Привет всем фанатам пайки, а не скрутки! Вообразите катастрофу: дата на календаре больше даты в сроке годности паяльной пасты. Что делать? Любой пастовый барыга скажет, что ущерб от некачественной пайки намного превышает цену замены пасты на свежую, и предложит купить пару ящиков новенькой и вкусно пахнущей. В принципе, это самый правильный вариант, и статью можно закрывать. Но, как повелось, есть правильный путь, а есть легкий. Часто случается, что поставка задерживается, нет лишней четверти миллиона, или это единственная банка и тратиться на новую нет желания – что тогда?
Позвольте представиться – Георгий Александров – тролль, лжец, девственник, магистр физики, главный инженер компании ***. Если Вы технолог пайки, радиолюбитель, грабитель, залутавший курьера ЧипДипа, либо просто стараетесь разобраться, почему так много шума вокруг субстанции, похожей на несвежее… мороженое – присаживайтесь, Вас ждет много химии и вредных советов.
Суть пасты.
Паста начинается тогда, когда мы берем хорошо всем знакомый припой, измельчаем в пыль, перемешиваем с растворенной канифолью либо иным флюсом, и получаем гомогенную массу. Зачем? В основном, чтобы дозировать олово без необходимости прибегать к кусачкам. Серьезно, пастообразные припои стали прорывом в автоматизации электронного производства. Они не только ускорили процесс пайки, но и позволили перейти на электронные компоненты без ножек – так называемые SMD. На сегодняшний день ни один крупный завод не избежал внедрения связки “паста + SMD”.
Обратимся к причинам.
Старение пасты складывается из нескольких факторов: окисление шариков припоя, деградация связующего, разрушение суспензии – разделение смеси как слоями, так и пузырьками.
По сути, описан идеальный случай, когда паста состарилась, стоя в холодильнике. Однако часто бывает так, что за короткую жизнь ей не раз приходится пережить раскрывание. Которое не всегда бывает достаточно деликатно! Будучи раздетой до того, как согреется, паста плачет – обильно покрывается конденсатом, и потеет – испаряет во все стороны летучие компоненты связующего. Влага способствует окислению и грозит вскипанием при пайке, а пересохшее связующее убивает реологию – лишает пасту текучести и меняет вязкость. Надеюсь, вы напуганы. Давайте прежде всего разберем, как НЕ надо решать проблему.
Две банки несвежего из одной свежего.
Самый простой способ – попробовать свести потерю технологических свойств к минимуму, каким-то образом достав пасту со схожей рецептурой и разбавив ей свою в надежде превратить банку хорошей пасты в две банки сносной. Недостатки очевидны: необходимость где-то брать материал на замену, да к тому же портить его. Попробуем обойтись без такого дорогостоящего реактива со столь сомнительной эффективностью.
Восстановление после окисления.
Окисление является серьезной, почти неразрешимой проблемой. Если от остальных болезней пасту можно на время нанесения взбодрить, то нивелировать влияние оксидных включений без вмешательства в состав пасты очень сложно. Для знатоков химии восстановления кузовов велик соблазн подлить немного соляной либо ортофосфорной кислоты и сделать шарики припоя блестящими, как новые. На практике же все куда сложнее: потребуется филигранно отмерять труднопроизносимые кислоты, которые непредсказуемым образом могут повлиять на результат пайки.
Очевидная идея – добавить флюса.
Обязательно инертного к материалу припоя при температуре хранения.
Здравая мысль, в случае DIY пайки такой подход вполне допустим. В ином случае учтите некоторое снижение количества металла в оплавленном слое, изменение свойств остатков и неизбежную модификацию реологических показателей. Оба варианта требуют, по сути, проведения научной работы, затратной и небыстрой, потому я не рекомендую прибегать к этому, не владея точным составом пасты и ученой степенью по химии.
Если вы все же решитесь, даже жидкий флюс довольно плохо смешивается с пастой, его надо разбавить. Разбавление также намного облегчит дозирование. Но какой растворитель выбрать? Очевидно, что он должен быть доступным, малотоксичным, не должен взаимодействовать с остальными компонентами. Таким образом, отметаем большинство эфиров и кетонов, ДМСО из соседнего цеха, стараемся забыть про манящие флаконы бытовых растворителей в подсобке. Что же остается? Спирты! Если вы не используете экзотические неорганические флюсы, именно одноатомные спирты – ваш выбор. Незаменимая классика – этанол и пандемийный новичок – изопропанол. Не забываем (!), что они имеют обыкновение сосать самым непристойным образом влагу из воздуха, поэтому покупаем только абсолютированные версии и разводим строго на одно применение, иначе напьется паров прямо из воздуха в бутылке, где будет храниться. Результат пренебрежения этим правилом у одного из моих коллег – не выдерживая горячей атмосферы, похотливо встает каждый второй SMD-компонент, вокруг все в брызгах из-за вскипания водяных капель. Есть и другой вариант, но о нем позднее. Внесение же разбавленного флюса, на свой страх и риск, при наличии в штате квалифицированного энтузиаста, может, до некоторой степени, помочь в экстренных случаях.
Прикладная токсикомания.
Если паста высохла или закомковалась, помочь может растворитель без всяких прочих добавок – мы всего лишь заменяем улетучившиеся компоненты связующего. Чего только не советуют на форумах: глицерин, толуол, гидразин, автомобильный растворитель ржавчины... Самый задорный рецепт, который я встречал, начинался со слов: “возьмите два куска линолеума и керосин”. Глицерин, кстати, я однажды попробовал, он был среди кузьмичевской химии моего НИИ. Причем, попробовал крайне удачно – на высокочастотной схеме. На которой он образовал гигроскопичную, а от того проводящую пленку. С предсказуемым результатом… Да, это байт на комменты, расскажите, какой я идиот – заслужил.
Все перечисленное выше требует перемешивания и не гарантирует результата. Коллеги и партнеры раньше часто обращались ко мне в поисках волшебного средства – и правда, ряд китайских поставщиков предлагает некие чудо-пузырьки, превращающие старую пасту в новую. Пузырьки в своей чудесатости, наверное, аналогичны тем, от которых на корпоративе немолодая начальница отдела маркетинга резко прибавляет в привлекательности. Строго говоря, это один из малочисленных хоть сколько-то рабочих методов реанимации. Реклама на Коте запрещена, а бесплатная реклама травит моего внутреннего еврея, потому за рекомендациями по конкретным составам обращайтесь ко мне персонально.
Настойчивые советы:
1.Храните пасту только в холодильнике, строго при рекомендованной температуре, желательно с зазором до стенок.
2.Никогда не применяйте просроченную пасту! Выбросьте и попросите заказчика подождать. Лучше потребитель не получит ракеты, чем одна из них взорвется не там, где надо.
3.Если вы все же решитесь нарушить п.2, проведите цикл испытаний. Если паста не обеспечивает механическую прочность и должную устойчивость соединения к коррозии, обдерите этикетки, позовите журналистов и подарите ее юным техникам, сможете оформить себе налоговый вычет.
4.Если вы решили нарушить п.3, всегда консультируйтесь с профессионалами индустриального монтажа и, по возможности, применяйте готовые решения.
5.Не засыхайте и не окисляйтесь сами! Недостаточная гидратация и нарушения ионного обмена способствуют снижению когнитивных функций.
С вами был Георгий – ГОСПОДИН МАГИСТР.
Желающие войти в вязкий пастовый мир могут найти больше публикаций в моем блоге - https://dzen.ru/a/ZHczwggsACRTjTWU
Автор: Георгий Александров.