З точки зору якості процесу, стабільність в’язкості пасти є важливішою, ніж її початкова в’язкість, якщо вона знаходиться в межах рекомендованого діапазону.
Мітч Холцер (Mitch Holtzer) з Alpha Assembly Solutions каже, що в’язкість паяльної пасти є складною проблемою. Слід пам’ятати, що паяльна паста – це матеріал, який піддається багаторазовому проходу ракеля, що призводить до його потоншення. Це також означає, що в’язкість змінюється з різною швидкістю проходу леза ракеля. Маючи це на увазі, можна приблизно визначити, що діапазон в’язкості паст при 10 циклах за хвилину, виміряний віскозиметром Malcolm, становить від 1100 CPS до 2200 CPS. Для високошвидкісного нанесення пасти зазвичай потрібна в’язкість пасти в нижньому диапазоні. Найпопулярніші пасти мають в’язкість від 1300 до 1900 CPS. Мітч підкреслює, що для якості процесу стабільність в’язкості пасти є важливішою, ніж її початкова в’язкість, доки вона знаходиться в діапазоні, наведеному вище.
У свою чергу Махеш Дракшарапу (Mahesh Draksharapu), незалежний консультант процесу SMT, починає свою заяву з того, що паяльна паста є сумішшю паяльного порошку, флюсу та різних добавок, які покращують реологічні та інші властивості. Як відомо, більшість дефектів у процесі монтажу викликані проблемами в процесі нанесення або дефектами паяльної пасти. Властивості пасти, такі як в’язкість і вміст флюсу, необхідно періодично контролювати, оскільки вони залежать від температури та вологості у виробничому цеху.
Щоб отримати гарне нанесення, паяльна паста повинна легко протікати через отвори трафарету, зберігаючи свою форму після нанесення. Створений об’єм пасти не може бути надто пухким, оскільки він може розповзтися та закрити припій. Слід зазначити, що саме використання флюсу в припої надає йому пастоподібну консистенцію, що дозволяє плавно продавлювати пасту через отвір і зберігати форму об’єму пасти після нанесення. Інша, фундаментальна, причина наявності флюсу – це забезпечення чистоти металевих поверхонь і можливість утворення швів.
В’язкість пасти також буде залежати від її типу, який, у свою чергу, визначається виходячи зі специфіки паяної системи. Для складної плати потрібна паяльна паста типу 4 або 5, залежно від того, наскільки малий зазор між контактними площадками, а паста з дрібним зерном матиме зовсім інші вимоги до в’язкості.
Завжди рекомендується змішувати пасту (кращим методом є центрифуга), щоб забезпечити однорідність флюсу. Також не рекомендується змішувати стару пасту для трафаретів з наявною пастою в банці, яку ви щойно вийняли з холодильника. Однак пасту для трафаретів можна помістити в порожню ємність і виміряти її в’язкість перед повторним використанням.
Річард Д. Стадем (Richard D. Stadem) з General Dynamics найбільш широко говорить про бажану в’язкість пасти, розглядаючи питання про в’язкість як відправну точку для комплексних міркувань щодо поводження з пастою. По-перше, він рекомендує дотримуватися діапазону в’язкості, зазначеного в технічних характеристиках пасти, який, на його думку, якщо виходити за його межі, може мати величезний негативний вплив на весь процес. З іншого боку, він підкреслює, що не існує магічного цільового діапазону в’язкості, який можна застосувати до всіх паяльних паст. Рекомендований діапазон в’язкості для різних паст насправді сильно відрізняється. Насамперед, бажаний рівень в’язкості залежить від розміру зерна пасти (тобто типу 2, 3, 4 або 5) і реології, складу та експлуатаційних властивостей паяльної пасти (див. стандарт J-STD-004).
Наприклад, водорозчинний Kester R562 у сплаві Sn63, тип 3, може мати інший рекомендований діапазон в’язкості, ніж майже ідентичний сплав Kester R562 Sn63, але тип 4. Це тому, що тип 4 теоретично містить більше дрібних часток припою (і менше флюсу), ніж тип 3. Тому виробник пасти вказує інший оптимальний діапазон в’язкості для розміру частинок типу 3, ніж для точно такого ж складу пасти, але для розміру частинок типу 4.
Крім того, в’язкість водорозчинної пасти одного виробника може повністю відрізнятися від відповідної водорозчинної пасти іншого виробника. На це впливає різний склад флюсу, який використовується. Наприклад, у водорозчинній пасті Alpha WS619 T4 використовуються зовсім інші тиксотропні добавки, ніж у пасті Henkel Loctite XP136 (GC 10), завдяки чому під час експлуатації вона отримує зовсім інші реологічні властивості. Подібним чином композиція флюсу без очищення зі сплаву SAC305 може мати іншу рекомендовану в’язкість, ніж флюс без очищення, що міститься в SN100C того самого виробника: хоча обидва типи флюсів належать до класу без очищення, їхні реологічні властивості можуть сильно відрізнятися.
Існує багато змінних, які впливають на ефективність пасти, тому діапазони в’язкості, рекомендовані виробником, відрізняються для кожного з них і залежать від потенційної реакції пасти на вологість, температуру, кількість циклів трафарету, рекомендований час перебування пасти на трафареті перед друком тощо.
Щоб навести хоч якийсь порядок у цій складній ситуації, Річард Стадем рекомендує запровадити єдиний документ на кожному виробничому підприємстві, в якому будуть представлені всі процедури поводження з паяльною пастою з моменту покупки (вимоги щодо залишкового мінімального терміну придатності, способу пакування, доставки, обсягу перевірки та процедур після отримання, тобто перевірка правильності типу пасти, негайне розміщення її в холодильнику), зберігання (принцип FIFO, пасту ніколи не можна повертати в холодильник після вилучення) і, нарешті, спосіб використання (час використання з моменту виймання з холодильника; час для досягнення кімнатної температури перед друком; час змішування для досягнення оптимальної температури та в’язкості; допустимий час перебування пасти при кімнатній температурі до її використання або викидання; допустима кількість циклів зсуву на трафареті перед тим, як вона буде повторно замінена свіжою пастою; допустимий час, протягом якого паста залишатиметься на трафареті до її повторного нанесення).
Будь-яка особа, яка купує, отримує, перевіряє, зберігає та використовує паяльну пасту, повинна бути ознайомлена з таким документом. Як додаток до документу слід додати перелік придатних для використання паяльних паст, їх позначення типу та рекомендовану в’язкість для отримання оптимальних властивостей друку та оплавлення.
Річард завершує свої роздуми закликом: «Неідеальне розміщення можна пробачити, недосконале профілювання процесу також можна пробачити, але недосконалу продуктивність пасти, спричинену неправильним поводженням, не можна пробачити: не йдіть цим шляхом!»
За матеріалами сайту https://tek.info.pl
Лайкнуть
Твитнуть