Несколько слов о флюсах для пайки

Наименование+Производитель

  • Жир паяльный активный, 20 г. SOLINS
  • Жир паяльный активный, 500 г. SOLINS
  • Жир паяльный нейтральный (канифольно-стеариновый), 20 г. SOLINS
  • Жир паяльный нейтральный (канифольно-стеариновый), 500 г. SOLINS
  • Канифоль гидрированная Foral AX ИМПОРТ
  • Канифоль сосновая (жестяной барабан-100 кг.) РОССИЯ
  • Канифоль сосновая (жестяной барабан-225 кг.) РОССИЯ
  • Канифоль сосновая (ПП банка-1,0кг.) SOLINS
  • Канифоль сосновая (ПП банка-100 г.) SOLINS
  • Канифоль сосновая (ПП банка-500г.) SOLINS
  • Канифоль сосновая 20 г. SOLINS
  • Флюс для пайки алюминия Ф-61А, 22 мл SOLINS
  • Флюс ЗИЛ-2, (ПЭТ флакон-0,5л) SOLINS
  • Флюс паяльный WF-9942 (ПЭ канистра-4.0 л) INDIUM (США)
  • Флюс паяльный WF-9945 (ПЭ канистра-4.0 л) INDIUM (США)
  • Флюс паяльный X32-10i (ПЭ канистра-5,0л) Multicore
  • Флюс паяльный безотмывочный ФПБ SOLINS
  • Флюс паяльный безотмывочный ФПБ-9945 (ПЭ канистра-5.0 л) SOLINS
  • Флюс паяльный гелеобразный безотмывочный, FluxPlus 6-412-А, EFD, 10 г. EFD (США)
  • Флюс паяльный глицериновый ТАГС, 22 мл. SOLINS

Для паяльных работ и нужного качества паяных соединений

Помимо опыта требуется соблюдение технологии и соответствующие материалы. Первое заключается в настройке мощности паяльника и температуры жала для достаточного прогрева места пайки, а второе подразумевает применение припоя и флюса, подходящих для спайки конкретных металлов или сплавов между собой с образованием высокопрочного механического соединения и надёжного электрического контакта.

Читайте также:  Чем заменить паяльник в домашних условиях?

Выбор инструмента

Для конкретных задач можно узнать подробнее в статье Классификация и виды паяльников. В качестве припоя можно использовать нестареющую классику в лице ПОС-61, который подходит почти везде.

Флюс: необходимый компонент

Флюс играет важную роль в процессе пайки, помогая обеспечить надёжное соединение металлов. Вам стоит разобраться с ним и выбрать подходящий из разнообразия жидкостей, паст, гелей и других вариантов.

Наиболее часто применяемые типы флюсов

Представим общее представление о флюсе, его важности и описании часто используемых типов флюсов с указанием основных характеристик.

Время чтения: 14 минут

Флюс для пайки? Всё очень просто!

Что такое паяльный флюс и зачем он нужен

Некоторые считают, что канифоль при пайке нужна только для ароматизации воздуха хвойным ароматом.

Роль паяльного флюса в электронике

Любой начинающий мастер по ремонту и разработке электронного оборудования, да и просто обыватель с опытом пайки, когда-либо пробовал припаивать провода между собой или монтировать радиокомпоненты на плату с незалуженными контактными площадками без флюса. Тогда он хорошо знаком с тем, какие проблемы и трудности возникают.

Припой с великим трудом прилипает выводам компонентов и к контактным площадкам, а даже если и пристаёт, то соединения оказываются хрупкими и имеющими высокое электрическое сопротивление. Происходит так из-за ряда факторов. Один из них — оксидный слой: медные контактные площадки на печатной плате окисляются под действием воздуха и влаги, содержащейся в нём. Тончайший слой, состоящий из смеси оксидов и гидроксидов меди, препятствует правильному прилипанию припоя (или, более верно, не даёт припою смачивать спаиваемые поверхности).

Кроме этого, на это самое прилипание влияет, собственно, состав припоя.

Решение проблем с помощью паяльного флюса

Решением этих проблем становится применение паяльного флюса. Его химический состав подготавливает проводники, поверхности печатной платы или выводы радиодеталей, удаляя плёнку из оксидов. Кроме того, он обеспечивает диффузию молекул припоя между узлами кристаллической решетки меди или другого спаиваемого металла или сплава, что гарантирует высокопрочную и долговечную пайку, отсутствие повреждений при малейшей механической или температурной нагрузке.

А ещё препятствует поступлению кислорода из открытой среды в место пайки, предотвращая образование нового оксидного слоя, который может практически мгновенно появиться вследствие скоротечности реакции окисления из-за высокотемпературного воздействия.

Виды флюсов и сфера их применения

Канифоль и флюсы на её основе

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

Другие виды флюсов

Флюсы, как правило, применяющиеся не для пайки радиоэлектронной аппаратуры, а, к примеру, чёрных металлов, кратко будут также рассмотрены. Уделим внимание часто применяемой флюсовой смеси и порошкообразного припоя, именуемой паяльной пастой. Флюсы, применяемые для высокотемпературного (500°С и более) спаивания массивных стальных или железных изделий, например, тетраборат натрия (бура) рассматриваться не будут, так как это выходит за рамки статьи. Мы охватим все виды материалов, которые можно паять.

Канифоль: использование и применение

Канифоль — это вещество, которое человек использует уже очень давно. Первоначально ее применяли для защиты деревянных конструкций от гниения, расплавляя и пропитывая элементы зданий и кораблей. В машиностроении канифоль использовалась для натирания ремней, шкивов ременных и колес фрикционных передач с целью увеличения сцепления и повышения эффективности работы механизмов. Сегодня канифоль используется в химической промышленности для производства красок и лаков, а также в профессиональной среде для натирания смычков музыкальных инструментов. В спорте она применяется для улучшения сцепления рук спортсмена и спортивных снарядов, а также как флюс.

Классическая сосновая канифоль DeBaiLong

Действие канифоли

Действие канифоли обусловлено наличием кислот в ее составе. В расплаве активность смол и жирных кислот увеличивается, что позволяет растворять окисный слой на поверхности детали при пайке. Кроме того, канифоль обволакивает область пайки, не позволяя кислороду и влаге проникать, что предотвращает повторную оксидацию.

Применение канифоли

Канифоль относится к слабоактивным флюсам и применяется с металлами, склонными к диффузии в оловянно-свинцовый припой (медь, серебро, золото), при незначительном окислении. Для пайки чёрных металлов, алюминия и специальных сплавов с высоким удельным сопротивлением (нихром, манганин, константан) канифоль непригодна. В большинстве случаев смывка остатков и солей хвойных и жирных кислот не требуется. Рекомендуется выполнять работы с использованием низкотемпературных припоев, чтобы избежать выгорания канифоли и образования трудносмываемых остатков.

Применение в промышленности

С появлением более современных вариантов в промышленном производстве электроники, канифоль в чистом виде практически не используется.

Таблица: Характеристики канифоли

СоставХвойные и жирные кислоты растительного происхождения
ПрименимостьМедь, сплавы меди, серебро, золото
Рекомендуемый припойОловянно-свинцовый припой
Температура пайки200°C
СмывкаНе требуется

Растворы канифоли

Вместе с твердой канифолью также используются ее растворы в этиловом и изопропиловом спирте, а также в этилацетате с различными добавками для увеличения активности. Главным преимуществом растворов является удобство в работе, поскольку их можно наносить кисточкой или другими методами. Однако для пайки компонентов поверхностного монтажа (SMD) они не подходят из-за недостаточной фиксации деталей и высокой температуры кипения, которая вызывает смещение невесомых SMD-компонентов.

Таблица: Характеристики растворов канифоли

СоставКанифоль, этиловый/изопропиловый спирт
Температура пайкиОколо 200°C

В целом, канифоль и ее растворы остаются важными элементами для пайки металлических конструкций и электронных компонентов, обеспечивая надежное соединение металлов без повреждения окружающих деталей.

### Добавление присадок-активаторов в пайку

Для увеличения активности в состав добавляются присадки-активаторы, улучшающие качество и сокращающие время пайки. Примером служит уважаемый многими поколениями радиолюбителей ЛТИ-120. Смывка здесь не нужна, так как активное вещество разрушается при нагреве.

### ЛТИ - 120

- **Состав**: Канифоль, этиловый/изопропиловый спирт, солянокислый диэтиламин

Помимо канифоли и жидких канифольных средств, производятся ещё геле- и пастообразные решения, являющиеся в настоящее время самыми применяемыми. Ими паяют как SMD, так и компоненты в корпусах с шарообразными выводами из припоя (BGA). Примером выступает архаичный нейтральный паяльный жир (смесь порошка канифоли и стеарина), простой и дешёвый TR-RM и современные высококачественные флюсы RMA-218 и RMA-223.

### 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

### На основе глицерина

Кроме канифольных, существуют флюсы, основанные на глицерине — простейшем представителе трёхатомных спиртов. В отличие от быстроиспаряющихся спиртовых, такие практически не испаряются, что позволяет нанести их сразу на множество точек. Они относятся к средне- и высокоактивным, и требуют обязательной отмывки водой, этиловым/изопропиловым спиртом или растворителями.

### Высокая активность флюсов на основе глицерина

Высокая активность позволяет использовать их для меди и её сплавов с сильным окислением (чёрный плотный слой оксида двухвалентной меди, зелёный рыхлый слой солей меди и так далее), а также для углеродистых сталей, даже с коррозией.

### Использование флюсов на основе глицерина

Ввиду требования к обязательной отмывке и высокой активности остатков не рекомендуется применять их при монтаже деталей на печатной плате. Качественная отмывка плат, особенно при наличии на них элементов поверхностного монтажа, возможна только при использовании ультразвуковой ванны.

### Популярные представители на основе глицерина:

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

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

### На основе хлористого цинка

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.

Оцените статью
Про пайку
Добавить комментарий