Výrobek je určen pro bezolovnaté pájení

Používání bezolovnaté pájky se stalo hlavním proudem díky stoupajícímu globálnímu trendu otázek životního prostředí, jako je směrnice RoHS (omezení používaných nebezpečných látek, která vstoupila v platnost v Evropské unii od 1. července 2006).

Jaké jsou obtíže spojené s používáním bezolovnaté pájky?

1. Špatná pájitelnost

Nepřítomnost olova (Pb) snižuje schopnost tečení pájky, což má za následek špatnou pájitelnost. To je problém nejen pro cílové DPS nebo součástky, nýbrž také pro hroty pájedel. Je známo, že špatnou pájitelnost nelze podstatně zlepšit zvýšením pájecí teploty.

2. Vyšší bod tavení

Bod tavení bezolovnaté pájky je obecně o 20 až 45 °C vyšší, než u konvenční eutektické pájky. (Oblíbený typ obsahuje přibližně 40 % olova.)

Předpokládejme pro příklad, že pájedlo je pro použití eutektické pájky (Sn-Pb) nastaveno na teplotu 340 °C. Je-li eutektická pájka nahrazena pájkou bezolovnatou (Sn-0.7Cu), je nutno pájedlo nastavit na asi 380 °C, což se blíží maximální pájecí teplotě. Takto vysoká teplota má také za následek kratší životnost hrotu (vlivem oxidace nebo eroze), zuhelnatění tavidla v pájce a rozstřikování tavidla a pájky. (Říká se, že používání bezolovnaté pájky zkracuje životnost hrotu 4-5krát ve srovnání s pájkou eutektickou.)

Mnoho součástek vyvinutých v poslední době je navíc citlivých vůči teplu. Jsou případy, kdy vysoký bod tavení ovlivňuje nejen hroty pájedel, nýbrž také součástky a DPS.

3. Špatná roztékavost

Bezolovnatá pájka se pomaleji roztéká na pájených spojích. Na roztékavost má vliv aktivita tavidla.

Jaké požadavky vznikají na pájecím pracovišti při použití bezolovnaté pájky?

Po přechodu na bezolovnatou pájku je nutné řešit:

• Přísun správného množství pájky.
• Přehřívání a praskání spojů.
• Odpadávání pájky.
• Pryskyřičný spoj nebo vyčnívající rampouchy.
• Můstky.
• Dodatečné náklady, protože hroty pájedel je nutno častěji vyměňovat.

Doplňující formace k pájecím slitinám

Eutektická pájka

Eutektická pájka je jedinou kombinací kovů, která přechází z kapalné fáze do fáze pevné prakticky okamžitě. Rovněž má nejnižší teplotu likvidu.Výsledná krystalická struktura pozůstává z drobných zrn stejné velikosti. Tato jemnozrnná struktura současně udržuje vysoký stupeň elektrické vodivosti.

Vliv dalších kovů v bezolovnaté pájecí slitiny

Přídavky třetího kovu v pájecí slitině mají původ ve snaze zlepšit pájecí vlastnosti pájky v těchto případech:

1. Přídavek Cu je dán snahou zabránění rozpouštění další Cu do slitiny z desek s plošnými spoji bez povrchové úpravy a vývodových součástek. Slitiny Sn-Cu jsou příznačné pro pájení vlnou. Pro ruční pájení je tato slitina nevhodná.
2. Přídavek Ag opět snižuje difúzi ušlechtilejšího kovu do slitiny. Byl to případ, kdy vývody součástek byly pokryty slitinou Ag/Pd (hybridní integrované obvody, první SMD čipy). Z hlediska roztékavosti pájka s přídavkem Ag vykazuje lepší vlastnosti a je méně náchylná k oxidaci. Proto někteří výrobci pájecích slitin a past dávají dodnes přednost této slitině, kdy obsah Ag se pohybuje okolo 2%.
3. Přídavek Antimonu Sb má vliv na vyšší mechanickou pevnost a odolnost pájeného spoje. Tento přínos je prakticky tak nepatrný, že většina výrobců tento přídavný kov nepoužívá.
4. Přídavek vizmutu Bi vede k matnějšímu povrchu pájeného spoje při zachování standardních vlastností slitiny, což může usnadnit vizuální optickou kontrolu pájeného spoje. Opět se však užívá minimálně.

Existují i další kovy, které se přidávají do pájecích slitin.