Флюс для пайки

Виды флюсов для пайки

Флюсы могут быть органическими или неорганическими соединениями. Выбор определенного варианта зависит от предполагаемого применения. Большинство органических флюсов не обладает коррозионными свойствами. Однако некоторые разновидности, в особенности кислотные, могут вызывать коррозию. Поэтому использование последних требует особого внимания. Также следует учитывать, что несоблюдение рекомендаций производителя может стать причиной ухудшения электрических свойств готовых печатных плат.

Основой органических флюсов являются следующие компоненты:

• активаторы (активные вещества, воздействующие на оксиды металлов);
• протекторы (предохраняют поверхности от образования оксидного слоя);
• растворители для поддержки оптимальной консистенции;
• разнообразные добавки (ингибиторы коррозии, стабилизаторы, загустители и красители).

Неорганические флюсы подразделяются на два типа — канифольные и синтетические. По консистенции и способу фасовки различают следующие разновидности — жидкости, пасты и водорастворимые порошки.

Флюсы для пайки при помощи мягких припоев нужны для очистки окисленных металлических поверхностей и для улучшения активации и смачиваемости уже спаянных поверхностей, минимизации дефектов и обеспечения защиты мягкого припоя и места пайки от окисления. Предварительный нагрев необходим при удалении основы флюса, при уменьшении и активации термоудара по печатным платам и компонентам, изготовленным из различных материалов.

Жидкие флюсы могут быть применены при пайке волной и двойной волной припоя, которые используются в технологиях монтажа компонентов в отверстия или смешанного монтажа. Некоторые виды активно применяют также для ручной пайки на опытном производстве и для ремонта.

Во время пайки флюсы растворяют при помощи оксидов и сульфидов, обеспечивая защиту поверхностей от окисления, а также снижают поверхностное натяжение припоя.

Классификация, а также требования и методы испытаний флюсов прописаны в стандарте IPC/ANSI-J-STD-004, по которому выделяют флюс нескольких типов.

Активность флюса (% содержание галогенов)	Канифольные Rosin (RO)	Синтетические Resin (RE)	Органические Organic (OR)
Низкая (0%)	ROL0	REL0	OORL0
Низкая (	ROL1	REL1	OORL1
Средняя (0%)	ROM0	REM0	OORM0
Средняя (0,5 – 2,0%)	ROM1	REM1	OORM1
Высокая (0%)	ROH0	REH0	OORH0
Высокая (>2,0%)	ROH1	REH1	OORH1

Классификация флюсов

То, как работает вещество для пайки, понять легко. Но его еще нужно правильно выбрать, а для этого нужно изучить и учесть виды флюсов. И в этом состоит главная сложность, так как нужно учесть очень много параметров при выборе.

Подробнее о том, на какие категории подразделяются средства для пайки и чем они друг от друга отличаются, рассказывается далее.

Существует огромное множество разновидностей флюсы в зависимости от назначения, необходимо правильно подобрать нужный состав

По типу воздействия на контакты

Среди типов флюсов для пайки выделяют:

• Бескислотные флюсы или «нейтральные». Они не уничтожат спайку и вообще не показывают никаких химических реакций в тех зонах, где сделана спайка. Используются обычно для спайки небольших деталей. В само средство входят этиловый спирт, глицерин, скипидар. Температура плавления достигает 150 градусов.
• Антикоррозийные имеют ортофосфорную кислоту как основной ингредиент, что часто используется для производства антикоррозийных пропиток. Поэтому при нагревании эти составы не только очищают место спайки от возникшей коррозии, но и предотвращают ее повторное появление.
• Активные составы имеют соляную кислоту, поэтому используются только для железа. Для радиотехники не подойдут, так как портят плату. Этот флюс удаляет окислы, вступает в реакцию с самим металлом, из-за этого соединения получаются очень прочными. Зачистка перед работой обязательна, как и строгое соблюдение правил безопасности — такие вещества для пайки ядовиты при испарении. Будьте осторожны, так как этот флюс окажется хорошим проводником из-за своего состава. Так что, если им работать неаккуратно, можно получить короткое замыкание. Иногда активные средства для пайки делаются из хлористого цинка.
• Активированные — делаются из салициловой кислоты или анилина солянокислого, делать зачистку перед их использованием не требуется, так как они сами очищают место спайки. Смывать не требуется, но обычно рекомендуется. Обычно такой состав применяется для соединения, которое будет постоянно механически повреждаться.
• Защитные флюсы для пайки не вызывают никакой химической реакции, не выделяют вредные вещества при пайке, защищают материалы от коррозии. Их изготавливают из вазелина, воска или оливкового масла. Плавиться такие средства для пайки начинают при 70 градусах, зачистка при их применении не требуется.

Это не все виды флюсов, но самые распространенные.

По состоянию

Помимо состава, флюсы для пайки различают по консистенции:

• Пастообразные использовать удобнее всего. Они легко наносятся, не высыхают моментально после нанесения и подходят для всех видов пайки. Но нужно помнить, что так как они самые распространенные, легко наткнуться на подделки, так что выбирать нужно внимательно. А хранят такие флюсы в шприцах, нанося на место пайки только в нужных количествах.
• Твердые составы многим подходят по своей цене и нейтральным свойствам. Но у них есть и недостатки, к примеру, низкое поверхностное натяжение, а также они не удаляют окислы, их не всегда удобно наносить, много вредных испарений.
• Жидкие флюсы наносить проще всего, благодаря чему время на пайку значительно сокращается. Однако, такие средства быстро высыхают и могут пролиться, а удалять их с любых поверхностей очень трудно. Самый распространенный вид жидких флюсов для пайки — канифоль, продающаяся с кисточкой для удобного нанесения.

Инструменты и принадлежности

Пайка, как и любой другой технический процесс, подразумевает использование определенных инструментов и принадлежностей. Инструментов понадобится немного: паяльник, нож, пассатижи, напильник, наждачная бумага. Принадлежностей и того меньше – достаточно паяльного флюса и спирта или бензина. Тем не менее все это является важными составляющими процесса и к выбору того и другого необходимо отнестись исключительно серьезно. Именно от качества паяльника и наличия нужных принадлежностей к нему будет зависеть как механическая, так и электрическая надежность паяного соединения.

Как приготовить флюс для пайки своими руками

При спаивании радиотехнических материалов возможно использовать флюс, приготовленный самостоятельно. Припой используется диаметром 2 мм небольшими кусками. Приготовление потребует металлической емкости, с заранее просверленной дыркой необходимого диаметра на дне. Оловянно-свинцовый раствор нагревается до температуры плавления, после чего из подготовленного отверстия вытекает вещество. После застывания прутков, необходимо разделить их на кусочки необходимого размера.

Процесс приготовления может происходить в различных емкостях, технология состоит из нескольких простых шагов:

• Развесовка пропорций олова и свинца.
• Расплавление происходит в закаленном тигле, помешивается для исключения прилипания раствора к стенкам.
• Снимается тонкая пленка отложений с поверхности чаши.
• Заключительным этапом является разлив жидкости в заготовленные формы.

После любых процессов пайки, шок необходимо протирать ацетоном или специальным спиртом. В последнее время получили распространение без отмывочные припои, преимущество которых:

• Отсутствие компонентов, приводящих к окислам и коррозии.
• Не проводят ток.
• После процесса не требуется процесс зачистки.

Для нанесения жидкого припоя используется кисть или ватная палочка, возможно использовать приспособление, изготовленное самостоятельно для удобной работы. Медицинский шприц разрезается на две части, к нему вставляется кусок силиконового шланга, иголка укорачивается, изгибается под небольшой градус.

Паяльная паста, изготовленная при домашних условиях, может облегчить процесс пайки. Для изготовления необходимо измельчить твердотельный флюс крупнозернистым напильником на металлическом материале. Использование мелкозернистого паяльника не разумно, так как флюс попросту забьётся в его зубья. Полученный порошок необходимо смешать с канифолью и спиртом, если паяльная паста получилась густая, к ней добавляется спирт до получения однородной массы. Паста помещается в герметично закрывающуюся емкость, т.к. если она взаимодействует с влагой, в последующем возможны образования коррозии спаянных деталей. Для наилучшего нанесения, удобного использования, возможно изготовить шприц из подручных инструментов.

https://youtube.com/watch?v=aGFDcvYie2w

Изготовленная своими руками конструкция поможет использовать флюс – пасту при нанесении на труднодоступные детали. Для предотвращения засыхания, возможности повторного использования, следует использовать проволоку, заткнув выходное отверстие.

При выполнении любых работ по пайке следует воспользоваться средствами индивидуальной защиты. Химические газы, выделяемые при разогреве могут повредить дыхательные пути или органы зрения человека. Использование качественных флюсов предотвращает от отравления газами.

Флюс для пайки паяльником

Флюс это вспомогательное вещество, необходимое для освобождения поверхностей спаиваемых деталей от окислов и лучшему растеканию припоя по поверхности металла при пайке. Без применения флюса выполнить паяльником качественную пайку практически не возможно.

При приготовлении наиболее популярных флюсов для пайки электрическим паяльником, применяется канифоль. Ее получают из древесины деревьев хвойных пород, в основном сосны. При температуре около 50°С канифоль размягчается, а при 250°С начинает кипеть.

Канифоль не устойчива к воздействию атмосферной влаги – гидролизуется. Она состоит на 85-90% из абиетиновой кислоты. Если не удалить остатки канифоли после пайки то происходит окисление места пайки. Многие этого не знают и считают, что канифоль для металла безвредна. Кроме того, впитывая воду из атмосферы, канифоль увеличивает свою проводимость и может нарушать работу электронных устройств, особенно высоковольтных их цепей.

Популярные флюсы для пайки электрическим паяльником

Наименование флюса	Состав % от общего объема	Область применения флюса	Способ приготовления флюса	Удаление остатков флюса
Канифольные не активные флюсы
Канифоль светлая	Канифоль светлая – 100	Пайка меди и ее сплавов легкоплавкими припоями	Готов к использованию	Спиртом или ацетоном, кистью
Спирто-канифольный	Канифоль – 20 Спирт – 80	Пайка меди и ее сплавов легкоплавкими припоями в труднодоступных местах	Растворить в этиловом спирте порошок канифоли
Глицерино-канифольный	Канифоль – 6 Глицерин -14 Спирт – 80	Герметичная пайка меди и ее сплавов легкоплавкими припоями в труднодоступных местах	Растворить в этиловом спирте порошок канифоли, затем добавить глицерин
Канифольные активные флюсы
Канифольный хлористо-цинковый	Канифоль – 24 Хлористый цинк – 1 Спирт – 75	Пайка цветных и драгоценных металлов, ответственных деталей из чёрных металлов	Растворить в этиловом спирте смешанные порошки канифоли и хлористого цинка	Ацетоном, кистью
Канифольный хлористо-цинковый (флюс паста)	Канифоль – 16 Хлористый цинк – 4 Вазелин – 80	Пайка повышенной прочности цветных и драгоценных металлов, ответственных деталей из чёрных металлов	Смешать порошки канифоли и хлористого цинка с техническим вазелином
Кислотные активные флюсы.
Хлористо-цинковый	Хлористый цинк – 25 Соляная кислота – 1 Вода – 75	Пайка деталей из чёрных и цветных металлов	Кислоту медленно вливают в посуду до ¾ ее высоты с кусочками цинка, когда перестанут выделения пузырьки водорода, флюс готов	Промывка водой или раствором питьевой соды в воде, кистью
Канифоль – 16 Хлористый цинк – 4 Вазелин – 80	Флюс паста. Пайка повышенной прочности цветных и драгоценных металлов, ответственных деталей из чёрных металлов	Смешать порошки канифоли и хлористого цинка с техническим вазелином
Канифоль – 24 Хлористый цинк – 1 Спирт – 75	Пайка цветных и драгоценных металлов, ответственных деталей из чёрных металлов	Растворить в этиловом спирте смешанные порошки канифоли и хлористого цинка
ФИМ	Ортофосфорная кислота (плотность 1,7) – 16 Спирит этиловый – 1,6 Вода – остальное	Пайка меди, серебра, константана, платины, нержавеющей стали, черных и других металлов	Кислоту медленно вливают в посуду и затем добавляют спирт	Промывка водой, кистью

Флюс на основе спирта и растворителей требуется хранить в герметичной таре, иначе жидкость быстро испарится. Очень удобна для этих целей бутылочка от маникюрного лака. Всегда и кисточка под рукой, которой удобно наносить флюс на место пайки. Такую бутылочку практически в любом доме можно найти. Еще ее достоинство, кисточка и закрутка не растворяются спиртом и растворителем. Перед наполнением флюсом обязательно нужно тщательно вымыть бутылочку и кисточку от лака. Если лак сильно застыл, то налить ацетона и оставить. Через время лак растворится.

В бутылочке я и приготавливаю спирто-канифольный флюс. Сначала через воронку из бумаги насыпаю порошок канифоли и затем заливаю спиртом. Легко налить спирт в узкое горлышко бутылочки, если прикоснуться горлышком бутылки со спиртом к кисточке, предварительно смоченной в спирте. Лить нужно очень медленно и ни одной капли не прольете. Со временем спирт испаряется и флюс становится густым. Тогда нужно его разбавить спиртом до требуемой консистенции.

В качестве флюса я часто использую не документированный флюс аспирин (ацетил салициловая кислота), который применяют в качестве лекарства. С помощью его, можно без предварительной подготовки, залудить медные и стальные поверхности. На основе аспирина легко готовится и жидкий флюс для пайки паяльником, достаточно таблетку растворить в небольшом количестве спирта, ацетона или воды.

Рекомендации по выбору

В настоящее время все чаще применяется флюс на органической основе благодаря хорошей активности даже на бессвинцовых покрытиях, а также минимальному количеству остатков и небольшому количеству твердых частиц, что дает возможность наносить его методом распыления, а также в системах селективной пайки волной. Флюс, имеющий канифольную или синтетическую основу, обладает свойством оставлять пленку на поверхности после испарения растворителя, что позволяет минимизировать дефекты, однако после пайки с его использованием остается большее количество остатков, не всегда пригодных для нанесения методом распыления или применения в системах.

Если в качестве растворителя для органического флюса для пайки используется вода, то на оборудование накладывается необходимость большой зоны, которая нужна для предварительного нагрева для испарения растворителя. Однако такой флюс обладает более высокой стабильностью, оставляет минимум остатков после пайки и может наноситься всеми методами флюсования. После процесса работы остатки водосмываемых флюсов необходимо немедленно удалить во избежание негативного влияния на оборудование.

Перед тем, как начать серийное использование нового флюса, следует провести испытание на его растекаемость, а также проверить коррозионное воздействие остатков и изменения поверхностного сопротивления изоляции после окончания пайки. Способы проведения подобных испытаний приводятся в стандарте IPC-TM-650

Выбирая флюс для пайки, необходимо учитывать требования стандарта IPC/ANSI-J-STD-004, а также принять во внимание следующие факторы:

Как правильно выбрать флюс

Наиболее удачные флюсы для пайки мало испаряются и не горят при повышенных температурах, результаты отложений вещества легко удаляются с поверхности, а если удаление не доступно, то не вызывают коррозии к последующему времени. Разделяются припои на активные и неактивные, первый вариант достаточно сильно взаимодействует с отложениями на металлах, может нанести вред здоровью при процессе пайки. Нейтральный вид более безопасный, однако обработка крупных поверхностей может затянуться на долгое время из-за отсутствия химических воздействий.

Жидкий бесканифольный среднеактивный флюс

Среднеактивные флюсы применяются в мастерских радиотехники. Соединения обрабатываются паяльником, затем флюсом для обеспечения заметного результата и быстрой пайки. Такие растворы обычно не пенятся при нагреве, легко наносятся на места соединений, широко распространены и сравнительно не дороги.

По многолетнему опыту мастеров качественный флюс является гарантом совершенной пайки. Выбор зависит от спецификации вещества, характера работ. Большинство флюсов используют по прямому назначению. Современные гелеобразные припои используются повсеместно, отличаются большим разнообразием активных компонентов и простотой использования.

Для выполнения качественных работ необходимы хорошие инструменты. Паяльник, его жало, фен и припой опытный радиотехник подбирает высшего качества, т.к. цена в разнице с аналогами не высока, а качество работы будет на высшем уровне. Применение самых передовых, современных паяльных инструментов не даст возможности произвести достаточно хорошую пайку без сопутствующих флюсов.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

В прошлый раз мы рассматривали как запаять микросхемы в корпусах soic и ssop, и как ухаживать за “вечным” жалом

Но от одного жало мало что зависит, важно какой инструмент мы используем и какие припои и флюс

Не будем углубляться в дебри а постараемся рассмотреть поверхностно.

Флюс вещество, предназначенный для удаления оксидов с поверхности под пайку.Имеют три состояния: твердое, жидкое и пастообразное. Также бывает активным и неактивным. Активные нужно обязательно смывать. Неактивные я тоже смываю чтобы было эстетичней, и спалось спокойней.

Обычно начинающим достаточно вот такого неудобного минимального наборщика.

Далее немного о припоях.Обычно для пайки РЭК (Радио электронных компонентов) используют ПОС 60 (Припой оловянно свинцовой цифрой указывают содержание олово (в процентах) к свинцу) или его забугорные аналоги.Бывают с каналом канифоли и без нее (удобно использовать с каналом канифоли) благодаря такому припою я и забыл про канифоль, разного диаметра, для пайки удобно использовать диаметр не более 0.8мм.Существует еще такой тип как паяльная паста — механическая смесь порошка припоя, связующего вещества (или смазки), флюса и некоторых других компонентов.(со слов википедии) очень удобно для запайки чего нибудь однотипного, многоногого и безногого

Во многих отраслях промышленности и производстве используют флюс для пайки микросхем, который служит неотъемлемым атрибутом неразъёмного характера соединения твёрдых материалов между собой. Для того чтобы обеспечить качественное соединение понадобятся специальные наборы, рабочие инструменты, а также расходные вещества в виде припоя и жидкого флюса для пайки микросхем. Согласно общепринятым правилам, материал должен иметь отличную природу низкой температуры плавления, а также малый удельный вес. Сочетание этих факторов позволит флюсу глубже проникать в структуру соединяемых металлических изделий, обеспечивая при этом прочность соединения.

Пайка и её особенности

Чтобы получить действительно качественное соединение нужно выдержать специальную температуру в зоне шва. В среднем этот показатель варьируется в пределах 50-100 градусов. Также учитывается то, что температурный порог необходимый для того, чтобы расплавился припой, значительно выше, чем просто для плавления обрабатываемого металла. Положительные качества пайки:

• полная герметичность соединенных деталей;
• высокая прочность соединений;
• значительная экономия времени и затрачиваемых сил, в сравнении со сварочными процессами;
• на местах спайки образуется специальный слой-пленка, которая противостоит коррозии и окислению металлов.

Разновидности флюсов

Флюс — это вещество, наносимое на место пайки или сварки, защищающее металл от окисления и улучшающее качество шва. Флюс способен кардинально изменить качество, в том числе ровность шва и его эстетические характеристики. Поэтому к выбору флюса нужно подойти с умом.

Здесь есть четкая связь с припоем. Чем легче плавится припой, тем лучше раскрываются свойства флюса. У флюса должна быть  температура плавления чуть ниже, чем у припоя. Тогда вы добьетесь качественного результата.

Производители предлагают флюсы для пайки двух разновидностей: активные и пассивные.

Химически активные

Химически активные флюсы содержат в своем составе кислотосодержащие вещества. Они, в свою очередь, способы уничтожить любой налет или признаки коррозии. В качестве кислотосодержащего может использоваться известная всем соляная кислота, хлористый цинк и др. Если не очистить место пайки от остатков флюса металл может испортиться и появится новая коррозия.

Химическая активность таких флюсов — это и достоинство, и недостаток одновременно. При неумелом использовании такие флюсы разъедают металл и текстолит, если применять их в радиоэлектронике

Не стоит забывать, что такие флюсы способны оставлять ожоги на коже, поэтому важно соблюдать технику безопасности. Зато при грамотном использовании активные флюсы удаляют любой налет и коррозию, позволяя улучшить качество работ

Мы не рекомендуем использовать химически активные флюсы в повседневной пайке. Они требуют внимания и опыта. А при пайке радиокомпонентов лучшее вообще не использовать данный тип флюса. Поскольку с большой вероятность он будет разъедать текстолит, и вы ничего не сможете исправить.

Химически пассивные

Химически пассивные флюсы используются очень часто. У них нет таких ярко выраженных окислительных свойств, как у химически активных, поэтому с ними проще работать. Химически пассивные флюсы удаляют жировой налет и небольшие загрязнения, но не коррозию. В составе таких флюсов есть органические компоненты, поэтому их можно применять при пайке радиоэлементов.

Химически пассивные флюсы защищают зону сварки от окисления и улучшают качество работы. Впрочем, как и химически активные.

Рекомендации по использованию паяльной кислоты

Чтобы разобраться, как правильно паять паяльной кислотой, следует ознакомиться с основными правилами. В первую очередь это касается безопасности. Здесь нужно быть максимально аккуратным, чтобы ничего не попало на руки и другие части тела. В лучшем случае, работать нужно в перчатках и защитной одежде с длинными рукавами. В домашних условиях эти правила выполняются не всегда, так что в основном нужно делать упор на аккуратность.

Вторым вредным фактором являются испарения от кислоты. Перед тем как паять паяльной кислотой, следует обеспечить хорошее проветривание для помещения. Это может быть естественная или принудительная вентиляция. В качестве дополнительной защиты стоит использовать респиратор или аналогичное средство. Здесь проблема состоит не только в том, что человек вдыхает пары, но и в том, что они имеют очень специфический резкий неприятный запах. В домашних условиях данная процедура может быть сложной для проведения.

Если вы размышляете, чем паять микросхемы, то паяльная кислота здесь явно не подходит. Все дело в агрессивности среды. В микросхемах используются относительно тонкие и мелкие металлические детали. При контакте с концентрированной паяльной кислотой мелкие контакты могут испортиться. Она просто выжжет их, так как тонкий металл легко разъедается. Ко всему прочему, паяльная кислота проводит ток. Если после спаивания не осушить плату достаточно хорошо, то ее может попросту замкнуть. Это же касается и остатков солей, которые могут образоваться на ней после использования данного флюса. Здесь не стоит рисковать даже с применением раствора.

Очередной рекомендацией будет обязательная очистка спаиваемой поверхности после работы. Кислота оставляет соли после своего применения. При эксплуатации изделия их наличие недопустимо, поэтому нужна обязательная механическая очистка.

Существует несколько разновидностей данного материала. В основном все касается пропорций, в которых производится кислота. Чаще всего она разбавленная, но для особо сложных случаев применяют и концентрированную. Если вам требуется использовать ее для стандартных процедур паяния и вы не знаете в какой пропорции лучше всего использовать флюс такого типа, то тогда стоит использовать стандартный вариант, которым является 10% раствор. Это самая популярная разновидность, с которой сталкиваются многие любители и профессионалы.