Пастоподібний припій

Реферат: Пастоподібний припій містить суміш каніфолі, дибутилфталату, порошку припою ПОС-61, касторового масла, причому склад додатково містить янтарну кислоту, гліцерин та спирт етиловий. UA 70407 U (54) ПАСТОПОДІБНИЙ ПРИПІЙ UA 70407 U UA 70407 U 5 10 15 20 25 30 35 40 Корисна модель "Пастоподібний припій" належить до області паяльного виробництва, а саме до паяльних паст, які використовують для лудіння і паяння виводів електрорадіоелементів, в тому числі мікросхем, для лудіння контактних майданчиків друкарських плат і паяння до них електрорадіоелементів, вмонтованих на плати за технологією монтажу на поверхню. Склад пастоподібного припою, 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, дибутилфталат, спирт етиловий [по Aвт. свідоцтву СРСР № 557894, МПК В23K 35/26. 05.08.74]. Паста містить інгредієнти в наступних кількостях (в % 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 %) 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. Це пов'язано із значними технологічними труднощами, особливо при великій компактності друкованого монтажу та при наявності на друкованих платах безкорпусних та навісних елементів. Вказані фактори знижують надійність радіоелектронної апаратури. Усунення їх призводить до підвищення витрат матеріалів та коштів на технологію паяння. Відома "Паста для лудіння і паяння" (прототип), що містить каніфоль, порошок припою, дибутилфталат, касторове масло, діетиламін солянокислий, малеїнову кислоту (або малеїновий ангідрид) [По Патенту України № UA 57636, МПК В23K 1/00, В23K 35/24, В23K 35/36, Бюл. № 5, 2011 p.]. Паста містить інгредієнти в наступних кількостях (в % по масі): Каніфоль 1,0-11,0 Дибутилфталат 2,0-4,0 Касторове масло 2,0-4,8 Диетиламін солянокислий 0,01-0,05 Малеїнова кислота або малеїновий ангідрид 0,5-3,0 Порошок припою ПОС-61 решта (до 100 %). Основні недоліки цієї пасти: 1. 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 - 3 місяці і більше) через розвинуту поверхню порошку припою відбувається його окислення, що значно знижує технологічні характеристики пасти: флюсуючу активність, змочуваність, коефіцієнт розтікання. Задача, на вирішення якої спрямована корисна модель - створення складу пастоподібного припою з новим технічним ефектом, який полягає в: - зменшенні продуктів осмолення; - стабілізації флюсуючої активності в процесі його зберігання. Поставлена задача вирішується пастоподібним припоєм, що містить суміш каніфолі, дибутилфталату, порошку припою ПОС-61, касторового масла, який відрізняється тим, що склад додатково містить янтарну кислоту, гліцерин, спирт етиловий, а інгредієнти узяті у наступному співвідношенні (% по масі): Каніфоль 4-8 Дибутилфталат 2-4 Касторове масло 1-3 Янтарна кислота 4-6 Гліцерин 2-3 1 UA 70407 U 5 10 15 20 25 30 Спирт етиловий 5-8 Порошок припою ПОС-61 решта (до 100 %). В зв'язку з підвищенням щільності друкованого монтажу сучасних плат, коли відстань між струмоведучими колами, ширина і товщина металізованих доріжок може бути менш, ніж 10 мкм, паяльна паста повинна мати високу флюсуючу активність і не викликати корозії, одночасно забезпечуючи задовільну спаяність. З цією метою як активні флюсуючі компоненти вибрано каніфоль і додатково відносно малоактивну янтарну кислоту та гліцерин, які мають властивості відновника і значно підсилюють флюсуючу дію каніфолі. Введення в склад паяльної пасти янтарної кислоти і гліцерину дозволяє знизити вміст каніфолі, що значно зменшує кількість продуктів осмолювання і спрощує операцію відмивання після паяння. В запропонованому складі оптимальні кількісні співвідношення активних реагентів каніфолі, янтарної кислоти, гліцерину підібрані таким чином, щоб забезпечити достатню флюсуючу активність (необхідні змочування та розтікання), не збільшуючи корозійної активності пастоподібного припою. Численні дослідження, проведені в Міжвідомчому науково-навчальному фізико-технічному центрі Одеського національного університету ім. І.І. 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 пасти, що заявляється, має місце корозія контактних з'єднань, особливо в умовах підвищених вологості та температури. Пропонований склад готується таким чином. Янтарну кислоту ретельно розтирають у ступці до стану дрібнодисперсного порошку, потім додають гліцерин і розчиняють в спирті при температурі 70-80 °С. В отриманий розчин додають порошок припою і перемішують. Каніфоль ретельно розтирають у ступці до стану дрібнодисперсного порошку, потім додають касторове масло і дибутилфталат. Отриману суміш нагрівають до 90-120 °С та при перемішуванні розчиняють до одержання однорідної маси. Обидва розчини з'єднують і також ретельно перемішують. Дослідну перевірку пастоподібного припою, що пропонується, і пасти - 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 °С та відносній вологості 98 %. Після паяння і після проведених прискорених випробувань вимірювали опір ізоляції друкованих плат, який залежить від корозійної активності складів. Флюсуючу активність визначали по значенню коефіцієнту розтікання (по міді, сріблу). Результати порівняльних випробувань наведено в таблицях 1, 2. Таблиця 1 Технічні характеристики Корозійна активність залишків паст після паяння Пастоподібний припій, що пропонується Опір ізоляції друкованих плат після паяння не змінюється. Після випробувань опір не змінюється. Паста - прототип Опір ізоляції друкованих плат після паяння не змінюється. Після випробувань опір зменшується в 5-10 разів. Таблиця 2 Реологічні характеристики паст Коефіцієнт розтікання (після виготовлення) Коефіцієнт розтікання (після 1 місяця зберігання) Коефіцієнт розтікання (після 2 місяців зберігання) Коефіцієнт розтікання (після 3 місяців зберігання) Пастоподібний припій, що Паста - прототип пропонується 1,4 1,4 1,4 1,3 1,4 1,25 1,4 1,0 35 40 Численні дослідження, проведені в Міжвідомчому науково-навчальному фізико-технічному центрі Одеського національного університету ім. І.І. Мечникова, підтвердили досягнення поставленої задачі. Перевагою пастоподібного припою є низька корозійна активність та висока флюсуюча здатність при паянні, яка не зменшується при тривалому зберіганні (гарантійний строк - 3 місяці і більше). Опір ізоляції друкованих плат після паяння і прискорених випробувань не змінюється. Після паяння не потрібне очищення поверхні друкованих плат та контактних 2 UA 70407 U 5 вузлів від залишків пасти та продуктів хімічних реакцій. Введення в склад пастоподібного припою янтарної кислоти і гліцерину дозволяє понизити вміст каніфолі, що значно зменшує кількість продуктів осмолювання. Економічна ефективність при впровадженні винаходу 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 (часовий) ресурс апаратури в цілому. Технологія виготовлення пастоподібного припою, що пропонується, не змінюється по відношенню до відомих складів. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 Пастоподібний припій, що містить суміш каніфолі, дибутилфталату, порошку припою ПОС-61, касторового масла, який відрізняється тим, що склад додатково містить янтарну кислоту, гліцерин, спирт етиловий, а інгредієнти узяті у наступному співвідношенні (% по масі): каніфоль 4-8 дибутилфталат 2-4 касторове масло 1-3 янтарна кислота 4-6 гліцерин 2-3 спирт етиловий 5-8 порошок припою решта (до 100 %). ПОС-61 Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3