3.4.4. Флюсы в паяльных пастах

Другим важным фактором, который влияет на качество и характеристики паяльной пасты, является флюс. Основная роль, которую играет флюс в паяльных пастах, аналогична той роли, которую играет флюс в обычной пайке, т.е. он должен:

1.Удалить оксидную пленку.

Флюс химически расплавляет и удаляет окисную пленку, образовавшуюся на поверхности контактов электронных компонентов, на подложке и в припое.

2.Предотвратить повторное окисление.

Контактные площадки печатных плат, выводы компонентов и порошок припоя в условиях высоких температур при оплавлении быстро окисляются. Твердые компоненты флюса при этих температурах размягчаются и переходят в жидкое состояние и эффективно покрывают и защищают спаиваемые поверхности от повторного окисления.

3.Снижать поверхностное натяжение припоя и повышать смачиваемость.

Флюс временно снижает поверхностное натяжение расплавленного припоя и способствует увеличению площади контакта припоя с подложкой и компонентами (обеспечивает смачивание).

4.Обеспечить реологические показатели и показатели вязкости пасты, требующиеся при печати, сборке и оплавлении.

Рынок предлагает безотмывочные паяльные пасты, галогеносодержащие паяльные пасты и безгалогенные пасты. Требования экологии настоятельно подталкивали промышленность к внедрению процессов, чистых от вредных выбросов. По мере ужесточения требований к технологичности и надежности происходила и соответствующая модификация выпускаемых безотмывочных паяльных паст [8].

Считается, что безотмывочные паяльные пасты не должны содержать галогенов. Но в процессах без отмывки после пайки можно использовать и галогеносодержащие пасты, ибо вопрос «мыть или не мыть» следует решать только исходя из требований к надежности готового продукта. Во всяком случае, использование влагозащитных покрытий заставляет использовать процессы отмывки и отказываться от использования галогеносодержащих паст, так как отмыть их до конца из пористых материалов оснований печатных плат затруднительно.

Для аппаратуры бытового использования с коротким моральным сроком жизни галогеносодержащие пасты (0,2%) в процессах без отмывки после пайки популярнее, чем пасты без галогенов. Галогеносодержащие пасты широко практикуется, например в Японии. Это обусловлено тем, что эти пасты более технологичны в пайке за счет более высокой активирующей способ¬ности, но зато они уступают безгалогенным пастам по надежности изоляции. Паяемость и надежность изоляции часто находятся в противоречии в процессах пайки, поэтому технологам приходится искать компромисс между этими критериями качества паяльных паст.

Чтобы скомпенсировать уменьшение активирующей способности из-за отсутствия галогенов в большинстве безгалогенных паст в качестве активатора используют органические кислоты. Более слабые активирующие способности органических кислот по сравнению с галогенами обычно компенсируют их большим количеством в составе паст. Обычные высокоактивные органические кислоты интенсивно поглощают влагу и диссоциируют с образованием коррозионной среды. Поэтому для активации паяльных паст используются менее гигроскопичные органические кислоты. И хотя флюс в этих пастах почти не диссоциируют, при температурах пайки он обладает достаточной активирующей способностью. Однако и слабая диссоциация этих флюсов заставляет считаться с этим в условиях производства и эксплуатации аппаратуры.