Флюс для пайки микросхем: виды составов и припоя

Паяльные пасты (тиноль) для пайки

Паяльная паста (тиноль) представляет собой композицию из припоя и флюса. Паста не заменима при пайке паяльником в труднодоступных местах, и при монтаже бескорпусных радиодеталей. Паста наносится лопаткой в нужном количестве на место пайки и затем прогревается электрическим паяльником. Получается красивая и качественная пайка. Особенно удобно ее применение при отсутствии опыта работы с паяльником.

Пасту можно изготовить самостоятельно. Для этого нужно выбрать марку припоя, подходящего для пайки требуемого металла. Далее напильником с крупной насечкой напилить из прутка опилок. Затем в подобранный из таблицы жидкий флюс для пайки добавлять, перемешивая опилки до получения состава пастообразного состояния. Хранить пасту нужно в герметичной упаковке. Срок хранения пасты не более полгода, так как опилки припоя со временем окисляются.

Как выполняется пайка медных труб

Прежде чем приступить к пайке, необходимо подготовить следующие инструменты и расходные материалы:

щетки с металлической щетиной для зачистки соединяемых поверхностей;
приспособления и инструменты, при помощи которых соединяемые детали будут нарезаться по требуемым размерам;
газовая горелка или паяльная лампа;
припой, который выбирается в зависимости от того, из какого материала изготовлены соединяемые детали;
бура, характеристики которой должны соответствовать требованиям ГОСТа 8429-77;
кисточки, необходимые для того, чтобы наносить флюс.
Флюс, припой и горелка – основные компоненты для пайки медных сплавов

Особое внимание следует уделить выбору газовых горелок, которые на современном рынке представлены в большом ассортименте. Такое приспособление, предназначенное для обеспечения полноценного разогрева основного металла и припоя, может быть оснащено автоматическим пьезорозжигом или изготовлено в классическом исполнении

Выбирать горелки, для розжига которых используется пьезоэлемент, стоит только в том случае, если такое устройство произведено под известной торговой маркой. В противном случае лучше приобрести обычную качественную горелку, которая обеспечит вам бесперебойную работу на протяжении длительного времени.

Зачистка места соединения перед пайкой

Сам процесс пайки с помощью буры, включая подготовительные процедуры перед его выполнением, удобнее всего рассмотреть на примере соединения двух труб, изготовленных из меди. Выполняется такой процесс в следующей последовательности.

Внутренние поверхности соединяемых труб тщательно зачищаются, для чего используется щека с металлической щетиной.
Наружную зачистку медных труб, выполняемую до образования металлического блеска их поверхностей, осуществляют при помощи наждачной шкурки.
После тщательной зачистки на внутренние и наружные поверхности наносится бура, для чего используется специальная щеточка.
Покрытые флюсом в месте будущего соединения медные трубы необходимо состыковать между собой. После этого можно приступать к пайке.
Перед началом процесса поверхности труб необходимо разогреть до требуемой температуры, для чего используется газовая горелка. Воздействовать пламенем на поверхности соединяемых изделий следует не менее 15–20 секунд.
После того как поверхности труб разогреты до требуемой температуры, в область пайки вводится припой, который расплавляется также под воздействием пламени газовой горелки. Наносить расплавленный припой на поверхности соединяемых деталей следует равномерно, чтобы обеспечить качество и надежность формируемого соединения.

Нанесение флюса на место пайки

После выполнения пайки с помощью буры следует выполнить контроль полученного соединения, для чего могут быть использованы разрушающие и неразрушающие методы. Чаще всего такой контроль выполняется при осмотре полученного соединения на предмет наличия внешних дефектов. Для выполнения такого осмотра, который позволяет выявить многие недостатки соединения, может использоваться увеличительная лупа.

Кислотные

По химическому составу жидкие флюсы подразделяются на активные (кислотные) и бескислотные.

Активные или кислотные флюсы, как понятно из названия, производятся на основе соляной кислоты. Самый распространенный способ – растворить в кислоте гранулы цинка.

Продаются и готовые жидкие флюсы, в состав которых нередко включены добавки, улучшающие их свойства.

Активные жидкие флюсы для пайки быстро растворяют пленку оксидов на поверхности материала, очищая при этом поверхность и от жиров или масел.

Сразу после воздействия кислотных жидких флюсов можно наносить на поверхность расплавленный припой с полной уверенностью, что соединение получится качественным.

Недостатком использования таких флюсов является то, что после пайки они продолжают активно воздействовать на материалы и постепенно разрушают их.

https://youtube.com/watch?v=IMj2aGwjlbU

Чтобы этого не произошло, остаток необходимо смыть водой или мягким щелочным раствором. Именно по причине высокой активности нельзя применять жидкие кислотные флюсы при монтаже электрических плат. Тонкие токопроводящие дорожки из фольги просто растворятся под действием кислоты.

Лучшие флюсы для пайки

Флюс Kingbo RMA-218 — обладает отличной консистенцией и смачиваемостью, практически не выделяет дыма при использовании. Это так называемый безотмывочный флюс, поэтому после пайки, смывать его с плат нет необходимости.

Данный вариант паяльного флюса отлично подходит, как для соединения проводов, так и для доводки припоя. Паять флюсом Kingbo RMA-218 можно как BGA компоненты, так и другие. При пайке данным флюсом не ухудшается надёжность соединения и не образуется коррозии.

Флюс Amtech RMA-223 — в отличие от своего предшественника, данный вариант флюса требует смывки после паяльных работ. Флюс RMA-223 имеет достаточно широкий температурный диапазон использования, а, следовательно, он удобен и универсален в работе.

Данный флюс хорошо убирает как оксиды, так и жировые отложения. Чаще всего такие отложения появляются со временем на некоторых электронных компонентах и дорожках печатных плат.

Флюс Amtech RMA-223 является отличным выбором и для новичков, и для профессионалов. Стоит он не дорого, а при пайке не выделяет вредных веществ и неприятного запаха. Паять данным флюсом очень удобно, особенно электронные компоненты. Флюс поставляется в шприце, поэтому он имеет очень удобный дозатор.

Плюсы и минусы применения

Это вещество необходимо для пайки. При его применении мастер может воспользоваться следующим:

Паяльная кислота доказала высокую эффективность в процессе использования.
Такой флюс может быть использован для труднообрабатываемых деталей.
Это вещество имеет доступную цену.
При необходимости флюс можно приготовить самостоятельно.
Таким способом не только можно очистить металл от окислов, но и предотвратить их дальнейшее образование на обрабатываемых поверхностях.

Запас паяльного жираИсточник svarkaipayka.ru

Последнее свойство особенно важно при работе с алюминиевыми деталями. Использование рассматриваемого вещества связано с недостатками, о которых нужно знать:

Это агрессивное химическое вещество. При неправильном использовании оно может повредить тонкие металлические детали.
В процессе использования возникает специфический резкий запах, который может быть неприятен.
При попадании кислоты на кожный покров, он может быть повреждён из-за того, что речь идёт об агрессивном химическом веществе.
В процессе пайки возникают испарения, которые могут проникнуть в дыхательные пути и нанести вред здоровью.

Чтобы эффективно применять рассматриваемое вещество, нужно помнить о его недостатках и учитывать при его использовании.

Олеиновая кислота, применяемая для приготовления флюсаИсточник morflot.su

Основные виды

Флюсы бывают активными (кислотными) и пассивными (бескислотными).

Первые активно воздействуют на верхний слой металла в процессе пайки, частично изменяя его химическую структуру, вторые просто смывают с поверхности окислы и создают тонкую пленку, препятствующую доступу кислорода.

Активные флюсы после применения необходимо смывать с поверхностей спаянных деталей, так как остатки вещества могут вызвать коррозию. Смывать можно водой с небольшим добавлением щелочи.

В качестве флюсов используют паяльную кислоту, канифоль, паяльный жир, флюс-пасты. От вида материала и его характеристик зависит качество пайки различных металлов.

Ведь для каждого конкретного случая, в идеале, нужно подбирать наиболее подходящий состав.

Флюс может входить в состав паяльной пасты или быть запаянным в полую трубку из припоя, чтобы повысить удобство производства паяльных работ.

В продаже имеется множество готовых флюсов для пайки в твердом, жидком и гелеобразном состоянии. Если же понадобилось срочно выполнить паяльные работы, а расходных материалов под рукой не оказалось, можно приготовить такой состав самостоятельно, используя подручные средства.

Порядок применения

Перед тем как начинать пайку флюсом, необходимо разобраться с тем, как его применять. Процесс применения будет зависеть от того, какая разновидность легкоплавкого состава применяется:

При использовании твёрдых припоев (оловянный прут) требуется окунуть паяльник в тело реагента и зацепить небольшое количество припоя.
Если используется жидкая готовая смесь, её можно наносить с помощью кисточки.
При работе с пастой требуется наносить её на место соединения палочкой, зубочисткой.

Также нельзя забывать про зачистку поверхности от окисления.

Весь процесс применения легкоплавкого вещества можно разделить на несколько этапов:

Изначально поверхности зачищаются.
После зачистки наносится слой флюса.
С помощью паяльной станции разогревается соединяющий состав и детали.

Далее необходимо дождаться застывания шва и дополнительно обработать его.

Без специального состава соединить контакты не получится. Опытные мастера предлагают новичкам выполнить работу без флюса и посмотреть результат — работа займет гораздо больше времени, шок быстро отвалится. Наилучшим дополнительным материалом для спайки считается чистое олово. Однако это не дешёвый металл и его используют в соединении со свинцом.

Глицериновый флюс

Точно так же, как делался спиртоканифольный, можно сделать глицериновый флюс своими руками. Здесь вместо этилового спирта будет использоваться глицерин, который добавляется в таких же пропорциях. Канифоль здесь будет растворяться дольше, но зато сам состав для пайки, сделанный своими руками, окажется гуще, чем спиртоканифольный, а значит и работать с ним легче.

Можно и вовсе сначала растворить канифоль в спирте, а потом этот состав смешать с глицерином, так качество состава только увеличится. Но такой состав для пайки, сделанный своими руками, придется отмывать после применения.

Канифоль тоже можно изготовить своими руками — из смолы хвойных деревьев, переплавив их.

Соляная и фосфорная кислота

Очень эффективный флюс получается, если растворить в соляной кислоте гранулы цинка. Для этого концентрированную кислоту нужно разбавить в равных долях с водой и залить этим раствором гранулы, помещенные в стеклянную посуду. Для полного растворения потребуется цинк из расчета 412 г на 1 л соляной кислоты.

Процесс растворения будет сопровождаться бурным выделением водорода из кислоты, поэтому приготовлением лучше заниматься в помещениях с очень хорошей вентиляцией и вдали от открытого огня.

При помощи полученного из соляной кислоты флюса успешно паяют стальные заготовки. Если в раствор добавить нашатырь (столько же, сколько цинка), то использовать такой состав можно при пайке совершенно любых металлов и сплавов.

Хороший флюс – фосфорная кислота. Ее используют при пайке нихрома и нержавеющей стали.

Основные технические характеристики

Выпускаться флюс, маркированный подобным образом, может разными производителями. Но состав у него, конечно же, всегда одинаков. Разработано это вещество было Ленинградским технологическим институтом. Отсюда и его маркировка — ЛТИ.

Представляет собой ЛТИ-120 темную жидкость, поставляемую на рынок в бутылях, канистрах или флаконах. Относится он к группе коррозионных, низкотемпературных, активированных флюсов. В некоторых случаях допускается присутствие в жидкости небольшого количества коллоидных образований.

Водой с поверхности деталей это вещество в процессе работы не смывается. Температурный интервал у флюса ЛТИ-120 составляет 160-350 градусов. Припои при использовании этого вещества могут применяться как мягкие оловянно-свинцовые, так и серебряные (при условии полного удаления флюса по окончании работы). Температурой наибольшей активности этого средства является 250…300 °С.

В воде флюс паяльный ЛТИ-120, таким образом, не растворяется. Относится он при этом к классу нейтральных. То есть после пайки удалять его остатки обычно не требуется. Но при необходимости смыть его с поверхностей, конечно же, можно. Использовать для этого нужно ацетон или спирт. Некоторые мастера смывают этот флюс и просто с помощью дешевой водки.

Где еще может быть применена смола?

Использование древесной смолы в качестве добавки в краски, ускоряет их высыхание. В электротехнике можно встретить кабеля, переложенные бумагой, пропитанной смолами. Низкая диэлектрическая проницаемость канифоли позволяет использовать ее для пропитки и создания изолирующего слоя между проводами высокого напряжения.

Автомобиль имеет несколько узлов, которые ремонтируются пайкой, особенно часто приходится приводить в порядок радиатор, устраняя протечки.

В пожарный предохранитель вставляют канифоль. Она плавится при повышении температуры нагрева устройства, размыкая цепь и защищая оборудование от перегрева.

Знаком с натуральным продуктом и смычковый инструмент. Музыканты перед каждым концертом натирают смычок канифолью. Натирание придает поверхности способность вызывать мелкие колебания при скольжении по струне. Звук получается глубже, насыщеннее. В домашних условиях можно воткнуть булавку в дерево и привязать к ней нитку. Достаточно провести по натянутой нити куском смолы и булавка «запоет».

Начальник участка ремонта радио и электронного оборудования Сердюков И. П.: «Канифоль добавляют в составы флюсов из минеральных масел и других веществ, предназначенных для пайки меди и бронзы. Она ослабляет антикоррозионную реакцию, и окисная пленка удаляется быстрее, при температурах ниже 450⁰. В домашних условиях приготовить флюс для меди можно растерев в порошок канифоль, и смешав ее с вазелином, растворить на паровой бане. Можно варить чистой смолой, окуная в нее паяльник».

Как сделать самостоятельно

Многие домашние мастера предпочитают своими руками готовить спирто-канифольный флюс. В этом случае они уверены в содержимом, да и процесс занимает несколько минут.

Сначала смолу нужно тщательно измельчить. Чем лучше это сделать, тем быстрее произойдет равномерное распределение всех веществ в растворителе. В результате получится качественный спирто-канифольный флюс.

Можно кусочек завернуть в плотную ткань. Некоторые паяльщики советует взять целлофан, хотя он обладает меньшей прочностью. При последующих процедурах может порваться.

Завернутую канифоль кладут на прочный стол, затем методично разбивают молотком до порошкообразного состояния. Самые ловкие мастера умудряются применять для измельчения обычные мясорубки.

Что такое флюс и его ключевые особенности

Основным предназначением флюса является применение при спаивании нескольких материалов. Структура состоит из легко сплавных материалов, которую возможно изготовить самостоятельно. Флюс для пайки служит для соединения изделий, путем выдержки определенной температура на уровне шва. В зависимости от структуры и твердости вещества, температура пайки начинается от 50 ⁰C и достигает 500 ⁰C. Температурные показатели припоя учитываются выше, чем материала, только тогда возможно начинать процесс пайки.

Выбор подходящей структуры зависит от нескольких факторов, флюс для пайки подразделяется на множество структур. Основные параметры:

Температура процесса пайки.
Вид металла.
Температурные режимы работы вещества.
Поверхности близлежащих деталей к изделию.
Устойчивость материала к коррозии, защита поверхностей от окисления и его прочность.

Состояние делится на твердые, имеющие порог к высокой температуре и мягкие, когда флюс плавится при низких температурах. Для того, чтобы разобраться, что такое флюсы необходимо изучить все свойства и предназначение материала.

Предназначение

Процесс пайки тугоплавкими видами припоя происходит при температурах более 500 ⁰С. За счет воздействия температур и свойств вещества, результатом получается прочный вид соединения. Недостаток применения заключается в том, что возможен перегрев детали, некорректная работа после сборки.

Флюс паяльный применяется как легко сплавная разновидность, в сфере монтажа радиотехники и других мелких работ. Температурные режимы работы составляют до 500 ⁰C, что позволяет не портить соединения и платы. Основные примеси при работе – свинец и олово. Сверх легкоплавкие виды используются при работе с транзисторами и других соединений, температура поверхности окисления не достигает 150 ⁰С.

Флюс для пайки микросхем

Флюс для пайки тонких поверхностей используется в легко сплавном виде, твердотельные, объемные детали пропаиваются твердыми типами припоев. Зачем нужен флюс и основные требуемые характеристики

Высокие показатели теплообмена, проводимости электрического тока.
Прочное соединение.
Допустимый размер растяжки.
Устойчивость к процессам коррозии материалов.
Показатели температуры плавки должны отличаться от размягчения материала.

Распространенной формой для производства вещества спайки является прут из олова, диаметр сечения применяется от 1 до 5 мм. Существует несколько других видов, такие как проволочные катушки, трубочки с канифолью, ленты и другие.

Существуют припои многоканальные, конструкция изделия состоит из некоторых материалов, используется для более надежной пайки. Продаются данные изделия в спиралевидной форме, содержатся в колбах и смотках. Пайка электро схем происходит с использованием трубочной разновидности состава. За счёт наличия смолы канифоли, соединение материалов меди, серебра или латуни происходит значительно надежнее.

Что мы должны знать о флюсе?

Флюс предназначен для повышения качества процесса спаивания припоем двух металлических поверхностей и при нагревании очищает поверхности от оксидных и жирных пленок. Хороший флюс должен иметь низкую температуру плавления и малый удельный вес. Перед моментом плавления припоя он должен успеть растворить окислы и не проникать вглубь паяного соединения в процессе пайки. Флюс должен хорошо растекаться и смачивать поверхность припоя и металла в месте пайки .

На пятом месте самый популярный флюс всех времен и народов, муза музыкантов, дар природы

, ее величество канифоль. Канифоль бывает живичная (из живицы хвойных пород деревьев, почти не имеет жирных кислот), экстракционная (экстрагирование бензином хвойных опилок, содержит больше жирных кислот, чем живичная) и таловая (остатки после сульфатоцеллюлозного производства мыла).

На четвертом месте многими любимый спирто-канифольный флюс СКФ или ФКСп (флюс паяльный спирто-канифольный). Он состоит на 60-80 % из спирта и на 20-40 % из канифоли. Такую смесь можно приготовить дома своими руками. Например многие просто крошат канифоль в спирт в соотношении примерно 1 к 3. Удобно применять в шприце с иголкой. Но при хранении в неплотно закрытом шприце начинает подсыхать на иголке и перестает течь.

Достоинства:

доступный и популярный неактивный флюс, удобно наносить, дымит не сильно.

Недостатки:

при нагреве, спирт начинает бурно испаряться и шипеть.

Что паять:

медные провода, позолоченные и посеребренные контакты микросхем и радиоэлементов, латунь, цинк.

Чем смывать:

спирт, растворители, бензин, спирто-бензиновая смесь.

Итак мы подобрались к Топ 3 лучших флюсов для пайки. На призовых местах я расположил профессиональные флюсы, которые в обычной жизни могут и не пригодиться. А вот в ремесле – очень нужны.

Разновидности

Перед тем как делать флюс для пайки своими руками, нужно определить, какие нужны. К примеру, низкотемпературные, которые начинают плавиться при нагреве до 450 °C. А есть высокотемпературные, что плавятся, только когда нагреются выше 450 °C.

Делятся они и по составам:

Нейтральные подойдут под легкоплавкие припои, меди. К ним относятся воски, стеарин, канифоли.
Слабокоррозийные средства для пайки делаются из канифоли, жиров, воды, спиртов, слабых кислот. Канифоль помогает активным компонентам не вызвать быструю коррозию металлов.
Сильнокоррозийные смеси имеют в составе высокоактивные компоненты, иногда даже агрессивные, к примеру, фториды, хлориды, кислоты и т

д
Такие обычно продаются в виде гелей или паст, так как их важно наносить и использовать осторожно, ведь можно испортить качество спайки.

Также средства для пайки можно поделить на группы по агрегатному состоянию:

Твердые, к примеру, канифоль.
Жидкие, такие как паяльная кислота.
Пасты и гели, которые имеют комбинированные составы.

Не для каждого вида можно изготовить средство своими руками в домашних условиях, но для самых распространенных рецепты есть. Их и рассмотрим далее.

Как приготовить активный флюс дома быстро

Чтобы быстро приготовить порцию активного флюса возьмем обычную столовую ложку как емкость для смешивания и нагрева. В ложку отломим небольшой кусочек канифоля, примерно до половины объема ложки. Измельчать в пыль не обязательно, от нагрева сам растворится. Далее добавляем примерно 1/4 чайной ложки лимонной кислоты. Это как раз и есть самый активный компонент в составе. Теперь капаем пипеткой 4-5 капель глицерина. И в завершении добавляем вазелин, примерно 1/2 чайной ложки. Нагреваем полученный состав на газовой конфорке. До полного растворения. Помешиваем, все растворится очень быстро. Немного остудив, набираем активный флюс в шприц или любую другую удобную емкость для вас.

Чем заменить припой в домашних условиях

Хорошей заменой паяльной кислоте будет жир паяльный, так же можно использовать пасту ВК 10, флюс — пасту с канифолью, если нет возможности приобрести данные составы в магазине, а паять необходимо срочно, по можно использовать таблетку аспирина (российская ацетилсалициловая кислота). Импортным аспирином не пробовал. Место пайки периодически натирают таблеткой, она немного крошиться и при пайке плавится и хорошо снимает окислы, жировые и другие пленки в месте пайки.

Так же можно воспользоваться лимонной кислотой или уксусной эссенцией.

И конечно необходимо иметь опыт работы с паяльником и производством пайки. Место работы должно хорошо проветриваться, ни в коем случае не вдыхать выделяющиеся пары и дым от пайки.

Место пайки надо потом промыть. Хорошо использовать этиловый спирт и зубную щетку.

Вместо паяльной кислоты можно использовать бытовые вещества например:

Сильные моющие средства, как правило для унитазов;
Аспирин (таблетки);
Канифоль со спиртом (получится самодельная кислота, аналог той что можно купить);
Можно попробовать концентрат уксусной кислоты.

Ведь цель кислоты удалять пленку которая защищает металл от естественного процесса коррозии

Важно знать, если для одного металла флюс «сработал» — это не означает, что другой он облудит без проблем

Еще важно промывать спаиваемые детали в конце работы, так как процесс окисления продолжается и кислота может «съесть» соединение. Кислоту можно заменить паяльным жиром, вариант рабочий, правда как и кислота, паяльный жир тоже довольно агрессивный

Кислоту можно заменить паяльным жиром, вариант рабочий, правда как и кислота, паяльный жир тоже довольно агрессивный.

Аспирин перед тем как заливать водой, надо раздробить почти до состояния порошка, растворение должно быть полным, без кусков.

Некоторыми чистящими средствами можно заменить паяльную кислоту, например чистящее средство для унитазов (а так же раковин, ванн и.т.п, включая изделия из стекла, стали) «Солита»

Так же паяльную кислоту можно заменить уксусной кислотой, можно лимонной, правда эффект будет чуть хуже, чем при работе с паяльной кислотой, но заменить можно.

Что можно использовать вместо канифоли?

Обязательным компонентом, участвующим в процессе пайки, является флюс. Таковым его сделали следующие свойства:

способность растворить на поверхности металла оксидную пленку и удалить ее вместе с загрязнениями из рабочей зоны;
явное ускорение процесса с одновременной защитой места пайки от окисления;
возможность получения более качественного соединения из-за улучшения растекаемости припоя.

Самым востребованным флюсом, в производственных масштабах и в любительских мастерских, является канифоль – светло-желтая стеклообразная смола.

малый удельный вес и низкая температура плавления;
способность полностью расплавляться и не «вытекать» с места проведения работ;
при температуре, когда припой еще не плавится, канифоль уже растворяет вредные окислы;
равномерное покрытие места пайки (надежная защита на все время рабочего процесса от окисления);
являясь нейтральной, она не соединяется с металлами и самим припоем;
при пайке продукты разложения и окислы канифоли легко вытесняются припоем;
легкое удаление оставшихся излишков после окончания работы.

При срочной необходимости выполнить пайку в отсутствии канифоли приходится решать вопрос замены флюса на подручные материалы. На вариантах замены, подсказанных практикующими мастерами, остановимся подробнее.

1. Аспирин. Самый доступный вариант, так как любая аптечка укомплектована этим средством. Для хорошей пайки желательно получить сильно концентрированный раствор (на воде или спирте) ацетилсалициловой кислоты. Правда, пайка сопровождается выделением неприятного сильного запаха, так что следует предусмотреть хорошую вентиляцию или проветривание.