UA127037U - Припій для пайки товстоплівкових елементів - Google Patents

Припій для пайки товстоплівкових елементів Download PDF

Info

Publication number
UA127037U
UA127037U UAU201802001U UAU201802001U UA127037U UA 127037 U UA127037 U UA 127037U UA U201802001 U UAU201802001 U UA U201802001U UA U201802001 U UAU201802001 U UA U201802001U UA 127037 U UA127037 U UA 127037U
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
solder
soldering
paste
rosin
activity
Prior art date
Application number
UAU201802001U
Other languages
English (en)
Inventor
Ярослав Ілліч Лепіх
Тетяна Іванівна Лавренова
Original Assignee
Одеський Національний Університет Імені І.І. Мечникова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Одеський Національний Університет Імені І.І. Мечникова filed Critical Одеський Національний Університет Імені І.І. Мечникова
Priority to UAU201802001U priority Critical patent/UA127037U/uk
Publication of UA127037U publication Critical patent/UA127037U/uk

Links

Landscapes

  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

Abstract

Припій для пайки товстоплівкових елементів містить суміш каніфолі, дибутилфталату, янтарної кислоти, спирту етилового, порошку припою ПСр ОС 2-58, уротропіну. При цьому інгредієнти взяті в наступному співвідношенні (в % по масі): каніфоль2-4дибутилфталат4-6янтарна кислота6-8спирт етиловий8-10уротропін0,2-0,3порошок припою ПСр ОС 2-58решта.

Description

Корисна модель належить до області радіоелектроніки, зокрема до технології монтажу електрорадіоелементів, в тому числі мікросхем, для лудіння контактних площинок друкованих плат і паяння до них електрорадіоелементів, зокрема вмонтованих на плати за технологією монтажу на поверхню та у монтажні чи перехідні отвори. Припій для пайки товстоплівкових елементів, що пропонується, може бути застосований в електронній, радіоелектронній, приладобудівній, ювелірній і інших галузях промисловості.
Досягнутий рівень техніки в області, що розглядається, характеризується наступними винаходами.
Відома "Паяльна паста", що містить каніфоль, порошок припою ПОС-61, дибутилфталат, спирт етиловий |по Авт. свідоцтву СРСР Мо 557894, МПК В2ЗК 35/26. 05.08.74.
Паста містить інгредієнти в наступних кількостях (в 95 по масі): каніфоль 17,0-22,0 дибутилфталат 1,0-2,5 спирт етиловий 3,0-4,5 порошок припою ПОС-61 71,0-79,0.
Основні недоліки цієї пасти: 1. Низька флюсуюча активність. 2. При паянні, внаслідок наявності великого вмісту каніфолі (до 22 95), відбувається утворення продуктів осмолення на поверхні друкованої плати.
Видалення цих речовин потребує ретельного відмивання сумішами різних органічних розчинників, а в деяких випадках й додаткового механічного очищення.
З. Висока корозійна активність каніфолі (кислотне число 170-180) призводить до розтравлення та розчинення металу, що паяється, особливо при паянні по технології монтажу на поверхню, коли товщина контактної площадки (КП) складає 10-20 мкм.
Вказані фактори знижують надійність радіоелектронної апаратури. Усунення їх призводить до підвищення витрат матеріалів та коштів на технологію паяння.
Відома "Паста для лудіння і паяння", що містить каніфоль, порошок припою, дибутилфталат, касторове масло, діетиламін солянокислий, малеїнову кислоту (або малеїновий ангідрид)
ІПатент України Мо ОА 57636, МПК В2ЗК 1/00, В2ЗК 35/24, В2ЗК 35/36, бюл. Мо 5, 2011 р.
Паста містить інгредієнти в наступних кількостях (в 95 по масі): каніфоль 1,0-11,0 дибутилфталат 2,0-4,0 касторове масло 2,0-4,8 діетиламін солянокислий 0,01-0,05 малеїнова кислота або 0 5-30 малеїновий ангідрид МИ решта (до порошок припою ПОС-61 100 92).
Основні недоліки цієї пасти: 1. При паянні внаслідок наявності великого вмісту каніфолі (до 11 95) та касторового масла (до 4,8 95) відбувається утворення великої кількості продуктів осмолення на поверхні друкованої
Зо плати. 2. Малеїнова кислота має дуже велику флюсуючу активність і достатньо високу корозійну активність. При її вмісті х0,5-3,0 9о опір ізоляції після паяння знижується на 1-2 порядки, що неприпустимо для радіоелектронної апаратури (РЕА) спецпризначення.
З. Висока активність флюсуючих компонентів (діетиламіну солянокислого і малеїнової кислоти призводить до розтравлення та розчинення металу, що паяється, особливо при паянні по технології монтажу на поверхню, коли товщина КП складає 10-20 мкм. 4. Зменшення флюсуючої активності пасти в процесі її зберігання. Унаслідок високої корозійної активності флюсуючих компонентів (діетиламіну солянокислого і малеїнової кислоти (або малеїнового ангідриду) при тривалому зберіганні пасти (гарантійний строк - З місяці і більше) через розвинуту поверхню порошку припою відбувається його окислення, що значно знижує технологічні характеристики пасти: флюсуючу активність, змочуваність, коефіцієнт розтікання.
Найближчим аналогом до корисної моделі, що пропонується, є "Пастоподібний припій", що містить каніфоль, дибутилфталат, касторове масло, янтарну кислоту, гліцерин, спирт етиловий, порошок припою ПОС-61 (Патент України Мо 70407. "Пастоподібний припій, опубл. 11.06.2012, бюл. Мо 111.
Пастоподібний припій містить інгредієнти в наступних кількостях (в 95 по масі):
каніфоль 4-8 дибутилфталат 2-4 касторове масло 1-3 янтарна кислота 4-6 гліцерин 2-3 спирт етиловий 5-8 решта (до порошок припою ПОС-61 100 95).
Основні недоліки цього пастоподібного припою: 1. При паянні внаслідок наявності великого вмісту каніфолі (до 8 95) та касторового масла (до З 95), гліцерину (до З 95) відбувається утворення великої кількості продуктів осмолення на поверхні друкованої плати. 2. Низька флюсуюча та висока корозійна активність каніфолі призводить до розтравлення та розчинення металу, що паяється, особливо при паянні по технології монтажу на поверхню Ад-
Ра контактних площадок. 3. Зменшення флюсуючої активності пасти в процесі її зберігання. При тривалому зберіганні пасти (гарантійний строк - З місяці і більше) через розвинуту поверхню порошку припою відбувається його окислення, що значно знижує технологічні характеристики пастоподібного припою.
Задача, на рішення якої спрямовано корисну модель, - створення складу припою для пайки товстоплівкових елементів з новим технічним ефектом, який полягає в: - зменшенні продуктів осмолення; - зниженні корозійної активності; - підвищенні флюсуючої активності припою; - зменшенні розтравлення та розчинення металу, що паяється, особливо при паянні по технології монтажу на поверхню Ад-Ра контактних площадок; - стабілізації флюсуючої активності пастоподібного припою в процесі його зберігання.
Поставлена задача вирішується "Припоєм для пайки товстоплівкових елементів", що містить суміш каніфолі, дибутилфталату, янтарної кислоти, спирту етилового, порошку припою, у якому, згідно з корисною моделлю, як порошок припою використовується припій ПСр ОС 2-58, склад додатково містить уротропін, а інгредієнти узяті в наступному співвідношенні (в 95 по масі): каніфоль 2-4 дибутилфталат 4-6 янтарна кислота 6-8 спирт етиловий 8-10 уротропін 0,2-0,3
Порошок припою ПСроОосС 2- решта (до 58 100 об).
Найбільш характерними рисами РЕА є зростання складності приладів і зменшення розмірів окремих її елементів. Мікромініатюризація РЕА створює нові труднощі, які обумовлені взаємодією близько розташованих елементів, неоднорідністю матеріалів, які, у свою чергу, приводять до нестабільності її параметрів, відмов, зменшенню терміну експлуатації.
В зв'язку з підвищенням щільності друкованого монтажу сучасних плат, коли відстань між струмоведучими колами, ширина і товщина металізованих ланцюгів, контактних струмознімних
Зо площадок може бути менше, ніж 10 мкм, пастоподібний припій повинен мати високу флюсуючу активність і не викликати корозії та розчинення металу, що паяється, у розплаві припою, одночасно забезпечуючи задовільну паяльність.
З цією метою як активні флюсуючі компоненти припою для пайки товстоплівкових елементів вибрано каніфоль і відносно малоактивну янтарну кислоту, яка має властивості відновника і значно підсилює флюсуючу дію каніфолі. Збільшення концентрації янтарної кислоти дозволяє значно підвищити флюсуючу активність припою, не збільшуючи корозійної, та знизити вміст каніфолі для зменшення кількості продуктів осмолювання і спрощення операції відмивання після паяння. Особливістю запропонованого складу є те, що янтарна кислота виявляє інгібуючий ефект, який регулює процес травлення, не допускаючи руйнування металу, що паяється, після того, як зруйновані його оксиди, а також перешкоджає окисленню порошку припою в процесі зберігання пасти. Внаслідок хімічних реакцій цих компонентів з металевою поверхнею створюються стійкі сполуки з гідрофобними властивостями, котрі захищають метали від корозії в умовах підвищеної вологості. В звичайних же кліматичних умовах неїіоногенні органічні сполуки, що виникають в процесі паяння, здатні також підвищувати електричний опір діелектриків. Все це значно спрощує операцію відмивання залишків пасти після паяння, що не викликає забруднення стічних вод.
В запропонованому складі оптимальні кількісні співвідношення активних реагентів - каніфолі, янтарної кислоти підібрані таким чином, щоб забезпечити достатню флюсуючу активність (необхідні змочування та розтікання), не збільшуючи корозійної активності пастоподібного припою.
Дослідження, проведені в Міжвідомчому науково-навчальному фізико-технічному центрі
Одеського національного університету імені Ії. Мечникова, показали, що при зменшенні концентрації інгредієнтів нижче мінімальних, що заявляються, погіршуються змочування та розтікання припою по поверхні основного металу. При збільшенні концентрацій флюсуючих компонентів вище, ніж ті, що позначені в складі пастоподібного припою, що заявляється, має місце корозія контактних з'єднань, особливо в умовах підвищених вологості та температури.
При тривалому зберіганні пасти внаслідок розвинутої поверхні порошку припою та наявності адсорбованих бульбашок повітря відбувається його окислення, зменшення флюсуючої активності пасти, що значно знижує реологічні характеристики пастоподібного припою: змочуваність, коефіцієнт розтікання.
Для стабілізації флюсуючої активності пастоподібного припою в процесі його зберігання у склад припою додатково введено інгібітор корозії уротропін, який перешкоджає окисленню порошку припою в процесі зберігання пасти.
Оптимальна концентрація інгібітору корозії - уротропіну (0,2-0,3 95) підібрана таким чином, щоб, з одного боку - забезпечити необхідний інгібуючий ефект, з другого боку - необхідні змочування та розтікання припою. При збільшенні концентрації інгібітору більш 0,395 відбувається погіршення змочування і розтікання припою по поверхні основного металу. При зменшенні концентрації інгібітору менше 0,2 95 відбувається зменшення інгібуючої активності.
Товстоплівкові елементи на базі скло-Ад-Ра використовують як провідникові і струмознімні елементи гібридних інтегральних схем та сонячних батарей. Дослідження показали, що основними причинами деградації (часткова або повна руйнація контактних з'єднань "Ад-Ра"-
ПоОС-61) є: розчинення Ад-Ра плівки в розплаві припою ПОС-61; проникнення розплаву припою по порах і мікрощілинах через значну неоднорідність і неущільненість мікроструктури
Зо провідників. Тому у складі пастоподібного припою, що пропонується, замість порошку припою
ПОС-61 використовується порошок припою ПСр ОС 2-58, який містить 2 95 Ад, що перешкоджає розчиненню срібла у розплаві припою при паянні. Крім цього, наявність інтерметалічних сполук
Зп-Ад у припої блокує проникнення олова у тіло КП при паянні.
Пропонований склад готується таким чином.
Янтарну кислоту ретельно розтирають у ступці до стану дрібнодисперсного порошку, потім додають уротропін і розчиняють у спирті при температурі 70-80 "С. В отриманий розчин додають порошок припою ПСр ОС 2-58 і перемішують. Каніфоль ретельно розтирають у ступці до стану дрібнодисперсного порошку, потім додають дибутилфталат. Отриману суміш нагрівають до 90-100 "С та при перемішуванні розчиняють до одержання однорідної маси.
Обидва розчини з'єднують і також ретельно перемішують. Дослідну перевірку припою для пайки товстоплівкових елементів, що пропонується, і пастоподібного припою - прототипу проводили при паянні навісних елементів друкованих плат. Залишки пасти після паяння не вилучали. Далі проводили прискорені випробування друкованих плат в кліматичній камері при температурі 40 "б та відносній вологості 98 95. Після паяння і після проведених прискорених випробувань вимірювали опір ізоляції друкованих плат, який залежить від корозійної активності складів.
Флюсуючу активність визначали по значенню коефіцієнта розтікання (по міді, сріблу).
Результати порівняльних випробувань припоїв наведено в таблиці.
Кількісний пошаровий рентгенівський мікроаналіз границі розподілу "Ад-Ра контактна площадка"- припій ПСр ОС 2-58 після паяння показав відсутність розчинення компонентів контактної площадки в припої і на поверхні паяних з'єднань.
Таблиця
Технічні характеристики припоїв
Припій для пайки
Технічні характеристики товстоплівкових елементів, що | Пастоподібний припій-прототип пропонується
Опір ізоляції друкованих плат | Опір ізоляції друкованих плат
Корозійна активність залишків після паяння збільшується в 10) після паяння не змінюється. розі разів. Після прискорених Після прискорених паст після паяння : . випробувань опір не випробувань опір зменшується змінюється в 5-10 разів
Коефіцієнт розтічності (по міді, 15 14 сріблу) (після виготовлення) " "
Коефіцієнт розтічності (по міді, сріблу) після 6 місяців 1,5 1,3 зберігання пасти . Відповідає нормативно- Відповідає нормативно-
Якість паяння д д р д д р технічним вимогам технічним вимогам
Перевагами розробленого припою для пайки товстоплівкових елементів є: низька корозійна активність та висока флюсуюча здатність при паянні, яка не зменшується при тривалому зберіганні (гарантійний строк - З місяці і більше); кислотне число за розробленою технологією зменшується в 4-5 разів в порівнянні з відомими спирто-каніфольними матеріалами; зниження витрат на операцію відмивання плат і контактних вузлів; підвищення якості паяння та надійності
РЕА; відсутність розчинення компонентів матеріалу, що паяється, у розплаві припою.
Економічна ефективність при впровадженні корисної моделі полягає у тому, що при практично тієї ж вартості хімічних компонентів (інгредієнтів), що й у складі пасти - прототипу, значно підвищується якість паяння і підвищується надійність та експлуатаційний ресурс апаратури в цілому. Технологія виготовлення припою для пайки товстоплівкових елементів, що пропонується, не змінюється по відношенню до відомих складів.

Claims (1)

  1. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Припій для пайки товстоплівкових елементів, що містить суміш каніфолі, дибутилфталату, янтарної кислоти, спирту етилового, порошку припою, який відрізняється тим, що як порошок припою використовується припій ПСр ОС 2-58, склад додатково містить уротропін, а інгредієнти взяті в наступному співвідношенні (в 9о по масі): каніфоль 2-4 дибутилфталат 4-6 янтарна кислота 6-8 спирт етиловий 8-10 уротропін 0,2-0,3 порошок припою ПСр ОС 2-58 решта (до 100 9).
UAU201802001U 2018-02-26 2018-02-26 Припій для пайки товстоплівкових елементів UA127037U (uk)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU201802001U UA127037U (uk) 2018-02-26 2018-02-26 Припій для пайки товстоплівкових елементів

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU201802001U UA127037U (uk) 2018-02-26 2018-02-26 Припій для пайки товстоплівкових елементів

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA127037U true UA127037U (uk) 2018-07-10

Family

ID=62814669

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAU201802001U UA127037U (uk) 2018-02-26 2018-02-26 Припій для пайки товстоплівкових елементів

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA127037U (uk)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5035837A (en) Copper paste composition
EP2826589B1 (en) Flux, solder composition and method for producing electronic circuit mounting substrate
KR101472723B1 (ko) 플럭스가 함유된 솔더용 플럭스 및 플럭스가 함유된 솔더
CN101780606A (zh) 一种免清洗无铅无卤焊锡膏
TW201906812A (zh) 助焊劑及焊接材料
Fu et al. iNEMI project on process development of BISN-based low temperature solder pastes—Part II: Characterization of mixed alloy BGA solder joints
JP6136851B2 (ja) はんだ用フラックスおよびはんだペースト
KR20200035208A (ko) 플럭스 조성물 및 솔더 페이스트
KR100194290B1 (ko) 전기 전도성 페이스트
CN105921905A (zh) 一种环保焊锡膏及其制备方法
Xu et al. Experimental wettability study of lead-free solder on Cu substrates using varying flux and temperature
CN110722237B (zh) 一种电源类pcb板组装用具高绝缘电阻特性的助焊剂
UA127037U (uk) Припій для пайки товстоплівкових елементів
UA120316C2 (uk) Пастоподібний припій для низькотемпературної пайки
JP4457070B2 (ja) ソルダーペースト組成物
Tao et al. Influence of protective atmosphere on the solderability and reliability of OSP-based solder joints
KR101140462B1 (ko) 알루미늄용 솔더 페이스트 및 플럭스
JP5635561B2 (ja) はんだ組成物
JP2003103397A (ja) ソルダペースト組成物及びリフローはんだ付方法
SU597531A1 (ru) Па льна паста
RU2591920C1 (ru) Паяльная паста
Lavrenova et al. Solder for formation of contacts to converters of optical and x-ray images into the electrical signal
Luo et al. Failure Analysis and Evaluation of Material Compatibility of Solder Paste
JP2004306092A (ja) 回路基板はんだ付用フラックス及びソルダーペースト
JP2018144076A (ja) はんだバンプ製造用金属粉末、はんだバンプ製造用ペーストおよびはんだバンプの製造方法