ПАСТА ДЛЯ ПАЙКИ И ЛУЖЕНИЯ Советский патент 1995 года по МПК B23K35/24 

Изобретение относится к радио- и электронной технике, в частности к пастам для пайки и лужения элементов микросхем, а также для пайки кварцевых резонаторов в часовой промышленности.

Известен состав паяльной пасты, содержащей, мас. органическое связующее 3-16; ацетон 15-60; целлозольв 4-60; алкилфенол 0,1-2; металлический порошок остальное.

Недостатком этой композиции являются низкие технологические свойства пасты: малый срок хранения, 6 ч, недостаточная флюсующая активность 1,3-2,0, быстрое расслоение пасты при непрерывном нанесении ее с помощью пневмодозатора в импульсном режиме.

Наиболее близкой к предлагаемой пасте по составу является паяльная паста, содержащая, мас. канифоль 3,0-6,5, иодистый тетрабутиламмоний 1,5-3,0; сополимер этилена с винилацетатом (10-35%) 1,5-2; полиэтиленгликоль 2,0-3,5; петролатум 2,0-2,5, метилсульфат-3-N(метилдиэтаноламино)-2-оксипропилового эфира смоляных кислот 1,4-2,0; смесь оксиэтилированных высших жирных спиртов 0,2-1,5; порошок припоя остальное.

Недостатком этой композиции являются неудовлетворительные технологические свойства пасты:
низкая флюсующая активность (1,3-1,4) и невозможность непрерывного нанесения пасты с помощью пневмодозатора в импульсном режиме из-за быстрого ее расслоения, что затрудняет точное дозирование пасты.

Цель изобретения повышение производительности процесса за счет подачи пасты с частотой 0,1-4 с без ее расслоения.

Поставленная цель достигается тем, что паста для пайки и лужения, содержащая активную составляющую, связующее, поверхностно-активное вещество, растворитель, порошкообразный припой, согласно изобретению дополнительно содержит в качестве активной составляющей глицериновый эфир канифоли и стеариновую кислоту, в качестве связующего вакуумное масло, в качестве поверхностно-активного вещества олеат аминоспирта, в качестве растворителя н-ундециловый спирт при следующем соотношении компонентов, мас. глицериновый эфир канифоли 2-3,2 стеариновая кислота 2,0-3,5 олеат аминоспирта 2,0-3,5 вакуумное масло 1,0-2,1 н-ундециловый спирт 0,5-1,5 припойный порошок Остальное
Олеат аминоспирта получают на основе олеиновой кислоты и аминоспирта. В качестве аминоспирта может быть использован любой аминоалкоголь, содержащий окси- и аминогруппу в разных положениях друг относительно друга, полученный присоединением аминов (этаноламин, ди- и три- этаноламин, этанолтриамин, диэтанолтриамин и т.д.) к окисям олефинов (окись этилена, окись пропилена, окись бутилена, окись 2-метилбутена-2 и т.д.).

В качестве припойного порошка был взят мелкодисперсный порошок припоев ПОС-61 или ПСрОС 3-58 с размером частиц до 80 мкм шарообразной формы.

Примеры изготовления предлагаемой пасты и прототипа и результаты их испытаний приведены в таблице.

П р и м е р 1. Предварительно готовили глицериновый эфир канифоли. Для этого в термостойкий стакан помещали 1,56 мас. канифоли и 0,44 мас. глицерина. Смесь нагревали до 280^оС и выдерживали при этой температуре до прекращения кипения. Затем смесь охлаждали до 150 ± 10^оС, выливали в фарфоровую чашку и охлаждали до комнатной температуры. При этом получали 2,0 мас. глицеринового эфира канифоли. Также предварительно приготавливали олеат аминоспирта. Для этого в стальную ампулу объемом 5 см³ помещали 0,45 мас. окиси 2-метилбутена-2, 0,26 мас. диэтанолтриамина и 0,5 мас. этилового спирта. Ампулу герметично закрывали, нагревали до 150-160^оС и выдерживали при этой температуре в течение 3-х ч. Затем ампулу охлаждали до комнатной температуры, полученную смесь выливали в термостойкий стакан, нагревали до 200 ± 10^оС, выдерживали при этой температуре до прекращения кипения. Полученную фракцию 0,71 мас. аминоспирта выливали в фарфоровую чашку и охлаждали до 70-80^оС и при перемешивании добавляли 1,29 мас. олеиновой кислоты. Смесь перемешивали при этой температуре до полного растворения компонентов, после чего охлаждали до комнатной температуры, при этом получается 2,0 мас. олеата аминоспирта.

В стакане 2,0 мас. глицеринового эфира канифоли нагревали до 80-90^оС, при непрерывном перемешивании в него последовательно добавляли 1,0 мас. вакуумного масла, 3,5 мас. стеариновой кислоты, 2,0 мас. олеата аминоспирта и 1,5 мас. н-ундецилового спирта до полного растворения компонентов, затем смесь при периодическом перемешивании охлаждали до комнатной температуры и перетирали на капролоновых валках пастотерки в течение 5-10 мин для улучшения реологии органического связующего. Приготовленное органическое связующее тщательно смешивали с припойным порошком шпателем без больших усилий, чтобы избежать разрушения зерен припоя, в течение 10-15 мин. Приготовленную пасту загружали в шприц дозирующего устройства, затем шприц подсоединяли к переходной муфте, а дозатор подключали к магистрали сжатого воздуха и электросети. На манометре фильтра-регулятора устанавливали рабочее давление сжатого воздуха от 0,5 до 7 атм, а на дозаторе таймером время подачи пасты. Давление сжатого воздуха, подводимого к шприцу, устанавливали контроллером, причем деятельность промежутков времени, в течение которых подается сжатый воздух, определяли таймером. Подача нормированного количества пасты происходила в промежутки времени заданной продолжительности, разделяемые фиксированными по длительности паузами. Длительность паузы составляла 0,1-4 с. При работе в таком импульсном режиме паста не расслаивалась в шприце в течение 24 ч и обеспечивала постоянный расход на рабочую поверхность. Оплавление припойной пасты на рабочей поверхности происходило при 200-350^оС. Паста после оплавления обеспечивала качественную пайку соединений при полном отсутствии коротких замыканий выводов. После оплавления пасты остатки флюса отмывали кипящим трихлорэтиленом в ультразвуковой ванне. Срок хранения пасты 5,5 месяцев. Флюсующая активность 2,3. При хранении пасты в холодильнике перед употреблением ее необходимо выдержать при комнатной температуре не менее 1 ч.

П р и м е р 2. Аналогично примеру 1 готовили органическое связующее из 3,2 мас. глицеринового эфира канифоли, 2,1 мас. вакуумного масла, 2,0 мас. стеариновой кислоты, 3,5 мас. олеата аминоспирта, 0,8 мас. н-ундецилового спирта. Приготовленное органическое связующее аналогично примеру 1 смешивали с припойным порошком и приготовленную паяльную пасту испытывали аналогично примеру 1 на рабочей поверхности, при этом паяльная паста не расслаивалась при нанесении в импульсном режиме в течение 26 ч. Срок хранения пасты 6,0 месяцев, флюсующая активность 2,6.

П р и м е р 3. Аналогично примеру 1 готовили органическое связующее из 2,9 мас. глицеринового эфира канифоли, 1,8 мас. вакуумного масла, 2,9 мас. стеариновой кислоты, 2,4 мас. олеата аминоспирта и 0,5 мас. н-ундецилового спирта, смешивали с припойным порошком и приготовленную паяльную пасту испытывали на рабочей поверхности. При этом паяльная паста не расслаивалась при нанесении в импульсном режиме в течение 30 ч, срок хранения пасты 6,5 месяцев, флюсующая активность 3,1.

Как видно из таблицы, предлагаемая паста для пайки и лужения обладает улучшенными технологическими свойствами, включающими срок хранения не менее 5,5 месяцев, возможность нанесения ее с помощью пневмодозатора в импульсном режиме в течение не менее 24 ч без расслаивания пасты и осуществления точного дозирования ее на поверхность, флюсующую активность (2,3-3,1), по сравнению с известной пастой. Кроме того, предлагаемая паста хорошо оплавляется, равномерно покрывая припоем пленку, имеет низкую коррозионную активность и гигроскопичность, что в целом обеспечивает отсутствие коротких замыканий и, следовательно, высокое качество паяных соединений. В результате выход годных, например, при пайке кварцевых резонаторов составляет 83%

Изобретение относится к пайке, в частности к составу пасты для лужения и пайки элементов микросхем, а также для пайки кварцевых резонаторов в часовой промышленности. Цель изобретения повышение производительности процесса за счет подачи пасты с частотой 0,1-4 с без ее расслоения. Паста содержит следующие компоненты, мас. глицериновый эфир канифоли 2,0-3,2; стеариновая кислота 2,0-3,5; олеат аминоспирта 2,0-3,5; вакуумное масло 1,0-2,1; н-ундециловый спирт 0,5-1,5; припойный порошок остальное. Срок хранения пасты 7 месяцев. Она может наноситься в импульсном режиме в течение не менее 24 ч без расслаивания. 1 табл.

ПАСТА ДЛЯ ПАЙКИ И ЛУЖЕНИЯ, содержащая активную составляющую, связующее поверхностно-активное вещество, растворитель, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности процесса за счет подачи пасты с частотой 0,1 4 с без ее расслоения, она дополнительно содержит в качестве активной составляющей глицериновый эфир канифоли и стеариновую кислоту, а в качестве связующего вакуумное масло, в качестве поверхностно-активного вещества - олеат аминоспирта, в качестве растворителя н-унцециловый спирт при следующем соотношении компонентов, мас.

Глицериновый эфир канифоли 2 3,2
Стеариновая кислота 2 3,5
Олеат аминоспирта 2 9,5
Вакуумное масло 1,0 2,1
н-Ундециловый спирт 0,5 1,5
Порошок припоя Остальное