Что и зачем вам нужен флюс для припоя

Рубрика: Все про пайку, Статьи обо всем

Таблица 5. Бесканифольные органические флюсы.

*1 Максимальная активность. *2 Объем, л. *3 Масса, г.

Таблица 2. Флюсы для высокотемпературной пайки алюминия и его сплавов.

Категории / Расходные материалы / Флюсы и химия для пайки

Флюсы и химия для пайки

Термопаста, теплопроводящие материалы, герметики

Прочие расходные материалы

Спирт, растворители, смывки

Знаки и наклейки

Макетные платы, текстолит, листовые материалы

Припои и паяльные пасты

Классификация по типу

Так как сфера применения паяльного флюса достаточно велика, то и по своему составу они отличаются. От химического состава зависит и цена, и выбросы при пайке.

Активные

К активным относят такие флюсы, которые имеют в своем составе кислоту. Кислота отлично удаляет окислы, ею очень удобно паять и залуживать различные металлические контакты. При пайке кислотой необходимо создать наиболее проветриваемые условия т.к. в процессе испарения выделяются ядовитые отходы, и они в первую очередь бьют не только по дыхательной системе, но и по слизистой. К тому же, нужно быть очень аккуратным при нанесении кислоты на место пайки и не допускать попадания на кожу или слизистые. 100% необходимость чистки участка пайки.

В большинстве случаев ремонта и радиолюбительской практике использование паяльной кислоты не оправдано. Многие радиолюбители учат новичков паять кислотой и это фатальная ошибка. Да, ею паять легче, но это крайняя мера. Использовать паяльную кислоту нужно только в крайнем случае. К ним относятся сильные окислы (последствия попадания влаги, и кстати в этом случае можно использовать активированный флюс) или же пайка разных металлов.

Кислотные флюсы не рекомендуется наносить на плату металлическими инструментами т.к. они со временем могут получить повреждения из-за действий кислоты. Тоже самое касается и жала паяльника. Чрезмерная пайка кислотой может повредить жало паяльника.

Бескислотные

К бескислотным флюсам относят нейтральные флюсы. Такие вещества не вступают в реакцию с местом пайки сразу при нанесении. Они не разъедают спаянные соединения. По цене это самые доступные вещества.

Антикоррозийные

Снижают возможную коррозию металлов после пайки.

Защитные флюсы

Этот тип флюсов позволяет защитить плату от окружающей среды и не допускает окисления контактов при эксплуатации электронного устройства.

Активированные

К такому типу относят вещества, которые очищают место соединения пайки. Не требуют смыва, но желательно после пайки удалять их остатки.

Безопасность

При работе с паяльными флюсами нельзя наносить их руками без перчаток. Данные вещества имеют в своем составе ядовитые химические компоненты, особенно кислотные материалы. Так же при пайке необходимо соблюдать дистанцию, не дышать парами от флюса. Категорически не допускать попадания флюса на слизистые или внутрь организма. Это касается и выбросов. После работы необходимо умыться, ибо от паров флюса могут остаться микроэлементы на поверхности кожи. Нельзя делать приемы пищи при пайке. Желательно иметь вытяжку с угольным фильтром и проветриваемое помещение.

При пайке не в промышленных масштабах, пару часов в неделю — достаточно хорошо проветриваемого помещения. Делайте небольшие перерывы во время работ. Если вы давно не паяли или впервые пробуете это ремесло и чувствуете небольшое головокружение после нескольких часов — это нормально для первого опыта. Однако, если началось резкое ухудшении самочувствия, то срочно обратитесь за помощью.

По состоянию

Флюсы бывают разными по форме и состоянию. Есть твердые, жидкие и пастообразные. В целом они почти полностью различаются по своим параметрам и свойствам.

Жидкие

Жидкие флюсы уже имеют лучше свойства по сравнению с твердыми. Их намного проще наносить и существенно сокращается время пайки.

Недостаток — это быстрое высыхание на открытом воздухе, в случае пролива такого состава на поверхность – её трудно будет оттереть. К такому типу относится, например, жидкая канифоль. Она обычно продается в баночках с кисточкой.

Если вы используете жидкую канифоль – не подносите её на горячую поверхность кисточкой.

Кстати, после покупки в магазине, сразу проверяйте плотность закрытия крышки, иначе она может разлиться. В магазинах бывает крышки не плотно закрывают, чтобы канифоль не присыхала к флакону.

Твердые

К твердым относится самая обычная канифоль, паяльный жир. Достоинство таких флюсов — это цена. Кстати, таблетки аспирина – это тоже вполне себе твёрдый флюс.

Активный жир относится к твёрдым потому, что его не получится также эффективно нанести кисточкой, как жидкую канифоль. К тому же, жир все равно имеет более плотную структуру.

Пастообразные

Жидкие и твердые флюсы не рекомендуется использовать в BGA пайке. Они сильно кипят, и для поверхностного монтажа есть пастообразные флюсы.

Слишком дешевые флюсы ужасно паяются. Еще одно неоспоримое преимущество пастообразности — это то, что можно использовать шприцы с тонкими иглами (острый наконечник иглы нужно срезать), тем самым очень точно дозируя порцию флюса, и не размазывая его по всей плате. К тому же, отмываются просто и некоторые из них допустимо не смывать вообще (которые используются в BGA пайке, где в принципе чистка очень затруднительна).

Удобное нанесение пастообразного флюса – это еще один плюс в копилку преимуществ пастообразных веществ.

Пастообразными флюсами можно паять и провода, и DIP радиодетали и контакты, но это не очень экономично. Если вам нужно паять много проводов, то для этого подойдет самая обычная жидкая канифоль.

Кстати, флюсы бывают в составе многих припоев и паяльных паст.

С подобным припоем работать проще и быстрее.

Примеры использования флюсов и пайка припоем ПОС различных металлов

Разнообразное количество флюсов обусловлено различными требованиям и температурами пайки. К некоторым металлам нужен свой подход к пайке и лужению. Пайка бывает как низкотемпературной, так и высокотемпературной.

Чёрные металлы

Такие металлы обычно паяются при помощи хлорида цинка или же хлорида аммония.

Пайка электротехники (DIP, BGA, SMD, платы и провода)

Как было сказано на странице выше, основные требования к флюсам при пайке электроники и электротехники — низкий ток утечки и отсутствие коррозионной активности. Канифоль, паяльный жир, ЛТИ-120, ФЭКТ, RMA-223 и т.п.

Алюминиевые сплавы

Алюминий может легко паяться и канифолью и ЛТИ-120, но это в случаях небольших контактов. Если поверхность пайки слишком велика — лучше использовать флюсы на основе кислоты. Например, это может быть ортофосфорная кислота.

Нержавеющая сталь

Для пайки нержавеющей стали точно так же может подойти ортофосфорная кислота.

Флюсы для высокотемпературной пайки

Для более высокотемпературной пайки (порядка 800—1150ºC) подходит борная кислота, бура и им подобные примеси. Используемый припой это обычно медно — цинковый и серебряный.

Что необходимо знать о флюсе

Флюс – это вещество, которое облегчает процесс пайки. Оно удаляет окислы до спаивания деталей и во время лужения. Из-за высоких температур пайки реакция окисления ускорятся, и оксидный слой появляется быстрее на спаиваемых поверхностях. Флюс уменьшает этот процесс, а также смачивает поверхность, благодаря чему появляется эффект «поверхностного натяжения», и припой легче распределяется.

Выбор паяльной станции, как и поиск необходимого флюса для работ напрямую зависит от того, какую именно вы преследуете цель.

Например, для радиолюбительства подойдут низкобюджетные материалы. А вот для ремонта необходимо использовать безотмывочные вещества, тем более если дело касается BGA пайки.

Основные функции и свойства

Перед пайкой на контактах присутствуют окислы. Так как контакты состоят из металла они окисляются в окружающей воздушной среде. Этот химический процесс протекает постоянно, если поверхность металла не защищена каким-либо слоем лака или иного изолятора от воздуха.

Чтобы надежно и качественно припаять контакты друг к другу их необходимо предварительно залудить припоем. С этого этапа начинается одна из главных и ключевых функций флюса.

Основные функции флюса:

• быстрое удаление окислов с контактов при пайке;
• создание поверхностного натяжения при нанесении припоя на поверхности пайки;
• дополнительная защита места припаянного контакта от окружающей среды (воздуха или попадания влаги, антикоррозийность).

Почему так важен правильный выбор паяльного флюса? При выборе флюсов важную роль играют его параметры и заявленные свойства.

Параметры и свойства:

• остаточные эффекты (нужно отмывать остатки флюса или нет);
• сопротивление (Ом);
• рабочая температура;
• форма вещества (пастообразная, жидкая или твердая);
• выбросы при работе;
• стоимость.

Как мы можем заметить, этих факторов очень много. Например, форма флюса играет важную роль при выполняемой работе. Жидкая канифоль намного практичнее твердой, если вам необходимо сделать пайку нескольких десятков проводов. А вот пастообразный флюс при тонкой работе выигрывает у всех. Он не сильно растекается, его удобно дозировать. Однако использовать подобный флюс для пайки проводов не стоит, это экономически не выгодно.

Требования к флюсам

Так как флюсы имеют разные химические составы и предназначение, то и требования к ним могут быть разные. Например, для безотмывочных флюсов категорически не приемлема кислота. В некоторых отраслях электроники, таких как системы безопасности, медицинская и военная техника главные параметры — это их устойчивость во время эксплуатации к различным внешним факторам. И качество пайки это один из факторов надежности устройства. Особенно, если это касается SMD компонентов и BGA микросхем.

Для чего и зачем нужен паяльный флюс

Для надежной и качественной работы устройства после пайки один из критериев — это качество сборки и монтажных работ. В свою очередь этот этап зависит от используемых в работе флюсов, которые различаются по своему составу и спектру применению.

Как правильно выбрать флюс

Например, для начинающих электронщиков отлично подойдет самая обычная канифоль. Она дешевая, не такая токсичная, да и поможет приобрести начальные азы ремесла. Так же подойдет для пайки проводов, особенно если вам нужно припаять не один десяток. Жидкая канифоль удобная в нанесении на многожильные провода. Она полностью обволакивает спаиваемые контакты.

Для радиолюбителей и начинающих электронщиков, можно попробовать жидкую канифоль и пастообразный флюс RMA233. Опционально можно добавить к этому ЛТИ-120, как усиленную версию канифоли.

Однако, если у вас уже есть паяльная станция (а это, как правило, и паяльник и фен), то нужно пробовать более профессиональные флюсы.

Так же если вам надо паять много проводов и DIP контактов, то жидкая канифоль или ФКЭТ — это очень хороший выбор. Во время пайки вы контролируете процесс и если что-то не пропаяется, то можете снова нанести флюс и пройтись паяльником. Не высокая цена, характер работы и массовость не оставляют конкурентов другим флюсам.

Канифольные спиртовые смеси малопригодны для тонкой работы и ремонта. Да, ими можно паять, но качество и скорость работы сильно ухудшаются. К тому же результат пайки выглядит не очень красиво. А в процессе работы наблюдается сильное кипение.

Если вы решили заниматься ремонтом и SMD пайкой, то лучше всего использовать пастообразные флюсы. Для таких работ хорошо подойдет RMA223 и ему подобные в ценовой категории. Таким флюсом можно паять и радиодетали, и разъемы (пайка SIM разъемов, micro USB) и шлейфа.

Для BGA пайки требования к флюсам намного выше остальных.

Специфика пайки очень сложная. Она занимает больше времени, навыков и средств. Вы не сможете проконтролировать результат пайки визуально. Единственный способ – это тестирование работы. А раз вы не можете проконтролировать визуально результат работы, то и прогнозировать гарантийный срок проще на кофейной гуще. Конечно можно «увидеть» результат пайки при помощи рентгеновских снимков, но это уже промышленное оборудование.

И будет сложно понять, что именно послужило повторной поломке – сам чип, другая неисправность, механическое повреждение или же качество припоя.

Поэтому, лучше всего приобретайте для такой работы флюсы с хорошими отзывами. Да, такие флюсы могут стоить и по 2000 и по 8000 за 100 мл и даже за 50 мл, но это цена за высокое качество и гарантию от производителя. Например, флюс MARTIN или флюсы Interflux. Конечно, такими дорогими флюсами не стоит паять провода или простые конструкции, ремонты. Эти продукты позволяют исключить из большого списка вероятной повторной неисправности плохую пайку, сопротивление и коррозию.

Нужно ли вообще чистить платы после пайки от остатков флюса

В целом, желательно чистить плату после пайки, если речь идет не о защитных флюсах. Если вы паяли кислотой – то это вообще обязательно.

Иногда даже требуется почистить место пайки от канифоли. И не только для красоты, но и для того чтобы убедиться, что нет лишнего припоя на контактах из-за которого на плате может случиться короткое замыкание.

Удаление остатков

Для чистки платы после пайки отлично подходят такие средства, как бензин «Калоша», изопропиловый спирт, Flux Off и уайт-спирит.

Чистку можно делать только в проветриваемом помещении!

Используйте небольшую баночку с маленьким отверстием (или дозатором) для хранения бензина, чтобы не приходилось постоянно открывать и закрывать бутылки. Например, можно использовать бутылочку от перекиси водорода.

А еще продаются вот такие специальные бутылочки с разными иглами. При помощи них очень удобно дозировать чистящее средство.

Достаточно будет наклонить емкость, и небольшой дозировкой очищающего средства пройтись по электронной плате.

Плату удобно чистить при помощи ватных палочек, дисков или обычной зубной щеткой.

Не рекомендуется чистить остатки пайки водой, даже если это разрешает производитель. Смесь воды и остатков флюсов очень плохо сушатся. Особенно если речь идет о BGA.

Хранение

Хранить флюсы лучше всего в темном помещении без попадания солнечных лучей. Например, можно использовать небольшую коробку. Так же каждая емкость должна быть изолирована друг от друга. Температурные условия хранения в среднем комнатные – около 20-25 градусов. И конечно же, к таким веществам не должно быть доступа у детей.

Флаконы с жидкими флюсами нужно плотно закрывать, чтобы ничего не высохло. Но не «намертво», чтобы колпачок не приклеился к флакону.

Нельзя допускать хранения и в слишком холодном месте. Каждый производитель пишет конкретные условия хранения на этикетках, поэтому они могут отличаться на пару градусов из-за специфики состава.

Срок годности

Также не стоит забывать и о сроках годности флюсов. Флюс может потерять свои свойства по истечению срока годности (станет более сухим, в случае с пастообразным, или менее эффективным в плане удаления окислов, если речь идет об активированном флюсе).

Обзор флюсов

Рассмотрим наиболее популярные флюсы для пайки радиодеталей и металлов.

Канифоль

Канифоль – это самый простейший флюс. Некоторые начинающие путаются в определениях, и разделяют понятие «флюс» и «канифоль». Это тоже самое. Канифоль является флюсом. Добывается из древесной смолы.

Недостатки – плохое лужение сильно окисленных контактов и недостаточное поверхностное натяжение припоя.

Канифоль можно смело использовать для пайки DIP радиодеталей, проводов и самодельных печатных плат.

Еще одна разновидность канифоли – жидкая.

Ее проще всего наносить на плату. Однако у нее есть существенный недостаток. Она очень липучая. Старайтесь не разливать её. К тому же, нельзя долго оставлять флакон без крышки.

Жидкая канифоль при пайке проводов отлично растекается по всему участку, что намного лучше обеспечивает распределение припоя при пайке.

Продается как с кисточкой, так и без.

А еще одна разновидность жидкой канифоли – это ФКЭТ.

В целом это та же самая канифоль, только пропорции веществ могут быть иными.

У жидкой канифоли тоже самое применение, как и у твердой, только её ещё и просто наносить.

Даже не пытайтесь заправить шприц жидкой канифолью. Она высохнет в игле буквально за пару минут.

Еще продаются так называемые карандаши с канифолью. С одной стороны, их удобно использовать припайке солнечных панелей. С другой стороны, их главный недостаток – это то, что они протекают. Такие «карандаши» не рекомендуются к покупке.

Паяльный жир

Отличается от канифоли составом.

Так же разделяется на активный (в составе есть кислота) и нейтральный. Активный можно наносить зубочистками.

К недостаткам жира можно отнести то, что при нагреве он сильно растекается. Это может вызывать трудности при его нанесении на места пайки и спаиваемые детали.

ЛТИ-120

Пример хорошего активированного флюса.

Идеально подходит для лужения плат, деталей, и даже некоторых алюминиевых деталей. Кстати, некоторые радиолюбители паяют наушники кислотой из-за того, что провода плохо залуживаются. А зря. ЛТИ-120 отлично с этим справляется.

Качество ЛТИ-120 сильно зависит от производителя.

Паяльная кислота

Не применять для пайки радиодеталей. Только для пайки углеродистых сталей, меди, никеля и их сплавов. И то с при острой необходимости.

Обязательно смывать после пайки.

Ортофосфорная кислота

Применяется для очистки от ржавчины, а также во время пайки сильно окисленных соединений и металлов. Крайнее средство, если все остальные флюсы не помогают.

Ацетилсалициловая кислота

У радиолюбителей старой школы аспирин служил в качестве хорошего флюса, которым можно залудить некоторые сильно окисленные участки пайки. Не рекомендуется паять такими веществами. Выбросы очень токсичные. К тому же, тщательная чистка платы после паяльных работ обязательна.

Ф-38Н

Для пайки нихрома, константана, берилловой и алюминиевых бронз. А также подойдёт для коррозионно-стойких сталей. Очень высокоактивен.

Остатки Ф-38Н надо обязательно смывать после пайки.

Канифоль-гель

Из преимуществ можно отметить следующее: не высыхает, имеет примерно те же свойств, что и ЛТИ-120, можно не смывать. А ещё этот гель не дорого стоит.

ТТ индикаторный флюс-гель

Не рекомендуется к покупке, особенно если вы будете ремонтировать технику (например, паять USB разъемы или менять микрофоны).

Если остатки флюса не обесцветятся после пайки, то они будут разрушать контакты. Поэтому, если вы решились паять этим флюсом, то не забывайте контролировать его состояние после пайки.

И желательно его смывать, даже несмотря на то, что производитель пишет, что не требуется смывать его остатки после пайки и изменения цвета.

Флюс MARTIN

Отличный вариант для BGA пайки. Мало дымит и хорошо паяется.

Главный его недостаток – это огромная цена. Подобный флюс новичкам нет смысла покупать. При обучении вы потратите много флюса в пустую.

Отечественный вариант для BGA — Interflux (интерфлюкс) IF 8300

Отличное качество, не требует смывки. Как и в случае с MARTIN-ом, здесь тот же недостаток. Это высокая цена.

RMA-223

Это флюс хорошего качества для SMD и BGA монтажа, немного уступает MARTIN-y. При этом у него приемлемая цена как для радиолюбителей, так и для сервисных центров.

Не требует смывания остатков после пайки. И чаще всего его подделывают.

Оригинальные флюсы VS подделки

Производители паяльных флюсов предлагают много различных вариантов своей продукции. Конечная цена формируется используемыми веществами, гарантиями от производителя, исследованиями и испытаниями, а также безопасность при пайке.

Существуют производители, которые производят паяльные флюсы много лет и продают по всему миру (например, Amtech). А есть и подделки таких флюсов. Обычно подделки продаются в радиомагазинах и интернет площадках. Такие флюсы намного дешевле оригиналов. Если оригинал стоит условные 7000 рублей за 100 мл, то подделка может стоить и 1000 за 100 мл, и даже 500. Подделки могут производиться подпольно, что в свою очередь сказывается на качестве и безопасности готовой продукции.

Если вы думаете, что паять дорогими флюсами абсолютно безопасно – то это далеко не совсем так.

В составе некоторых флюсов присутствуют различные активаторы, которые при попадании на слизистые, внутрь организма или при чрезмерной пайке в непроветриваемом помещении могут нанести непоправимый вред здоровью. Поэтому при пайке не забывайте проветривать помещение и делать перерывы. Отличие от подделок – это то, что производитель пишет истинный состав своей продукции. Вы можете быть уверенные хотя бы в том, что именно входит в состав флюса. Проверить состав подделки самостоятельно очень трудно, поскольку доступная информация не может быть достоверной. Статья-обзор подделок паяльных флюсов на Хабре.

Хорошая подделка RMA-223

Этот вариант флюса был куплен в специализированном магазине по ремонту мобильной техники.

В целом он хорошо паяет и SMD, и BGA деталей. Во время пайки от него нет резких запахов и обильного дыма.

Плохая подделка RMA-223 с AliExpress

На AliExpress часто продают вот такие тюбики с якобы RMA-223. И цена обычно не выше нескольких долларов за 4 тюбика.

Как минимум визуально отличаются форматы тюбиков, их названия и цвет, не говоря уже о качестве пайки. Не покупайте дешевые подделки, которые стоят меньше 4$. Они плохо смачивают припой и сильно дымят.

Как приготовить флюс самостоятельно

В интернете есть много рецептов приготовления домашнего варианта флюса, но все они в любом случае уступают своим заводским аналогам по все параметрам, в том числе и цене.

https://youtube.com/watch?v=qrHVptaN_Qk%3F

Итог

Чтобы определиться, какой флюс выбрать, нужно тщательно взвесить «за» и «против» по таким критериям, как:

• Опыт в паяльных работах;
• Характер пайки;
• Требуемый результат;
• Бюджет.

Подытожим оптимальный выбор паяльных флюсов для начинающих электронщиков и радиолюбителей:

• Жидкая канифоль с кисточкой (Для DIP пайки, проводов и конструкторов);
• ЛТИ-120 с кисточкой (Используйте там, где жидкая канифоль не справляется.)

Паяльную кислоту лучше вообще не покупать, если вы паяете электронику, и тем более провода, которые и без кислоты отлично паяются канифолью.

В целом, для ремонта это однозначно безотмывочные флюсы. Например, в сфере мобильной и портативной техники необходимы такие флюсы, которые можно не отмывать. Это и BGA пайка, где физически трудно удалить остатки следов пайки под микросхемами.