Паста для пайки и лужения

 

Изобретение относится к пайке, в частности к составу пасты для лужения и пайки элементов микросхем, а также для пайки кварцевых резонаторов в часовой промышленности. Цель изобретения повышение производительности процесса за счет подачи пасты с частотой 0,1 4 с без ее расслоения. Паста содержит следующие компоненты, мас. глицериновый эфир канифоли 3,0 4,5 олеат аминоспирта 0,8 2,5 полиэтиленгликольадипинат 0,4 2,0, стеариновая кислота 0,8 2,5, абиетинат триэтаноламина 0,8 2,5, н-ундециловый спирт 0,4 2,0, порошок остальное. Срок хранения пасты 7 месяцев. Она может наноситься в импульсном режиме в течение не менее 24 ч без расслаивания. 1 табл.

Изобретение относится к радио- и электронной технике, в частности к пастам для лужения и пайки элементов микросхем, а также для пайки кварцевых резонаторов в часовой промышленности. Известен состав паяльной пасты, содержащей органическое связующее 3-16 мас. ацетон 15-60 мас. целлозольв 4-60 мас. алкилфенол 0,1-2 мас. металлический порошок остальное. Недостатком этой композиции являются низкие технологические свойства пасты: малый срок хранения (6 ч), недостаточная флюсующая активность (1,3-2,0), быстрое расслоение пасты при непрерывном нанесении ее с помощью пневмодозатора в импульсном режиме. Наиболее близкой к предлагаемой пасте по составу является паяльная паста, содержащая, мас. канифоль 3,0-6,5, йодистый тетрабутиламмоний 1,5-3,0, сополимер этилена с винилацетатом (10-35%) 1,5-2, полиэтиленгликоль 2,0-3,5, петролатум 2,0-2,5, метилсульфат-3-N (метилдиэтаноламино)-2-оксипропилового эфира смоляных кислот 1,4-2,0, смесь оксиэтилированных высших жирных спиртов 0,2-1,5, порошок припоя остальное. Недостатком этой композиции являются неудовлетворительные технологические свойства пасты: низкая флюсующая активность (1,3-1,4) и невозможность непрерывного нанесения пасты с помощью пневмодозатора в импульсном режиме из-за быстрого ее расслоения, что затрудняет точное дозирование пасты. Цель изобретения повышение производительности процесса за счет подачи пасты с частотой 0,1-4 с без ее расслоения. Поставленная цель достигается тем, что паста для пайки и лужения, содержащая активную составляющую, связующее, поверхностно-активное вещество, растворитель, порошкообразный припой, согласно изобретению содержит в качестве активной составляющей глицериновый эфир канифоли и стеариновую кислоту, в качестве связующего полиэтиленгликольадипинат, в качестве поверхностно-активного вещества олеат аминоспирта и абиетинат триэтаноламина, а в качестве растворителя н-ундециловый спирт при следующем соотношении компонентов, мас. Глицериновый эфир канифоли 3,0-4,5 Стеариновая кислота 0,8-2,5 Полиэтилен- гликольадипинат 0,4-2,0 Абиетинат триэтаноламина 0,8-2,5 Олеат аминоспирта 0,8-2,5 н-Ундециловый спирт 0,4-2,0 Припойный порошок Остальное Олеат аминоспирта получают на основе олеиновой кислоты и аминоспирта. В качестве аминоспирта может быть использован любой аминоалкоголь, содержащий окси- и аминогруппу в разных положениях друг относительно друга, полученный присоединением аминов (этаноламин, ди- и триэтаноламин, этанолтриамин, диэтанолтриамин и т. д. ) к окисям олефинов (окись этилена, окись пропилена, окись и т.д.) к окисям олефинов (окись этилена, окись пропилена, окись бутилена, окись 2-метилбутена-2 и т.д.). В качестве припойного порошка был взят мелкодисперсный порошок припоев ПОС-61 или ПСрОС 3-58 с размером частиц до 80 мкм шарообразной формы. Примеры выполнения предлагаемой пасты и прототипа и результаты их испытаний приведены в таблице. П р и м е р 1. Предварительно готовили глицериновый эфир канифоли. Для этого в термостойкий стакан помещали 2,34 мас. канифоли и 0,66 мас. глицерина. Смесь нагревали до 280^оС и выдерживали при этой температуре до прекращения кипения. Затем смесь охлаждали до 150±10^оС, выливали в фарфоровую чашку и охлаждали до комнатной температуры, при этом получали 3,0 мас. глицеринового эфира канифоли. Также предварительно приготавливали олеат аминоспирта. Для этого в стальную ампулу объемом 2 см³ помещали 0,18 мас. окиси 2-метилбутена 2,0,10 мас. диэтанолтриамина и 0,2 мас. этилового спирта. Ампулу герметично закрывали, нагревали до 150-160^оС и выдерживали при этой температуре в течение 3 ч. Затем ампулу охлаждали до комнатной температуры, полученную смесь выливали в термостойкий стакан, нагревали до 200±10^оС и выдерживали при этой температуре до прекращения кипения. Полученную фракцию 0,28 мас. аминоспирта выливали в фарфоровую чашку и охлаждали до 70-80^оС и при перемешивании добавляли 0,52 мас. олеиновой кислоты. Смесь перемешивали при этой температуре до полного растворения компонентов, после чего охлаждали до комнатной температуры, при этом получали 0,8 мас. олеата аминоспирта. Затем также предварительно приготавливали 2,5 мас. абиетината триэтаноламина. Для этого 0,83 мас. триэтаноламина нагревали до 80-90^оС и добавляли 1,67 мас. канифоли, перемешивали до полного растворения компонентов и охлаждали до комнатной температуры. В стакан помещали 3,0 мас. глицеринового эфира канифоли, нагревали до 80-90^оС и при перемешивании последовательно добавляли 0,8 мас. олеата аминоспирта, 0,4 мас. полиэтиленгликольадипината, 2,5 мас. стеариновой кислоты, 2,5 мас. абиетината триэтаноламина и 0,4 мас. н-ундецилового спирта. Смесь выдерживали при указанной температуре до полного растворения компонентов, затем при периодическом перемешивании охлаждали до комнатной температуры и перетирали на пастотерке с капролоновыми валками в течение 5-10 мин. Приготовленное органическое связующее тщательно смешивали с припойным порошком шпателем без больших усилий, чтобы избежать разрушения зерен припоя, в течение 10-15 мин. Приготовленную пасту загружали в шприц дозирующего устройства, затем шприц подсоединяли к переходной муфте, а дозатор подключали к магистрали сжатого воздуха и электросети. На манометре фильтра-регулятора устанавливали рабочее давление сжатого воздуха от 0,5 до 7 атм, а на дозаторе таймером время подачи пасты. Давление сжатого воздуха, подводимого к шприцу, устанавливали контроллером, причем длительность промежутков времени, в течение которых подавался сжатый воздух, определялась таймером. Подача нормированного количества пасты происходила в промежутки времени заданной продолжительности, разделяемые фиксированными по длительности паузами. Длительность паузы составляла 0,1-4 с. При работе в таком импульсном режиме паста не расслаивалась в шприце в течение 24 ч и обеспечивала постоянный расход на рабочую поверхность. Оплавление припойной пасты на рабочей поверхности проводили при 200-350^оС. Паста после оплавления обеспечивала качественную пайку соединений при полном отсутствии коротких замыканий выводов. После оплавление пасты остатки флюса отмывали кипящим трихлорэтиленом в ультразвуковой ванне. Срок хранения пасты 6 месяцев. Флюсующая активность 2,4. При хранении пасты в холодильнике перед употреблением ее необходимо выдержать при комнатной температуре не менее 1 ч. П р и м е р 2. Аналогично примеру 1 готовили органическое связующее из 4,5 мас. глицеринового эфира канифоли, 2,5 мас. олеата аминоспирта, 2,0 мас, полиэтиленгликольадипината, 0,8 мас. стеариновой кислоты, 0,8 мас. абиетината триэтаноламина, 2,0 мас. н-ундецилового спирта. Приготовленное органическое связующее смешивали с припойным порошком, приготавливали паяльную пасту и испытывали на рабочей поверхности (аналогично примеру 1). При этом паяльная паста не расслаивалась при нанесении в импульсном режиме в течение 28 ч, срок хранения пасты 6,5 месяцев, флюсующая активность 2,7. П р и м е р 3. Аналогично примеру 1 готовили органическое связующее из 3,8 мас. глицеринового эфира канифоли, 1,6 мас. олеата аминоспирта, 0,8 мас. полиэтиленгликольадипината, 1,5 мас. стеариновой кислоты, 1,5 мас. абиетината триэтаноламина, 0,8 мас. н-ундецилового спирта. Приготовленное связующее смешивали с припойным порошком, приготавливали паяльную пасту и испытывали на рабочей поверхности (аналогично примеру 1). При этом паяльная паста не расслаивалась при нанесении в импульсном режиме в течение 30 ч, срок хранения пасты 7 месяцев, флюсующая активность 3,7. Как видно из таблицы, предлагаемая паяльная паста обладает улучшенными технологическими свойствами, включающими срок хранения не менее 6 месяцев, возможность нанесения ее с помощью пневмодозатора в импульсном режиме в течение не менее 24 ч без расслаивания пасты и осуществления точного дозирования ее на поверхность, высокую флюсующую активность (2,4-3,7), по сравнению с известной пастой. Кроме того, предлагаемая паста хорошо оплавляется, равномерно покрытая припоем пленка имеет низкую коррозионную активность и гигроскопичность, что в целом обеспечивает отсутствие коротких замыканий и, следовательно, высокое качество паяных соединений. В результате выход годных, например, при пайке кварцевых резонаторов составляет 86,4%

Формула изобретения

ПАСТА ДЛЯ ПАЙКИ И ЛУЖЕНИЯ, содержащая активную составляющую, связующее, поверхностно-активное вещество, растворитель, порошкообразный припой, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности процесса за счет пасты с частотой 0,1-4 с без ее расслоения, она содержит в качестве активной составляющей глицериновый эфир канифоли и стеариновую кислоту, в качестве связующего-полиэтиленгликольадипинат, в качестве поверхностно-активного вещества олеат аминоспирта и абиетинат триэтаноламина, в качестве растворителя н-ундециловый спирт при следующем соотношении, мас. Глицериновый эфир канифоли 3,0-4,5 Стеариновая кислота 0,8-2,5 Полиэтиленгликольадипинат 0,4-2,0 Абиетинат триэтаноламина 0,8-2,5
Олеат аминоспирта 0,8-2,5
н-Ундециловый спирт 0,4-2,0
Порошок припоя Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 31-2000

Извещение опубликовано: 10.11.2000        

---