Классификация частиц припоя	Диаметр частиц припоя
Тип 2	75 – 45 мкм
Тип 3	45 – 25 мкм
Тип 4	38 – 20 мкм
Тип 5	25 – 15 мкм

При выборе паст с малым размером частиц следует помнить, что такая паста будет легко наноситься даже через маленькие окна в трафарете, однако при этом процесс пайки может сопровождаться разбрызгиванием шариков припоя.

Флюс-связка в составе пасты выполняет две основные функции: обеспечивает удаление оксидных пленок с поверхностей паяемых металлов при нагреве и в сочетании с порошкообразным припоем образует вязкую массу, обладающую клеящими свойствами для удержания компонентов в процессе установки и пайки.
Большинство флюсов для паяльных паст изготавливаются на основе натуральной канифоли с высокой степенью очистки или синтетических смол. Канифоль содержит слабоактивную органическую кислоту. Большинство флюсов содержат различные химически активные добавки.

 

Отличительной особенностью таких паст является применение в их составе флюса, который не требует отмывки после пайки. Оставшийся на поверхности флюс после пайки не должен способствовать протеканию коррозионных процессов и ухудшать уровень электрических параметров печатной платы и всего печатного узла в целом.
Это принципиально важно, т. к. при пайке за счет капиллярного эффекта флюс затекает в узкий зазор (до 50 мкм) между корпусом электронного компонента и печатной платой. Отмывка в данном случае связана с определенными трудностями и дополнительными экономическими затратами. Решение об отмывке печатных плат в каждом конкретном случае принимают технологи и разработчики РЭА с учетом конструктивных особенностей печатных узлов, уровнем технологического оснащения предприятия, а также условиями эксплуатации РЭА. В большинстве случаев при изготовлении бытовой и промышленной электроники при использовании высококачественной паяльной пасты отмывка флюса не требуется. Однако, в случае необходимости удаления остатков флюса, например, при эксплуатации изделий в жестких климатических условиях, печатные узлы могут быть эффективно отмыты от остатков флюсов  после пайки с применением промывочных жидкостей.

Флюсы не требующие отмывки должены отвечать следующим требованиям:
– не содержать галогенов и других соединений, которые легко диссоциируют на ионы, снижающие уровень электрических параметров печатной платы и способствующие возникновению коррозии;
– температура плавления канифолей и смол, входящих в состав флюса, должна быть выше максимальной температуры эксплуатации РЭА.
Это связано с тем, что при переходе из стеклообразного состояния в вязко-текучее происходит резкое изменение свойств флюса (сопротивление изоляции, диэлектрической проницаемости, сорбционной активности и т.д.) отрицательно влияющих на функциональные характеристики РЭА, которые могут привести к сбоям и отказам в процессе эксплуатации.
Безотмывочные паяльные пасты  изготавливаются с использованием органических безионных активаторов не содержащих галогенов (или их процентное содержание не превышает 0,5%, что допускается стандартами IPC), а также специальных модифицированных канифолей или синтетических смол с температурой плавления 80-125°С. В состав паяльных паст также входят тиксотропные материалы, обеспечивающие высокую четкость печати и стойкость паяльной пасты к осадке после нанесения и в процессе пайки. Качественные показатели и стабильность свойств паяльных паст  обеспечиваются жестким контролем на всех стадиях технологического процесса изготовления, а также использованием только высококачественных сырьевых материалов, прошедших тщательный входной контроль. Сырьевые материалы отбираются специалистами фирмы на основании детального анализа и закупаются у строго определенных постоянных изготовителей, гарантирующих стабильность свойств и качественных показателей.

Таким образом паяльные пасты  полностью соответствуют требованиям отечественным и международных стандартов по уровню технологических и эксплуатационных свойств. Они могут использоваться без отмывки флюса (кроме WS200) для монтажа электронных компонентов с шагом до 0,4 мм (µBGA с шариковыми выводами диаметром 0,35 мм) на печатные платы 1-3 группы жесткости эксплуатации и 1-5 класса плотности печатного рисунка (ГОСТ 23752).

 

Хранение паяльной пасты, если она не будет использована в ближайшие время, рекомендуется осуществлять в холодильнике при температуре от +5°С до +10°С, при этом срок хранения паяльной пасты составляет до 6 месяцев с даты производства. Следует избегать температуры хранения ниже +5°С и выше +30°С. Хранение в рекомендуемых условиях увеличивает срок жизни паяльной пасты.

 

 

 

Подготовка паяльной пасты к применению
За 6–8 часов до начала использования необходимо вынуть пасту из холодильника и выдержать при комнатной температуре до полной стабилизации. Категорически не допускается дополнительный подогрев пасты нагревательными приборами.
Не открывайте холодную банку пасты для трафаретной печати, это может вызвать конденсацию влаги и ухудшение параметров паяльной пасты.
После выдержки паяльной пасты при комнатной температуре, тщательно перемешайте пасту в банке шпателем в течение 1мин. Паяльная паста полностью готова к применению и не требует применения дополнительных разбавителей.
Выньте необходимое для работы количество паяльной пасты, затем плотно закройте вставку и крышку банки. Если оставшаяся в банке паста не будет использована в течение ближайших дней, ее следует снова поместить в холодильник.
Паяльная паста в картриджах для применения в автоматах трафаретной печати не требует дополнительного перемешивания перед началом использования.
Паяльная паста для трафаретной печати, которая не была использована в течение рабочей смены, не должна смешиваться со свежей пастой. Остатки пасты рекомендуется складывать в отдельную тару и использовать в начале следующей смены (не больше чем, через 12 часов).
Не рекомендуется использовать пасту, которая находилась на трафарете в течение всей рабочей смены. Если устройство трафаретной печати не использовалось в течение четырех часов, рекомендуется произвести очистку трафарета от остатков паяльной пасты перед продолжением работы. Паяльная паста в шприцах для нанесения методом дозирования после нагрева до комнатной температуры полностью готова к применению.

Режимы применения
Паяльные пасты должны использоваться при температуре окружающей среды в пределах от +20°С до +30°С и относительной влажности 30 – 70%.

Методы нанесения паяльных паст
В нашей стране наибольшее распространение получили два метода нанесения паяльной пасты – метод дозирования и метод трафаретной печати.
Метод дозирования используется при ремонте, в единичном или многономенклатурном мелкосерийном производстве. Достоинством метода является быстрый переход с одного типа платы на другой.
Метод трафаретной печати является более предпочтительным в серийном и крупносерийном производствах, так как обеспечивает высокую производительность и повторяемость процесса.
Метод дозирования
Паяльная паста может наноситься с помощью ручных или автоматических дозаторов.
При ручном нанесении для обеспечения зазора между иглой и контактной площадкой рекомендуется размещать иглу дозатора под углом 30 – 60°С к плоскости печатной платы, подъем иглы после нанесения дозы пасты следует осуществлять строго вертикально.
В случае применения автоматов дозирования величина зазора между кончиком иглы и поверхностью печатной платы должна быть близка 1,5 внутренним диаметрам иглы.
Объем наносимой дозы паяльной пасты зависит от внутреннего диаметра иглы, величины прилагаемого давления и длительности импульса давления. Внутренний диаметр иглы выбирается в зависимости от размеров частиц припоя пасты (не менее 10 максимальных диаметров частиц припоя) и размеров контактных площадок в пределах от 0,25 мм до 2 мм.
Для нанесения пасты методом дозирования с применением пневматических ручных или автоматических дозаторов рекомендуется устанавливать давление в пределах 3 – 6 бар.
Корректировку давления рекомендуется осуществлять с шагом 0,25 – 0,5 бар. Длительность импульса давления подбирается опытным путем, обычно для нанесения точечной дозы достаточно 0,5 сек.
При использовании автоматических шнековых дозаторов для предотвращения закупоривания дозатора рекомендуется использовать паяльную пасту с максимальным размером частиц не более 45 мкм.
Температура влияет на объем и форму дозы паяльной пасты. Работу рекомендуется начинать с 25°С. Нагрев пасты в процессе работы приводит к уменьшению вязкости и увеличению дозы паяльной пасты. При использовании паяльной пасты в автоматах дозирования оснащенных устройством подогрева пасты, корректировку температуры рекомендуется производить с шагом не более 5°С. Результаты корректировки будут заметны через 10 – 30 мин.
При нанесении паяльной пасты методом дозирования на контактные площадки для монтажа микросхем в корпусах SO, QFP, SSOP, VSO, PLCC и т.д. следует руководствоваться следующим правилом: паяльная паста на соседние контактные площадки наносится в шахматном порядке.

Метод трафаретной печати
Для нанесения паяльной пасты методом трафаретной печати рекомендуется использовать паяльные пасты с содержанием металлической составляющей 88-91%. Рекомендуемая вязкость в зависимости от размеров частиц припоя должна составлять 600000 – 1000000 сП.
Выбор толщины и размеров окон трафарета Для большинства применений используют трафареты толщиной 150 – 200 мкм.

Минимальный шаг выводов компонентов	Рекомендуемая толщина трафарета	Рекомендуемый размер частиц припоя
0,65 мм	200 мкм	75 – 45 мкм
0,50 мм	125 – 150 мкм	45 – 25 мкм
0,40 мм	75 – 100 мкм	38 – 20 мкм

Рекомендуемый размер окон в трафарете составляет 75 – 90% от размера контактной площадки.
Для снижения вероятности образования шариков припоя за счет выдавливания паяльной пасты за пределы контактных площадок при установке чип-компонентов может использоваться специальная конструкция окон в трафарете. Эти рекомендации основаны на требованиях международного стандарта IPC-7525 «Руководство по конструированию трафаретов». 

Припои для групповой пайки