Как и чем полностью убрать следы флюса с платы

Что такое смола и как с ней бороться?

Вязкое, густое, коричневое или темно-желтое вещество имеет сложный состав. Из-за своих физических свойств отмыть смолу с ткани и кожи всегда оказывается не особо легко. В жидком, размягченном состоянии она глубоко впитывается в полотно, затем остывает и затвердевает далеко в недрах ткани.

Первым способом очистить вещь является стирка с порошком в стиральной машине. Вторым отчаянным шагом можно считать попытку отодрать смолу лезвием ножа. Потерпев неудачу с механическим воздействием на грязь, переходите к термическому способу обработки одежды.

При застывании пятно от аморфных веществ напоминает жевательную резинку. Поэтому многие считают, что можно просто положить загрязненную вещь в морозильную камеру на некоторое время, затем поскрести ножом следы грязи, и смола просто отпадет. Вместо использования ножа можно просто размять, «пошуршать» тканью, словно это бумага, и частички темного застывшего вещества отвалятся. На самом деле не все так просто, и избавиться от нее при помощи мороза выходит не у всех.

Не удалось очистить надоедливое вязкое вещество при помощи низких температур – попробуем применить кардинально противоположный метод. Под пятно подложите слой бумажных салфеток, сверху тоже прикройте его тканью или бумагой и нагрейте при помощи фена.

Основные технические характеристики мягких припоев для пайки электрическим паяльником

Удельное электрическое сопротивление оловянно-свинцового припоя (проводимость) составляет 0,1-0,2 Ом/метр, алюминия 0,0271, а меди 0,0175. Как видите, припой проводит ток в десять раз хуже, чем медь или алюминий.

Наиболее распространенным припоем является ПОС-61, его еще называют третник. Он отлично подходит для пайки и лужения токоведущих частей из меди, латуни и бронзы с герметичным швом и не дорогой. Подходит практически для всех случаев пайки в быту.

Подскажите пожалуйста через что заряжать такой акб

Старой зубной щёткой и спиртом.

Спиртом или ацетоном.

Спиртом, только юзай какие то перчатки, а то хуй отмоешь от рук

Nazar, норм, мыло и вода тебе в помощь, некогда не было проблем с этим…

Растворитель и щотка зубная.

Анализ данных

Все факторы эксперимента (температура, концентрация и время отмывки) существенно повлияли на результат. Отмыть безотмывный флюс чистой деонизированной водой не удалось, так как он содержит неполярные водонерастворимые остатки, удаляемые только с использованием добавок, например омылителей.

Рис. 1. Доля флюса, удаленного с печатной платы. Приведенные значения являются средними от уровней параметров

Наибольшее влияние оказали концентрация отмывочного средства и время отмывки. На рис. 2 показано соотношение между обоими факторами.

Рис. 2. Степень чистоты печатной платы как функция времени отмывки и концентрации омылителя

Водосмываемые и безотмывные флюсы

Помимо способности к флюсованию основным требованием к водосмываемому флюсу является возможность удаления его остатков путем отмывки в воде (желательно без применения химических добавок). Не обязательно, чтобы все компоненты флюса были водорастворимыми.

В состав типичного безотмывного флюса входит канифоль (часто модифицированная для улучшения цвета и повышения стойкости к окислению), другие компоненты для улучшения активации (отчасти аналогичные тем, которые применяются в водосмываемых флюсах), ингибиторы коррозии, растворители и желирующие вещества. Основным элементом является канифоль. По своим физико-химическим свойствам она идеально подходит для поставленных целей.

В процессе пайки оплавлением образуется вязкая жидкость, действующая как устойчивый активатор. По окончании этого процесса жидкость затвердевает, обволакивая продукты флюсования и не вступившие в реакцию компоненты флюса. Будучи нерастворимым в воде диэлектриком, канифоль создает местное конформное покрытие, которое защищает находящиеся под ним участки электронных цепей от воздействия различных факторов, например от повышенной влажности.

В отличие от водорастворимых флюсов здесь не требуется, чтобы все остатки флюса были растворимы в том или ином растворителе. Более того, такое требование было бы чрезвычайно обременительным, учитывая широкое разнообразие используемых материалов — от водорастворимых дикарбоновых кислот и гидрогалогенидов аминов до водонерастворимых галогенированных органических соединений и канифоли, а также различных солей, оксидов и гидроксидов металлов, образующихся в процессе пайки.

Дополнительные эксперименты по отмывке

На основе этих данных были выбраны два метода отмывки тестовых печатных плат, пайка которых осуществлялась тремя различными паяльными пастами с безотмывными флюсами:

После пайки тестовые платы отмывались, а качество их отмывки проверялось путем визуального контроля и с помощью измерителя уровня ионных загрязнений.

Максимально допустимый остаток флюса на печатном узле регулируется стандартом IPC J-STD-001E: печатные узлы класса 1 — менее 200 мг/см2; печатные узлы класса 2 — менее 100 мг/см2; печатные узлы класса 3 — менее 40 мг/см2.

Аэрозольный метод тестировался в машине для групповой отмывки с использованием отмывочного средства на водной основе при следующих параметрах.

Таблица 2. Условия групповой аэрозольной отмывки

Ультразвуковая отмывка печатных узлов является предметом дискуссий уже на протяжении 50 лет. Согласно стандарту IPC-STD001E ультразвуковая отмывка допустима в следующих случаях:

• печатные платы без компонентов или печатные узлы, содержащие только зажимы или соединители, но не электронные компоненты;
• печатные узлы с электронными компонентами — только если производитель может документально подтвердить, что воздействие ультразвука не ухудшает механические или электрические характеристики изделия или компонентов, подвергающихся отмывке.

Современные ультразвуковые отмывочные машины работают на переменной частоте во избежание возникновения потенциально вредных гармоник. Тестовая плата без компонентов отмывалась в ультразвуковой отмывочной установке с одной ванной.

Таблица 3. Условия ультразвуковой отмывки

Визуальный контроль плат после отмывки показал, что все остатки флюса были удалены и паяные соединения выглядели чистыми.

На тестовых платах был измерен уровень остаточных ионных загрязнений. Результаты для трех различных сплавов и двух методов отмывки показаны на рис. 4.

Рис. 4. Уровни остаточных ионных загрязнений: существенно ниже максимума в 40 мг/см2 во всех случаях

Достоинства

Универсальность применения. Подходит не только для удаления отработанного , но и для очистки платы и компонентов от разного рода загрязнений.

Удобный форм-фактор и наличие распылительной трубки.

Высокая испаряемость. Не требуется дополнительных средств для удаления остатков.

Дубликаты не найдены

Калоша, изопропиловый спирт

жидкость для снятия лака, дешевая отлично отмывает

Зубная щетка и изопропиловый спирт.

Flux Off или изопропанол

второе щеточка и струя воды (основа ТТ вазелин)

третье — попробовать «мистер мускул», и тоже потереть его щеткой

у меня имеется древесный спирт — отмывает хорошо.

эммм древесный спирт он же метанол, очень опасное вещество.

Я бы тебе ответил, если бы не ослеп от употребления метанола.

можно помыть плату в воде, или испольовать мистер мускул или бензин.

я дал выбор из 4.

Зачем смывать флюс

Выбирая, чем отмыть флюс после пайки, стоит сперва разобраться, зачем это нужно. Флюс – это специальное вещество, реагент, которые применяют перед пайкой. Они способствуют лучшему растеканию припоя и смачиванию деталей, а также предохраняются нагретый при спаивании металл от окисления.

Зачастую после пайки остатки флюса требуется смыть. Это необходимо по нескольким причинам:

1. Активный реагент (например, содержащий кислоту) может повредить плату;
2. Некоторые флюсы являются токопроводящими;
3. Они могут вызвать коррозию, которая со временем испортит припой;
4. Если в процессе соединения были допущены ошибки, среднеактивный флюс (при нормальных условиях он безвреден) может стать проблемой;
5. Платы выглядят аккуратнее без остатков вещества или требует лакировки из-за работы в агрессивной среде.

Некоторые флюсы, не содержащие активные вещества, не требуют очистки, но специалисты считают, что их тоже лучше убирать.

Источник electroinfo.net

Зона риска: малоразмерные компоненты с малым зазором между платой и корпусом

Между соседними проводниками в присутствии электрического поля во влажной среде может происходить электрохимическая миграция. Металл анода растворяется с возникновением металлических ионов (катионов), которые мигрируют к катоду. На катоде они восстанавливаются и образуют дендриты, растущие по направлению к аноду.

В итоге это может привести к короткому замыканию. Даже когда этого не происходит, в пределах электрохимической ячейки, возникающей между проводниками, снижается поверхностное сопротивление изоляции. Оба эффекта потенциально угрожают целостности электрических цепей, особенно тех, что содержат малый шаг между проводниками.

В частности, угрозу надежности изделия представляют остатки высокоактивных органических кислотных, галоидных или галогенизированных флюсов в малых зазорах под корпусами компонентов, не удаленные в процессе отмывки после пайки.

Существующие методы управления технологическими процессами и обеспечения качества не позволяют надежно выявлять остатки флюса в этих местах.

Если применяется водосмываемый флюс, печатный узел необходимо полностью отмыть от его остатков, иначе может пострадать надежность (например, из-за риска роста дендритов). Более серьезная проблема возникает в связи с распространяющейся в последнее время практикой отмывки безотмывных флюсов слабым раствором отмывочного средства в деионизированной воде.

Одной из важных тенденций в электронике является миниатюризация. Размеры компонентов постоянно уменьшаются. В связи с этим растут требования к точности работы устройств трафаретной печати и автоматов установки компонентов, а в паяльных пастах порой приходится использовать порошок припоя типов 4 или 5 вместо типа 3.

Применение более мелких порошков вынуждает пересмотреть композицию флюса. У мелкого порошка больше площадь поверхности металла, поэтому он может требовать большего количества флюса или иной системы активации. Чем больше флюса в паяльной пасте, тем большее его количество остается под небольшими компонентами после пайки.

Еще один эффект, возникающий при малом шаге между компонентами, — это гроздевидное комкование припоя из-за недостаточного слипания. Термином «гроздевидное комкование припоя» (solder graping) обозначают последствия плохого смачивания, когда паяльная паста частично расплавилась, но до конца не спаялась или не растеклась.

Гроздевидное комкование не следует считать дефектом, если лишь внешние шарики припоя соприкасаются с расплавленной массой припоя и остаются ее частью, не нарушая требований к минимальному электрическому зазору.

Нерасплавленные шарики припоя могут застревать в остатках флюса и в худшем случае приводить к образованию мостиков припоя.

Рис. 5. Гроздевидное комкование припоя на компонентах типоразмера 0603

При отмывке этих плат остатки флюса полностью удаляются вместе с застрявшими шариками припоя, если те не соединены с расплавленной массой припоя (рис. 6 и 7).

Рис. 6. Шарики припоя, застрявшие в остатках флюса поверх галтели припоя на контактной площадке вывода микросхемы в корпусе типа SOIC

В случае цепей с малым шагом между проводниками наблюдается непропорционально высокое содержание окислов на контактных площадках и поверхности выводов компонентов при меньшем количестве флюса (меньших объемах паяльной пасты).

Рис. 7. Отмывка безотмывного флюса привела к удалению всех его остатков, в том числе застрявших шариков припоя

Миниатюризация компонентов затрудняет отмывку. Расстояния между контактными площадками резко сокращаются с 3,5 мм для компонентов типоразмера 2022 до 0,1 мм для компонентов типоразмера 01005. Растет риск образования мостиков припоя, электрохимической миграции и других неблагоприятных эффектов, а зазор между корпусами компонентов и платой сужается.

Рис. 8. Типоразмеры компонентов и зазор между корпусом и платой

После демонтажа припаянных SMD-компонентов стало очевидно, что весь объем пространства под компонентами типоразмера менее 0603 был полностью заполнен остатками флюса из паяльной пасты, препятствующими проникновению отмывочного средства.

Для того чтобы проверить отмываемость малоразмерных компонентов с малым зазором между корпусом и платой, печатный узел был подвергнут отмывке в лабораторном устройстве, которое использовалось в спланированном выше эксперименте. Отмывка производилась в течение разного времени с помощью того же отмывочного средства (в концентрации 20%) при температуре 50 °C. Затем компоненты были демонтированы для визуального контроля наличия остатков флюса.

Таблица 4. «0» — остатки удалены полностью; «–» — остатки удалены частично; «X» — остатки не удалены

Избавление от флюса

Канифольные флюсы для пайки (ro)

Канифоль — твердая природная смола с высокой температурной стабильностью в процессе пайки. Высокая плотность канифольного флюса снижает вероятность образования шариков и сосулек припоя. Остатки канифольного флюса легко отмываются.

Кроме канифоли, в состав флюса RO входят растворители и активаторы, которые разрывают химические связи канифоли и повышают ее химическую активность. После пайки растворители улетучиваются, и канифоль в остатках флюса претерпевает поликонденсацию: вновь образуется сшитый полимер. После поликонденсации остатки натуральной канифоли могут стать хрупкими, их свойства не регулируются.

Классификация флюсов для пайки

Флюсы для монтажа микроэлементов можно разделить по активности на низко-, средне- и высокоактивные, а по составу — на канифольные, синтетические и органические (таблица 1).

Таблица 1. Классификация флюсов Активность флюса (% содержание галогенов)Канифольные Rosin (RO)Синтетические Resin (RE)Органические Organic (OR)Необходимость отмывки

Упрощенно принцип работы галогенсодержащих флюсов выглядит так:

1. Ионы галогенов реагируют с оксидной пленкой, связывая оксид металла.
2. Кислотные реагенты, содержащиеся во флюсе, восстанавливают галоген.
3. Восстановленный галоген реагирует с оксидной пленкой.

Принцип работы безгалогенных флюсов схож с принципом работы галогенсодержащих флюсов, но существует ряд отличий.

У безгалогенных флюсов (HF) процесс восстановления металла из оксида протекает медленнее относительно галогенсодержащих флюсов и сильно зависит от температуры. В связи с этим в состав HF-флюсов вводится большое количество различных активаторов, которые позволяют сохранить химическую активность в широком диапазоне температур.

Хотя содержание галогенов для обеспечения работы флюса требуется незначительное, в масштабах промышленного производства галогенная технология наносит значительный вред окружающей среде. В соответствии с мировыми стандартами вводятся ограничения на использование галоидных соединений в электронной промышленности.

Рассмотрим более подробно типы флюсов по основе.

Литература

1. Справочник паяльщика / В.Е. Хряпин, А.В. Лакедемонский. М., Машиностроение, 1974, 328 с.

Марки мягких припоев для пайки паяльником

Основным компонентом при пайке электрическим паяльником является оловянно-свинцовый припой. Он выпускается в виде проволоки или трубки разных диаметров. Трубчатый припой внутри заполняется канифолью. Такой припой очень удобен при работе, так как не требует дополнительного брать на жало паяльника флюс.

Припой представляет собой сплав легкоплавких металлов. Как правило, в состав припоя входит олово. Можно паять и чистым оловом, но оно дорогое и поэтому в олово добавляют дешевый свинец. Олово является экологически чистым металлом и его можно применять в качестве припоя для пайки в чистом виде пищевой посуды и медицинских инструментов.

Припои маркируются буквами и цифрами. Например ПОС-61, что обозначает П – припой, О – оловянный, С – свинцовый, 61 – % содержания олова. ПОС-61 является самым распространенным, так как подходит для пайки в большинстве случаев. В народе ПОС-61 часто называют третник , так как в его составе третья часть свинца (Pb).

Припои бывают мягкие и твердые. Температура плавления мягких припоев ниже 450˚С. Твердые припои плавятся при нагреве свыше 450˚С и для пайки электрическим паяльником не используются.

Меры предосторожности

Этот очиститель имеет довольно сильный запах, напоминающий лак и испаряется быстро.

В состав входят токсичные компоненты, вследствие чего рекомендуется использовать очиститель в хорошо вентилируемом помещение (или снабженным вытяжкой).

При работе пользоваться перчатками, во избежание попадания на кожу.

Осторожно! Горючая жидкость!

Средство удобнее наносить на обрабатываемую поверхность используя распылительную трубку.

Это позволяет точечно обработать область, снизить расход реагента и усилить отмывающую способность за счет повышения напора жидкости. Если результаты после высыхания неудовлетворительны, следует повторить процедуру.

Отмывочный эффект ФЛЮКС-ОФФА можно повысить, если пользоваться щеткой, кистью или безворсовой тканью. Подойдут так же ватные палочки, если обрабатываемая поверхность ровная.

Внимание стоит обратить на высокую активность средства. Реагент может воздействовать на некоторые пластмассы, окрашенные поверхности и краски, приводя к деформации, отслоению или стиранию. Перед применением рекомендуется испытать жидкость на небольшом участке.

FLUX-OFF подойдет не только для удаления отработанной паяльной химии.

Он хорош для общей очистки электронных компонентов и узлов плат от окислений, отложений после попадания влаги. Полезен при удалении следов гари и копоти после короткого замыкания или возгорания.

При подобных повреждениях платы следует пользоваться щеткой с мягким ворсом, так как есть вероятность оторвать мелкие компоненты.

При использовании компонентных масок и лака ФЛЮКС-ОФФ так же подойдет, эффективно подготовив поверхность перед нанесением покрытия.

Методы отмывки

Омыление — широко распространенный и давно применяющийся метод отмывки. Омылителем называется щелочной материал, при взаимодействии которого с кислотными компонентами загрязнений образуется мыло (соль органической кислоты), растворимое или, по крайней мере, диспергируемое в воде.

В этой форме загрязнения удаляются с поверхности. Помимо электроники, омылители применяются во многих бытовых и промышленных моечных системах, например, в качестве моющих средств для посудомоечных машин. В электронике основным объектом отмывки являются остатки канифольного флюса.

В результате реакции омылителя с его кислотными компонентами образуется канифольное мыло. По аналогичному механизму удаляется непрореагировавшая карбоксильная кислота. Так как омылитель применяется в форме водного раствора, он действует и на остатки водорастворимых флюсов.

На рынке представлено множество различных гликольэфирных чистящих растворителей. Как правило, они тоже хорошо растворяют канифоль, но не столь эффективны в отношении других флюсовых загрязнений, особенно более полярных (с низкой молекулярной массой) карбоксильных кислот.

При отмывке чистой водой (без омылителя) удаляются только водорастворимые загрязнения, если только нет значительного физического воздействия или высокой температуры для создания эффекта физического «трения». Последний вариант может быть действенным, но ставит под угрозу целостность печатной платы.

Назначение очистителя

При ремонте мобильной электроники появляется необходимость в средствах очистки печатных плат, электронных компонентов и различных частей от загрязнений и коррозии.

Будь то попадание влаги, остаточные средства после паяния (флюс, канифоль), нагар, копоть, сильный клеящий состав или скотч. На все эти случаи имеется свой собственный химический инструмент, эффективнее привычных спирта и бензина, применявшихся ранее и применяющихся до сих пор.

Бывшая некогда эталоном, паяльная канифоль так же ушла в прошлое, уступив жидкому или в удобстве нанесения и эффективности, повысив качество и технологичность процесса пайки.

Наибольшее распространение на рынке химии для паяния получили флюсы средней активности (RMA), требующие отмывки после паяльных работ. Поэтому начали производить средства, удаляющие отработанный флюс.

SOLINS FLUX-OFF, как гласит описание, это сбалансированная смесь растворителей, быстро и надежно удаляющая флюс и прочие загрязнения после пайки. ФЛЮКС-ОФФ удаляет масла, смазки, битумы, воски и другие нефтяные загрязнения. После испарения средство не оставляет следов на обрабатываемых поверхностях.

Средство с успехом применяется при производстве и ремонте радиоэлектронной аппаратуры. Подготавливает поверхность к нанесению защитных лаков и улучшает их адгезию.

Представляет собой баллон с жидкостью под давлением объемом 400 мл., снабженный колпачком-распылителем и идущей в комплекте распылительной трубкой. Она позволяет наносить жидкость в труднодоступных местах.

Недостатки

— Токсичность. Наличие хорошей вентиляции и перчаток строго рекомендовано.

— Может воздействовать с некоторыми пластмассами и красками. При неумелом обращении может повлечь порчу внешнего вида электроники.

— Требуется дополнительная механическая помощь (щетка или ткань) для лучшего удаления загрязнений.

А чем вы пользуетесь, чтобы смывать остатки канифоли или канифольного флюса?

Нестандартные варианты замены

Если нет рядом канифоли для пайки, можно использовать материал для натирания смычков. Он лучше очищен. Все свойства сохранены. Стоимость замены будет ощутимой.

Сообразительные мастера, у которых есть припои с флюсом, предлагают замочить его в спирте, дождаться пока канифоль вся растворится. Времени это занимает немного.

Говорят, что таким спиртовым экстрактом заменить канифоль удается с успехом. Спиртовая составляющая постепенно улетучится. Твердый компонент соответствует требованиям, предъявляемым к флюсам.

При работе со старой аппаратурой заменить канифоль можно остатками в местах старой пайки. Нужно прикоснуться туда проводком и паяльником, сделать соединение. Этот метод приемлем для экстремальных ситуаций при не очень высоких требованиях к швам.

О сообществе

Сообщество-спутник сообщества ремонтёров.

Вопросы по ремонту, поиску редких запчастей и прочим нюансам профессии задаются здесь.

Органические флюсы для пайки (or)

Флюсы на органической основе состоят из низкомолекулярных органических кислот и растворителей. При пайке растворители сильно активируют кислоты и испаряются вместе с ними почти без остатка. Немногочисленные остатки инертны и легко отмываются. Недостаток: быстрое испарение активных компонентов флюса сужает технологическое окно пайки.

Подготовительный этап

Перед тем как отстирать смолу с одежды, разложите изделие на жесткой поверхности, покрытой лоскутом белой ткани, осторожно снимите первый слой смолянистого оттиска ложкой или тупой стороной ножа, не надавливая на загрязнение сильно и не растягивая ткань.

Удалить смолу с одежды можно, поместив загрязненную вещь в морозильную камеру. Через несколько часов смола застынет, станет хрупкой. Помните загрязненное место руками, смола распадется на осколки. Останется просто почистить изделие сухой щеткой.

Внимание! Нельзя подвергать заморозке тонкие ткани, на которых, вероятнее всего, останутся видимые неустранимые заломы.

Свинцовые и бессвинцовые припои

Применение бессвинцовых припоев создает многочисленные дополнительные трудности при отмывке. В этих условиях привлекательным вариантом являются водосмываемые флюсы, так как в них можно использовать более сильные активаторы. Но из-за повышенных температур пайки у таких флюсов тверже остаток, что затрудняет отмывку.

Остаток флюсов этого типа труднее смывается из-за большей молекулярной массы, более сложной структуры ингредиентов и большего количества побочных продуктов реакции.

У бессвинцовых сплавов поверхностное натяжение приблизительно на 20% выше, чем у оловянно-свинцовых. Это сказывается на характеристиках смачивания. Результат можно увидеть, измерив краевой угол смачивания паяного соединения.

Оптимальные параметры для каждой паяльной пасты были определены по методу Тагучи. Затем в ходе проверочных экспериментов с оптимальными настройками были получены следующие данные.

Таблица 5. Краевой угол смачивания для различных паяльных паст, нанесенных на медные образцы и подвергнутых пайке оплавлением в атмосфере азота при оптимальных условиях

С помощью термогравиметрического анализа измерялся остаток флюса после пайки. В случае бессвинцовых припоев остаток был меньше из-за более высоких температур в профиле пайки по сравнению с оловянно-свинцовыми припоями.

По своему составу водосмываемый флюс кардинально отличается от безотмывного. Его остаток на печатной плате имеет большую массу и совершенно иной состав. Он гигроскопичен и активен, но легко удаляется даже деионизированной водой.

Синтетические флюсы для пайки (re)

Флюсы на основе синтетических смол производятся с фиксированным массо-молекулярным распределением, поэтому свойства остатков контролируются производителем. Остатки низкоактивных синтетических флюсов становятся защитным покрытием. Эти остатки с трудом поддаются отмывке, если необходимость в ней все-таки возникнет.

Совместимость флюсов

Нельзя смешивать флюсы с различной основой, потому что они по определению несовместимы. Нельзя смешивать и флюсы на одинаковой основе, потому что растворители и активаторы разных композиций флюса реагируют между собой непредсказуемо, и из двух композиций с известными свойствами получается третья — с неизвестными свойствами.

Производители паяльных материалов указывают совместимость своих продуктов.

Термопрофили пайки оплавлением и их влияние на количество остатка флюса

Качество пайки конкретной паяльной пастой и последующей отмывки зависит от термопрофиля пайки оплавлением. Профиль нагрева также влияет на смачивание, количество остатка флюса и твердость (отмываемость) остатков.

В целях определения условий наилучшего смачивания для паяльной пасты и количества остатка флюса на печатном узле после пайки был спланирован эксперимент по методу Тагучи.

Факторы, учтенные в эксперименте, описывают три критически важных фазы процесса пайки: скорость нагрева, время выдержки и пиковую температуру пайки. Четвертый фактор — атмосфера (воздушная или азотная).

Для оплавления паяльной пасты, нанесенной на медные образцы методом трафаретной печати, использовался термогравиметрический анализатор. На образцы по 100-мкм трафарету наносился отпечаток паяльной пасты диаметром 1,5 мм. По измеренной потере массы в ходе пайки определялось количество остатка флюса.

Рис. 9. Усредненные характеристики влияния различных параметров на смачивание (чем меньше краевой угол смачивания, тем лучше)

Для оловянно-свинцовых сплавов наилучшее растекание достигалось при быстром нагреве и пиковой температуре 215 °C в атмосфере азота.

Паяльная паста с водосмываемым припоем содержит более сильные активаторы, что приводит к лучшему смачиванию. Средний краевой угол смачивания для паяльной пасты с водосмываемым флюсом был на 1° меньше, чем для паяльной пасты с безотмывным флюсом.

Рис. 10. Параметры профиля пайки в плане эксперимента по методу Тагучи

Удаление флюса после пайки

После пайки флюсы всегда частично остаются на изделии. Остатки флюса портят внешний вид, изменяют электропроводность, и некоторые из них вызывают коррозию паяного шва. По этим причинам после пайки остатки флюса следует удалять с паяного изделия.

Остатки канифоли и флюсы на основе этиленгликоля, тританоламина не вызывают коррозию паяного соединения, и поэтому их можно после пайки не удалять. Если остатки флюса портят внешний вид или мешают нанесению на изделие покрытия, их можно удалить промывкой спиртом или. ацетоном.

Агрессивные кислотные флюсы, содержащие соляную кислоту, хлористый цинк и другие хлориды металлов, должны быть полностью удалены с паяного соединения. Самая тщательная промывка изделия в воде обычно не обеспечивает полного удаления хлористых солей и ионов хлора.

Ответственные изделия, особенно в массовом производстве, проходят комплексную обработку, состоящую из нескольких операций: промывки последовательно в холодной и горячей воде, в слабом растворе каустической соды, промывки в холодной воде, пассивирования в растворе хромового ангидрида и сушки.

Флюсы, содержащие буру и борную кислоту, образуют на паяном шве не растворимую в воде плотную стекловидную корку, плотно сцепленную с металлической поверхностью. Корку удаляют одним из следующих способов:

• изделие сразу же после пайки охлаждают. Вследствие различия коэффициентов линейного расширения флюса и металла стеклообразная корка трескается и отходит от поверхности металла. Этот способ не всегда приемлем, так как может вызвать трещины в металле;
• длительное кипячение (5-6 ч) изделия с последующей промывкой в 20 %-ном водном растворе хромового ангидрида;
• длительное кипячение в водном растворе хромового ангидрида (0,3-0,5 г/л);
• кипячение в горячей ванне (2 ч при 140 °С), содержащей 500-600 г/л NaOH и 200-250 г/л NaNO₃;
• замачивание в 10-12 %-ном водном растворе кислого сернокислого калия (KHSO₄) при комнатной температуре в течение 2 ч или в подогретом до 40-50 deg;С растворе в течение 15-30 мин.

Алюминий и его сплавы особенно подвержены коррозии при наличии флюса. Остатки флюса после пайки с поверхности алюминиевых сплавов удаляются по следующей технологии:

• травление в концентрированной азотной кислоте при 18-20 °С в течение 5-15 мин;
• промывка в холодной воде в течение 5-10 мин;
• травление и пассивирование в 10 %-ной азотной кислоте и 5-10 %-ном растворе двухромовокислого натрия в течение 5-10 мин;
• промывка в горячей (50-80 °С) воде;
• сушка струей горячего воздуха.

Удаление остатков флюса после пайки не всегда можно осуществить, например, в закрытых соединениях типа сотовых панелей. В этом случае необходимо или изменить конструкцию, чтобы обеспечить полную нейтрализацию остатков солей, или отказаться от флюса, применяя защитную газовую атмосферу.

Обобщенные сведения по удалению остатков флюса после пайки приведены в таблице 1.

Флюс для пайки

Вначале определимся, что такое пайка: «Образование неразъемного соединения с межатомными связями путем нагрева соединяемых материалов ниже температуры их плавления, их смачивания припоем, затекания припоя в зазор и последующей его кристаллизации» (ГОСТ 17325-79).

Паяные соединения не являются механическими: в соответствии с ГОСТ и IPC к ним предъявляются только требования обеспечения электрического контакта между спаиваемыми поверхностями. Механическая прочность нормируется для сварочных соединений. Пайка труб дает сварное соединение, а флюс при этом используется сварочный. Мы же рассмотрим флюсы для пайки.

Основная задача флюса — удаление оксидной пленки с поверхности контактных площадок печатной платы и выводов монтируемых элементов.

Чем смывать флюс

Добрый день, сообщество!

после обзора разнообразных флюсов на ютубе, понял что мой ТТ от Keller, который заявлен как несмываемый, может очень даже попасться немножко поддельный и давать в остатке от 10кОм до нескольких сотен кОм. если кто пользуется таким, то знает что спиртом он смывается довольно паршиво, в связи с чем вопрос, есть у меня очиститель контактов GUNK, можно ли им флюс убирать, или же лучше покупать тот же FLUX OFF или что то подобное?

Чистим плату после пайки. как легко и быстро смыть флюс.

Кратко:Для чистки плат от флюса пригодится:спирт или специальные смывки, зубная щетка и тряпка из микрофибрыОчистить плату от остатков флюса можно следующим образом:с помощью щетки наносим спирт или специальную смывку на плату и убираем остатки флюса.

Микрофиброй легко удаляем растворившийся в спирте флюс. При этом не надо тереть плату (как при использовании обычной тряпки), цепляясь за выводы компонентов. Достаточно просто прикладывать микрофибру к плате. Она отлично впитает все «лишнее».

Подробнее с картинками:

Зачем удалять флюс с с платы после пайки:

Флюсы бывают разными: особо активные могут со временем повреждать плату, а часть флюсов и вовсе токопроводящие. А потому даже правильно запаянная плата, залитая флюсом, легко может не заработать или перестать работать через некоторое время.

Но даже если флюс не требует смывки (например, СКФ), очищенная плата смотрится намного красивее и аккуратнее.

Ацетон и другие подобные растворители – довольно агрессивные. Не стоит забывать, что часть компонентов в пластиковых корпусах.Процесс чистки платы:В качестве подопытной платы возьмем свежезапаянный усилитель для наушников Гамма:

Доброе утро, Подскажите чем можно смыть лишнюю канифоль с платы?

Эксперимент

Есть множество причин не отмывать безотмывный флюс, но интерес к такой возможности растет. Формула безотмывного флюса такова, что он обволакивает активаторы, оставшиеся на плате после пайки. Он не рассчитан на отмывку, и поэтому его остатки труднее удалить с печатного узла.

Эти остатки содержат активаторы, желирующие вещества и смолы. Их количество зависит от состава паяльной пасты и условий технологического процесса (например, температуры оплавления), воздействию которых подвергался печатный узел.

При проведении первого эксперимента исследовалась возможность отмывки безотмывного флюса и определялось влияние различных параметров на качество отмывки. Он был спланирован как полный факторный эксперимент со следующими параметрами и уровнями.

Таблица 1. План эксперимента

Эксперимент был выполнен на небольшом лабораторном отмывочном устройстве. Паяльная паста была нанесена печатным способом на медные образцы (трафарет размерами 107×76×0,2 мм с тремя круглыми отверстиями с диаметром апертуры 6,5 мм).

Образцы были подвергнуты пайке оплавлением в конвекционной печи по типовому профилю для оловянно-свинцовых припоев с пиковой температурой 215 °C. Затем была произведена отмывка образцов при различных значениях концентрации омылителя, температуры и времени отмывки. Остаток был взвешен на весах с четырехзначным отсчетным устройством.

Средняя масса паяльной пасты, нанесенной на образцы, равнялась 0,07 г. Остаток флюса после пайки составил 51%. Остальные 49% испарились в процессе пайки оплавлением.

Заключение

Отмывочные средства стали совершеннее, и отмывка после пайки превратилась в рентабельный этап производственного процесса в условиях, когда важнейшими факторами, угрожающими эксплуатационной надежности, являются коррозия и утечка тока.

Одной только деионизированной воды может оказаться недостаточно для удаления остатков флюса под малоразмерными SMD-компонентами. Она позволяет удалять только неионные остатки с поверхности печатной платы. Ввиду высокого поверхностного натяжения деионизированная вода неспособна проникать под компоненты с малым зазором между корпусом и платой.

Остаток безотмывного флюса можно отмыть, но чистая деионизированная вода не позволяет удалять твердые остатки, которые выделяют воду, а не растворяются в ней. Для полного удаления смол необходим омылитель.

Рис. 11. Риск снижения надежности для различных формул флюсов

Для полного смывания остатка предпочтительно использовать паяльную пасту с водосмываемым флюсом, потому что он легко удаляется, содержит более сильные активаторы и безопасен после отмывки. При неполном смывании есть риск снижения надежности (с миниатюризацией риск возрастает из-за малого зазора между корпусами компонентов и платой, высокой плотности монтажа, малой толщины проводников и малого расстояния между ними).