Was ist die beste Lotpaste? Lötpaste: Welche Arten dieser Zusammensetzung gibt es und welche Eigenschaften haben sie? Was sollte sein

29.07.2021

Irgendwie kam es dazu, dass ich nach mehr als 35 Jahren Erfahrung mit einem Lötkolben noch nie Lötpasten verwendet habe, obwohl ich viel darüber gehört habe. Und so beschloss ich, diese Lücke zu schließen, indem ich eine Tube eines der Vertreter dieser großen Familie, Best BS-706-Paste, zur Überprüfung mitnahm.
Wer sich für meine ersten Versuche im Umgang mit Lotpaste und die anschließenden Abdrücke interessiert, kann gerne vorbeischauen.

Generell möchte ich unbedingt verschiedene Pastasorten im Vergleich ausprobieren. Und was mich betrifft, wäre eine solche Version der Rezension für den Leser interessanter und informativer für mich. Und irgendwann wird es möglich sein, aber bisher habe ich nur eine Röhre in der Hand und werde damit experimentieren.

Sie verschickten die Paste in einem normalen Beutel, darin befand sich eine Tube in Form einer Spritze.

Aus offensichtlichen Gründen ist es problematisch, die Paste getrennt von der Tube zu wiegen, also musste ich alles zusammen wiegen. Das Gesamtgewicht beträgt 35,6 Gramm, die Länge der Röhre beträgt ca. 100mm.

Auf der Shop-Seite sind die Größen angegeben, im Allgemeinen ist alles gleich.

Das Loch für den Drücker ist mit einer Kappe verschlossen, aber der Drücker selbst ist nicht im Lieferumfang enthalten, ich musste die Kappe vom Marker verwenden, sie passte im Durchmesser einfach perfekt, mit etwas Reibung, ist aber von der Länge her etwas kurz Am Ende der Rezension gibt es ein Foto davon, wie es aussieht :)

Die angegebene Zusammensetzung der Paste:
Zinn – 99 %
Kupfer – 0,7 %
Silber – 0,3 %
Schmelzpunkt - 138 Grad Celsius
Volumen - 10 cm³

Auf dem Aufkleber befindet sich auch eine Liste mit Vorsichtsmaßnahmen, kurz gesagt: Nicht essen, nicht in die Augen stechen, nach der Arbeit die Hände waschen.

Leider ist im Kit keine Nadel enthalten, wenn man die Kappe abschraubt, sieht man ein ziemlich dickes Röhrchen. Die Paste ist sehr flüssig, ich habe sie ein wenig ausgedrückt und nach einer Weile ist sie einfach auf dem Tisch glasig geworden.

Im Allgemeinen ist das Wesen von Lotpaste recht einfach: Eine große Anzahl mikroskopisch kleiner Lotkugeln befindet sich in einem speziellen Flussmittel und stellt eine einzige Masse dar. Beim Erhitzen trägt das Flussmittel dazu bei, die zu lötenden Oberflächen zu benetzen, und das Lot verlötet sie tatsächlich.
Die Zusammensetzung des Lotes beeinflusst den Schmelzpunkt, in diesem Fall werden 138 Grad angegeben und das Lot besteht aus Zinn (99 %), Kupfer (0,7 %) und Silber (0,3 %), BST328-Paste der gleichen Firma hat einen Schmelzpunkt von 183 Grad und die Zusammensetzung ist Zinn (63 %) + Blei (37 %).

Für mich ist das Flussmittel hier etwas zu viel, weshalb die Paste sehr flüssig wirkt. Das Flussmittel ist transparent, das ist auf dem Foto deutlich zu erkennen.

Für den Test habe ich eine Aoyue-2738 Kompressor-Lötstation, die ich seit vielen Jahren verwende, und werkseitig hergestellte Leiterplatten verwendet.

Zuerst beschloss ich, einfach zu experimentieren oder, wie ich sagen könnte, „es in die Finger zu bekommen“. Und um es einfach auszudrücken: Probieren Sie es im Allgemeinen aus, nämlich Lotpaste.
Dazu habe ich zunächst etwas Paste auf die Kontaktpads der Platine aufgetragen, die Paste in unterschiedlichen Mengen aufgetragen, um den Unterschied zu erkennen. Die Lufttemperatur wurde auf etwa 250 Grad eingestellt.
Der erste Eindruck ist, dass die Paste noch sehr flüssig ist, der Luftstrom sollte so niedrig wie möglich eingestellt werden, sonst werden die Bauteile von der Platine geblasen. Darüber hinaus mussten der Idee zufolge die Komponenten selbst aufgrund der Kräfte der Oberflächenspannung exakt ausgerichtet werden, was jedoch aus irgendeinem Grund nicht geschah.

Ich habe es etwas anders versucht, ich habe einfach Pasten auf das Brett aufgetragen, hier sieht man übrigens die „sandige“ Struktur der Schichten.
Nach dem Aufwärmen war das Bauteil recht gleichmäßig eingebaut und die überschüssige Paste sammelte sich zu größeren Lotkügelchen. Nicht so gut gefiel mir, dass das Lot unter dem Widerstand auch danach strebt, sich zu Kügelchen zu sammeln.

Und hier kommen die Tests.
Zunächst habe ich die Paste auf vier PCB-Pads aufgetragen.

Stellen Sie die Temperatur auf 140 Grad ein.

Leider schwankt die Temperatur recht stark, von etwa 137 bis 170 Grad. Dies geschieht aufgrund des sehr geringen Luftstroms und der hohen Leistung der Heizung. Wenn die Temperatur sinkt, schaltet der Regler die Heizung ein, die Temperatur steigt schnell auf 165–170 Grad und sinkt dann sanft auf 135–140 Grad.

Im Allgemeinen wäre es natürlich richtiger, die Temperatur an der Lötstelle zu messen, da diese niedriger ist als die Temperatur der Luft, die die Düse der Station verlässt. Aber es wird auch schwierig sein, den Moment richtig einzufangen, deshalb habe ich mich entschieden, mich auf den Vergleich der in den Einstellungen der Lötstation eingestellten Lufttemperatur und des Ergebnisses zu beschränken. Ich habe versucht, die Standorte zu erwärmen, um die benachbarten Standorte nicht zu beeinträchtigen.
Und so von links nach rechts - 140-150-160-170-180-200-210-220 Grad.
Bei einer Temperatur von 140-170 Grad lässt sich die Paste einfach verteilen, bei 180 versucht sie zu schmelzen, bei 200-220 schmilzt sie souverän.

Als zweiten Test habe ich einfach eine Menge Paste auf mehrere Pads aufgetragen und geschaut, wie sie sich nach dem Aufwärmen verhält, d.h. Die Pads kleben zusammen oder lösen sich, wie es soll.
Im Prinzip ist alles ziemlich gut, der größte Teil des Lots war dort, wo er sein sollte, ein kleinerer Teil sammelte sich zu großen Kugeln.

Der nächste Test bestand darin, ein Paar Widerstände der Größe 1206 zu löten, was auch hier nicht schlecht ist, abgesehen von der Tatsache, dass die Widerstände aufgrund der hohen Fließfähigkeit der Paste wiederum durch den Luftstrom verschoben werden.
Das Flussmittel ist fast transparent, aber nach dem Waschen mit Alkohol bleiben weißliche Spuren zurück und das Lot selbst ist etwas matt.

Zum Beispiel das Löten desselben Widerstands mit einem gewöhnlichen Lötkolben mit dem Lot, das ich normalerweise verwende. Die Vorgehensweise ist wie folgt: Ich halte das Bauteil mit einer Pinzette, berühre ein Pad mit Lot und fixiere es, dann berühre ich den zweiten Kontakt mit der Spitze und löte, löte es, danach bringe ich den ersten Kontakt in Ordnung. Der Beschreibung zufolge scheint der Vorgang langwierig und umständlich zu sein, aber tatsächlich ist alles einfacher: Ich befestige zuerst alle SMD-Komponenten auf diese Weise und löte sie dann alle. Manchmal verwende ich ein normales Flussmittel, wir nennen es F-3.
Das Foto zeigt die korrekte Verlötung, wenn es sich als gespiegelt herausstellt, im Spiegelbild sieht man sogar ein wenig von meiner Hand, die die Kamera hielt.

Eine alternative und korrektere Art, die Paste aufzutragen, ist die Verwendung einer Schablone. Dazu habe ich ein Stück Plastik verwendet, in das ich Löcher geschnitten habe.
Ursprünglich gab es die Idee, eine normale Schablone mit einem Lasergravierer herzustellen, aber ich brauchte sie nicht wirklich, sondern wollte sie nur für eine lange Zeit für eine Rezension machen, also beschloss ich, mich auf diese Option zu beschränken.

Wir wenden eine Schablone an. Wir geben die Paste darauf, entfernen den Überschuss mit Hilfe eines flachen Gegenstands und tragen die Paste auf das Brett auf.
Der Film ist etwas uneben, da es den Anschein hat, dass nicht genügend Paste vorhanden ist. Tatsächlich hat er sich als bündig mit der Dicke des Kunststoffs herausgestellt, etwa 0,5 mm.

Wir montieren die Komponenten, wobei sich herausstellte, dass die Dicke der Paste ungefähr der Dicke des Bauteils entsprach. Die Komponenten halten gut, ich habe die Platine ohne Probleme auf den Kopf gestellt, nichts ist heruntergefallen oder verschoben.
Mit einem Haartrockner aufwärmen.
Dadurch wurden zwei Bauteile nahezu perfekt verlötet und eines um 90 Grad gedreht :(
Danach habe ich die Platine gewaschen und dann die verlöteten Bauteile von der Platine entfernt, darunter war es fast sauber, und wenn da nicht das eingesetzte Bauteil gewesen wäre, würde ich sagen, dass der Test bestanden wurde.

Video von Lötversuchen.
Im zweiten Test stand der Fön etwas nicht senkrecht zur Platinenoberfläche, sodass die Bauteile abzublasen begannen. Da es nicht sehr praktisch zum Aufnehmen und Aufwärmen war, bemerkte ich es bereits während der Aufnahme, entschied mich aber, das Video nicht zu löschen.

Bei den Tests kamen mehrere Leiterplatten und eine Reihe von SMD-Widerständen zum Einsatz. Es ist nicht sehr praktisch, weiter zu experimentieren, da ich jedes Mal ein neues Board nehmen musste, aber ich denke, es ist klar geworden.
Auf diesem Foto ist übrigens nur der Marker als Drücker für die Spritze zu sehen.

Ich sehe eine logische Frage vor: Was ist mit den gleichen Brettern auf dem Foto? Ich habe vor langer Zeit einmal Netzteile auf Bestellung hergestellt und da diese oft und mit unterschiedlichen Eigenschaften bestellt wurden, habe ich eine Universalplatine entwickelt.
Ein Beispiel ist zu sehen.

Aber das gleiche Board ermöglichte den Bau leistungsstärkerer Netzteile, bis etwa 70-100 Watt, wie ich es tat.

Früher gab es sogar die Idee, solche Bausätze für den Zusammenbau von Netzteilen herzustellen, aber erfahrene Leute sind nicht daran interessiert, und Anfängern würde ich Angst machen, einen Bausatz zu geben, bei dem die Gefahr besteht, dass sie an die Netzspannung geraten.

Als Fazit kann ich kaum etwas sagen, ich kann es nicht objektiv beurteilen, da ich keine Erfahrung mit Lotpasten habe, also muss ich subjektiv urteilen.
Paste kann in manchen Situationen nützlich sein, beispielsweise um das Entlöten „schwieriger“ Komponenten durch Verdünnen des Lots auf der Platine zu erleichtern.
Mir persönlich gefiel die hohe Fließfähigkeit nicht, wodurch man entweder den Fön weit vom Board entfernt halten und dann eine große Fläche erwärmen muss, oder den Kompressor auf eine sehr niedrige Leistung einstellen muss.
Aber mir gefiel die Tatsache, dass die Paste die Komponenten vor dem Löten gut auf der Platine hält, die Platine danach nicht mehr verschmutzt und sich im Allgemeinen recht gut verhält.

Vielleicht schlägt einer der erfahreneren Leser gute Pasten vor und erklärt, vielleicht habe ich einfach etwas falsch gemacht.
Das ist alles für mich, ich hoffe, dass die Rezension nützlich war, denn wie immer freue ich mich über Fragen, Ratschläge und Kommentare.

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Lotpasten sind spezielle Substanzen mit pastöser Konsistenz, die zur Befestigung von Teilen verwendet werden und bestimmte Vor- und Nachteile sowie Anwendungsmerkmale aufweisen.

Vorteile und Varianten des vorgestellten Materials

Bedenken Sie die Vorteile von Lotpasten:

Die Möglichkeit ihrer Verwendung zur Herstellung von Platten mit sehr kleinen Teilen;

Sie benötigen keinen Lötkolben. Um mit diesem Material arbeiten zu können, benötigen Sie jedoch einen speziellen Haartrockner oder eine Station, mit der sich das Produkt erwärmt.

Ein solcher Stoff kann dort eingesetzt werden, wo das Arbeiten mit herkömmlichen Werkzeugen nicht möglich ist.

Lotpasten gibt es in vielen Varianten. Zunächst werden sie nach der Methode zur Entfernung überschüssiger Substanz nach der Arbeit klassifiziert: Waschen und No-Clean. Die zweite Option ist sicherer, da sie nicht zur Korrosion der Platine führt. Die erste Art von Pasten ist mit Wasser abwaschbar und enthält daher Bestandteile, die das Funkgerät schädigen können.

Zu beachten ist auch, dass der Stoff mit oder ohne Blei hergestellt werden kann. Die zweite Pastenart ist umweltfreundlich.

Wie wählt man das Material aus und lagert es?

Damit die Arbeit effizient und genau erledigt werden kann, müssen Sie die „richtigen“ Lotpasten kaufen. Zunächst sollten Sie auf die technischen Eigenschaften des Stoffes achten: Luftfeuchtigkeit und Lufttemperatur, Lagereigenschaften.

Das präsentierte Material kann je nach Alterung seine Eigenschaften verlieren. Die Wahl hängt von der Art der Paste und ihrem Anwendungsbereich ab. Ein wichtiger Faktor sind natürlich die Materialkosten. Lötpaste, die für 50 Gramm oder mehr etwa 10 US-Dollar kostet, wird nur in zertifizierten Einzelhandelsgeschäften gekauft.

Für die Lagerung des Materials ist es notwendig, es in den Kühlschrank zu stellen, dessen Temperatur nicht über 4 Grad steigt. Während der Nutzung sollte der Raum warm, aber nicht heiß sein (nicht mehr als 25 0 C). Die Luftfeuchtigkeit sollte 80 % nicht erreichen. Vor der Verwendung ist es notwendig, die Substanz auf Raumtemperatur zu erwärmen und erst dann das Glas zu öffnen. Manchmal kann es bis zu 6 Stunden dauern.

Merkmale der Verwendung des Materials

Pasta hat ihre eigenen Nuancen. Beispielsweise muss die Oberfläche, auf die der Stoff aufgetragen wird, absolut sauber, trocken und fettfrei sein. Das Brett sollte für die Dauer der Arbeiten möglichst stabil in horizontaler Lage befestigt werden.

Die zu lötende Stelle muss vollständig mit der Substanz bedeckt sein. Versuchen Sie anschließend, alle notwendigen Details sehr genau auf der Tafel zu platzieren. Jetzt können Sie mit dem Erhitzen des Produkts mit einem Fön beginnen. Der Strahl sollte nicht zu stark sein. Seine Temperatur sollte etwa 150 Grad betragen, bis das gesamte Flussmittel aus der Paste verdampft ist. Danach kann der Strahl heißer gemacht werden (200-250 0 C).

Nach Abschluss aller Arbeiten muss die Platine abgekühlt und von Substanzresten gereinigt werden. Dieses Verfahren hängt von der Art der Paste ab.

Ich kenne mich mit dieser Lötmethode sehr gut aus. Einmal habe ich sogar versuchshalber versucht, ein paar Teile mit Lotpaste zu löten, aber jetzt bin ich endlich mehr oder weniger ernsthaft und praxisorientiert an diese Methode herangegangen.

Das Löten mit Lotpaste kommt dem Löten von Leiterplatten in der Produktion am nächsten. Alle Platinen in Ihren Telefonen, Laptops, Fernsehern und anderen Geräten werden auf diese Weise verlötet. Ich muss sagen, dass der Prozess sehr bezaubernd ist und wie Magie aussieht :)

Natürlich ist der technische Prozess zu Hause unter handwerklichen Bedingungen etwas anders als in Fabriken, aber das allgemeine Prinzip ist dasselbe.

Zuerst benötigen wir eine Schablone zum Einfügen. In der Industrie werden Schablonen aus dünnem Edelstahl hergestellt, indem mit einem Laser oder chemischem Ätzen Löcher in sie geschnitten werden. Sie können die Herstellung selbst in Auftrag geben, dies ist jedoch recht teuer. Ich habe Kapton-Schablonen bestellt, die diese Leute sehr günstig herstellen. Eine solche Schablone kostete etwa 230 Rubel. Wahrscheinlich werde ich in Zukunft Stahl verwenden, aber aus Testgründen habe ich mich vorerst entschieden, bei dieser Option anzuhalten.

Um die Schablone anzubringen, habe ich ein einfaches „Gerät“ gebaut. Die Leiterplatten auf diesem Foto werden ausschließlich zur genauen Positionierung der zu lötenden Platine benötigt. Ich habe sie verwendet, weil ihre Dicke genau der Dicke des Zielbretts entspricht.

Wir stecken die Platine, die wir verlöten wollen, in das Gerät. In diesem Fall liegen alle Löcher in der Schablone genau gegenüber den Kontaktflächen der Teile.

Und hier ist die Paste selbst, gekauft bei eBay. Die Paste ist eine Mischung aus kleinen Kugeln aus Lot und Flussmittel. Fügen Sie diese Millionen Arten ein und sie sagen, es sei ein Problem, ein gutes Ganzes zu finden. Diese Paste ist bleihaltig, es gibt auch bleifreie – die sind in vielerlei Hinsicht schlimmer, aber nicht so schädlich. Wahrscheinlich werde ich in Zukunft auf bleifrei umsteigen.

Die Paste war ziemlich flüssig. Nach ein paar Versuchen gelang es mir, es so aufzutragen, dass es alle Kontaktflächen traf. Hier ist natürlich etwas Fingerspitzengefühl gefragt. Die Paste wird mit einer Plastikkarte aufgetragen, es kann jedoch sinnvoll sein, etwas Weicheres zu verwenden.

Heben Sie die Schablone an und nehmen Sie die Platine heraus. Ein Bild aus der Kategorie „wie es wirklich aussieht“, denn im Idealfall sollte es etwas ordentlicher aussehen :)

Als nächstes ordnen wir die Komponenten an. Ich habe nicht die gesamte Platine verlötet, sondern einfach ein paar nicht besonders wertvolle Teile zum Testen platziert. Die Vereinbarung erwies sich als sehr einfach und nach ein paar Details verlief der Prozess sehr schnell und genau. Erst später ist mir aufgefallen, dass ich den Kondensator eine Nummer größer als nötig genommen habe, aber na ja.

Danach muss die Platine erhitzt werden. In der Produktion geschieht dies in speziellen Öfen, in denen der Aufheiz- und Abkühlprozess sehr genau durch das thermische Profil gesteuert wird. Das ist keine einfache Angelegenheit, es gibt viele Feinheiten, unterschiedliche Platinen, Pasten, Komponenten benötigen unterschiedliche Wärmeprofile. Solche Öfen gibt es für den „Heimgebrauch“, und einige schaffen es sogar, sie aus gewöhnlichen Kochherden und Toastern herzustellen. Mangels all dessen habe ich es mit einem Föhn erwärmt.

Der Paste-Konvertierungsprozess sieht sehr lustig aus, ich habe es nicht einmal bereut und habe dann eine andere Platine gelötet und dies auf Video gefilmt (am Ende des Beitrags).

Optisch ist die Lötqualität nahezu fabrikmäßig. Auf jeden Fall sieht es viel ordentlicher aus als beim Löten mit dem Lötkolben. Gleichzeitig nimmt das Löten natürlich um ein Vielfaches weniger Zeit in Anspruch, denn. Es ist nicht erforderlich, jeden Kontakt manuell zu löten. Besonders zufrieden bin ich mit der Qualität der Lötkontakte und dem guten Kühlkörper. Es ist fast unmöglich, sie mit einem Lötkolben sauber zu löten.

Da die Paste recht genau dosiert ist, sind alle Lötstellen gleich und sauber. Aufgrund der Kräfte der Oberflächenspannung nehmen die Bauteile selbst eine gleichmäßige Position ein, auch wenn sie ursprünglich etwas schief eingestellt waren.

Und hier ist das versprochene kurze Video!

Fazit: Die Methode lohnt sich auf jeden Fall, wenn mehr als 1-2-3-10 Platinen gelötet werden müssen. Zeitaufwand -10, Genauigkeit +20 :)

P.S. Die Paste kann ohne Schablone aus einer Spritze aufgetragen werden, was jedoch nicht sehr praktisch ist. Es gibt spezielle pneumatische Spender, diese sind jedoch nicht ganz günstig. Außerdem können Sie zum Platzieren keine Pinzette, sondern Vakuummanipulatoren verwenden. Ich habe gerade eines von eBay. Sobald es eintrifft, werde ich es testen und schreiben.

P.S.2. Ich erinnere Sie daran, dass Blei schädlich ist, insbesondere in Form einer solchen Paste. Während der Arbeit mit der Paste dürfen Sie auf keinen Fall essen, trinken oder rauchen. Jegliche Verschmutzung eines Arbeitsplatzes – beseitigen. Dämpfe – nicht einatmen und grundsätzlich prüfen. Das Gleiche gilt für die Arbeit mit normalem Lot.

Als die Lötpaste fast auf Bestellung in den einzigen normalen Laden der Stadt gebracht wurde, war ich der Erste in der Schlange :)
Ich wollte schon lange komplett auf SMD umsteigen, als die faulste Technologie – ich war zu faul, Löcher zu bohren, und es gab eine LINKO 850-Lötstation, einen chinesischen Klon, ich weiß nicht, was (nun, dem Schreibstil nach zu urteilen). Logo, sie mähen alles unter HAKKO =) Eine Art Adibas =) ca. DI HALT), bisher nur zur Demontage genutzt. Mosfets von Motherboards auszuwählen ist eine nette Sache. Ich hatte Pasta BAKU BK-30G(Ich habe den gleichen Schlamm. Fieses Ding, aber es macht Spaß zu löten. ca. DI HALT)

Wir entwickeln die Zahlung wie gewohnt ab.

Verdrahtungstipps für die SMD-Montage

Zwei Standorte nebeneinander – niemals zusammenführen! Im Gegenteil, dehnen und verbinden Sie sie mit einem dünnen Leiter, damit sie nicht aneinander kleben (was die Platine schlampig macht) und Sie visuell überprüfen können, ob eine Leiterbahn zwischen ihnen vorhanden ist (einfach weil zwei Widerstände in der Nähe sind oder vorhanden sind). ein Dirigent).
Jagen Sie nicht der Größe hinterher! Machen Sie die Pads etwas größer als das Bauteil und lassen Sie ausreichend Platz zwischen ihnen. Wenn Ihre Größe begrenzt ist, nehmen Sie ein größeres Gehäuse oder fertigen Sie eine doppelseitige Tafel an. Zuerst litt er unter solchem Unsinn. Während die Auflösung ausreicht – ich habe sie so nah wie möglich aneinander platziert, sind jetzt eine Reihe kleiner Platinen mit 1206 Bauteilen im Schachbrettmuster aufgeklebt – die Platine und die Leiterbahnen sind dahinter nicht sichtbar.

Danach vergiften wir wie gewohnt, allerdings gibt es Probleme mit der Verzinnung:
Ich trage eine Pfütze mit einer Rosenlegierung auf und entferne anschließend die überschüssige Schicht mit einem heißen Gummischaber (direkt in derselben Pfanne / demselben Glas, in dem die Platine verzinnt wurde) – es entstehen flache Leiter mit fast spiegelndem Glanz :)

Wenn Sie es nicht haben, können Sie den folgenden Hinweis anwenden: Wir wickeln ein Geflecht zum Entfernen von Lot auf einen Lötkolben mit geringer Leistung, verzinnen es und ziehen es entlang der mit Flussmittel vorbeschichteten Leiterbahnen. Wenn das nicht klappt, aber mit einem Stich verzinnen, eine möglichst dünne Zinnschicht auf den Kontaktpads belassen.
Auf flachen Schienen werden Teile praktisch mit Lotpaste „geklebt“, und auf einer konvexen Zinnschicht werden sie schlechter installiert. Nun, wenn es sich immer noch um einen Widerstand handelt, wird er immer noch durch die Oberflächenspannung des Lots an seinen Platz gezogen (der Hauptluftdruck ist minimal, damit er nicht weggeblasen wird).

Aber Mikruha (zum Beispiel der berüchtigte FT232RL) auf einer konvexen Oberfläche, oh, wie schwierig es ist, gleichmäßig zu installieren, alles strebt danach, in das Loch zwischen den Schienen zu fallen, und wenn es aufsteht, strömt der Luftstrom, selbst bei einem kleinen Grad, wird es in genau dieses Loch blasen, woraufhin das Lot die Beine und Kontakte ruiniert und die Schlussfolgerungen in einen Monolithen verwandelt ;-), und das Flussmittel wird in einer Minute fast vollständig verdampfen, danach wird es fast unmöglich sein um es normal zu bewegen, ohne vorher die Schlussfolgerungen mit einer Art Kolophonium zu verderben.

Kurz gesagt, als Ergebnis sollten wir eine Platine mit FLACHEN Kontaktpads bekommen (das Flussmittel dort ist schwach, es haftet mit einem Knall an rosafarbenem Kupfer und legiert, aber nicht so sehr, um Kupfer zu beschädigen).

Nachdem wir die Paste gründlich und sorgfältig gemischt haben, um Luftblasen zu vermeiden, ziehen wir die halbflüssige Paste fest (diese Paste neigt übrigens dazu, auszutrocknen, selbst wenn sie fest verschlossen ist. Sie können sie einweichen, indem Sie ca. DI HALT) in eine normale Insulinspritze, wir setzen sie auf und brechen sie ab (das ist für jeden praktisch, ich habe zuerst die Nadel abgebrochen, einen Zentimeter übrig gelassen, dann gespuckt und an der Wurzel abgebrochen) die Nadel.

Nachdem wir es nun gut gewaschen und noch besser getrocknet haben (: das Brett, schmieren wir ein wenig Paste auf jede Plattform. Wie viel, können Sie auf dem Foto sehen, aber nach zwei oder drei Malen werden Sie es selbst verstehen, danach Wir setzen die Streusel mit einer Pinzette ein.

Installationstipps

Installieren Sie hohe und große Komponenten zuletzt. Zuerst Kondensatoren 0603, dann Widerstände 1206, hohe LEDs und dann Mikruhi.
Jede Größe hat ihre eigene Pinzette. (Oder ist es schon bürgerlich?) Normalerweise reichen zwei – eine Kleinigkeit und Mikruha. Mit kleinen Pinzetten kann man nicht den gleichen 2313 nehmen, und große funktionieren beim Pflanzen von Widerständen nicht so gut wie kleine – die Hände zittern, Chtoli. (Und ich hatte immer genug. Ca. DI HALT)

Aufgrund der Tatsache, dass die Temperatur der Station ein wenig schwankt, musste ich lernen, den Frittiergrad anhand ... des Geruchs zu bestimmen ^_^ Wenn sich das Flussmittel auf die Betriebstemperatur erwärmt, fängt es an, so etwas zu riechen Vanille ;-), und wenn es anfängt, nach verbranntem Haar zu riechen, bedeutet das wieder, dass ich den Temperaturknopf mit dem Ellbogen gedreht habe und 5 LEDs statt der frittierten kaufen musste. (Am liebsten frittiere ich bei ca. 290 Grad bei der Austrittstemperatur des Föns. Das Brett hat dann 10 Grad weniger, genau richtig. Und den Luftstrom auf ein Minimum. ca. DI HALT).

Michail Nischnik, Generaldirektor, METTATRON Group LLC

Der Autor fasst Informationen über die Eigenschaften und das Verhalten von Lötpasten zusammen, basierend auf umfangreichen Erfahrungen mit KOKI-Lötpasten. Der Artikel wird für einen Technologen von Interesse sein, der an einer oberflächenmontierten Linie arbeitet.

ARTEN VON LOTPASTEN

Pasten werden nach der Art des Flussmittels klassifiziert (siehe Abb. 1).

„Wasserlösliche“ Lotpaste (Flussmittelrückstände lösen sich nach dem Löten mit Wasser auf), die aufgrund des aktiven Flussmittelgehalts (siehe Tabelle 1) eine obligatorische Reinigung erfordert, wird nacheinander mit normalem, destilliertem und entionisiertem Wasser sowie einer Strahlreinigung oder Ultraschall gewaschen in jeder Phase verwendet werden. Bei „wasserlöslichen“ Pasten, die nicht zwingend gewaschen werden müssen, beschränkt sich das Verfahren auf destilliertes Wasser.

Reis. 1. Klassifizierung von Lotpasten

Tabelle 1. Klassifizierung von Flussmitteln

Flussmittelaktivität (% Halogengehalt)	Kolophonium Kolophonium (RO)	Kunstharz (RE)	Bio Bio (OR)	Reinigungsbedarf
Niedrig (0 %)	ROL0	REL0	ORL0	Nein
Niedrig (<0,5%)	ROL1	REL1	ORL1	Nein
Durchschnitt (0 %)	ROM0	REM0	ORM0	Empfohlen
Mittel (0,5 - 2,0 %)	ROM1	REM1	ORM1	Empfohlen
Hoch (0 %)	ROH0	REH0	ORH0	Notwendig
Hoch (>2,0 %)				Notwendig

Bei Pasten, die eine Auswaschung mit speziellen Flüssigkeiten erfordern, ist die Situation anders. Unabhängig vom Vorhandensein von Halogenen in der Zusammensetzung basieren solche Pasten auf Kolophoniumflussmitteln. Daher wird empfohlen, nach dem Löten ein Lösungsmittel vom Typ HFCKW und ein Verseifungsmittel zu verwenden, um sie zu reinigen. Anschließend werden die Waschflüssigkeiten wiederum mit destilliertem und anschließend entionisiertem Wasser gewaschen.

Allerdings lassen sich viele halogenfreie Lotpasten nur schwer entfernen und hinterlassen weißliche Flussmittelrückstände auf der Platinenoberfläche. Gleichzeitig wird die Sedimentbeständigkeit als wichtiger angesehen als die Waschbarkeit.

Die meisten Lotpasten, die keiner Reinigung bedürfen, stammen aus diesem technologischen Prozess. Die Flussmittel solcher Pasten schützen die Lötstelle wie ein Lack vor Korrosion. Konzentrieren wir uns auf die Pasten, die keiner Reinigung bedürfen: Sie sind technologisch am weitesten fortgeschritten.

Reis. 2. Zusammensetzung von Lotpasten

Es wird oft gesagt, dass No-Clean-Pasten keine Halogene enthalten sollten. Es muss klar sein, dass, wenn in der Dokumentation der Paste „Reinigung erforderlich“ angegeben ist, eine Reinigung erforderlich ist. Wenn keine solche Kennzeichnung vorhanden ist, wird das Problem anhand zusätzlicher Anforderungen an das Produkt gelöst: Aussehen, Lackierung.

In Japan beispielsweise erfreuen sich halogenhaltige Pasten (0,2 %) in Prozessen ohne Reinigung nach dem Löten deutlich größerer Beliebtheit als halogenfreie. Halogenhaltige Lotpasten sind relativ technologisch weiter fortgeschritten, beispielsweise hinsichtlich der Lötbarkeit, sind jedoch häufig in Bezug auf die Zuverlässigkeit gegenüber halogenfreien Lotpasten unterlegen, was sich in einem Rückgang des Isolationswiderstands der fertigen Baugruppe äußert. Dies ist auf die höhere chemische Aktivität der Flussmittelrückstände zurückzuführen. Daher schließen sich Lötbarkeit und Zuverlässigkeit in den meisten Fällen gegenseitig aus.

Reis. 3. Wichtige Merkmale, die bei der Entwicklung oder Auswahl von Lotpasten zu berücksichtigen sind

Im Idealfall würde No-Clean-Lötpaste eine halogenfreie Paste erfordern, jedoch mit der Lötbarkeit einer halogenhaltigen Paste.

Die Schwierigkeit besteht darin, die chemische Aktivität von halogenfreien No-Clean-Pasten zu erhöhen. In den meisten dieser Pasten werden anstelle von halogenhaltigen Verbindungen organische Säuren als Aktivator verwendet, wobei die Aktivierungsfähigkeit umso größer ist, je niedriger das Molekulargewicht der Säure ist. Da die aktivierende Wirkung organischer Säuren deutlich schwächer ist als die von halogenhaltigen Komponenten, versucht man, ein paar Dutzend relativ aktive organische Säuren in das Flussmittelsystem einzubringen.

Allerdings nehmen solche hochaktiven organischen Säuren Feuchtigkeit auf. Das ist problematisch: Die in den Flussmittelrückständen auf der Substratoberfläche verbleibende Säure wird bei der Wechselwirkung mit Wasser ionisiert, was den Oberflächenisolationswiderstand verringert und zur Elektromigration führt.

Aktivierungssysteme in Lotpasten (hier greift der Autor auf die technischen Daten der KOKI-Pasten zurück) nutzen weniger hygroskopische organische Säuren und einen speziell entwickelten nichtionischen Aktivator. Dieses spezielle System zerfällt nicht in Ionen, seine elektrischen Eigenschaften sind stabil und seine Aktivierungsfähigkeit steht der von Halogenen in nichts nach. Aufgrund der hohen Aktivierungstemperatur verlängert der nichtionische Aktivator in Kombination mit sorgfältig ausgewählten organischen Säuren die Aktivierung in der Reflow-Phase. Dadurch verbessert sich die Lötbarkeit ohne Einbußen bei der Zuverlässigkeit.

Hier sind Beispiele für beliebte Pastenarten:

Lotpaste für den Hochgeschwindigkeitsdruck;
Lotpaste mit hoher Benetzungsfähigkeit;
Lötpaste für automatische In-Circuit-Tests;
Eine Allzweckpaste mit extrem langer Sieblebensdauer.

Tabelle 2. Lebenszyklus von Lotpaste in der Produktion

Lebenszyklusphasen einfügen	Kontrollierte Eigenschaften
Lagerung	Stabilität der Viskosität und Lötbarkeit
Anwendung einfügen	Feiner Druck in 0,5-mm-Schritten und ultrafeiner Druck in 0,4-mm-Schritten. Lebensdauer nach der Anwendung. Streichfähigkeit der Paste. Trennbarkeit von den Wänden der Schablonenöffnungen. Druckgeschwindigkeit (normal – bis zu 100 mm/s, Hochgeschwindigkeit – 200 mm/s und mehr). Thixotroper Index (Viskositätsänderung beim Reflow). Vollständigkeit der Aperturfüllung. Verschmierbarkeit der Paste auf der Schablone (die Paste sollte vor dem Rakel eine dichte Rolle bilden).
Montagekomponenten	Klebrigkeit. Beständigkeit der Paste gegen Sedimente (Ausbreitung).
Reflow	Die Bildung von Brücken (Kurzschlüssen). Vorhandensein von Lotpartikeln in Flussmittelrückständen. Umstülpen und Trennen von Komponenten (Tombstoning). Benetzung (Bildung von Lotkehlen).
Qualitätskontrolle	Flussmittelrückstände müssen den reibungslosen Betrieb der AOI – automatischen optischen Inspektion – gewährleisten. Bei Lotpasten, die für die IKT-Nachprüfung vorgesehen sind, müssen Flussmittelrückstände plastisch sein und auf den Sonden verbleiben.
Waschqualität	Bei Bedarf sollte die Reinigung von Flussmittelrückständen vollständig sein, ohne weißen Belag.

ZUSAMMENSETZUNG VON LÖTPASTEN

Lotpasten bestehen aus Lot und Flussmittel (siehe Abbildung 2). Bei der Auswahl eines Lot- und Flussmittelkomplexes für Lotpaste gelten die in Abb. gezeigten Eigenschaften. 3.

Lötpulver

Zur Herstellung von Lotpulver werden Gas- und Zentrifugalzerstäubungsverfahren eingesetzt. Merkmale des Gassprühverfahrens:

Gewinnung kleiner Partikel;

Einfache Kontrolle der Bildung eines Oxidfilms auf der Oberfläche der Partikel;

Geringe Oxidation der Lotpartikel.

Die resultierenden Lotpulverpartikel haben eine Größe von 1–100 µm. Die Größenverteilung und der Partikeldurchmesser des Lots werden durch die Lotvorschubgeschwindigkeit, die Spindelgeschwindigkeit und den Sauerstoffgehalt beeinflusst.

Reis. 4. Herstellung von Lotpulver durch Gassprühen

Das Pulver wird in einem Behälter von etwa 5 m Höhe und 3 m Durchmesser gewonnen, der mit Stickstoff und Sauerstoff sehr geringer Dichte gefüllt ist (siehe Abb. 4). Lotbarren werden in einem Tiegel oben im Tank geschmolzen. Geschmolzenes Lot tropft auf eine sich mit hoher Geschwindigkeit drehende Spindel. Wenn Lottropfen auf die Spindel treffen, wird das Lot in Richtung der Tankwände gespritzt, während das Lot kugelförmig wird und erstarrt, bevor diese Partikel die Tankwand erreichen.

Reis. 5. Der Oxidationsgrad der Lotpartikel in Abhängigkeit von ihrer Größe

Anschließend gelangt das Lotpulver in das Sortiersieb, wo am besten die Lotpulver-Doppelsortierung angewendet wird. In der ersten Stufe wird das Pulver durch einen Stickstoffstrahl aus einem Gebläse sortiert. Dadurch werden Partikel eliminiert, deren Größe kleiner als gewünscht ist. Anschließend gelangt das Pulver zu einem Sieb, wo Partikel mit Größen über den angegebenen Werten zurückgehalten werden.

Lotpasten mit einer Partikelgröße von 20–38 Mikrometern werden für die Montage von Leiterplatten mit einem Schablonenöffnungsabstand von bis zu 0,4 mm und mit einer Größe von 20–50 Mikrometern – für einen Rastermaß von 0,5 mm verwendet.

Zwei Faktoren beeinflussen die Qualität von Pulvern.

Die Verteilung der Partikelgröße beeinflusst die Rheologie der Lotpaste, den Druck, den Fluss, das Entschablonenverhalten und das Pastenslumpverhalten. Die Mindestgröße der Schablonenöffnungen hängt von der Mindestgröße der Pads auf der Leiterplatte ab, während die maximale Größe der Öffnung kleiner oder gleich der Größe des Pads ist. Wählen Sie die gewünschte Partikelgröße so aus, dass mindestens 5 Lotpartikel in die kleinste Öffnung der Schablone passen müssen, wie in Abb. 12.

Fluss

Der zweite Bestandteil der Lotpaste ist Flussmittel. Die Rolle des Flussmittels in Lotpasten ist die gleiche wie beim Wellenlöten oder Selektivlöten. Flussmittel sollte:

Entfernen Sie die Oxidschicht und verhindern Sie eine erneute Oxidation während des Lötvorgangs. Metalloberflächen oxidieren bei hohen Temperaturen beim Schmelzen schnell. Die festen Bestandteile des Flussmittels werden bei diesen Temperaturen weich und flüssig, bedecken die gelöteten Oberflächen und schützen sie vor erneuter Oxidation. Flussmittel stellt Metall wieder her und entfernt Oxidfilme von der Kontaktoberfläche elektronischer Komponenten, der Leiterplattenoberfläche und der Oberfläche des Lotpulvers;

Schmutz entfernen. Allerdings hält das Flussmittel einer großen Anzahl von Schweiß- und Fettabdrücken nicht stand, daher ist es besser, das Board mit Handschuhen in die Hand zu nehmen;

Stellen Sie sicher, dass die zum Drucken und Aufschmelzen erforderliche Viskositätsstabilität der Paste gewährleistet ist.

Die wichtigsten Flussmittelkomponenten und ihre Rolle sind in Tabelle 3 aufgeführt.

Tabelle 3. Hauptflussmittelkomponenten und ihre Rolle

Gruppe	Substanzen	Was ist betroffen?	Erläuterung
Aktivatoren	Aminhydrochlorid. Organische Säuren usw.	Aktivierungsfähigkeit (Lötbarkeit). Zuverlässigkeit (Oberflächenwiderstand von Flussmittelrückständen, Grad der Elektromigration und Korrosion). Haltbarkeitsdatum.	Es sind vor allem diese Komponenten, die für eine wirksame Entfernung von Oxiden sorgen. Aktivatoren erweichen und verflüssigen nicht nur Holzharze, sie benetzen auch die Metalloberfläche und reagieren mit Oxiden.
Kolophonium	Holzkolophonium. Hydriertes Kolophonium. Disproportioniertes Kolophonium. Polymerisierendes Kolophonium. Mit Phenol denaturiertes Kolophonium. Kolophonium mit Äther denaturiert.	Siegel. Lötbarkeit. Sedimentbeständigkeit. Klebrigkeit. Farbe der Flussmittelrückstände. Testbarkeit.	Diese Kolophoniumarten erweichen während der Vorwärmphase (Erweichungspunkt 80–130 °C) und verteilen sich auf der Oberfläche der Lotpartikel und auf dem Substrat. KOKI verwendet normalerweise natürliches Holzharz. Je nach Art der Verarbeitung haben sie eine unterschiedliche Farbe (meistens gelb oder gelb-orange), Aktivierungsfähigkeit und Erweichungspunkt. Um die Verarbeitungseigenschaften (Präzisionsbeständigkeit, Klebrigkeit usw.) sowie die Eigenschaften des Rückstands (seine Farbe, Duktilität, Fähigkeit zur Schaltkreistestbarkeit) zu steuern, enthält das Flussmittel normalerweise mindestens 2-3 verschiedene Arten von Kolophonium.
Thixotrope Materialien	Bienenwachs. Hydriertes Rizinusöl. Aliphatische Amide.	Druckklarheit. Viskosität. Thixotropie. Sedimentbeständigkeit. Geruch. Waschbarkeit.	Diese Komponenten sorgen dafür, dass die Paste den Scherbeanspruchungen standhält, die beim Drucken und Einbau von Komponenten auf der Platine auftreten, und stellen die Viskosität der Paste nach dem Auftragen auf das Substrat wieder her. Zusätzliche Komponenten sorgen für eine einfache Trennung der Paste von der Schablone, was die Druckqualität verbessert.

Betrachten wir nun die Faktoren, die die Druckqualität beeinflussen.

Reis. 6. Faktoren, die die Druckqualität beeinflussen

DRUCKER

Die Elektronikindustrie entwickelt sich weiter und die Dichte der Komponenten auf der Leiterplatte nimmt zu und die Größe der Komponenten nimmt ab. Aus diesem Grund werden die Anforderungen an die Eigenschaften und Qualität von Lotpasten verschärft.

Ein entscheidender Faktor bei der Bestückung hochdichter Leiterplatten ist die Wahl der Geräte und Druckparameter sowie die Qualität und Eigenschaften der Lotpasten. Dies bedeutet, dass selbst bei Auswahl einer möglicherweise sehr guten Lotpaste das Ergebnis allein aufgrund der falschen Einstellung der Betriebsparameter des Druckers oder der schlechten Auswahl des Rakels und der Methode zur Herstellung der Schablone deprimierend sein kann.

Die Faktoren, die die Druckqualität bestimmen, sind in Abbildung 6 aufgeführt. Schauen wir sie uns genauer an.

Schablonen

Methoden zur Herstellung von Schablonen (siehe Abb. 7):

Chemisches Ätzen;

Laser schneiden;

Elektrotyp.

Früher wurden aufgrund ihrer relativen Kostengünstigkeit Schablonen verwendet, die durch chemisches Ätzen hergestellt wurden. Die Form der Öffnungen solcher Schablonen ermöglicht jedoch keinen qualitativ hochwertigen Druck mit einer Öffnungsgröße von weniger als 0,5 mm.

Lasergeschnittene Schablonen haben kleinere Öffnungen, aber an den Wänden der Öffnungen bleiben Ablagerungen zurück, die durch das Schmelzen des Metalls entstehen. Ohne zusätzliche Bearbeitung können solche Schablonen nicht für Öffnungen mit einer Breite von weniger als 0,4 mm oder für BGA-Gehäuse mit Pad-Durchmessern von 0,25–0,3 mm verwendet werden. Dieses Problem lässt sich leicht durch elektropolierende Schablonen lösen, die die Rauhigkeit der Lochwände beseitigen, was den Einsatz solcher Schablonen mit Lochgrößen bis zu 0,2 mm ermöglicht.

Mit der dritten Methode – dem Elektroforming – werden Schablonen mit Öffnungen bis zu 0,1 mm hergestellt. Es wird äußerst selten verwendet, da diese Öffnungsgröße praktisch nicht verwendet wird und die Produktionskosten hoch sind.

Die Dicke der Schablone wird durch die Mindestabmessungen und den Abstand zwischen den Öffnungen bestimmt. Je dünner die Schablone, desto besser sind die Druckergebnisse, da dünne Schablonen eine geringere Scherspannung in der Paste verursachen, wenn diese vom Untergrund gelöst wird (siehe Abbildung 8).

Reis. 8. Je dünner die Schablone ist, desto weniger verschiebt sich die Paste beim Ablösen vom Untergrund

Es ist wünschenswert, dass die Öffnungsgröße etwas kleiner als das PCB-Pad ist, um die Dehnung der Schablone, Ausrichtungstoleranzen und das Durchhängen der Lotpaste auszugleichen. Ein Beispiel für die Öffnung für das Kontaktpad des Ausgangs des QFP-Gehäuses (0,5 mm Rastermaß) ist in Abbildung 9 dargestellt.

Reis. 11. In Löchern mit abgerundeten Ecken ist die Haftung zwischen der Paste und den Lochwänden geringer

Reis. 12. Das kleinste Loch in der Schablone sollte 4 bis 5 der größten Lotkugeln aufnehmen.

Die geometrische Form der Öffnungen hat großen Einfluss auf die Anzahl der Lötfehler. Daher muss die Herstellung von Schablonen sowohl in der Entwurfsphase als auch in der Herstellungsphase sehr verantwortungsvoll angegangen werden.

Abbildung 10 veranschaulicht die Regeln zur Berechnung der Größe von Öffnungen. Abbildung 11 zeigt, dass bei Verwendung von Öffnungen mit abgerundeten Ecken die Haftung zwischen der Paste und den Wänden der Öffnungen abnimmt, wenn die Schablone vom Substrat getrennt wird, was die Verzerrung der Öffnungen verringert drucken.

Was die Mindestgröße der Öffnungen angeht, müssen mindestens 5 der größten Lotkugeln in die kleinste Öffnung entlang ihrer kleineren Seite passen (siehe Abb. 12).

Rakely

Rakel bestehen aus Gummi und Metall. Gummirakel sind in ihrer Form in quadratische, flache und hin- und hergehende Formen unterteilt (siehe Abb. 13). Es lässt sich nicht sagen, welcher der Rakel besser ist: Die Verteilbarkeit der Paste hängt vom Arbeitswinkel des Rakels ab, und eine gute Verteilbarkeit sorgt dafür, dass jede Öffnung richtig mit Lotpaste gefüllt wird.

Der Arbeitswinkel des Hubrakels beträgt 70–80°. Da die Abwärtskraft relativ gering ist, eignet sich dieser Rakel besser für niedrigviskose Pasten.

Ein quadratischer Rakel hat einen Arbeitswinkel von 45°. Es übt einen hohen Druck auf die Lotpaste aus und eignet sich daher am besten für hochviskose Pasten. Wenn Sie mit diesem Rakel mit niedrigviskosen Pasten arbeiten, fließt die Paste unter die Schablone (siehe Abb. 14).

Der Arbeitswinkel des Flachrakels beträgt 50–60°. Durch Veränderung des Neigungswinkels ist es möglich, mit Pasten unterschiedlicher Viskosität zu arbeiten.

Beim Arbeiten mit Gummiwischern müssen Sie stets darauf achten, dass die Arbeitskante immer scharf ist. Wenn die Kante abgenutzt ist, müssen Sie den Druck erhöhen, um ein Verschmieren der Paste zu vermeiden. Gleichzeitig erhöht sich auch der Druck, unter dem die Öffnungen mit Paste gefüllt werden, was die Reibung zwischen den Lotpartikeln erhöht und die Trennbarkeit der Paste von den Wänden der Öffnungen beeinträchtigt.

Im Gegensatz zu Gummirakeln verschleißen starre Metallrakel nicht, halten lange und fangen keine Paste aus Löchern auf.