Выбор правильного припоя для пайки электроники может быть немного сложным для многих новичков и довольно запутанным даже для опытных ветеранов. Моя цель на этой странице — дать некоторую ясность для вас, любителя, чтобы вы могли правильно припой купить .
В электронике используются две всеобъемлющие группы припоев: свинцовый и бессвинцовый, причем последний сегодня доминирует в производстве электроники из-за экологических проблем, связанных с утилизацией электронных изделий.
Бессвинцовый припой не имеет лучшей репутации, отчасти из-за технических проблем с процессом пайки. Большинство бессвинцовых припоев плавятся при более высокой температуре (около 220-250 ºC), чем оловянно-свинцовый припой (около 180-190 ºC). Таким образом, для перехода на бессвинцовый припой потребуется изменение температуры наконечника паяльника. Типичная температура наконечника для пайки с использованием свинца составляет 320-370 ° C. Для свинца температура должна быть увеличена до 370-425 ºC. В дополнение к более высокой температуре наконечника необходимо увеличить время выдержки. Паяное соединение может быть запаяно припоем на основе свинца менее чем за секунду. Используя бессвинцовый припой, это время необходимо увеличить, чтобы избежать холодных паяных соединений. Припой оловянно свинцовый можно купить в ТД Скала.
ТД Скала предоставляет действительно уникальные условия. Взаимовыгодное сотрудничество с кабельными заводами позволяет нам:
- Оперативно поставлять любую продукцию. Даже в случае нехватки какого-либо товара на рынке, мы можем гарантировать ускоренное выполнение заказа
- При крупных заказах цены на нашу продукцию могут оказаться ниже цен заводов производителей.
- Если возникла экстренная необходимость в муфтах при аварии мы всегда придумаем чем заменить недостающие материалы.
Оловянно свинцовый припой
Опасность для здоровья: свинцовый припой содержит свинец. При попадании в организм свинец накапливается в жировых тканях организма, включая миелиновую оболочку, окружающую нервные волокна мозга. Это может привести к повреждению мозга, особенно у младенцев и маленьких детей. В основном это проблема литья свинца, когда свинец нагревается почти до точки кипения. Температуры, используемые при пайке, намного ниже. Основной риск воздействия свинца связан со свинцом, который стирается с припоя на пальцы. Пожалуйста, убедитесь, что вы не едите и не пьете во время пайки. Тщательно мойте руки, когда закончите пайку.
Для электронной пайки обычно используются три сплава на основе свинца:
60/40 (Sn / Pb). Основным преимуществом припоя 60/40 является стоимость, поэтому большинство старого оборудования было собрано с использованием этого типа припоя. Основным недостатком этого сплава является то, что он имеет пластическую область 5 ºC. Припой 60/40 становится пластичным (податливым, но не совсем расплавленным) при 183 ºC и плавится при 188 ºC. Припой проходит через ту же пластиковую область, что и остывает, и, если соединение нарушается или перемещается при переходе припоя через пластичную область, образуется холодное паяное соединение. Это может сделать ручную пайку разочаровывающим опытом, особенно для начинающих. Пока паяное соединение остается неподвижным до тех пор, пока припой полностью не затвердеет, пластичная область не имеет практических последствий для паяных соединений.
63/37 (Sn / Pb). Припой 63/37 — это эвтектический сплав, что означает, что он напрямую переходит из твердого состояния в жидкое без пластичности. Припой 63/37 плавится при 183 ºC. Этот тип припоя немного дороже, чем 60/40, но отсутствие пластичной области делает его более удобным для работы и более удобным для начинающих. Соединения, сделанные с этим припоем, будут выглядеть более блестящими, чем соединения, сделанные с припоем 60/40. Это чисто косметический эффект.
62/36/2 (Sn / Pb / Ag). 62/36/2 «серебряный» припой набирает популярность в аудиокружках — возможно потому, что он дороже и содержит серебро. Для пайки на медных проводах и платах нет никаких доказательств того, что «серебряный» припой должен превосходить обычный припой 60/40 или 63/37. Однако, если вы проводите пайку к серебряной проволоке, включая некоторые слюдяные колпачки и радиочастотные кабели серебро-на-стали, вы можете использовать «серебряный» припой. Это потому, что обычный припой Sn / Pb со временем растворяет серебро. Припой 62/36/2 предотвращает это.
С точки зрения проводимости, три типа находятся в пределах нескольких процентов друг от друга. Прочность на растяжение припоя 62/36/2 примерно в два раза выше, чем 60/40, но зависит это от механически более прочных паяных соединений и от геометрии соединения.
Бессвинцовый припой
Разработка бессвинцового припоя была проблемой, и некоторые из лучших сплавов доступны только в виде паяльной пасты. Первым введенным бессвинцовым сплавом был SAC305 (96,5 / 3 / 0,5 — Sn / Ag / Cu). Соединения, изготовленные из этого сплава, имеют тусклый и зернистый внешний вид, поэтому их невозможно отличить от холодных (поврежденных) паяных соединений, изготовленных из припоя 60/40. Я предлагаю отказаться от этого сплава.
Два более удобных для пользователя сплава, не содержащих свинец:
AIM Sn100C . Этот сплав почти на 100% олово. Он содержит 0,7% меди, 0,05% никеля, ≤0,01% германия. Остальные ок. 99,25% составляет олово. Это эвтектический сплав с температурой плавления 227 ºC. Поскольку этот припой является единственной в городе игрой для бессвинцовой проволочной пайки, он довольно дорогой, вдвое дороже свинцовой пайки 63/37.
95/5 (Sn / Ag). Характеристики припоя 95/5 очень похожи на содержание свинцового припоя 60/40, что очень привлекательно. Этот сплав имеет довольно большую пластическую область. Он входит в пластичность при 221 ºC и плавится при 254 ºC. Это не так полезно для любителя, как он доступен только в виде пасты.
Не рекомендуется смешивать свинцовый и бессвинцовый припой. Таким образом, убедитесь, что паяльные наконечники используются только для свинцового или бессвинцового припоя. Наконечник с луженым припоем можно использовать для бессвинцовой пайки после 4-5 циклов очистки / повторного лужения, однако настоятельно рекомендуется выбрать один тип припоя для наконечника и придерживаться его. В некоторых научно-исследовательских лабораториях предусмотрена отдельная паяльная станция для бессвинцовой пайки, чтобы избежать перекрестного загрязнения.
В общем случае припой не следует смешивать. Сохранение химического состава припоя гарантирует, что только сплавы, которые изготовитель припоя намеревался сформировать, действительно образуются, когда припой охлаждается.
Диаметр припоя
Выбор диаметра паяльной проволоки, который подходит для поставленной задачи, может оказать существенную помощь при пайке. Припой малого диаметра значительно облегчает нанесение небольшого количества припоя. Это очень удобно для пайки компонентов поверхностного монтажа. Для более крупных компонентов, использование припоя малого диаметра требует значительной длины припоя, который должен подаваться на соединение, что увеличивает
время пайки и риск перегрева компонентов.
Для работы с устройствами поверхностного монтажа я предпочитаю припой диаметром 0,5 мм. Для большинства работ по электронике хорошо подойдет припой диаметром от 0,4 до 1,0 мм. Если вы выполняете много работы на устройствах поверхностного монтажа, стремитесь к нижней границе этого диапазона.
Срок годности
Да. В самом деле! Припой имеет срок годности. Для сплавов, упомянутых выше, рекомендуется использовать паяльную проволоку в течение трех лет с момента изготовления. Тем не менее, я только сейчас заканчиваю рулон 0,7 мм 60/40 RMA флюсового припоя, который я начал в конце 1980-х, и паяные соединения, которые я делаю сегодня, работают так же хорошо, как и раньше.
Однако соблюдайте срок годности пасты для пайки. Паяльная паста состоит из мелких шариков припоя во флюсе. Со временем флюс будет окисляться, делая его неэффективным. В результате припой не будет течь правильно, и становится очень трудно получить хорошее паяное соединение. Срок годности паяльной пасты составляет около шести месяцев. При охлаждении паяльной пасты срок годности может быть увеличен до года. Само собой разумеется, но, пожалуйста, не храните припой в холодильнике, который вы используете для еды!
Виды флюсов
Целью флюса является очистка паяного соединения при нанесении припоя, что позволяет течь припою, что приводит к хорошему и свободному от пустот паяному соединению. Флюс также изменяет поверхностное натяжение, что увеличивает адгезию припоя к металлу в паяном соединении. Припой, используемый для электроники, имеет встроенный в него флюс, и струйка дыма, который выделяется в процессе пайки, вызвана испарением флюса. Длительное воздействие дымовых газов опасно для здоровья. Риск для здоровья, вероятно, меньше для любителя, выполняющего пайку время от времени. Тем не менее, рекомендуется установить небольшой вентилятор для отвода паров флюса от рабочей зоны во время пайки.
Существует три различных типа флюса для пайки электроники. Основным отличием является сложность удаления флюса.
Водорастворимый. Основным преимуществом водорастворимого флюса является то, что его относительно легко удалить. Промойте контур под теплой проточной водой и при необходимости перемешайте мягкой щетиной. Также можно использовать ультразвуковой очиститель. Выполните промывку в деионизированной (DI) или паровой дистиллированной воде. Основным недостатком этого типа потока является то, что он должен быть удален.
На основе канифоли. Традиционно флюс, используемый в электронике, основан на сосновой канифоли. Он доступен в трех вариантах: неактивированный (R), слабо активированный (RMA) и активированный (RA), причем последний является наиболее кислым из трех. Остатки от флюса на основе канифоли являются слегка коррозийными и должны быть удалены после пайки. Флюс на основе канифоли может быть удален изопропиловым или изопропанольным спиртом с последующим промыванием в деионизированной воде.
Неочищаемый флюс. Как видно из названия, неочищаемый флюс составлен так, что очистка не требуется. Некоторые утверждают, что, хотя неочищаемый флюс не требует очистки, флюс следует удалить в любом случае. К сожалению, неочищенный флюс очень трудно удалить, что требует использования чистящих флюсов, содержащих ацетон, гексан и другие агрессивные растворители.
Флюсовые очистители
Проблема с остатком флюса в том, что он гидрофильный, то есть притягивает воду. Это означает, что любые остатки флюса на печатной плате будут вызывать значительные токи утечки во влажный день. У вас может быть схема, которая хорошо работает в сухом климате, но не работает в прибрежном климате. Сочетание воды и остатков флюса также вызывает коррозию и может привести к выходу из строя ваших цепей со временем. Как отмечено выше, исключения представляют собой остатки, оставленные неочищаемым флюсом, которые не являются коррозийными, и остатки от канифолевого флюса, которые являются лишь очень мягкими коррозионными, что позволяет пропустить этап очистки.
Удалители флюса бывают различной степени агрессивности — от легких до тяжелых. Удалители флюса для легких режимов работы обычно состоят из изопропила или изопропанола, в то время как для удаления флюсов в сверхмощном режиме используются ацетон, гексан и другие довольно неприятные растворители. Эти чистящие средства чрезвычайно огнеопасны и должны использоваться только в хорошо проветриваемых помещениях. В дополнение к личной безопасности обратите внимание, что некоторые средства для удаления флюсов растворяют пластмассы, поэтому будьте осторожны.