеры 0603 и меньше, то можно делать трафареты и толщиной 0.1мм. Это еще сократит расход паяльной пасты.

Совет

Дальше все проще. Делаем оправку для вашей платы. Я не стал изобретать что-то оригинальное и просто скрепил несколько плат такой же толщины малярным скотчем, аккуратно и ровно совместил трафарет с нужной платой и приклеил трафарет с одной стороны к оправке. Теперь вставляем плату и наносим пасту, вынимаем готовую, вставляем новую…

Ручной трафаретный принтер за 5 минут.

Дальше на трафарет наносится немного паяльной пасты и скребком (у меня одно время им служила пластиковая кредитка или визитка) размазывается по плате. Поднимаем трафарет — паста нанесена!

Очччень даже неплохой результат для самого первого раза!

Кстати, пасту я использую Kester R276. Так получилось, что она была первой, которую мне посоветовали и она меня устроила по всем параметрам (кроме цены) =) Пока периодически тестирую разные другие пасты на предмет замены Кестеру.

Паяльная паста в шприце 35г, состав указан прямо на нем.

РАССТАНОВКА ДЕТАЛЕЙ

Для этого можно использовать обычный или вакуумный пинцет. И для того, и для другого требуется некоторая сноровка. Отличие в том, что при обычной пайке не страшно, если рука дрогнет и деталь сместится. Здесь же вы можете смазать пасту и придется тратить силы на восстановление площадки. На третьей по-счету плате у меня стало все получаться с первого раза.

Но неудобно брать детальки из ленты пинцетом, а высыпав их на стол приходится потом некоторые переворачивать. Я обратил внимание на вакуумные пинцеты. Сначала собрал свой из маленького воздушного насоса (как в аквариумных компрессорах, только не выдувает, а всасывает воздух). Но колхоз продержался недолго и я плюнул на все и купил себе Актаком АТР-9382.

Вакуумный захват, а вернее даже два захвата в одном. Удобно, не надо тратить время на смену иголок для smd-резисторов и микросхем. А по цене немногим дороже одноканального получилось.

Нисколько не пожалел. Теперь можно брать компоненты прямо из ленты, предварительно только сняв защитную пленку, и сразу ставить их на плату. А мощность насоса подобрана так, что поставив детальку на плату она «приклеивается» к паяльной пасте и сама отлепляется от пинцета. Очень удобно!

Компоненты расставлены и готовы к отправке в печь. При плавлении пасты они сами отцентруются и выровняются.

ПАЙКА В ПЕЧИ

Ооо! Это незаконченная еще история =)
Изначально смотрел в сторону покупки готовой печи Puhui T-962A, но название печи подкачало =) Шутка.

Один из клонов T-962.

Обратите внимание

Просто судя по отзывам эта печь вовсе не такая крутая, как мне показалось в начале и нужно было ее дорабатывать до более-менее нормального состояния. А учитывая ее цену и стоимость доработки я отказался от покупки этой печи и стал смотреть в сторону самодельных вариантов.

Для мелких серий в домашних условиях — идеальный вариант. Приобрел за копейки б/у мини-печь Supra MTS-302, испытал ее… Оказалось, что в ней очень даже неплохая равномерность прогрева и для простого домашнего варианта паяльной печи она подойдет.

Тем более, что у нее есть и верхний, и нижний ТЭНы. А здесь очень важно, что бы было именно длинноволновое инфракрасное излучение.

Поэтому нагрев самодельными галогенками не дает толковой пайки и кипятит все детали, в отличии от равномерного прогрева всей платы с деталями и пастой длинноволновыми инфракрасными излучателями, которыми и являются обычные ТЭНы.

Сверху еще две конфорки, можно одновременно запекать платы и варить пельмени =))))

На каждую нормальную паяльную пасту есть даташит, в котором указаны характеристики пасты и в каком режиме надо паять.

Так, например, для моей R276 ее нужно сначала нагреть до температуры 140 градусов со скоростью не более 2,5 градуса в секунду, потом выдержать полторы минуты, плавно повышая температуру до 160 (в это время флюс смачивает все поверхности и подсыхает, исключая при плавлении его кипение и разбрызгивание припоя), а потом быстро нагреть до 210 для пайки и остудить. Ффффух, выдохнул =)Для всего этого есть специальные PID-контроллеры, которые не только жестко держат заданную температуру (неважно, какая печь и какие ТЭНы, подстраивается сам), но и позволяют задавать температурные точки и интервалы времени. С его помощью можно реализовать тот термопрофиль, который нам нужен для конкретной паяльной пасты. Но… опять же — хорошие PID-контроллеры стоят хороших денег. А делать его самому — очень многое нужно изучить для написания толковой прошивки с ПИД-регулированием. Формулы там еще те!

Я поступил проще — заказал у китайцев PID-регулятор за 450р, который может строго поддерживать температуру и по его приезду модернизирую его до уровня PID-контроллера.

PID-регулятор температуры, термопара и твердотельное реле для включения ТЭНов

Но это — в будущем. А пока у меня главный ПИД-регулятор — это я с термометром на термопаре, секундомером и знаниями, с какой частотой надо щелкать выключателем ТЭНов для выдерживания термопрофиля =)))

Ищу работу — запекание плат с секундомером в руке. =)

Важно

Самого главного — увеличение скорости и уменьшении сил — я добился. Сборка и пайка панели из 24-х плат для моих Комфортных Поворотников раньше занимала по времени 6-8 часов, теперь это все занимает максимум 3,5 часа от момента нанесения пасты на первые платы и до момента тестирования всех плат на работоспособность.

К отправке в печь. На запаянных платах брак — 0%!

Источник: https://www.drive2.ru/b/1082198/

Паяльные пасты и методы их нанесения на печатные платы

Презентация студента группы 03-425 Новикова Николая

Паяльные пасты

Паяльная паста (припойная паста) — механическая смесь порошка припоя, связующего вещества (или смазки), флюса и некоторых других компонентов.

Характеристики паяльных паст

Используются оловянные припои как свинцовые, так и безсвинцовые.

Наиболее часто бывает 25 — 45 мкм

Обычно в диапазоне 300 — 1200х103 сПз.

Чаще всего используется сферическая.

Форма частиц паяльных паст

Изготовление паяльных паст

Измельчение в струе.

Пруток припоя вводится в струю газа с нейтральной средой:

Окисление – восстановление
Сажа
Эл. Дуга (без сажи)

Изготовление паяльных паст

Измельчение разбрызгиванием

Центрифугирование:

Расплавленный металл льется на вращающийся диск
Остывает в полете до стенки

Изготовление паяльных паст

Гранулянт из капель:

Расплавленный металл дозированно (по капле) падает в воздухе в жидкость
В полете на воздухе остывает до отверждения
Жидкость защищает от окисления

Основные требования к паяльным пастам

не должны окисляться, сильно и быстро расслаиваться;
желательно долго сохранять свои реологические свойства (то есть способность к вязкому течению и деформации);
не должны растекаться далеко за пределы первоначально нанесенной дозы;
не должны оставлять твёрдых неудаляемых остатков после пайки;
должны обладать клеящими свойствами;
не должны разбрызгиваться при воздействии достаточно концентрированного источника нагрева;
не должны ухудшать технических характеристик платы;
должны отмываться в стандартных растворителях.

Способы нанесения паяльной пасты

Существуют 2 основных способа нанесеия паяльной пасты:

Трафаретный

Каплеструйный