AIM означает «цель»: паяльные и сервисные материалы компании AIM. Часть 1
Компания AIM, основанная в 1936 году, за время своего существования накопила обширный опыт и знания в области технологии металлов и химических технологий. Эти знания и опыт в сочетании с политикой компании, ориентированной на клиента, и международной стратегией AIM обеспечили фирме репутацию одного из мировых лидеров по производству паяльных материалов.
Все статьи цикла:
- AIM означает «цель»: паяльные и сервисные материалы компании AIM. Часть 1
- AIM означает «цель»: паяльные и сервисные материалы компании AIM. Часть 2
- AIM означает «цель»: паяльные и сервисные материалы компании AIM. Часть 3
Монреале (Канада) расположен центральный офис и основные производственные площади компании AIM, сертифицированные в соответствии с системами ISO 9001 и QS 9000.
В 1988 был открыт филиал в Соединенных Штатах, а в 1997 — в Мексике. Эти филиалы также сертифицированы по ISO 9002. В настоящее время группа компаний AIM представлена в мировом масштабе и располагает производственными мощностями в Канаде, Соединенных Штатах, Мексике, Европе, Азии, Южной Америке и Австралии, имея также торговые представительства в Северной Америке, Азии и Европе.
На всех заводах группы применяются одни и те же стандарты качества, требования к производственному процессу и контролю окружающей среды.
AIM в течение многих лет концентрирует свои инвестиции исключительно на производстве материалов для поверхностного монтажа. 4% годового дохода компании направляется на научно-исследовательскую работу. Процесс разработки новых продуктов и технологий происходит в полном соответствии с растущими потребностями современных изготовителей электронной техники, стремящихся к увеличению производительности труда, сокращению производственного цикла и расходов.
Производственная специализация AIM включает весь ассортиментный ряд продукции, использующейся в производственном процессе сборки печатных плат: паяльные пасты, жидкие и гелеобразные флюсы, клеи, очистители и разбавители, трубчатые припои и припои для групповой пайки. Кроме того, компания принимает заказы на изготовление специальных материалов, привлекая технических специалистов своей научно-исследовательской лаборатории к разработке продукции с необходимыми заказчику параметрами.
Остановимся подробнее на продукции AIM.
Компания AIM ориентирована на производство низкотемпературных припоев с Тпл < 450 °С. Эти припои разделяются на трубчатые припои с сердечником из флюса и припои для групповой пайки.
Припой для групповой пайки
AIM производит припои для установок пайки волной и горячего лужения. Отсутствие дефектов при пайке волной припоя во многом обусловлено качеством припоя. Содержание в припое загрязняющих примесей и высокого уровня оксидов ведет к таким распространенным дефектам пайки, как образование токопроводящих перемычек, плохое смачивание и др. Высокочистый припой ELECTROPURE изготовлен AIM по собственной технологии, позволяющей свести к минимуму наличие загрязняющих примесей и растворенных окислов. Это ведет к снижению шлакообразования, уменьшенному поверхностному натяжению и повышенному растеканию припоя, прочности паяных соединений, их эстетичности и общему улучшению качества пайки. ELECTROPURE совместим с любым типом флюса.
Высокочистый припой ELECTROPURE выпускается в виде стандартных брусков весом по 1 и 5 кг, а также, по запросу заказчиков, в виде специальных конфигураций: дисков, колец, лент и пр. Наиболее характерные составы сплавов приведены в таблицах 1 и 2.
Все типы припоев, выпускаемых AIM, могут иметь различный химический состав. В зависимости от состава, сплавы подразделяются следующим образом:
- Группа основных припоев, включающая как бессвинцовые сплавы, так и сплавы, содержащие свинец (таблица 3);
- Группа специальных припоев, особенностью которых является температура плавления, отличающаяся в ту или иную сторону от температуры плавления сплавов стандартного ряда Sn-Pb, включает в себя легкоплавкие и тугоплавкие припои.
- припои, их состав и характеристики
Введение серебра в оловянно-свинцовые припои измельчает зерно и повышает коррозионную стойкость паяных соединений. Свинцовые припои с серебром имеют высокую пластичность и термостойкость, используются для пайки меди и латуни паяльником. Припои на основе олова с добавлением серебра обладают высокой коррозионной стойкостью и могут применяться без защиты соединений лакокрасочными покрытиями. Некоторые типы серебросодержащих припоев сведены в таблице 4.
Специальные припои на основе индия
Индий является мягким и пластичным металлом, характеризующимся низкой температурой плавления и хорошими смачивающими свойствами как для металлических, так и для неметаллических поверхностей. Сплавы на основе индия отличаются повышенной усталостной прочностью, коррозийной стойкостью и надежными паяными соединениями при рабочих температурах, не превышающих 120 °С. Припои на основе индия находят широкое применение при пайке полупроводниковых элементов, вакуумных соединений, стеклянных и кварцевых изделий (табл. 5).
Специальные припои на основе висмута
Припои на основе висмута (табл. 6) являются наименее дорогостоящими по сравнению с другими низкотемпературными припоями. Кроме того, висмут является малотоксичным металлом, и припои Bi/Sn разрешены к применению в системах питьевой воды. Висмутовые припои обычно применяются при необходимости исключить сильный нагрев паяемого материала при пайке меди.
Специальные припои на основе кадмия
Кадмиевые припои особенно рекомендуются в случае необходимости механического соединения алюминия или других трудно паяемых металлов (табл. 7).
Специальные припои на основе галлия
Галлиевые припои (табл. 8) находятся в жидком состоянии при комнатной температуре. Могут заменять ртуть в изготовлении такой продукции как, например, термостаты.
Специальные легкоплавкие сплавы
Легкоплавкие припои, содержащие Bi/In/Sn (табл. 9), благодаря низкой температуре плавления и расширенным характеристикам имеют развернутый диапазон применения: крепление линз, изготовление приборов радиационной защиты, обработка турбинных лопаток и др.
Специальные припои на основе золота
Золотосодержащие припои широко применяются при пайке материалов на основе золота (табл. 10). Паяные этими припоями соединения отличаются высокой надежностью, выдающимися термическими и механическими характеристиками и устойчивостью к коррозии.
Трубчатые припои
Трубчатые припои представляют собой проволоку с сердечником из флюса. Стандартное содержание флюса в припоях, изготовленных AIM, — 2%. Это количество можно считать оптимальным для стандартизированных процессов пайки компонентов, как размещаемых на плате, так и монтируемых в отверстия. Технология, разработанная AIM для изготовления трубчатых припоев, обеспечивает равномерное, без пустот, заполнение флюсом каналов припоя.
Таким образом, свойства трубчатых припоев обусловлены:
- Составом сплава;
- Характеристиками входящего в состав припоя флюса.
Для изготовления трубчатых припоев компанией AIM применяются сплавы ELEC-TROPURE, свойства которых приводятся в разделе о припоях для групповой пайки.
Относительно флюса, входящего в состав трубчатых припоев, следует подчеркнуть, что его назначение коренным образом отличается от назначения используемых при пайке жидких и гелеобразных флюсов. В отличие от них, флюс в составе трубчатого припоя способствует образованию эвтектического сплава металлов, входящих в состав припоя. Напротив, флюсование поверхности паяемого материала служит для очистки и удаления окисной пленки, что усиливает легирование припоя компонентами паяемого металла.
Характеристиками флюса, формирующего сердечник трубчатого припоя, обусловлена совместимость этого припоя с другими паяльными материалами, которая является обязательным условием качества пайки и эффективности последующей отмывки.
Итак, в зависимости от характеристик и области применения, трубчатые припои делятся следующим образом:
- припои, совместимые с материалами, не требующими отмывки (табл. 11 и 12);
- припои, совместимые с водосмываемыми материалами (табл. 13 и 14);
- припои, совместимые с RMA-материалами (табл. 15 и 16).
Помимо приведенных выше стандартных сплавов, содержащих свинец, компанией AIM производится ряд бессвинцовых стандартных сплавов, более подробно на которых мы остановимся в одной из последующих публикаций.
Флюсы
Флюсы, изготовленные AIM, включают в себя жидкие флюсы для групповой и ручной пайки, а также флюсы в виде геля для ручного и автоматического нанесения.
В зависимости от своих свойств, обусловленных химическим составом, и технологии применения жидкие флюсы могут быть сгруппированы следующим образом:
- флюсы, не требующие отмывки (безот-мывные);
- водосмываемые флюсы;
- канифолесодержащие (RMA) флюсы.
В таблицах 17 и 18 содержатся характеристики и особенности некоторых жидких флюсов AIM.
Флюс-гели, выпускаемые AIM, также включают в себя безотмывные, водосмывае-мые и канифолесодержащие (RMA). Некоторые из них приведены в таблице 19.
Флюс-гели AIM подходят для автоматического и ручного нанесения через дозатор, реПримечание: свойства 209АХ и 210 АХ указаны в таблице 12.
комендуется к применению для монтажа компонентов FLIP CHIP и BGA, кристаллов, а также для лужения, ремонтных работ и в других случаях, требующих дозированного нанесения флюса. Выпускаются в стандартных шприцах 10 см3.
Таким образом, ассортиментный ряд, совместимость и взаимодополняемость производимой AIM продукции позволяет подобрать расходные материалы для различных производственных процессов в рамках любой технологии: безотмывной, основанной на отмывке водой или использующей специальные растворители. Следует заметить, что специально для российских потребителей, не знакомых с расходными материалами этой компании, изготовителем разработаны таблицы соответствия отдельных продуктов AIM аналогичным паяльным материалам, поставляемым другими изготовителями. Не имея возможности опубликовать эти таблицы полностью в настоящей статье, приводим соответствие паяльных материалов, рассматриваемых в данной статье, и материалов, выпускаемых LOCTITE (MULTICORE) (табл. 20).
В последующих номерах журнала будет предложен обзор:
- паяльных паст;
- очистителей и отмывочных средств;
- вспомогательных паяльных и сервисных материалов;
- паяльных материалов для бессвинцовых технологий.