Несколько слов о флюсах для пайки

Паяльный флюс: состав и разновидности

Трудно представить контактную пайку без использования дополнительных веществ. В первую очередь речь идет о припое и флюсе для пайки. Последний представляет собой соединительную смесь, которая легко поддается плавлению.

Особенности флюса для пайки

Флюс для пайки обладает определенными особенностями, которые важно учитывать при его выборе. Например, очень важно выбирать флюс, учитывая температуру, компоненты и поверхность, с которой придется работать.

На сегодняшний день существует большое разнообразие флюсов. Все они отличаются своими характеристиками, необходимостью смывки, активностью и прочими. Самым простым флюсом является канифоль, а самым сложным — сочетание различных кислот.

Проведение паяльных работ

Для паяльных работ и создания качественных паяных соединений помимо опыта требуется соблюдение технологии и использование соответствующих материалов. Первое заключается в настройке мощности паяльника и температуры жала, для достаточного прогрева места пайки. Второе — применение припоя и флюса, подходящих для спайки конкретных металлов или сплавов.

Паяльный флюс: нужен ли он?

Представить пайку без флюса сложно. Основной вопрос встает в том, как выбрать подходящий вариант флюса из разнообразия жидкостей, паст, гелей и прочих.

Общее описание флюса

Основной посыл статьи — дать общее представление о флюсе, почему он важен, и описать наиболее часто применяемые его типы с указанием основных характеристик.

Время чтения: 14 минут

Translated using DeepL

Решение проблем пайки с помощью паяльного флюса

Для решения проблем, возникающих при пайке, применяется паяльный флюс. Его химический состав обрабатывает проводники, поверхности печатной платы или выводы радиодеталей, удаляя пленку оксидов. Кроме этого, он обеспечивает диффузию молекул припоя между узлами кристаллической решетки меди или другого спаиваемого металла, что обеспечивает прочную и долговечную пайку.

Также флюс предотвращает поступление кислорода из окружающей среды в место пайки, предотвращая образование нового оксидного слоя, который может возникнуть вследствие высокой температуры.

Разновидности флюсов для пайки

Существуют различные виды флюсов для пайки, каждый из которых имеет свой состав и свои преимущества.

Активные флюсы

Активные флюсы содержат соляную кислоту в своем составе. Некоторые из них также содержат другие кислоты, что делает их агрессивными. Такие флюсы хорошо реагируют при пайке металлических элементов, но не подходят для пайки радиодеталей.

Бескислотные флюсы

Бескислотные флюсы не содержат кислоты в своем составе. Они используются при пайке элементов при температуре до 150 градусов и хорошо подходят для пайки небольших элементов.

Активированные флюсы

Активированные флюсы содержат салициловую кислоту и хороши при отсутствии возможности подготовить спаиваемые поверхности.

Антикоррозионные и защитные флюсы

Антикоррозионные флюсы содержат ортофосфорную кислоту, а защитные флюсы содержат воск, вазелин и оливковое масло.

Виды флюсов и их применение

Будут рассмотрены универсальные материалы, их состав, рекомендуемый припой и область применения. Флюсы для пайки разнообразных материалов будут рассмотрены, их применение в области электроники и для металлов будет описано.

Канифоль и флюсы на ее основе

Канифоль и флюсы на ее основе также широко применяются для пайки различных элементов.

## Канифоль: обзор основных характеристик

Канифоль представляет собой отвердевшую смолу сосны или некоторых других пород деревьев, в основном хвойных. Получают ее методом нагревания жидкой смолы и испарения терпеновых компонентов (скипидара) и других летучих соединений. Состоит из смеси различных смоляных и жирных кислот и имеет цвет от светло-желтого до черного.

## История использования

Канифоль используется уже давно. Первоначально ее применяли для защиты деревянных конструкций от гниения, а также для натирания ремней и шкивов механизмов. Сегодня она находит применение в химической промышленности, профессиональной музыкальной среде, а также в спорте для улучшения сцепления рук спортсмена с инвентарем.

## Действие канифоли

Действие канифоли обусловлено наличием кислот в составе. Она растворяет оксидный слой на поверхности спаиваемой детали, не пропускает кислород и влагу, что предотвращает повторную оксидацию. Наносится только с помощью жала паяльника.

## Применимость и рекомендации

- **Состав:** Хвойные и жирные кислоты растительного происхождения
- **Применимость:** Медь, сплавы меди, серебро и золото
- **Рекомендуемый припой:** Оловянно-свинцовый припой
- **Температура пайки:** 200°C
- **Смывка:** Не требуется

## Виды канифоли

Помимо твердой канифоли, существуют ее растворы в различных спиртосодержащих средах с добавками для увеличения активности. Примеры спирто-канифольных флюсов включают СКФ (ФКСп), КЭ, ФКЭт и другие.

В промышленном производстве электроники современные варианты вытеснили использование чистой канифоли.

Канифоль - универсальный и эффективный материал с широким спектром применения в различных отраслях.

Растворы и флюсы для пайки электронных компонентов

Они предоставляют большее удобство в работе, так как могут наноситься кисточкой, капельным и другими методами. Но для пайки компонентов поверхностного монтажа (SMD) не подходят, так как не фиксируют детали: во-первых, они плавают на поверхности жидкости; во-вторых, низкая температура кипения вызывает активное парообразование, провоцирующее смещение невесомых SMD-компонентов. А общие характеристики растворов близки к параметрам обычной канифоли.

Составы и температуры пайки

Классическая канифоль

Состав: Канифоль, этиловый/изопропиловый спирт
Температура пайки: Около 200°C

Для увеличения активности в состав добавляются присадки-активаторы. Примером такого состава является ЛТИ-120, уважаемый радиолюбителями. Смывка в данном случае не требуется, так как активное вещество разрушается при нагреве.

Геле- и пастообразные растворы

TR-RM
Состав: Канифоль, технический вазелин
Температура пайки: До 300°C

RMA-218
Состав: Канифоль, технический вазелин, адипиновая кислота

RMA-223
Состав: Канифоль, технический вазелин, глицерин

Флюсы на основе глицерина

Эти флюсы отличаются высокой активностью, их необходимо отмывать после пайки. Применяются для меди и её сплавов с сильным окислением и для углеродистых сталей.

Глицерин гидразин
Состав: Глицерин, вода, ингибиторы коррозии, гидразин гидрохлорид
Применимость: Медь, сплавы меди, углеродистые стали
Температура пайки: До 350°C

ТАГС
Состав: Триэтаноламин, анилин гидрохлорид, аммоний хлорид, глицерин, спирт этиловый или изопропиловый
Температура пайки: До 320°C

Флюсы на основе хлористого цинка

Флюсы на основе хлористого цинка также популярны в пайке электроники.

Markdown file generated with the help of the Super AI.

Хлорид цинка II представляет собой бесцветные кристаллы, полученные реакцией металлического цинка с соляной кислотой. Они легко растворяются в воде, спирте и других органических растворителях, образуя раствор с сильной кислотностью. В качестве флюса используют водные растворы ZnCl₂.

Они высокоактивны, поэтому всегда нужно отмывать покрытие водой, спецрастворителями, спиртами. Неотмытые остатки имеют высокую электропроводность. Пайка радиокомпонентов и печатных плат им запрещена. Им паяют и лудят изделия из меди или произведённых из неё сплавов (даже с сильной коррозией), разных чёрных металлов (железа, стали, чугуна, никеля), цинка и оцинкованных изделий, свинца, нихрома.

Пары хлористого цинка опасны. При работах наличие дымоуловителя и системы вентиляции обязательно.

Наиболее известны: «Паяльная кислота» и ЗИЛ-1 и ЗИЛ-2.

Состав Хлористый цинк, вода

Применимость Медь, сплавы меди, железо, сталь, чугун, никель, нихром

ЗИЛ — 1

Состав Хлористый цинк, двухлористое олово, хлорная смесь, соляная кислота, вода

Применимость Железо, сталь, чугун, никель, нихром

Рекомендуемый припой Оловянно — свинцовый припой с высоким содержанием свинца

Температура пайки До 400°C

ЗИЛ — 2

Состав Хлористый цинк, хлористый аммоний, хлорное железо, вода

Применимость Медь, сплавы меди, железо, сталь, чугун, никель, нихром, цинк, свинец

Ортофосфорная кислота

По применимости и технологии пайки она близка к хлористо-цинковым вариантам. С ней паяют медь со сплавами, но главным применением является пайка чёрных металлов разных марок, включая нержавеющую сталь, а также изделия, подвергшиеся коррозии. В месте контакта фосфорной кислоты с металлическим изделием образуется защитный слой фосфата железа, предохраняющий от дальнейшего коррозионного разрушения. Также подходит для пайки константана.

Она средне- и высокоактивная, обязательно смывается спиртами или специальными растворителями. Запрещается паять электронные компоненты и печатные платы.

Пары H3PO4 опасны. При работах требуется применение дымоуловителя и хорошая вентиляция.

Среди известных: «Ортофосфорная кислота» и ФИМ.

Состав Ортофосфорная кислота

Применимость Железо, сталь, чугун, никель, нержавеющая сталь, константан

Состав Ортофосфорная кислота, этиловый или изопропиловый спирт, ингибиторы коррозии

Применимость Медь, медные сплавы, железо, сталь, чугун, никель, нержавеющая и жаростойкая сталь

На основе триэтиламина

Они выступают классическими органическими композитными высокоактивными флюсами для пайки низкотемпературными припоями. Основными составляющими являются триэтиламин.

Составы на его основе применимы для пайки меди и сплавов из неё, но основное применение — это трудноспаиваемые материалы, а именно бериллиевая бронза, алюминий и другие лёгкие сплавы, нержавеющие и жаростойкие стали и прочие разновидности чёрных металлов, включая корродированные и сильно загрязнённые.

Обладают средней или высокой активностью, после монтажа их смывают спиртами, либо применяют специальные растворители. Компоненты с платами им не паяют, но допускается пайка алюминиевых и медных проводов и кабелей (в том числе между собой).

Пары триэтиламина ядовиты (особенно содержащие соединения кадмия ФТКА). Пайка осуществляется с дымоуловителем и правильно организованной вентиляцией.

Наиболее известные представители: ФТКА, Ф-34 и некоторые другие.

Состав Триэтиламин, фтороборат кадмия, фтороборат аммония

Применимость Алюминий, бериллиевая бронза, нержавеющая и жаростойкая сталь

Рекомендуемый припой Низкотемпературный оловянно — свинцовый припой

Ф — 34

Состав Триэтиламин, этиловый или изопропиловый спирт, ингибиторы коррозии, присадка для улучшения смачивания

Применимость Алюминий, магниевые сплавы, нержавеющая и жаростойкая сталь

Паяльные пасты

Они занимают промежуточное положение между припоями и флюсами. Вернее, они одновременно и те, и другие. Состоят из тонкого порошка «припой+флюс», преимущественно из канифоли. Применяются только для монтажа SMD и BGA-компонентов: паяльная паста обладает высокой клейкостью, позволяющей надёжно фиксировать деталь, так и высокой температурой закипания. После расплавления превращается в припой, стабильно фиксирующей компонент на плате.

Они нейтральные и не нуждаются в отмывке, но в условиях промышленного производства её всегда проводят.

Применяются как для монтажа с помощью паяльника или паяльной станции и ручным дозированием, так и автоматической пайки.

В качестве примера качественных и популярных продуктов могут быть названы KELLYSHUN GY618B и низкотемпературная бессвинцовая паста MECHANIC WQ-50 Lead Free.

Состав Олово, свинец, серебро, безотмывочный канифольный флюс

Применимость SMD, компоненты в корпусах BGA

Рекомендуемый припой Не требуется

Температура пайки До 183°C

MECHANIC WQ-50 LF

Состав Висмут, олово, безотмывочный флюс

Температура пайки До 138°C

Паяльный флюс — архиважная составляющая качественного паяного соединения. Припой заполняет места пайки, но его химическая диффузия со спаиваемыми деталями, обеспечивающая механическую прочность, долговечность и электрическую надёжность, возможна только при использовании флюса, полностью подходящего для конкретной ситуации. Металлов и сплавов множество. И флюсовых составов для них примерно столько же.

Составы флюсов, какие бывают

Если начинающие паяльщики в основном используют для проведения работ обычную канифоль, то вот флюсы для пайки на основе кислот пользуются популярностью у опытных мастеров. Любой флюс на основе кислоты относится к активному флюсу, а, следовательно, он более силён в удалении оксидной плёнки, загрязнений и отложений.

Состав флюса для пайки на основе кислоты

В большинстве случаев для пайки применяется фосфорная либо соляная кислота. При этом никто не применяет концентрированную соляную кислоту в пайке, поскольку она запросто разъест металл. Как правило, в составе флюса для пайки на основе кислот присутствуют и растворители.

Следует знать, что кислотными флюсами нельзя паять электронные схемы. Для этих целей существуют неактивные флюсы, те же канифольные или другие. На сегодняшнее время существует большое разнообразие флюсов для пайки, так что, безусловно, есть из чего выбирать.