Паяльная паста (solder paste) — это гомогенная суспензия, состоящая из микроскопических сферических частиц припоя (solder powder), равномерно распределённых в пастообразном носителе (vehicle), который включает флюс (flux), загустители, растворители и поверхностно-активные вещества. Она является ключевым технологическим материалом в процессе поверхностного монтажа (surface mount technology, SMT), используемым для дозированного нанесения припоя на контактные площадки печатной платы перед установкой компонентов и последующим оплавлением (reflow soldering). Требования к паяльным пастам определяются стандартом IPC J-STD-005 и его российским аналогом ГОСТ Р 59681-2021 (Припои, флюсы, паяльные пасты).
Классификация, состав и типы
Паяльные пасты классифицируются по нескольким признакам. По типу припоя различают свинцовосодержащие (например, на основе сплава Sn63Pb37 с температурой плавления 183 °C) и бессвинцовые (lead-free), наиболее распространённым из которых является сплав олово-серебро-медь SAC305 (Sn96.5Ag3.0Cu0.5, температура плавления ~217–220 °C). По типу флюса пасты делятся на категории по стандарту IPC J-STD-004: канифольные (RO), смоляные (RE), органические (OR) и не требующие отмывки (no-clean).
К известным международным производителям паяльных паст, чья продукция является отраслевым стандартом, относятся Henkel Loctite (бренды Multicore, Felder), Indium Corporation, Kester (подразделение ITW), AIM Solder, Heraeus и Qualitek. Среди крупных китайских производителей можно отметить Shenmao Technology (Shenzhen Shenmao Industry Co., Ltd.), Shenzhen Tatsuta Electronic Materials и Shenzhen Chemstone Technology. Российский рынок представлен такими производителями материалов, как Авангард (г. Санкт-Петербург), Р-Тек ( г. Москва), Солиус (г. Москва) и Тиноль (г. Москва).
Значение для контрактного производства
Качество паяльной пасты и контроль её параметров напрямую определяют результат процесса SMT-монтажа. Технолог контрактного производства должен учитывать:
-
Хранение и обработку. Пасту необходимо хранить в холодильнике при +0…+10 °C и подвергать кондиционированию перед использованием для предотвращения расслоения (slump) и окисления.
-
Настройку процесса трафаретной печати. Вязкость (viscosity) и тиксотропия пасты влияют на чёткость отпечатков. Параметры регулируются в соответствии с рекомендациями IPC-7527.
-
Термический профиль оплавления. Температура и время выдержки выше ликвидуса (TAL) должны строго соответствовать рекомендациям производителя пасты для обеспечения полноценного смачивания и предотвращения образования шариков припоя (solder balls). Руководства по профилированию содержит стандарт IPC-7530.
Контроль качества нанесённой пасты проводится методами автоматизированной оптической инспекции (AOI). Использование качественных материалов, соответствующих стандартам IPC J-STD-005 и ГОСТ Р 59681-2021, минимизирует риски технологических дефектов, что имеет определяющее значение для надёжности контрактного производства.
Источники: ГОСТ Р 59681-2021 (Припои, флюсы, паяльные пасты), IPC J-STD-005 (Requirements for Solder Pastes), IPC J-STD-004 (Requirements for Soldering Fluxes), IPC-7527 (Stencil Design Guidelines), IPC-7530 (Guidelines for Temperature Profiling for Mass Soldering Processes).