Pájecí pasta
Pájecí pasty pro měkké pájení
Pájecí pasty, nebo též cínové pasty jsou používány výhradně pro SMT při pájení přetavením. Svým složením - kovová slitina pájky ve formě jemného prášku dokonale homogenizovaná s vhodným typem tavidla - musí splňovat několik základních požadavků, z nichž uvádíme nejdůležitější :
Použité tavidlo nesmí způsobovat oxidaci v místě nanesení se kterým je pájecí pasta po aplikaci v kontaktu i několik hodin.Toto riziko koroze má být před použitím pasty testováno testem měděného zrcadla ( na vyleštěnou Cu desku se nechá působit vzorek zkoumané pasty po definovanou dobu a hodnotí se zanechaná stopa v místě styku ).
Po vytavení se musí slévat do jednolitého tvaru bez nebo s minimálním vznikem doprovodných kuliček přetavené pájky. Důležitý je způsob používání a skladování.
Požadavky na pájecí pastu
Požadavky na pájecí pastyu se liší podle jednotlivých aplikací. Hlavní důraz je kladen na tisk pasty, přetavení a testování.
- Během tisku a po natisknutí pájecí pasty musí mít dobré tiskové vlastnosti, zejména tixotropnost, stabilita pasty na šabloně, minimální zasychání na šabloně, ostrý obrazec natisknuté pasty, rozměrová stabilita pasty po tisku, minimální vliv zvýšené vlhkosti i teploty na viskozitu pájecí pasty
- Během dávkování je nutná minimální separace složek, malý frikční koeficient, minimální „tahání vláken“, žádné vzduchové bubliny
- Při osazení je nutná dobrá lepivost, dlouhá doba lepivosti
- Během přetavovacího cyklu a po přetavení musí být:
- přetavovací profil: velké technologické okno
- pájený spoj: vzhled spoje (lesklý, hladký), tvar spoje (správný smáčecí úhel), nesmí být přítomny kuličky pájky
- rezidua: minimální množství, bez migrací ve vlhku, stálý a vysoký SIR, rezidua na ploškách a spojích, čirý vzhled
- čištění musí být: snadné čištění i rozpustnost v izopropanolu
- testování - kompatibilita s testovacím procesem
U pájecí pasty se měří viskozita a provádí se solder balling test, test lepivosti , test smáčivosti. Dále se sleduje roztékavost a sedavost pájecí pasty.
Na spolehlivost pájeného spoje má zásadní vliv i tavidlo použité v pájecí pastě.
U tavidlových zbytků se měří ionizovatelné nečistoty, SIR (povrchový izolační odpor), elektromigrace a provádí se test na měděné zrcadlo.
Teplotním profilováním osazené desky s plošnými spoji dosáhneme úspěšného přetavení.
Tavidla v pájecích pastách
Funkcí tavidla je stejně jako u jiných typů pájení odstranění oxidů při procesu pájení. Tavidlo chemicky odstraňuje oxidy ze substrátu a z přívodů součástek, aby mohlo dojít k vytvoření intermetalické vazby. Tavidlo tedy do značné míry ovlivňuje pájitelnost. Také skladovací doba, spolehlivost a další vlastnosti pájecí pasty závisí na typu použitého tavidla. Tavidlo bývá složeno z těchto čtyř složek - aktivátor, pryskyřice, tixotropní materiály a rozpouštědlo. Aktivátor určuje typ pájecí pasty, pryskyřice určuje konzistenci pasty a brání vysrážení pájecích kuliček, tixotropní materiály ovlivňují tlakově závislou viskozitu pasty a rozpouštědlo ovlivňuje proces tisku, stabilitu nanášení pasty a určuje viskozitu pasty.
Tavidlo také ulehčuje smáčení tím, že přechodně snižuje povrchové napětí tekuté pájky.
