Как выбрать флюс для пайки: Как правильно выбрать флюс для пайки

alexxlab | 03.04.2021 | 0 | Разное

Как выбрать флюс для пайки

Важнейшим элементом при ремонте любой аппаратуры является пайка. Припой, флюсы, паяльная паста – все это необходимо учитывать при выполнении ремонтных работ. Если с припоем все относительно понятно – обычно для этого применяются оловянно-свинцовые припои с различной температурой плавления (в зависимости от состава сплава), то как быть с флюсом? Для чего он нужен?

Основное предназначение флюса – удаление с поверхности оксидов, а также снижение поверхностного натяжения с целью улучшения растекания припоя. Кроме того, флюс для пайки служит защитой места соединения от воздействий внешней среды.

Какие бывают флюсы

По своему действию, оказываемому на металлические поверхности, флюсы бывают следующих видов.

• Активные (называемые также кислотными). В их составе содержится соляная кислота, фтористые и хлористые металлы. Активный флюс для пайки интенсивно растворяет оксидную пленку, образующуюся на поверхности металла, обеспечивая тем самым высокую механическую прочность будущего соединения. Следует помнить, что активный флюс не годится при ремонте электроаппаратуры, поскольку его остатки со временем разъедают место пайки.
• Бескислотные. К ним относятся канифоль, а также приготовленные на основе канифоли флюсы с добавлением скипидара, спирта или глицерина. Бескислотный флюс для пайки не только очищает поверхность металла от окислов, но и защищает ее от дальнейшего окисления. Кроме того, применение канифоли не вызывает разъедания поверхности. Обычно применяется при пайке медных, бронзовых и латунных изделий.
• Активированные. Готовятся из канифоли, в которую добавляют в небольших количествах фосфорный или солянокислый анилин, салициловую кислоту и солянокислый диэтиламин. Активированный флюс для пайки может применяться для самых различных металлов и сплавов (железа, меди, никеля, бронзы, нихрома, серебра, стали). Его также можно использовать для пайки оксидированных деталей из медных сплавов без их предварительной зачистки.
• Антикоррозийные. Эти флюсы изготовляют из фосфорной кислоты с добавлением различных растворителей и органических соединений. Кроме того, в состав некоторых таких флюсов могут входить органические кислоты. Антикоррозийный флюс применяется для пайки меди и ее сплавов, а также серебра, платины и константана.
• Защитные. К ним относятся оливковое масло, воск, вазелин, сахарная пудра. Защитные флюсы не оказывают на металл химического воздействия, а также предохраняют очищенную поверхность от окисления.

Кроме того, для пайки изделий из чугуна, углеродистых сталей, а также меди и ее сплавов применяют буру (тетраборат натрия), представляющую собой белый кристаллический порошок, имеющий температуру плавления 741^оС.

Также буру (точнее, ее смесь с борной кислотой в соотношении 1:1) используют для пайки нержавеющей стали и твердых жаропрочных сплавов.

В качестве флюса для латунных изделий используют смесь, состоящую из равных частей поваренной соли и хлористого кальция.

Для пайки алюминиевых изделий необходим флюс, имеющий низкую температуру плавления. Обычно флюс для пайки алюминия содержит от 30 до 50% хлористого калия.

Флюс для пайки может выпускаться в форме порошка, жидкости или пасты. Кроме того, существуют специальные паяльные пасты, в которых частицы припоя содержатся уже вместе с флюсом.

Что важно знать при выполнении пайки

При выборе флюса для пайки учитывается не только то, из какого материала изготовлены детали, подлежащие пайке, но и какой используется припой. Температура плавления флюса не должны превышать температуру плавления припоя.

Независимо от типа используемого флюса место пайки после окончания работ необходимо протереть тряпочкой, смоченной в ацетоне или в спирте-ректификате. После чего очистить это место щеточкой или кисточкой, смоченной любым растворителем, чтобы удалить остатки флюса. Особенно это касается активного флюса, поскольку продукты его разложения не только загрязняют место пайки, но и являются очагом коррозии.

Виды флюсов для пайки серебра и латуни:бескислотный,безотмывочный

Радиолюбители, да и те, кто связан с паяльными работами, знают, что флюс является основным компонентом, который обеспечивает качество работы соединения припоям и в настоящее время существует достаточного количество видов флюсов для пайки. Вместе с этим, некоторые флюсы используются только в бытовых условиях, а некоторые подходят только для производственных целей. Попробуем разобраться, какие марки флюсов для пайки используются в радиотехнике и электронной промышленности.

Главное предназначение флюса, это удаление остатков образования оксидных плёнок, а также жировых отложений. Кроме этого бескислотный флюс для пайки сохраняет конструкции спаиваемой поверхности для предотвращения окисления.  Помните, что отсутствие флюса не обеспечит качественное соединение припоя соединяемых деталей, или это приведёт к обратному эффекту.

Бескислотный флюс для пайки

Что нужно знать при работе с флюсом

Общие правила применения препаратов при проведении паяльных работ.

• Температура рабочего плавления вещества всегда должна быть ниже, чем аналогичная температура плавления, предусмотренная для припоя.
• В процессе пайки препарат обязательно должен иметь тягучесть и свойства растекания по всей поверхности обрабатываемой поверхности.
• Безотмывочный паяльный флюс имеет способность полностью растворять окислы деталей поверхности основы металла, применяемого для спайки.

Безотмывочный паяльный флюс

• Любой применяемый препарат в конечном итоге не должен иметь новообразований в виде химического элемента или нового вещества.
• Флюс должен плавно и в равных частях растекаться по поверхности металла, а также препятствовать его окислению в технологическом этапе пайки.
• Флюс обладает способностью медленно испаряться, давать припою равномерно обеспечивать соединение, а также медленно разлагаться, что в свою очередь не образует коррозию, в местах проведения технологического шва припоя.

Варианты флюсов для проведения паяльных работ

Сегодня промышленность выпускает достаточный объем материалов для проведения паяльных работ, где безотмывочные флюсы для пайки составляют основную группы препаратов, используемый для самостоятельной пайки или в производственных целях. Ниже приведена вспомогательная информационная таблица марок и групп флюсов, используемые в отечественных масштабах проведения паяльных работ.

Виды	Описание
Канифоль на основе соснового материала	Классика «жанра» проведения паяльных работ. Присутствует низкий уровень тока утечки вещества и низкую степень для коррозионной рабочей активности
Кислота категории « Ортофосфорная»	Допускается применение как препарат взаимодействия для меди, нержавейки, чёрного металла, есть опыт применения в молекулярной области обращения в биологии. Образует специальную защитную тонкую плёнку, не даёт появлению коррозии.
Кислота паяльная	Предназначена для низколегированной стали, углеродистой стали, никеля, а также некоторых сплавов. Флюс для пайки латуни образует своеобразную защитную плёнку, устраняет эффект коррозии.
Паяльная универсальная кислота	Универсальная активная субстанция с требуемой температурой испарения +295С…+350С. Рекомендуется использовать совместно с 5% раствором на основе кальцинированной соды – в качестве отмывки.
Кислота серии ПЭТ	Для проведения пайки на основе углеродистых сталей, а также для медных материалов и производных никеля. Допускается применять для легкоплавких припоев с максимальной температурой плавления от 150 С до +320 С. В препарат включены хлориды цинка,  а также производные аммония, соляная кислота, вода деионизованного вида.
Жир активный\нейтральный	Внедряется для соединения сильно окислённых деталей радиотехнического значения. В компонентную часть входит вазелиновая основа.
Спирт Изопропанол	Используется для промывки радиодеталей, используемые в медицинских и биологических аппаратах, например для высокоточного технологического узла с микросхемами для проведений операций на сердце.
Компонент типа «Бура»	Доступный флюс для пайки серебра, допускается взаимодействие для углеродистых сталей и некоторых групп цветных металлов.
Глицерин ТАГС	Используется для радиомонтажа, требуется обработка спиртом или прочими компонентами защиты.
Тип ЗИЛ-2	Подходит в качестве традиционной пайки, а также для припоев, где имеются содержание висмута.
Категория ЗИЛ ПЭТ-2	Материалы латуни,  компоненты меди и образующих сплавов
Марка ЛТИ 120(есть группа ПЭТ)	Для радиомонтажа, а также для пайки на основе материала цинка.
Серия СКФ или аналог ФКСп	На основе естественной природной канифоли с добавлением процентного соотношения спиртового раствора.
Вид ФКЭТ (группа СКФ)	Для обработки частей медных контактов
Класс ТАГС ПЭТ	Подходит для материалов углеродистой стали, вещества на основе меди, плавление допустимо до +320 С. Отмывка бензином.
Марка серии Ф-38 ПЭТ	Полностью активный и 100%- эффективный флюс, который может заменить многие препараты, используемые при соединении металлических изделий.
Группа ФИМ (есть группа ПЭТ)	Подойдёт для пайки медных и бронзовых изделий. В составе есть фосфорная кислота.
Подкатегория ФКДТ (есть группа ФКТПЭТ)	Отлично подходит для проведения механизированных процессов пайки и лужения в промышленных масштабах небольших серий обработки печатных микросхем.
ФТС (есть группа ПЭТ)	Слабая коррозионная активность.
Тиноль	Используется совместно с горячим воздухом для SMD-компонентов
Алюминиевый состав	Безотмывочный вариант для соединения алюминиевых деталей.
Флюс-гель, серия ТТ	Используется для радиомонтажных плат, имеет пассивный вариант коррозийности.
ФТС	Водосмываемый вариант, отсутсвует канифоль
Паста паяльная, серия СТ-61А,В,С	Температура плавления до +200 С.
Готовый вариант флюса-аппликатора серии BON-PEN	В форме конструктивной ручки
Безотмывочный флюс типа «крем» FMKANC32-00	Имеется шприц, картридж, поршень и игла.
Interflux	Большая серия флюсов, которые выпускается в миниатюрном варианте, тубах, небольших баночках, а также в канистрах.

Дополнительные сведения о флюсах

Чтобы проверить качество флюса, достаточно проделать несложные операции. Нанесите небольшой объем флюса на обрабатываемую поверхность. Прогреем материал до требуемой температуры. Если вещество растекается, а затем испаряется, значит, флюс имеет положительные характеристики. Если на месте образования есть шарики, или флюс скатывается, значит материал нельзя использовать в качестве компонентной составляющей для соединения с любым видом припоя.

«Важно!

В любом случае, следите за сроками годности материала на упаковочной таре.»

Для проведения операций и прочих задач с паяльными категориями флюсами и аналоговыми пастами и прочими препаратами, обязательно нужно выполнять все требования безопасности, в частности – проветривать помещение в принудительном порядке, использовать достаточные средства для качественной и эффективной защиты тела (глаза и руки). По окончании работ с флюсами, необходимо тщательно вымыть руки с мылом и убрать место работы.

Как выбрать флюс?

Выбор подходящего припоя и флюса — Omnia MFG

5 апреля

5 апреля Выбор подходящего припоя и флюса

Jarrett Linowes

Проектирование

Пайка — это метод соединения металла с металлом, аналогичный сварке, в котором используется источник тепла и тип металлического сплава с низкой температурой плавления, называемый припоем. Припой используется для металлов, которые менее подвержены плавлению, таких как медь, латунь, серебро и т. д.

Выбор правильного припоя

Состав припоя важен при выборе правильного припоя для соединения металла с металлом. Выбор сплава с такими же проводящими и прочностными свойствами, что и у основного металла, уменьшит потребность в компенсации слабого соединения. По мере того, как технологии меняются, а экологические и санитарные нормы устанавливают отраслевые стандарты, припой все дальше отходит от свинцовой основы.

1. Какова максимальная температура, которой может подвергаться сборка, и какова максимальная рабочая температура сборки?

Припой обычно имеет более низкую температуру плавления или диапазон температур, чем основной материал сборки, подлежащей пайке. Таким образом, вы можете ограничить свой выбор припоев теми, которые можно применять без вреда для сборки в процессе пайки и которые не расплавятся, если сборка достигнет максимальной рабочей температуры.

Таблицы температуры, такие как эта «Таблица температуры сплава Kester» (PDF), могут быть полезны в процессе выбора. Обратите внимание, что некоторые сплавы имеют диапазон плавления, который влияет на то, насколько хорошо течет припой.

2. Каково прямое применение припоя?

Разные припои используются для разных целей – сборки электроники и печатных плат, водопроводных труб, водопроводов питьевой воды и чистых труб, дренажных линий и т. д. В каждом случае следует учитывать коррозию и стандарты здоровья/окружающей среды.

Канифольный сердечник – проволока с флюсовым сердечником из канифоли используется для сборки электроники для улучшения текучести металла и проводимости соединений. Канифоль используется вместо провода с кислотным сердечником в электронике для уменьшения коррозии.

Кислотный сердечник – Кислотная проволока с флюсовым сердечником обычно используется для сантехнических работ и ремонта узлов общего назначения и «грязных» узлов.

Твердый – припой на основе свинца и бессвинцовая сплошная проволока используются для трубопроводов и дренажных линий, но их следует выбирать в зависимости от области применения.

Припой на основе свинца не следует использовать в чистом трубопроводе, особенно если он используется для питьевой воды.

3. Требуется ли не использовать свинец?

Припои на основе свинца обычно текут быстрее при более низких температурах по сравнению с припоями на основе олова. Правила RoHS ограничивают использование большинства сплавов на основе свинца в больших количествах в продуктах, продаваемых в страны RoHS. Бессвинцовые припои стали более популярными и перешли к сплавам олово-медь, олово-серебро и олово-сурьма.

В некоторых случаях бессвинцовые припои нельзя использовать из-за температурных требований. Существуют исключения из правил RoHS, но во всех случаях необходимо сверяться с правительственной спецификацией, руководством пользователя или руководством по соблюдению RoHS.

Выбор правильного флюса

Расплавленный припой притягивается к металлу, но не будет легко прилипать к металлу из-за масел и окисления. Флюс плавится при более низких температурах, чем припои, и используется для покрытия области пайки и гарантирует чистое соединение. Флюс помогает втягивать припой в соединение и облегчает создание капиллярного эффекта.

Флюс зависит от применения, но общее назначение флюса остается:

Флюс на основе канифоли – Флюс канифоли слегка кислый в расплавленном состоянии (способен растворять поверхностные оксиды без травления основного материала) и не вызывает коррозии при комнатной температуре. Чистый канифольный флюс часто смешивают с добавками для изменения кислотных свойств, температуры плавления и растворимости. Флюс из чистой канифоли часто используется для пайки электроники, потому что он гораздо менее агрессивен при комнатной температуре.

Водорастворимый флюс – Водорастворимый флюс, как правило, очень кислый и вызывает коррозию, если его оставить на основном материале на долгое время. Судя по названию, его можно легко удалить водой, паром или другими чистящими средствами на водной основе. Поскольку он может вызвать сильную коррозию, если его оставить, его всегда следует удалять после завершения процесса пайки.

Флюс без очистки – Флюс без очистки очень трудно удалить с основного материала и обычно требует очистки растворителем с помощью ацетона или аналогичного средства. Чистый флюс обычно не продается как таковой из-за того, что его кислотные свойства не активируются до тех пор, пока он не расплавится. Хотя это так, не обманывайтесь названием, в зависимости от применения может быть лучше удалить флюс в любом случае (особенно если есть вероятность того, что токопроводящие остатки будут мешать приложению).

 

 

Джарретт Линоус
Инженер-механик
[email protected]

Я пропустил что-нибудь, что вас интересует? Напишите мне по электронной почте или прокомментируйте ниже!

0 лайков

Джаррет Линоус

Показать 2 комментария

Джаррет Линоус

Справочные карточки магазина

Карточка для сверления и нарезания отверстий размером с бумажник

от 6,99 долл. США

Купить сейчас

Последний артикул

Белая книга: Ранняя адаптация аддитивного производства

Получите это здесь

Подпишитесь на нас

Композитные металлические пены и их применение

4 забавных подарка для инженеров-механиков

16 апреля

16 апреля Композитные металлические пены и их применение

7 мая

7 мая Выбор правильной длины заклепки для вашего дизайна

21 мая

21 мая Как рассчитать максимальный крутящий момент крепежа и винта

Практическое руководство по флюсу для пайки

флюс для пайки

Производственный процесс сборки, включая флюс для пайки, оказывает большое влияние на качество конечного продукта. Надежная сборка для поверхностного монтажа обеспечивает высокую надежность в течение всего срока службы изделия, а процесс пайки и тип используемого флюса являются ключевыми факторами успеха сборки с технологией поверхностного монтажа (SMT). Давайте рассмотрим, как использовать флюс во время пайки и как решить, какого партнера по технологиям и контрактному производству (CM) выбрать.

Пайка является основным методом, используемым в производстве электроники для электрического присоединения компонентов к печатной плате (PCB). Пайка включает расплавление металлического проводящего материала через замаскированные металлические площадки. Это формирует электрические соединения между печатной платой и компонентами, называемые паяными соединениями.

   КОНТРОЛЬНАЯ ТОЧКА

Методы пайки флюсом требуют жесткого контроля процесса, чтобы гарантировать, что они работают должным образом, не ставя под угрозу целостность паяного соединения.

Для процесса пайки требуется специальный тип агента, называемый флюсом.

Физические свойства флюса припоя могут значительно различаться от типа к типу. Флюс удаляет оксиды, образующиеся при контакте металла с воздухом; оксиды препятствуют образованию хороших паяных соединений между двумя окисленными металлами.

Флюс действует как химическое соединение, удаляющее окисление с металлических контактов компонента и контактных площадок печатной платы перед пайкой. Без этой надлежащей очистки флюса припой не будет должным образом прилипать к компоненту или печатной плате, что может привести к плохой пайке. Флюс также предотвращает коррозию между двумя металлическими поверхностями, соединенными припоем.

Флюс имеет решающее значение для формирования паяного соединения. Неотъемлемой частью процесса пайки являются металлические примеси из припоя и процессов изготовления печатных плат. Флюс удаляет эти загрязнения с поверхности пайки печатной платы и действует как очищающее средство для удаления оксидов с открытых металлических поверхностей.

После очистки флюс представляет собой чистую поверхность для надежного паяного соединения. Но после завершения процесса пайки остатки необходимо удалить на заключительном этапе очистки. Это зависит от типа используемого флюса.

Флюс представляет собой смесь активирующего химического вещества и основного материала. Это активатор, удаляющий оксиды с металла и способствующий лучшему смачиванию припоя. В зависимости от конечного применения системы, различные типы флюсов могут обеспечить более успешный производственный результат.

Методы нанесения флюса

Флюс часто наносят одним из этих трех способов. Каждая категория имеет различные химические свойства в зависимости от требований к пайке компонентов и плат.

• Пайка волной припоя: В состав флюса для пайки волной припоя входит множество растворителей. Флюс распыляется на печатную плату перед волной припоя. Флюс очищает компоненты и удаляет окисление. В зависимости от предшествующих этапов производства, печатной плате может потребоваться предварительная очистка.
• Оплавление припоя: Паяльная паста, нанесенная на печатную плату, предназначена только для металлических контактных площадок, предназначенных для соединения с компонентами. Паста удерживает детали на месте в течение короткого промежутка времени, пока тепло в печи не заставит паяльную пасту оплавиться и слипнуться между печатной платой и выводами компонента. Оплавление припоя очищает металлические поверхности, а липкий флюс предотвращает дальнейшее окисление. Этот тип флюса-пасты содержит добавки для улучшения текучести припоя при его плавлении.
• Селективный припой: В этом случае флюс наносится на определенные участки печатной платы посредством распыления или точной капельной струйной обработки.

Очистка различных типов флюсов

 Флюсы могут иметь коррозионные свойства; если остатки остаются, это может повлиять на производительность доски спустя месяцы или годы. Не забудьте очистить печатные платы от флюса припоя.

Существует три основных типа флюса, которые имеют разные производственные процессы и требования к очистке:

• На основе канифоли: Этот флюс очищается от готовой печатной платы специальными химическими растворителями, часто содержащими фторуглероды. В большинстве стран существуют ограничения на использование этого типа флюса и утилизацию побочных химических продуктов. Таким образом, этот старый тип потока часто отвергается в пользу любого из более благоприятных вариантов.
• Водорастворимый: Существует несколько экологически безопасных чистящих средств, которые можно использовать для водорастворимых флюсов. Эти варианты включают деионизированную воду и простые моющие средства.
• Не требующий очистки: Не требующий очистки флюс практически не требует очистки после нанесения. Вместо этого очистка предназначена скорее для улучшения внешнего вида, чем для предотвращения дефектов, поскольку остатки редко приводят к какому-либо загрязнению. Но чувствительное электронное и оптическое контрольное оборудование может давать сбои, а незачищенные флюсы могут мешать испытаниям и конформному покрытию. Таким образом, чистка все же рекомендуется.

Все три метода требуют жесткого контроля процесса, чтобы убедиться, что флюс работает должным образом без ущерба для целостности паяного соединения. При неправильном контроле нагретые растворители могут выделять газы и образовывать пустоты в паяном соединении.

Другая проблема качества может заключаться в попадании расплавленного припоя на непредусмотренные участки платы, которые должны быть замаскированы от припоя. Вы можете прочитать больше о паяльной маске в нашей статье о SMD против NSMD.

Выбор правильного флюса для припоя зависит от области применения, использования клиентом и сложности компоновки компонентов. Работая с вашим CM в процессе проектирования, они могут помочь вам выбрать лучшие процессы производства флюса для припоя для вашего решения. MacroFab предлагает только водорастворимые флюсы без очистки.

Заключение

Очень важно выбрать CM, который следует вашим рекомендациям по процессам пайки. На ваши решения повлияет не только экологическая политика страны происхождения, но и ваши клиенты. Строгие требования, предъявляемые некоторыми заказчиками к нанесению припоя и методам очистки от флюса, диктуют соответствие производства.