Параметры паяльных паст Время простоя при нанесении пасты

Время простоя паяльной пасты — это время, на которое пасту можно оставить на трафарете, а затем без перемешивания возобновить работу с сохранением качества отпечатков. Реологические свойства паяльной пасты и ее способность перейти от «вязкости покоя» к рабочей вязкости должны обеспечивать приемлемую реакцию пасты на перерывы и простои в работе, то есть обеспечивать технологические окна.

По мере распространения корпусов типа BGA и MBGA с диаметром выводов 0,3 мм и уменьшения размеров других современных электронных компонентов, потребители обращают на этот показатель все большее внимание.

Пасты с относительно высокой тиксотропностью могут иметь короткое допустимое время простоя, поскольку, если ее оставить в покое 30 минут, то тиксотропность может восстановиться, реология станет хуже и в результате при возобновлении печати качество первых 4–5 отпечатков будет низким.

Время жизни паяльной пасты

.
Время жизни — это время, в течение которого паяльная паста может работать на трафарете в цикле печать-пауза и сохранять при этом свои свойства.

На время жизни пасты влияют тиксотропность и скорость испарения растворителей. Например, если тиксотропные качества пасты не очень хороши, то в процессе печати вязкость будет падать, и получится масса дефектов типа перемычек и шариков припоя на схеме.

Если в пасте используется растворитель с высокой скоростью испарения, то вязкость пасты сильно возрастет, и она прилипнет к ракелю и забьет апертуры.

Хотя пасты высокого качества отличаются незначительным изменением вязкости при непрерывной печати, все же рекомендуется поддерживать температуру окружающей среды и относительную влажность воздуха в пределах, указанных производителем паяльной пасты, чтобы растворители чрезмерно не испарялись.

Клейкость

.
Паста также характеризуется временем сохранения клейкости и силой сцепления. Время клейкости — промежуток времени, в течение которого паста после печати сохраняет клейкость, достаточную для удержания компонентов на месте. Сила сцепления — та сила, с которой паста удерживает прилипший компонент.

На время сохранения клейкости влияют растворители. Сама клейкость коррелирует со сроком жизни пасты и стойкостью пасты к осадке, поскольку основное влияние на все эти параметры оказывает скорость испарения растворителей. Высокотемпературные растворители испаряются медленнее и дольше сохраняют клейкость пасты. Однако при этом важен выбор вида растворителя, поскольку высокотемпературные растворители снижают стойкость пасты к осадке.

Стойкость к осадке

Выделяют три основных вида осадки:

— осадка в процессе непрерывной печати из-за напряжений сдвига;

— статическая осадка при комнатной температуре при отсутствии сдвигающих напряжений;

— осадка при пайке в печи оплавления.

Поскольку по мере миниатюризации расстояние между площадками становится все меньше, стойкость пасты к осадке считается сейчас одной из наиболее важных характеристик. Если после печати паста осаживается и расползается вокруг площадок , то появляются перемычки между соседними площадками, шарики припоя на поверхности изделия и другие дефекты. На стойкость пасты к осадке влияет состав флюса, температура размягчения смол и тиксотропных компонентов, температура кипения растворителей и другие параметры композиции.

Наиболее важна стойкость к осадке при нагревании, потому что самая сильная осадка пасты происходит при нагреве из-за размягчения твердых составляющих флюса. В процессе пайки в печи оплавления паяльная паста подвергается температурному воздействию.

На начальной стадии процесса оплавления, в зоне набора температуры, твердые компоненты (смолы, активаторы и тиксотропные материалы) в присутствии растворителей начинают размягчаться. Затем, по мере испарения растворителей, вязкость пасты начинает возрастать. На этой стадии образуются дефекты, связанные с осадкой пасты: перемычки и шарики припоя.

Чтобы уменьшить осадку пасты, в композицию флюса вводят комбинацию растворителей с разными температурами кипения и тиксотропные компоненты.