RU2454308C1 - Связующее вещество паяльной пасты - Google Patents
Связующее вещество паяльной пасты Download PDFInfo
- Publication number
- RU2454308C1 RU2454308C1 RU2011126740/02A RU2011126740A RU2454308C1 RU 2454308 C1 RU2454308 C1 RU 2454308C1 RU 2011126740/02 A RU2011126740/02 A RU 2011126740/02A RU 2011126740 A RU2011126740 A RU 2011126740A RU 2454308 C1 RU2454308 C1 RU 2454308C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- binder
- soldering
- solder
- activating additive
- sorbitol
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Abstract
Изобретение относится к пайке, в частности к составу пастообразной паяльной пасты для пайки и лужения при температурах до 350°С. Связующее вещество паяльной пасты содержит глицерин, сорбит и активирующую добавку. Активирующая добавка содержит соль, которая образована щелочью и органической кислотой или слабой неорганической кислотой при соотношении компонентов, мас.%: глицерин 38-42, сорбит 35-55, активирующая добавка 3-27. В качестве активирующей добавки может быть использована соль уксусной кислоты - уксуснокислый натрий или соль угольной кислоты - углекислый натрий. Техническим результатом изобретения является обеспечение пайки при температурах до 350°С за счет повышения термической стойкости связующего вещества к окислению и повышение качества паяных соединений, обеспечение полной отмывки остатков связующего вещества водой после пайки. 2 з.п. ф-лы, 3 табл., 2 пр.
Description
Изобретение относится к пайке, в частности к составу пастообразной паяльной пасты для пайки и лужения при температурах до 350°С.
В настоящее время для низкотемпературной (НТ) пайки меди, никеля, серебра, золота и их сплавов на температурах 160-350°С известно использование бесканифольных органических флюсов, включающих как растворители - воду, спирты, углеводороды, так и активаторы - органические кислоты, солянокислые амины и соли [1, 2]. Однако при создании новой техники, особенно при разработке и изготовлении микроэлектронных приборов, оказалось проблематичным использование известных флюсов в силу большой коррозионной активности их и их остатков, дымообразования, осмоления и обугливания, а также трудности отмывки остатков после пайки. Кроме того, из-за внутреннего соотношения компонентов в составах таких флюсов, например, ВТС, ФГГл [1] или ФСлГлСп [2] невозможно их использование в качестве связующих веществ для паяльных паст для пайки при температурах 300-350°С.
Известна паста для НТ пайки, в которой связующее вещество содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: глицерин 62-75, щелочь 10-13, сорбит 15-25 [3 - прототип]. Связующее вещество, в котором щелочь используется в качестве активирующей добавки, обеспечивает пайку в интервале 120-260°С, но осмоляется и обугливается при повышении температуры пайки до 300°С. Это связано как с внешним активным воздействием кислорода воздуха, так и с внутренним окислением глицерина и сорбита щелочью при этих температурах. Скорость окисления, приводящая к осмолению и обугливанию связки, сравнима или превышает скорость сплавления порошка припоя в единую каплю необходимой формы и взаимодействия ее с паяемой поверхностью.
Техническим результатом изобретения является обеспечение пайки при температурах до 350°С за счет повышения термической стойкости связующего вещества к окислению и повышение качества паяных соединений, обеспечение полной отмывки остатков связующего вещества водой после пайки. Заявляемое связующее вещество можно хранить на воздухе в открытом виде неограниченное время с периодическим прогревом до 200°С с целью обезвоживания. Связующее вещество выполнено из доступных и дешевых компонентов, а также в нем отсутствуют токсичные и канцерогенные вещества.
Технический результат достигается тем, что связующее вещество паяльной пасты, содержащее глицерин, сорбит и активирующую добавку, в качестве активирующей добавки содержит соль, образованную щелочью и органической кислотой или слабой неорганической кислотой при следующем соотношении компонентов, мас.%:
глицерин | 35-52 |
сорбит | 35-57 |
активирующая добавка | 3-27 |
В качестве активирующей добавки может быть использована соль уксусной кислоты - уксуснокислый натрий. Связующее вещество, которое содержит уксуснокислый натрий, имеет следующее соотношение компонентов, мас.%:
глицерин | 36-40 |
сорбит | 35-57; |
уксуснокислый натрий | 7-25 |
В качестве активирующей добавки может быть использована соль угольной кислоты - углекислый натрий. Связующее вещество, которое содержит углекислый натрий, имеет следующее соотношение компонентов, мас.%:
глицерин | 42-47 |
сорбит | 49-55 |
углекислый натрий | 3-4 |
Процентное содержание компонентов связующего вещества обосновано следующим образом:
- при содержании в составе связующего вещества активной добавки в виде соли, образованной щелочью и органической кислотой, или соли, образованной щелочью и слабой неорганической кислотой, менее 3% практически теряется способность связующего вещества обеспечивать порошку припоя в паяльной пасте образовывать объемные капли заданной формы и смачивать паяемую поверхность;
- содержание в составе связующего вещества активной добавки в виде соли, образованной щелочью и органической кислотой, или соли, образованной щелочью и слабой неорганической кислотой, более 27% нецелесообразно, поскольку растворимость соли в глицерине и сорбите предельная.
- верхняя и нижняя границы содержания в связующем веществе глицерина и сорбита определяют его реологические свойства: вязкость, прилипаемость к паяемой поверхности, способность образовывать паяльную пасту путем смешивания с порошком припоя в холодном состоянии, расслоение и осаждение порошка припоя в пасте под действием гравитации и т.д.
Пример 1.
Паяльная паста состоит из порошка золото-оловянного припоя (Зл80Ол20) с размерами частиц порошка, не превышающими 20 мкм, и связывающего вещества, содержащего глицерин, сорбит и соль уксусной кислоты - уксуснокислый натрий.
Массовое соотношение порошка припоя к связующему веществу составляет 80% к 20%.
Связывающее вещество приготавливают следующим образом:
в емкость, содержащую трехатомный спирт - глицерин марки «Ч» (ГОСТ 3259-75) или «ЧДА» (ГОСТ 6959-75), вводят шестиатомный спирт - сорбит (ТУ 6-09-1588-77) и уксуснокислый натрий «ХЧ» (ГОСТ 199-76), нагревают смесь до температуры 200-250°С и выдерживают при этой температуре до полного растворения сорбита и соли в глицерине. После охлаждения раствора он готов к применению.
Поскольку в состав связывающего вещества входит гигроскопичный глицерин, то его необходимо периодически нагревать до 200°С с целью обезвоживания. Если связывающее вещество находится в открытом виде в контакте с окружающим воздухом, его нагревают один раз в 3-5 дней.
В таблице 1 представлены три (1, 2, 3) состава связующего вещества, приготовленные в пределах заявленных соотношений компонентов, и два (4, 5) состава, приготовленные за пределами соотношений компонентов.
Пример 2.
Паяльная паста состоит из порошка золото-оловянного припоя (Зл80Ол20) с размерами частиц порошка, не превышающими 20 мкм, и связывающего вещества, содержащего глицерин, сорбит и соль углекислой кислоты - углекислый натрий. (ГОСТ 15100-85). Массовое соотношение порошка припоя к связующему веществу составляет 80% к 20%.
Связывающее вещество приготавливают так же, как в примере 1.
В таблице 1 представлены два (6, 7) состава связующего вещества, приготовленные в пределах заявленных соотношений компонентов, и два (8, 9) состава, приготовленные за пределами соотношений компонентов.
Приготовленные пасты исследовали на предмет:
- получения равномерных по высоте, ширине и длине валиков припоя, соответствующих размерам нанесенных валиков пасты,
- получения паяных соединений между деталями,
- отмывки остатков связки водой после пайки и лужения.
Результаты представлены в таблице 2.
Лужение деталей из металла или керамики, имевших внешнее покрытие из золота толщиной 3-6 мкм, предлагаемыми паяльными пастами осуществляли по описанной ниже технологии:
- на деталь наносят паяльную пасту или наносят связывающее вещество и укладывают на него фольгу припоя Зл80Ол20. Паста и связующее вещество находятся в холодном состоянии.
- сушка пасты или связующего вещества при температуре 120-170°С в течение 3-5 минут.
- нагрев детали до 290-310°С и выдержка ее на плитке после расплавления припоя не более 5-15 секунд. Температура нагрева для лужения зависит от массы детали.
- охлаждение детали, отмывка ее последовательно в проточной горячей и холодной воде, сушка с помощью сжатого воздуха или в нагретой до 60-80°С термокамере.
Пайку двух деталей из металла или керамики, имеющих внешнее покрытие из золота толщиной 3-6 мкм, предлагаемыми паяльными пастами осуществляют следующим образом:
- на одну деталь наносят пасту и укладывают на пасту вторую припаиваемую деталь;
- на одну деталь наносят связующее вещество, укладывают фольгу припоя Зл80Ол20 и на нее укладывают офлюсованную вторую припаиваемую деталь,
- в случае необходимости, на детали устанавливают груз или фиксируют детали струбциной.
Дальнейшая последовательность технологии пайки соответствовала технологии лужения, отличаясь только температурой нагрева под пайку при 310-350°С. Повышение температуры при пайке вызвано необходимостью нагрева до температуры расплавления припоя увеличенного общего объема деталей, а также обычно применяемого при пайке перегрева на 30-50°С.
Кроме того, состав 3 связующего вещества из примера 1 (табл.1) исследовали при лужении деталей с покрытиями из меди и никеля. Состав 3 входил в припойную пасту и использовался как флюс при лужении фольгой припоя. Результаты приведены в таблице 3.
Анализ результатов показал, что заявленное связующее вещество паяльной пасты обеспечивает качественную пайку деталей с золотыми покрытиями золото-оловянными припоями на температурах до 340-350°С и полную отмывку остатков связующего вещества водой после пайки.
Достоинством заявляемого связующего вещества паяльной пасты является возможность хранения его на воздухе в открытом виде до перемешивания с порошком припоя неограниченное время, с периодическим прогревом до 200°С, с целью обезвоживания. Другими достоинствами связующего вещества являются простота приготовления, доступность и дешевизна компонентов, а также отсутствие токсичных и канцерогенных веществ в их составах.
Таблица 1 | |||||
Пример | № состава связующего | Составы связующего, мас.% | |||
Глицерин | Сорбит | Уксуснокислый натрий | Углекислый натрий | ||
1 | 1 | 36 | 57 | 7 | |
2 | 36 | 54 | 10 | ||
3 | 35 | 40 | 25 | ||
4 | 37 | 58 | 5 | ||
5 | 25 | 45 | 30 | ||
2 | 6 | 42 | 55 | 3 | |
7 | 47 | 49 | 4 | ||
8 | 43 | 56 | 1 | ||
9 | 45 | 49 | 6 |
Таблица 2 | |
Номер состава связующего | Результаты лужения/пайки |
1-3; 6-7 | Монолитный валик припоя, сохраняющий форму и размеры нанесенного валика паяльной пасты. Равномерный непрерывный паяный шов. Отличная отмывка водой остатков связующего вещества после лужения и пайки. |
4, 8 | При лужении образуется цепочка не связанных друг с другом капелек припоя вместо монолитного валика припоя. Отличная отмывка водой остатков связующего вещества. |
4, 8 | При пайке деталей образуется прерывистый паяный шов. На отдельных участках шарики припоя выступают за границы паяного соединения. Отличная отмывка водой остатков связующего вещества. |
5, 9 | При лужении валики припоя растекаются и теряют форму. Остатки связующего вещества оставляют после лужения не отмываемые водой следы. Производится повторная отмывка остатков связующего вещества. |
5, 9 | При пайке деталей образуется прерывистый паяный шов с включениями не отмываемых остатков связующего вещества. Производится повторная отмывка остатков связующего вещества. Наблюдается растекание припоя за границы паяного соединения. |
Таблица 3 | ||
Материал покрытия | Результаты лужения | |
паяльной пастой | фольгой припоя толщиной 20 мкм | |
Режим лужения | ||
Медь, химический никель. | Монолитный валик припоя, сохраняющий форму и размеры нанесенного валика пасты. | Блестящая, одинаковая по высоте поверхность припоя. Сохранение размера и формы заготовки из фольги припоя. |
Температура сушки: 170°С. | ||
Температура лужения: 300°С. | Отличная отмывка остатков связующего вещества водой. | Отличная отмывка остатков связующего вещества водой. |
Время лужения: 5-7 сек |
Источники информации
1. Справочник по пайке под редакцией Лоуманова, стр.112.
2. Флюсы и припои для пайки ОСТ110469-87, стр.7.
3. Авторское свидетельство СССР №1808590, В23K 35/24.
Claims (3)
1. Связующее вещество паяльной пасты, содержащее глицерин, сорбит и активирующую добавку, отличающееся тем, что в качестве активирующей добавки оно содержит соль, образованную щелочью и органической или слабой неорганической кислотой, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
глицерин 35-52
сорбит 35-57
активирующая добавка 3-27
2. Связующее вещество по п.1, отличающееся тем, что в качестве активирующей добавки оно содержит уксуснокислый натрий при следующем соотношении компонентов, мас.%:
глицерин 36-40
сорбит 35-57
уксуснокислый натрий 7-25
3. Связующее вещество по п.1, отличающееся тем, что в качестве активирующей добавки оно содержит углекислый натрий при следующем соотношении компонентов, мас.%:
глицерин 42-47
сорбит 49-55
углекислый натрий 3-4
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011126740/02A RU2454308C1 (ru) | 2011-06-29 | 2011-06-29 | Связующее вещество паяльной пасты |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011126740/02A RU2454308C1 (ru) | 2011-06-29 | 2011-06-29 | Связующее вещество паяльной пасты |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2454308C1 true RU2454308C1 (ru) | 2012-06-27 |
Family
ID=46681853
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011126740/02A RU2454308C1 (ru) | 2011-06-29 | 2011-06-29 | Связующее вещество паяльной пасты |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2454308C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1551501A1 (ru) * | 1987-12-11 | 1990-03-23 | Московский Инженерно-Строительный Институт Им.В.В.Куйбышева | Паста дл низкотемпературной пайки оцинкованной стали |
SU1808590A1 (en) * | 1990-07-09 | 1993-04-15 | N Proizv Ob Edinenie Istok | Paste for low-temperature soldering |
RU2080972C1 (ru) * | 1994-05-25 | 1997-06-10 | Виталий Евгеньевич Дьяков | Паяльная паста |
US7052558B1 (en) * | 2005-04-08 | 2006-05-30 | Chemicals And Metals Technologies, Inc. | Solder paste flux composition |
US7357291B2 (en) * | 2002-01-30 | 2008-04-15 | Showa Denko K.K. | Solder metal, soldering flux and solder paste |
-
2011
- 2011-06-29 RU RU2011126740/02A patent/RU2454308C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1551501A1 (ru) * | 1987-12-11 | 1990-03-23 | Московский Инженерно-Строительный Институт Им.В.В.Куйбышева | Паста дл низкотемпературной пайки оцинкованной стали |
SU1808590A1 (en) * | 1990-07-09 | 1993-04-15 | N Proizv Ob Edinenie Istok | Paste for low-temperature soldering |
RU2080972C1 (ru) * | 1994-05-25 | 1997-06-10 | Виталий Евгеньевич Дьяков | Паяльная паста |
US7357291B2 (en) * | 2002-01-30 | 2008-04-15 | Showa Denko K.K. | Solder metal, soldering flux and solder paste |
US7052558B1 (en) * | 2005-04-08 | 2006-05-30 | Chemicals And Metals Technologies, Inc. | Solder paste flux composition |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2006140378A (ru) | Способ пайки легкоплавким припоем | |
CN101244492B (zh) | 一种含有助焊剂的无铅焊料焊锡丝及其助焊剂的制备方法 | |
CN104607826A (zh) | 一种用于铝低温软钎焊的免清洗固态助焊剂及制备方法 | |
CN104858571A (zh) | 一种锡铋系无铅锡膏用无卤素助焊剂及其制备方法 | |
CN105772979A (zh) | 一种高助焊剂环保型锡丝及其制备方法 | |
CN106141501A (zh) | 一种水基环保型金属焊接母材保护剂及其制备方法 | |
TWI700143B (zh) | 焊膏用水溶性助焊劑及焊膏 | |
CN105483486A (zh) | 一种低熔点合金及使用低熔点合金制作的热界面材料 | |
CN113732559A (zh) | 一种复合钎料及其制备方法 | |
CN104942480A (zh) | 一种用于不锈钢软钎焊的固态助焊剂及制备方法 | |
CN103317259A (zh) | 一种用于铝和铝合金的软钎焊自钎钎剂及其制备方法 | |
RU2454308C1 (ru) | Связующее вещество паяльной пасты | |
CN101733588B (zh) | 电子工业用无铅无卤锡膏 | |
CN102218624B (zh) | 无铅焊锡膏用助焊剂及其制备方法 | |
CN110936064A (zh) | 一种药芯银钎料 | |
CN106903454A (zh) | 一种铝钢异种连接钎焊用钎料 | |
CN103551756A (zh) | Sn-Ag-Cu系无铅焊锡膏 | |
CN102284810A (zh) | 二极管用助焊剂 | |
US20120142938A1 (en) | Non-halogen activating agent used as flux | |
CN108637481A (zh) | 提高钎焊接头性能的激光表面处理方法 | |
WO2010038668A1 (ja) | フラックス組成物及びはんだペースト組成物 | |
CN208099656U (zh) | 一种自带钎剂型钎料环 | |
CN103612029A (zh) | 钎焊高镁铝合金用的中温铝钎剂及制备方法 | |
CN107584233A (zh) | 一种环保免清洗水基助焊剂 | |
RU2705190C1 (ru) | Водорастворимый флюс для пайки |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20160225 |