Паяльная паста для низкотемпературной пайки

 

Изобретение относится к пайке, в частности к паяльным пастам для низкотемпературной пайки, применяемой при сборке печатных узлов в различных изделиях радиоэлектронной, приборостроительной и других отраслях техники. Цель изобретения - повышение качества пайки и устойчивости против расслоения при хранении пасты. Паяльная паста имеет следующий состав, мас.%: продукт взаимодействия канифоли с янтарной кислотой 8,5-13

дибутилфталат 1-2,2

гидрохлориддиметиламина 0,2-0,6

этиловый спирт 2,8-4,0

порошкообразный припой 80,2-87,5. В качестве порошкообразного припоя используются сплавы системы свинец - олово-висмут. Наивысшая флюсующая активность пасты находится в интервале 140-210°С, скорость пайки при этом не превышает 2-5 с. Паяльная паста позволяет получить следующие характеристики: коэффициент растекаемости 1,79-2,2, прочность паяного соединения 8,2-9 Н, необлуженная площадь контактных площадок до 15%. Она не теряет свои свойства и не расслаивается в течение 6 мес. Остатки флюса, не удаленные в местах пайки, не приводят к снижению изоляции и возникновению коррозии, матового налета на паяном соединении не образуется. 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИМ

„„SU„„1599171 (51)5 В 23 К 35/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

0,2 0,6

2,8 4,0

ГОСУ4АРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4491899/25-27 (22) 29.08»88 (46) 15 10 ° 90, Бюл» № 38 (72).А П,Гордиевич,.Н,П,Меткин, :В.В,Мельничак, М»В»Tимчишин и:И,Я»Хромяк (53) 621»791,3(088»8) (56) Авторское свидетельство СССР № 557894, кл В 23 К 35/26, 1977 ° (54) ПАЯЛЪНАЯ ПАСТА ДЛЯ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПАЙКИ (57) Изобретение относится к пайке, в частности к паяльным пастам для низкотемпературной пайки, применяе мой при сборке печатных узлов в различных изделиях радиоэлектронной, ч приборостроительной и других отраслях техники. Цель изобретения повышение качества пайки и устойчивости против расслоения при хранении пасты, Паяльная паста имеет следую щий состав, мас.Ж: продукт взаимоИзобретение относится к пайке, в частности к паяльным пастам для низ котемпературной пайки, применяемой при сборке печатных узлов в различных изделиях радиоэлектронной, приборостроительной и других отраслях техники, Цель изобретения повышение качества пайки и устойчивости против расслояние пасты °

Паяльная паста имеет следующийсостав, мас,7:

Продукт взаимодействия канифоли

2 действия канифоли с янтарной кисло той 8,5-13; дибутилфталат l 2,2; гидрохлориддиметиламин 0,2-0,6; этиловый спирт 2,8 4,0; порошкообраз ный припой 80,2-87,5 ° В качестве по рошкообразного припоя используются сплавы системы свинец - олово вис . мут. Наивысшая флюсующая активность пасты находится в интервале 140210 С, скорость пайки при этом не превышает 2-5 e„ 11 H T nosволяет получить следующие характеристики: коэффициент растекаемости

1,79 2,2, прочность паяного соедине ния 8,2-9 Н, необлуженная площадь контактных площадок до !57., Она не теряет свои свойства и не расслаи« вается в течение 6 мес. Остатки фпю са, не удаленные в местах пайки, не приводят к снижению изоляции и возникновению коррозии, матового нале та на паяном соединении не образуется 3 табл» с янтарной кислотой 8,5-13

Дибутилфталат 1 2,2

Гидрохлорид диметиламина

Этиловый спирт

Порошкообразный припой Остальное

Продукт взаимодействия канифоли с янтарной кисло"той служит для пре дотвращения окисления порошков при поя и является связующим компонентом, влияющим на вязкость всего состава и .его оадгезии,:т е на способность

1599171

25 сцепления припоя с паяльной поверх» ностью, что повышает качество паяных соединений»

Содержащийся в пасте гидрохлориддиметиламина обеспечивает ее флю5 сующую активность, При комнатной температуре "схватывается",.т,е, он пассивный, а при температуре пайки выделяется кислотная часть, которая взаимодействует с окислами металлов, при этом флюс становится активным, Содержание гидрохлориддиметиламина в пределах 0,2-0,6 . обеспечивает высокую флюсующую активность в момент пайки, Указанный состав флюсующей связки позволяет получить паяльную пасту, имеющую постоянную консистенцию, при длительном хранении, улучшены ее 20 пластические свойства, вязкость и текучесть, Все компоненты хорошо растворяются и имеют хорошие суспен зирующие свойства, отсутствует расслоение пасты как непосредственно после приготовления, так и при дли тельном хранении, Примеры выполнения паяльной пасты даны в табл,:1, Паста не агрессивна, не вызывает коррозию и характеризуется хорошей адгезией в месте создания паяных соединений, что в свою очередь увеличивает механическую прочность паяного соединения, Наличие дибутилфталата 1 2,2 .в составе паяльной пасты обеспечивает хорошие пластические свойства пасты, ее вязкость и текучесть, Уменьшение концентрации дибутилфталата ниже 1% приводит к снижению пластичности паяльной пасты, увеличение более чем

2,2 - к получению текучих . суспензий, уменьшению клеящих свойств пасты °

Гидрохлориддиметиламин в составе флюса является активирующим компонентом, Содержание его в составе пасты в пределах 0,2 О,б обеспечивает флю сующую активность в момент пайки, 50 скорость пайки при этом не превышает

2»5;с» С увеличением температуры пайки (т е, изменением состава припоя) концентрацию флюса следует сни эить в пределах, как показано в табл»:1» С понижением температуры до

140 С концентрацию флюса следует увеличить, при этом концентрация гидрохлориддиметиламина должна быть не более 0,6 ° Увеличение его концентрации приводит к ужудшению качества пайки»

В табл 2 и 3 приведены физико-механические свойства паяльных паст, Флюсующая активность пасты и зависящее от нее качество пайки оценивалось изучением необлуженных площадей контактных площадок на трех платах, Результаты считались удовлетворительными,. если необлуженная пло щадь контактных площадок не превы» шала 15 ° Кроме того, методом отрыва измерялась сила сцепления паяного соединения.

Паста с избытком гидрохлоридци метиламина (больше 0,6/) вызывает появление коррозионного налета и имеет меньшую устойчивость к расслоению (до 4,5 мес,) ° Она проявляет высокую флюсующую активность в интервале температур 140 210 С, обеспечивает силу сцепления больше 6Н и обеспечивает более высокую растекаемость»

Пасту приготавливают следующим образом, Сначала получают продукт взаимодействия канифоли с янтарной кислотой, Для этого мелкоизмельченную и просеянную канифоль и раствор янтарной кислоты в этиловом спирте (в соотношении 5:1) подогревают до

65-70 С и тщательно перемешивают, Полученный продукт после охлаждения всыпают в смеситель лопастного типа вместе с ингредиентами флюсующей составляющей и в течение 6 мин при

65-70 С перемешивают. После образо вания флюсующей связки ее охлаждают до комнатной температуры, вводят порошкообразный припой и в течение

20 мин при комнатной температуре перемешивают до получения консистенции пасты.

Паста не теряет свои свойства в течение 6 мес, Остатки флюсов, не удаленные в местах пайки, не приводят к снижению изоляции и возникновению коррозии» Использование па» яльной пасты при сборке микроэлект-. ронных устройств позволяет проводить групповую пайку элементов на печатной плате, повысит надежность пайки, Благодаря повьппению флюсующей ак» тивности фпюса, входящего в состав паяльной пасты, увеличивается произ0,2 0,6

2э8 410

Таблица !

° ае иеВ%9%В аВ ° ° аа ВЭ Ю ФФ °

Состав флюса, мас«7. став припоя, мас,Х

Пример, У

Этило вый

Sn одукт аимойствия нифоли янтарй кис спирт ты

1 42

2 36

3 40

0,6 4,0

0,4 3,4

0,2 2,8

2,2

1,7

1,0

80,2

84,0

87>5

13

l0 5

8,5

28

Таблица 2

Па

Р луже пло кон ных адок

8,2

8,9

9,0

1,79

2,1 .2,2

9,3

8,3

8,2

2

5 15991 водительность сборно-монтажных операций в 1,5 2 раза, снижается расход припоя» формула изобретения

Паяльная паста для низкотемпературной пайки, содержащая порошкообразный припой, флюсующую составляющую, этиловый спирт и дибутилфталат, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества пайки и устойчивости против расслоения пас ты при хранении в качестве флюсую71 6 щей составляющей, она содержит гид рохлорнд диметиламина и продукт взаимодействия канифоли с янтарной кислотой при следующем соотношении компонентов, мас X:

Продукт взаимодействия канифоли с янтарной кислотой 8,513

Дибутилфталат 1 2,2

Гидрохлорид диметиламина

Этиловый спирт

Порошкооб разный припой Остальное

1599171

Таблица 3 вес %

Компоненты пасты

88,5

79,1

80,2

84,0

87,5

10,5

1,7

0,4

3,4

13,0

2,2

0,6

4,0

8,5

1,0

0,2

2,8

8,0

0,6, 0,1

2,8

13,5

2,6

0,8

4,0

6,0

4,5

5i0

4,5

3,5

8,1

9,3

11,0.27,0

15,0

1,79 1,9

1,73

1,67

1,34

Нет

Нет

Нет

Нет.Есть

Редактор:A,Äîëèíè÷ м.

Заказ 3110 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðoö, ул. Гагарина,101

Припой (Pb 42%, Sn 28%, Bi 30%)

Продукт взаимодействия канифоли с янтарной кис, лотой

jДибутилфталат

Гидрохлориддиметиламина

Этиловый спирт

Устойчивость на расслое ние, мес

Необлуженная площадь контактных площадок, %

Коэффициент растекаемос ти при температуре пай ки, с

Наличие налета на паяном соединении

Составитель:Л,Абросимова

Текред М.Дидык, Корректор Т.Палий