Припой для пайки жидкий: Самые лучшие флюсы для пайки

Флюс для пайки. Как сделать жидкую канифоль?

Флюс — это вещество, как органическое так и неорганическое, которое обеспечивает удаление окислов спаиваемых проводников, уменьшает силу поверхностного натяжения, а также улучшает равномерность растекания расплавленного припоя. Кроме своего основного назначения флюс может защитить контакт от воздействия окружающей среды, но следует заметить что данным свойством владеют не все виды флюсов.

В зависимости от потребности, флюс может быть в виде жидкости, порошка или пасты.

Производятся также паяльные пасты, содержащие частицы припоя вместе с флюсом, а все современные припои представляют из себя трубку из припоя внутри которой находится флюс-заполнитель.

По температурному режиму и интервалу активности, флюсы можно разделить на низкотемпературные (до 450 градусов) и высокотемпературные (больше 450 градусов).
Кроме того флюс может быть водным и безводным.

По химическим свойствам все флюсы можно разделить на кислотные (активные) и бескислотные. Кроме того существуют еще активированные и с антикоррозийной защитой.

Активные флюсы в основном состоят из соляной кислоты и хлористых или фтористых металлов.
В качестве активного флюса давно применяется аптечный препарат — ацетилсалициловая кислота (аспирин).
Эти флюсы очень интенсивно растворяют окисленный слой на поверхности металла, и пайка сразу становится качественной и прочной, но остаток флюса после пайки вызывает интенсивную коррозию соединения и основного металла в будущем. Поэтому рекомендуется смывать все остатки флюса которые остались на месте пайки.

При пайке радиоэлектронных элементов применение активных флюсов не допустимо, так как с течением времени их остатки все равно разъедают место пайки тонких радио элементов.

Бескислотные флюсы, в основном это канифоль и флюсы, приготовленные на ее основе с добавлением спирта, скипидара или глицерина.
В процессе пайки канифоль очищает поверхность от окислов, а также защищает ее от окисления. При температуре 150 градусов канифоль растворяет окислы свинца, олова и меди, очищая их поверхность в процессе пайки и паяное соединение становится блестящим и красивым. Но самое главное, в отличии от активных флюсов, канифольные флюсы не вызивают коррозии и разъедания метала.
С помощью канифольных флюсов паяют медь, бронзу и латунь.

Активизированные флюсы, в главном кроме того, состоят из канифоли в которую прибавляют небольшое количество солянокислого либо фосфорнокислого анилина, салициловой кислоты либо солянокислого диэтиламина.

Данные флюсы используют при пайке основной массы металлов и сплавов (железо, сталь, нержавеющая высококачественная сталь, медь, бронза, цинк, нихром, никель, серебро), даже оксидированных элементов из медных сплавов в отсутствии подготовительной зачистки.

Активированными флюсами считаются флюсы ЛТИ, в состав которых входит этиловый спирт (66 — 73%), канифоль (20 — 25%), солянокислый анилин (3 — 7%), триэтаноламин (1 — 2%). Флюс ЛТИ дает отличные итоги при применении оловянистых припоев ПОС-5 и ПОС-10, обеспечивая завышенную крепкость спаянного соединения.

Антикорозийные флюсы используют для спаивания меди и медных сплавов, константана, серебра, платины и ее сплавов. Они содержат внутри себя фосфорную кислоту с прибавлением разных органических соединений и растворителей. В состав некоторых противокоррозийных флюсов входят органические кислоты. Остатки данных флюсов не вызывают коррозии.

ВТС-флюс, к примеру, состоит из 63% тех. вазелина, 6,3% триэтаноламина, 6,3% салициловой кислоты и этилового спирта. Остатки флюса убирают протиркой детали спиртом либо ацетоном.

Защитные флюсы защищают раньше очищенную плоскость металла от окисления не оказывают хим действия на сплав. К данной группе относятся неактивные мат-лы: воск, вазелин, оливковое масло, сладкая пудра и др.

Для пайки твердым припоем углеродистых сталей и чугуна используют буру (тетраборат натрия), которая выглядит как белый кристаллический порошок.
Плавится бура при температуре — 741° С.

Для пайки латунных деталей серебряными припоями в качестве флюса  применяют смесь 50% хлористого натрия (поваренной соли) и 50% хлористого кальция. Температура плавления смеси составляет — 605° С.

Для пайки алюминия можна применять флюсы которые обычно содержат 30—50% хлористого калия.

Для пайки нержавеющей стали, твердых и жароупорных сплавов, медно-цинковыми и медно-никелевыми припоями используется смесь, состоящая из 50% буры и 50% борной кислоты, с прибавлением хлористого цинка.

Активные флюсы смывают при помощи волосяной щетки либо обыкновенной зубной, применяя тёплую воду либо спирт.

Для пайки медных проводников, а часто как раз такие используются в электрике и электронике, надежным средством в виде флюса станет работать «жидкая канифоль».
Для тех кто не в курсе это сосновая смола — чистый экологический продукт.

Как самостоятельно приготовить жидкую канифоль?

1.Перебиваем кристалл канифоли в пыль с помощью толчена или завернув в ткань и постукав молотком. В больших масштабах некоторые умельцы умудряются применять советскую ручную мясорубку. Средства неважны, главное добиться однородной мелкой пыли из канифольных кристаллов.

2. Всю пыль надо залить спиртом с отношением 1:1.5 (канифоль: спирт).
Это удобно сделать пользуясь той же бутылочкой от спирта.
В аптеке можно купить спирт с салициловой кислотой, что сам по себе такой раствор может послужить флюсом, и хоть там процент салициловой кислоты очень малый но такой «спирт» будит оптимальным вариантом для усиления нужных свойств флюса.
Дальше в половинку бутылочки спирта высыпаем канифоль до тех пор пока не появится нужное отношение составляющих и смотрим чтоб примерно 1/5 бутылки осталась свободной!

3. Закрываем нашу бутылочку (или другую емкость) и ставим в емкость с теплой водой (60-80C) когда нагреется раствор начинаем интенсивно взбалтывать раствор, что бы он растворился в однородную массу. В горячей воде это получится гораздо лучше и быстрее.

Дальше полученный флюс разливают по шприцам для удобства применения, ну или же в бутылочки с кисточкой, как из под лака для ногтей.

Как сделать флюс своими руками

Флюс представляет собой не что иное, как соединение, органического или неорганического происхождения, которое предназначено для ликвидации оксидов на поверхности спаиваемых материалов, уменьшения силы поверхностного натяжения, увеличивания равномерности распространения плавленого припоя.

Припой – это металлический сплав, при помощи которого осуществляется спаивание двух материалов. Этот легкоплавкий сплав можно приготовить самостоятельно, зная принципы связывания различных материалов посредством температурного воздействия.

Разновидности

Соединить материалы возможно воздействием конкретной температуры на область шва. В зависимости от типа материала данный показатель находится в диапазоне от 50°С до 500°С и более. Температура плавления  флюса должна составлять большую величину, нежели температура плавки металлов, которые необходимо спаять.

Выбор флюса обусловлен такими параметрами, как:

✒ Характеристики материалов, которые необходимо соединить;

✒ Температуры плавки припоя и соединяемых металлов;

✒ Размеры поверхностей;

✒ Прочность и стойкость к коррозии.

Флюсы классифицируются на 2 группы – твердые, имеющие высокую температуру плавки, и мягкие с низким температурным порогом.

Также флюсы отличаются по своему физическому состоянию. Они имеют различные формы выпуска: жидкую, пастообразную либо в виде порошка. Имеются и специализированные пасты, которые содержат частички припоя вместе с флюсом, а современные легкоплавкие сплавы являют собой трубочку из припоя, которая заполнена флюсом.

Флюсы различаются и по составу: бывают на водной основе и без содержания воды. В зависимости от химических свойств подразделяются на: кислотные и бескислотные. Кроме этого, бывают активированные флюсы, а также составы, обладающие антикоррозийными свойствами.

Как сделать флюс для пайки самостоятельно

Самым легким методом изготовления флюса самостоятельно считается использование канифольно-спиртовой базы. В сосуд насыпается порошок канифоли, далее он заливается раствором спирта. Спустя время спирт испарится, и флюс приобретет тягучую консистенцию, которая будет удобной для использования при спайке металлических элементов.

Для приготовления флюса, который можно применять для пайки стальных и медных компонентов, используют ацетилсалициловую кислоту, размешенную в лимитированном объеме воды, ацетона либо спирта. В итоге получается жидкий флюс. Его лучше хранить в бутылочке от лака, а при нанесении применять кисточку.

Как правило, для спаивания радиотехнических проводов, в качестве припоя используются небольшие прутики, диаметр которых не превышает 2 мм.

Для изготовления такого припоя следует взять емкость и на дне сделать микроотверстие. Далее необходимо расплавить оловянно-свинцовый сплав и вылить в сосуд. Емкость в этот момент должна быть расположена над металлическим листом. Затем необходимо дождаться застывания прутиков. После этого можно разрезать их на кусочки нужного размера.

Зачем нужна канифоль для пайки: свойства, применение и заменители

В процессе пайки на поверхности припоя и деталях образуется окисляющая пленка, негативно влияющая на процесс соединения. Для ее разрушения применяется канифоль или аналогичный ей тип флюса. Технология пайки зависит от правильности подготовки деталей, расходного материала и анализа их свойств.

Что такое канифоль: преимущества и недостатки

Это самый распространенный вид флюса. Основной материал изготовления – смола хвойных деревьев с незначительным добавлением других веществ. Канифоль может быть в твердом виде, жидком или гелеобразном. Традиционно применяется материал в первом состоянии.

Основные требования к составу и свойствам изложены в ГОСТ 19113-84. Преимущество – устранение оксидного налета при незначительных температурах от 150°С. Материал обладает диэлектрическими качествами, которые не сказываются на проводимости тока соединения.

Преимущества флюса:

  • низкая стоимость и доступность;
  • оптимальная температура плавления — 150°С;
  • применяется для всех видов пайки;
  • не изменяет своих свойств под воздействием влаги, не растворяется в воде, спирте, ацетоне;
  • не оказывает негативного влияния на здоровье, использовать защитные средства не обязательно.

Основной недостаток – гигроскопичность. Это может привести к ржавлению мест пайки. Выход – применение дополнительных защитных составов. Невозможно соединение канифолью и припоем нержавеющих металлов, затруднено повторное использование, так как структура вещества после температурного воздействия изменяется.

Как сделать жидкую канифоль

Одним из недостатков флюса в твердом состоянии является проблема дозированного применения. Это актуально для небольших по размерам мест пайки. Решение – изготовление жидкой канифоли.

Для производства потребуется спирт, желательно с содержанием салициловой кислоты. Также нужна ступка, пестик или аналогичные им приспособления. С их помощью канифоль растирается до порошкообразного состояния.

Порядок действий:

  1. Заполнить твердым флюсом открытую емкость.
  2. Измельчить его до состояния порошка.
  3. Полученную смесь залить спиртом в отношении 1:1,15 (порошок канифоли/спирт).
  4. Емкость закрывается и ставится в горячую воду. Температура – до +80°С.
  5. В процессе разогрева раствор необходимо взбалтывать для однородности массы.

Полученную жидкость рекомендуется разлить в шприцы. Это облегчит процесс дозированного поступления канифоли в место пайки. Альтернатива – применение обычной кисточки для обработки.

Чем можно заменить

Вероятность отсутствия канифоли в близлежащем магазине или на радиорынке мала. Но иногда, во время большого объема работы дома, флюс может закончиться. Чтобы избежать длительных поездок, можно рассмотреть альтернативные варианты замены.

Флюсы из подручных средств:

  • Таблетка аспирина. Это не агрессивная ацетилсалициловая кислота. Для приготовления раствора нужно растолочь таблетку и разбавить ее с водой. Недостаток – во время работы возникает неприятный запах.
  • Природный жир. Так же является растворителем оксидной пленки. Неудобен в работе из-за своей консистенции.
  • Древесная смола. По свойствам максимально приближена к канифоли. Для повышения эксплуатационных качеств рекомендуется добавить растолченную таблетку аспирина.
  • Янтарь. Применять нецелесообразно, так как его стоимость значительно выше традиционных флюсов.

Кроме жира, все остальные вещества перед применением подготавливаются – очищаются от грязи и пыли, обработаются водой.

Технология пайки с канифолью

Для создания оптимального по качествам контакта выполняется ряд правил. Рабочий стол должен иметь хорошую освещенность, отсутствуют предметы, препятствующие работе. Помещение проветривается, температура комнатная.

Правила пайки помощью канифоли:

  • Чистота контактов. Их поверхность обрабатывается ножом, наждачной бумагой. Это необходимо для устранения окисления.
  • Лужение паяльника – его жало покрывается слоем расплавленного флюса.
  • Соединение с припоем осуществляется сразу после лужения.

В видеоматериале подробно рассказывается об «азах» пайки с помощью канифоли:

Флюс для пайки СКФ спирто-канифольный 30мл REXANT 09-3640

Флюс для пайки СКФ 09-3640

Флюс для пайки СКФ спирто-канифольный для удаления оксидов с поверхностей,  улучшения растекания жидкого припоя и защиты от действия окружающей среды при пайке печатных плат и радиокомпонентов.

Применение

Для пайки деталей или поверхностей припоями оловянно-свинцовой группы, нихрома при температурном диапазоне (290-350°С). После пайки смывка не обязательна.

  • состав: спирт этиловый, канифоль сосновая
  • емкость: 30мл.

Меры предосторожности: при попадании на кожу необходимо промыть мыльной водой; хранить в плотно закрытой таре в местах, недоступных для детей; избегать воздействия тепла и прямых солнечных лучей.

Флюс для пайки СКФ спирто-канифольный 30мл REXANT
Изображения и характеристики данного товара, в том числе цвет, могут отличаться от реального внешнего вида.
Комплектация и габариты товара могут быть изменены производителем без предварительного уведомления.
Описание на данной странице не является публичной офертой.

Флюс для пайки СКФ спирто-канифольный 30мл REXANT — цена, фото, технические характеристики. Для того,
чтобы купить Флюс для пайки СКФ спирто-канифольный 30мл REXANT
в интернет-магазине prestig.ru, нажмите кнопку «В КОРЗИНУ» и оформите заказ, это займет не больше 3 минут.
Для того чтобы купить Флюс для пайки СКФ спирто-канифольный 30мл REXANT оптом, свяжитесь с нашим
оптовым отделом по телефону +7 (495) 664-64-28

  • ожидается

    Щелковская.

    Пункт самовывоза

  • в наличии

    Щелковская.

    Магазин

  • ожидается

    Удаленный склад (доставка +2 дня)

Как правильно выбрать флюс. Обзор флюсов для пайки.

Сегодня на прилавках радиорынков и магазинов для электроники можно встретить огромное количество различных по назначению и цене флюсов для пайки.

Производители флюсов предлагают продукцию действительно высокого качества, но найти ее на рынке довольно трудно. Количество и варианты подделок просто поражают своим разнообразием. Даже если вам повезло, и вы нашли оригинальный продукт, то его стоимость будет существенно отличаться от стоимости подделки. Большинство потенциальных покупателей после сравнения цен решают сэкономить и поискать более дешёвый флюс. Мастера же подбирают под свои требования оптимальный набор паяльной химии, устраивающей их по техническим параметрам и цене. Но для этого им приходится перебирать неизвестные флюсы и путем опытов подбирать наиболее подходящий вариант для той или иной работы.

Практически на каждом углу продаются сотни наименований дешевых флюсов с высокими показателями заявленных параметров на этикетке. Но внутри упаковки вас может ожидать совсем неприятный сюрприз.

А сейчас давайте разберемся, как разводят флюсы и как это влияет на их технические характеристики.

Канифоль вместо флюса

Представьте ситуацию: вы купили суперфлюс, открываете тюбик, а там вместо качественного флюса находится низкокачественная канифоль (отходы после производства канифоли). Притом эта же канифоль еще и очень сильно разбавлена каким-то загрязненным техническим вазелином.

Паять или залудить такой смесью просто невозможно. Так называемый «флюс» начинает «убегать» из места пайки. В результате получаем незаслуженные выводы, некачественную «холодную» пайку, а контактные площадки и дорожки из-за перегрева мгновенно отваливаются от платы.

Разбавленный кислотой флюс

Очень часто в уже и без того некачественный флюс добавляют кислоты (лимонная, ортофосфорная) или хлориды (хлорид цинка). По сравнению с канифолью картина сразу меняется – всё лудится и паяется. Создается впечатление, что флюс просто супер, но паять таким флюсом электронные платы нельзя. Очень трудно, а иногда практически невозможно удалить остатки кислоты, особенно из-под SMD-элементов. Кислота может оставаться даже внутри пайки, в порах припоя.

В результате, через месяц-два пайка с кислотой (или хлоридом цинка) рассыпается в порошок вместе с выводами радиоэлемента. Ремонт потом будет очень и очень трудоемкий, а иногда он и вовсе невозможен.

Разбавленный глицерином флюс

Случается и такое, что во флюс щедро льют глицерин. Глицериновый флюс паяет замечательно, он дешевый и его много, но попробуйте покрыть им плату. А потом измерьте сопротивление текстолита платы. Вот так незадача: он проводит ток от единиц до десятков Ом там, где проводить не должен. Даже если вы пытаетесь отмыть глицерин, а он смывается легко, то «проводимость» платы все равно останется! Глицерин впитывается в текстолит (сопротивление текстолита, не покрытого медью — от 10 до 50 Ом). Для большинства устройств это просто неприемлемо. «Глючить» будут даже самые простые и банальные схемы. Чтобы хоть как-то заставить устройство работать, попробуйте процарапать иглой текстолит между дорожками.

Вывод: глицерин, кислоты, хлориды в безотмывочных флюсах для работы с радиоэлектроникой, компонентами BGA и SMD применяться не должны.

Основные требования к качественному флюсу для работы с выводными элементами, BGA и SMD:

  • отсутствие коррозионной активности
  • хорошие лудящие свойства
  • высокая смачивающая способность
  • отсутствие кипения при нагреве до рабочей температуры
  • отсутствие электропроводимости
  • легкость удаления остатков при необходимости
  • поддержка бессвинцовых и свинецсодержащих припоев
  • безотмывочная технология пайки (остатки можно не смывать)
  • удобство нанесения (гель, паста)
  • доступная цена.

А теперь давайте посмотрим, что же нам предлагают на рынке.

Всем вышеперечисленным требованиям отвечают флюсы торговой марки CHIPSOLDER FLUX.

Также достаточно качественными являются флюсы серии SP (SP-10+, SP-15+, SP-18+, SP20+, SP30+).

В их составе не обнаружено кислот, хлоридов или глицерина. Флюсы SP доступны в разной консистенции: паста, гель, жидкие (L-NC-3200, L-NC-3600). Они не проводят электрический ток, а смывать остатки совсем необязательно.

Данные флюсы соответствуют всем заявленным нормам и проверены при пайке выводных деталей, проводников, BGA и SMD-элементов, а также чувствительных солнечных панелей.

Характеристики флюсов и их особенности

Давайте сейчас некоторые из них рассмотрим поподробнее.
Для начала разберемся с названием. Что же обозначают все эти большие буквы?

  • G (gel) — флюс гелеобразный.
  • NC (no clean) — не требует смывания.
  • 5268 – индекс флюса.
  • LF (lead free) — подходит для бессвинцовых припоев.

CHIPSOLDER G-NC-5268-LF

Начнем с флюса CHIPSOLDER G-NC-5268-LF.

Данный флюс подходит для пайки залуженных контактов. Обладает хорошей теплопроводностью, контактная площадка остается на плате, а не на жале паяльника. Флюс-гель CHIPSOLDER G-NC-5268 LF — это высококачественный, полупрозрачный, синтетический безотмывочный флюс со смолоподобными характеристиками. Используется для пайки и демонтажа BGA/SMD-компонентов. Подходит для работы с паяльником, термофеном, ИК-станцией, а также для реболлинга.

Изготовлен флюс из высокоочищенных компонентов. Удобно фиксирует BGA и SMD-компоненты при запаивании («посадке»). Полностью поддерживает как обычную, так и бессвинцовую технологию пайки. Не содержит галогенов, что гарантирует долгосрочную надежность и отличные характеристики пайки.

Обладает минимальной, «мягкой» активностью при пайке, что позволяет не смывать остатки. Не кипит, не оставляет темного «нагара», после пайки остается прозрачным гелем. Теряет прозрачность только при температуре -5 °C, но при этом сохраняет свои свойства. Легко удаляется с помощью любого универсального средства на спиртовой (спиртобензиновой) основе и бумажной салфетки.

Имеет отличную теплопроводность (компонент прогревается максимально равномерно), очень удобен в работе. Не содержит растворителей, не высыхает на открытом воздухе и не твердеет после пайки. Подходит для многократного использования.

CHIPSOLDER –G-NC-6500-LF

Этот флюс очень похож на G-NC-5268-LF, но рассчитан преимущественно на бессвинцовые припои. Хотя отлично паяет и обычными (свинецсодержащими) припоями.

После пайки остается прозрачным и твердым (остаток чуть тверже, чем во флюсе 5268).

Можно использовать для повторной пайки. Смывать не обязательно, но если необходимо смыть, используйте любое универсальное средство на спиртовой (спиртобензиновой) основе.

CHIPSOLDER –G-NC-6800-LF

Флюс предназначен, прежде всего, для «трудных» паек. По консистенции он такой же клейкий гель, как и G-NC-5268-LF, но обладает повышенной лудящей способностью. Хорошо снимает окислости с места пайки и предназначен как для обычной пайки, так и для пайки (лужения) сильноокисленных выводов и контактов. Обладает высокой теплопроводностью, компонент прогревается максимально равномерно. Не кипит, не оставляет темного «нагара», остается прозрачным гелем после пайки, легко стирается бумажной салфеткой и очень удобен в работе. Не содержит растворителей, не высыхает на открытом воздухе и не твердеет после пайки. Подходит для многократного использования.

Остаток флюса чистый, мягкий, прозрачный, некоррозионный, а также не проводит ток. Очистка остатка необязательна, но при необходимости его можно стереть с помощью сухой салфетки или любым средством на спиртовой (спиртобензиновой) основе.

Этим флюсом удобно восстанавливать «холодные» пайки, пайки после попадания воды, а также «отвалившиеся» BGA-контакты. Часто с помощью данного флюса удается залудить даже те контакты, которые не под силу более дорогим флюсам.

Флюсы SP

На рынке также присутствуют флюсы под названием FLUX PASTE SP-10+, SP-15+, SP-18+, SP20, SP30 и FLUX GEL SP-30, SG-15.

Эти флюсы по характеристикам похожи на серию флюсов CHIPSOLDER, но стоят они немного дешевле. Необходимо отметить, что стоимость на качество не повлияла. Ими также можно прекрасно работать и получать хорошие результаты. А теперь остановимся на каждом из них поподробнее.

SP-10+

Итак, начнем с флюса SP-10+

Это дешевый и довольно неплохой низкоактивный флюс. Рекомендуется применять для монтажа и демонтажа FLIP CHIP, BGA и SMD-компонентов, кристаллов, а также для ремонтных работ с использованием паяльника, термофена, ИК-оборудования.

Имеет практически нулевую активность. Используется для пайки и демонтажа облуженных выводов. Подходит для бессвинцовых припоев. SP-10+ абсолютно безопасен для радиокомпонентов. Равномерно распределяет температуру при пайке и препятствует отслаиванию печатных проводников. Имеет клейкую консистенцию (вязкий, липкий), не вызывает коррозии, надежно фиксирует элементы при пайке. Также он не проводит ток.

Флюс используется без последующей отмывки в печатных узлах. Подходит для работы в различных условиях окружающей среды.

SP-15+

SP-15+ будет следующим в нашем списке.
Это универсальный флюс. Обладает средней активностью («мягкая» активность). По своим характеристикам и сфере применения SP-15+ фактически ничем не отличается от SP-10+. Главная разница между ними в активности: SP-15+ – среднеактивный, а SP-10+ – низкоактивный. Рекомендуется использовать для прогрева и монтажа «отвалов BGA», а также для монтажа и демонтажа FLIP CHIP, BGA и SMD-компонентов.

SP-18+

SP-18+ – это уже не просто флюс, а среднеактивная флюс-паста.

Ее рекомендуется использовать для низкотемпературной пайки. Предназначена для пайки припоями с температурой плавления от 80 до 180 °C.
Не подходит для бессвинцовых припоев. Равномерно распределяет температуру при пайке, препятствует отслаиванию печатных проводников.

После применения SP-18+ есть незначительное количество остатков, но при необходимости они легко смываются. Данная флюс-паста имеет слегка желтоватый цвет, некоррозионная и безопасна для радиокомпонентов.

SP-20

SP-20 – это уже активная флюс-паста.

Рекомендуется использовать для большинства типов работ. Обладает повышенной активностью, хорошо лудит без кислотных последствий.

SP-20, как и SP-10+, SP-15+, SP-18+ применяется для монтажа и демонтажа FLIP CHIP, BGA и SMD-компонентов, кристаллов, а также для ремонтных работ с использованием паяльника, термофена, ИК-оборудования. Подходит для бессвинцовых припоев.

Можно применять для пайки и лужения окисленных вводов и контактных площадок.
Также подходит для прогрева и монтажа «отвалов BGA». Флюс используется для различных печатных узлов с высокочастотными схемами.

После работы с SP-20 есть небольшое количество остатков, которые, при необходимости, легко смываются. Данная флюс-паста не проводит электрический ток, безопасна для радиокомпонентов и надежно фиксирует элементы при пайке.

SP-30

SP-30 очень похож на SP-15+.

Главное отличие состоит в консистенции.
SP-30 – это полупрозрачный, клейкий гель. Флюс предназначен для ремонта и производства электроники. Может использоваться со всеми стандартными припоями.

Итак, подведем итоги.

Состав всех флюсов разработан для пайки высокого качества. Все вышеперечисленные флюсы применяются в различных условиях окружающей среды и при разных особенностях процесса.
Главными отличиями между флюсами SP являются консистенция и активность. Поэтому подбирать флюс необходимо исходя из сферы применения и удобства при работе.

Что касается флюсов марки CHIPSOLDER, то они не настолько универсальны, как флюсы SP. Выбирая флюс CHIPSOLDER, необходимо определенно знать, как его использовать и с какой целью.

Наталия Зинько

Пайка металлов. Способы, материалы, припои, флюсы для пайки металлов

Использование пайки известно с древнейших времен. В гробнице вавилонской царицы (III тыс . лет до н. э.), в засыпанной пеплом Везувия Помпее (79 г. до н.э.), во время других раскопок в Египте, Риме и Греции — всюду археологи находили паяные металлические изделия. Припои древних римлян церарий и аргентарий по своему химическому составу близки к существующим в настоящее время ПОС-30 и ПОС-50.

В истории использования пайки можно выделить три периода, которые связаны с развитием источников нагрева и особенностями применяемой техники. Первый период начался в бронзовом веке, когда человечество начало изготавливать изделия из бронзы и источником нагрева служило твердое топливо. Второй период (конец XIX ст.) характеризуется началом применения для нагрева электрической энергии. Третий период начался в 1930–1940-х годах и связан с созданием техники из новых металлов и их сплавов — циркония, вольфрама, алюминиевых, титановых, высокопрочных и жаропрочных сталей и сплавов. Это привело во второй половине ХХ ст. к разработке принципиально новых способов пайки. В настоящее время технические возможности пайки значительно расширились. Во многих случаях пайка является единственно возможной технологией неразъемного соединения новых материалов.

Пайка — процесс получения неразъемного соединения металлов, находящихся в твердом состоянии, расплавленным припоем. Припоем является материал с температурой плавления ниже температуры плавления паяемых материалов. При пайке (в отличие от сварки) плавится только присадочный сплав — припой, а между паяемым материалом и припоем протекает процесс взаимного растворения компонентов.

Требования, предъявляемые к паяному соединению и характеризующие условия его эксплуатации, определяются служебными свойствами изделия в целом: механическими свойствами, герметичностью, вакуум-плотностью, электросопротивлением, коррозионной стойкостью, стойкостью против термоударов, перегрузок и др.

В процессе пайки расплавленный припой вводится в зазор между нагретыми соединяемыми деталями. Припой смачивает поверхности деталей, растекается и заполняет зазор между ними. Взаимодействие припоя с материалом сопровождается растворением основного металла в жидком припое с образованием эвтектик и твердых растворов, взаимной диффузией компонентов припоя в сторону основного металла и компонентов основного металла в сторону припоя с последующей кристаллизацией жидкой прослойки.

Формирование прочного и надежного соединения зависит от химического состава взаимодействующих металлов, температуры и продолжительности пайки, определяющих физико-химические и диффузионные процессы, протекающие между припоем и основным металлом. Чем выше температура процесса и его длительность, тем больше степень взаимной диффузии между расплавленным припоем и основным металлом и тем выше механическая прочность соединяемых деталей. Кроме того, прочность пайки зависит от величины зазора между паяемыми деталями. Так, при малых зазорах улучшается затекание припоя под действием капиллярных сил, вследствие чего значение временного сопротивления паяного соединения больше значения временного сопротивления самого припоя.

Припой прочно соединяется с поверхностью изделия только тогда, когда хорошо смачивает ее. Для этого поверхность должна быть тщательно очищена от загрязнений. Кроме этого, для удаления пленок оксидов с поверхностей паяемого материала и припоя и для предотвращения их образования при пайке используют паяльные флюсы. Флюсы, кроме того, способствуют лучшему затеканию припоя в зазор между соединяемыми деталями и растеканию по их поверхности. Некоторые припои, содержащие эффективные раскислители (бор, кремний, барий, щелочные металлы

иудтр.) мог ные пленки.

сами выполнять роль флюсов, переводя в шлак оксидКачество паяных соединений зависит от правильного выбора способа пайки, используемых основных и вспомогательных материалов, технологического процесса пайки.

Способы пайки. Современные способы пайки принято классифицировать по следующим признакам: механизмам удаления оксидной пленки с поверхности паяемого материала, видам процессов образования припоя в зазоре, условиям заполнения зазора припоем, температурным и временным режимами кристаллизации паяного шва, температуре пайки и используемым источникам нагрева, наличию или отсутствию давления на паяемые деталив, роедмнеонности и очередности выполнения паяных соединений (рис. 3.76).

По механизмам удаления оксидной пленки способы пайки делятся на флюсовые и бесфлюсовые.

Флюсовая пайка — пайка с применением флюса. При этом флюс может также участвовать в образовании самого припоя путем выделения компонентов, плавящихся при пайке.

Бесфлюсовая пайка — пайка без применения флюса, когда удаление оксидных пленок осуществляется в восстановительной или инертной газовой среде, вакууме, а также за счет применения ультразвука.

В первом случае удаление оксидов происходит при высоких температурах за счет их восстановления или самопроизвольного распада (диссоциации), а при ультразвуковой пайке их разрушение осуществляется за счет ультразвуковых колебаний, создаваемых в расплавленном припое, наносимом на соединяемый металл специальным паяльником.

По видам процессов образования припоя в зазоре способы пайки подразделяются на пайку готовым припоем, контактно-реактивную и реактивно-флюсовую.

Рис. 3.76. Классификация способов пайки

Пайка готовым припоем — способ пайки, при котором используется заранее приготовленный припой. В качестве припоя может использоваться металлический (полностью расплавляемый) или композиционный припой. В композиционном припое помимо металлической основы содержится тугоплавкий наполнитель (порошки, волокна, сетки), который сам не плавится, а при плавлении металла припоя образует разветвленную сеть капилляров, удерживающих под действием капиллярных сил его жидкую часть в зазоре между соединяемыми деталями.

Контактно-реактивная пайка — способ пайки, при котором жидкий припой образуется в результате межфазного взаимодействия и последующего контактного плавления соединяемых материалов или соединяемых материалов и прослойки промежуточного металла. К этому способу пайки относится сваркопайка. Сваркопайка — пайка разнородных материалов, при которой более легкоплавкий материал локально нагревается до температуры, превышающей температуру его плавления, и выполняет роль припоя.

Реактивно-флюсовая пайка — способ пайки, при котором припой образуется в результате химических реакций между основным металлом и флюсом. Например, при пайке алюминия с использованием флюса ZnCl3 в результате химической реакции восстановления

3ZnCl3 + 2Al ↔2AlCl3 + 3Zn

образуется цинк, который служит припоем.

По условиям заполнения зазора припоем пайку можно разделить на капиллярную (ширина зазора

При капиллярной пайке припой заполняет зазор между соединяемыми поверхностями и удерживается в нем за счет капиллярных сил. Соединение образуется в результате растворения металла основы в жидком припое и последующей кристаллизации раствора. Некапиллярная пайка — способ пайки, при котором припой заполняет зазор под действием силы тяжести или прилагаемых извне сил (магнитных, электромагнитных и др.). К этому способу пайки относится пайкосварка. При пайкосварке форма кромок соединяемых заготовок подобна форме кромок при сварке плавлением. Соединение деталей осуществляется приемами, характерными для сварки, а в качестве присадочного металла используется припой,

который под действием силы тяжести заполняет зазор.

Способы пайки по температурным и временным режимам кристаллизации паяного шва подразделяются на пайку с кристаллизацией при охлаждении и кристаллизацией при выдержке (диффузионная).

Температурный режим пайки с кристаллизацией при охлаждении состоит из нагрева припоя до температуры на 50…100 °С выше

температуры его плавления и последующего охлаждения соединения. Этот способ из-за относительно быстрого охлаждения характеризуется отсутствием диффузии в объеме взаимодействующих металлов.

Пайка с кристаллизацией при выдержке (диффузионная пайка) — способ пайки с изотермической выдержкой, при которой образование соединения сопровождается взаимной диффузией припоя и паяемого материала. Для диффузионной пайки характерна продолжительная выдержка при температуре образования паяного шва, а после завершения процесса — при температуре ниже солидуса припоя. В результате диффузии в шве образуются твердые растворы, что обеспечивает более однородный состав паяного шва и позволяет повысить его прочность и пластичность.

В зависимости от температуры пайки различают низкои высокотемпературную пайку. При низкотемпературной пайке температура плавления припоя tплtпл ≥ 450 ° С. Целесообразность такого деления обусловлена тем, что используемые основные и вспомогательные материалы существенно отличаются по своим свойствам в зависимости от температуры процесса.

Способы пайки в зависимости от используемых источников нагрева разделяют на пайку в печах, индукционную, погружением, газопламенную, плазменную и паяльниками.

При пайке в печах соединяемые заготовки нагревают в специальных печах: электросопротивления, с индукционным нагревом, газопламенных и газовых. Припой заранее закладывают в шов собранного узла, на место пайки наносят флюс и затем изделие помещают в печь, где его нагревают до температуры пайки. Этот способ обеспечивает равномерный нагрев соединяемых деталей без заметной их деформации.

При индукционной пайке паяемый участок нагревают в индукторе токами высокой частоты. Для предохранения от окисления изделие нагревают в вакууме или в защитной среде с применением флюсов.

Пайку погружением выполняют в ваннах с расплавленными солями или припоями. Соляная смесь обычно состоит из 55 % K Сl и 45 % НС1. Температура ванны — 700…800 °С. При пайке погружением в ванну с расплавленным припоем покрытые флюсом детали предварительно нагревают до температуры 550 ° С. Пайку погружением в расплавленный припой используют для соединения деталей из стальных, медных и алюминиевых сплавов.

При газопламенной пайке заготовки нагревают и припой расплавляют горелками для газовой сварки. В качестве горючих газов используют ацетилен, природные газы, водород, пары керосина и т. п.

При плазменной пайке плазмотроном, обеспечивающим более высокую температуру нагрева, паяют тугоплавкие металлы — вольфрам, тантал, молибден, ниобий и т. п.

При пайке паяльниками основной металл нагревают, а припой расплавляют за счет теплоты, аккумулированной в массе металла паяльника. Для низкотемпературной пайки применяют паяльники с периодическим и непрерывным нагревом и ультразвуковые. Паяльник с периодическим нагревом в процессе работы периодически подогревают посторонним источником теплоты. Для непрерывного нагрева используют электропаяльники. Паяльники с периодическим и непрерывным нагревом чаще используют для флюсовой пайки черных и цветных металлов легкоплавкими припоями с температурой плавления ниже 300…350 °С. Ультразвуковые паяльники применяют для бесфлюсовой пайки на воздухе и пайки алюминия. В этом случае оксидные пленки разрушаются за счет колебаний ультразвуковой частоты.

По наличию или отсутствию давления на паяемые детали способы пайки подразделяются на пайку без давления и пайку под давлением (прессовая пайка). Прессовая пайка используется в тех случаях, когда необходимо обеспечить четкую фиксацию взаимного положения деталей и требуемую величину зазора. Для сжатия деталей с требуемым усилием применяют специальные приспособления — механические зажимы. При высоких температурах этот способ нередко является единственно возможным.

По одновременности выполнения паяных соединений способы пайки делятся на одновременную пайку и ступенчатую. При одновременной пайке за один цикл нагрева в одном изделии (узле) выполняют несколько паяных соединений, а при ступенчатой — каждое последующее соединение выполняют после предыдущего.

Материалы, применяемые при пайке. Материалы, применяемые при пайке, делятся на основные и вспомогательные. К основным материалам относятся припои, а к вспомогательным — паяльные флюсы, восстановительные, инертные газовые среды и вакуум.

Классификация припоев осуществляется по многим признакам, основными из которых являются химический состав и температура плавления. Классификация по химическому составу осуществляется по основным химическим элементам, входящим в их состав (оловянно-свинцовые, оловянные, свинцовые, медно-цинковые, серебряные, медные, палладиевые и др.).

По температуре плавления все припои подразделяют на припои для низкотемпературной пайки (tплtпл ≤ 145 °С) и легкоплавкие (145 ° С tплtпл ≥ 450 °С): среднеплавкие (450 °С ≤ tпл ≤ 1 100 °С), высокоплавкие (1 100 °С tпл ≤ 1 850 °С) и тугоплавкие (tпл ≥ 1 850 °С). Припои для низкотемпературной пайки используют в промышленности и в быту для пайки изделий, которые не подвергаются воздействию высоких температур и значительных механических нагрузок. Припои для высокотемпературной пайки применяют тогда, когда требуется высокая прочность и (или) работоспособность при больших температурах.

Припои для низкотемпературной пайки. К особо легкоплавким припоям с температурой плавления 45…145 °С относятся сплавы эвтектического состава, содержащие висмут, свинец, олово, кадмий. К таким сплавам относятся, например, сплавы Гутри (tпл = 45 °С), Вуда (tпл = 60,5 °С), Липовица (tпл = 70 °С), Д’Арсенваля (tпл = 79 °С), Розе (tпл = 93,7 °С), Ньютона (tпл = 96 °С), ПОСВ 33 ( tпл = 130 °С), ПОСК 50-18 (tпл = 145 °С).

Особолегкоплавкие припои находят применение, когда опасен перегрев не только паяемого материала, но и материала деталей изделия, не подвергаемых пайке. Такие припои широко применяются в электронике, электротехнике, в частности, при изготовлении приборов противопожарного назначения. Припой ПОСВ 33 применяется для пайки плавких сигнальных предохранителей, а ПОСК 50-18 — для деталей из меди и ее сплавов, не допускающих местного перегрева, в частности, полупроводниковых приборов.

Наиболее распространенными легкоплавкими припоями являются оловянно-свинцовые.

Маркировка оловянно-свинцовых припоев состоит из букв, обозначающих: П — припой, ОС — оловянно-свинцовый, Су — легированный сурьмой, и цифр, следующих после букв через дефис и обозначающих соответственно содержание олова и сурьмы. Буква М в марке припоя ПОС 61М обозначает легирующий элемент Cu

(1,2…2 %). Содержание свинца в марке не указывается и определяется по разности. Например, ПОССу 10-2: П — припой, ОС — оловянно-свинцовый, 10 % Sn, 2 % Sb, остальное — Pb.

Оловянно-свинцовые припои (ПОС 90, ПОС 61, ПОС 40, ПОС 18, ПОС 10 и др.) обладают высокими технологическими свойствами и весьма пластичны. Пайку этими припоями проводят обычно при нагреве паяльником. Минимальную температуру плавления (tпл = 190 °C) и лучшие технологические свойства имеет припой ПОС 61. Его состав близок к эвтектическому в системе «олово – свинец». Наиболее тугоплавким является припой ПОС 10 (tпл = 299 °C). Такие оловянно-свинцовые припои применяются для пайки электрои радиоаппаратуры (контактные поверхности электрических аппаратов, приборов, реле), точных приборов с высокогерметичными швами, где недопустим перегрев.

Для повышения прочности в оловянно-свинцовые припои вводят сурьму (ПОССу 61-0,5, ПОССу 25-0,5, ПОССу 9-2, ПОССу 10-2,

ПОССу 4-4, ПОССу 4-6 и др.). Малосурьмянистые припои, содержащие 0,2…0,5 % Sb и обладающие повышенной пластичностью, обеспечивают получение герметичных швов и применяются для пайки оцинкованных и цинковых деталей. Такие припои применяются для пайки электроаппаратуры, обмоток электрических машин, оцинкованных радиодеталей при жестких требованиях к температуре, свинцовых кабельных оболочек электротехнических изделий неответственного назначения, радиаторов, теплообменников и др. Сурьмянистые припои, содержащие 2…6 % Sb, широко используются в различных отраслях техники, требующих повышенной прочности паяных соединений. Такие припои применяются для пайки холодильных устройств, деталей автомобилестроения, деталей с клепаными швами из латуни и меди и др.

Для уменьшения склонности меди к химической эрозии при пайке используют оловянно-свинцовый припой ПОС 61М, легированный медью в количестве (1,2…2 %), близком к его предельной растворимости при температуре пайки, но не ухудшающим технологических и специальных свойств припоя и паяных соединений. Припой ПОС 61М применяется для пайки тонких (толщиной менее 0,2 мм) медных проволок, фольги, проводников в кабельной, электрои радиоэлектронной промышленности.

К легкоплавким припоям также относятся серебряные припои

(ПСрО 10-90, ПСрОСу 8, ПСрМО 5, ПСрОС 3,5-95, ПСр 3,

ПСр 3Кд, ПСр 2 и др.), содержащие серебро в незначительных количествах (1…10 %), а также олово, свинец или кадмий. В качестве легирующих элементов легкоплавких серебряных припоев выступают сурьма, медь или цинк. Максимальная температура плавления этих припоев составляет от 183 до 342 °С.

Легкоплавкие серебряные припои применяются для пайки меди, никеля и медных и медно-никелевых сплавов с посеребренной керамикой, проводов, работающих во всех климатических условиях без защиты соединений лакокрасочными покрытиями, стальных и серебряных изделий.

Припои для высокотемпературной пайки. Припои для высокотемпературной пайки обеспечивают более прочные соединения, чем припои для низкотемпературной, т. к. вследствие высокой температуры нагрева более интенсивно происходит взаимная диффузия элементов основного металла и припоя. Однако переходное электросопротивление таких припоев ниже, чем низкотемпературных.

К среднеплавким припоям с температурой до 1 100 °С относятся серебряные и меднок-цоивные припои.

К среднеплавким серебряным припоям относятся припои, в состав которых помимо серебра (10…70 %) в значительных количествах входят медь (ПСр 72, ПСр 50 и др.) или медь и цинк (ПСр 70, ПСр 45 и др. ). Широкое применение находит припой ПСр 72, имеющий эвтектический состав с очень хорошими технологическими свойствами. Припои ПСр 45, ПСр 50, ПСр 70, ПСр 72 отличаются высокой пластичностью и технологичны. Такие припои применяются для пайки меди, медных и медно-никелевых сплавов, никеля, ковара, нейзильбера, латуней и бронз, а также железоникелевых сплавов с посеребренными деталями из стали, титана и титановых сплавов с нержавеющей сталью и т. п.

Некоторые припои, помимо этих элементов, содержатикйадм (ПСрКдМ 50-34-16 и др.), олово (ПСр 62 и др.), марганец (ПСр 37,5), фосфор (ПСр 25Ф) и др. Припои с кадмием применяются для пайки цветных металлов и стали, с марганцем — меди и медных сплавов с жаропрочными сплавами и нержавеющими сталями, с фосфором (самофлюсующиеся припои) — меди с бронзой,

меди с медью, бонрозонйзы с бр

и т. п.

Медно-цинковые припои (ПМЦ 36, ПМЦ 48, ПМЦ 54) используются для пайки меди, медных сплавов и сталей. Маркировка медно-цинковых припоев состоит из букв: П — припой, МЦ — медно-цинковый, и цифр, показывающих процентное содержание меди, остальное — цинк.

К высокоплавким припоям с температурой плавления более

1 100 °С относятся припои на основе меди и палладия.

Чистая раскисленная медь М0, M1 весьма широко применяется для пайки углеродистых и легированных сталей, никеля и его сплавов. Она хорошо смачивает сталь и растекается по ней, имеет более высокую прочность, чем среднеплавкие припои, высокую пластичность и менее дефицитна, чем серебро. Температура пайки медью находится в интервале 1 100…1 200 °С.

Особенности взаимодействия меди с другими элементами позволяют создавать припои на ее основе с широким диапазоном температур пайки (700…1 200 ° С). Например, легирование меди палладием и никелем вызывает непрерывное повышение температуры плавления медного припоя.

Для пайки деталей, работающих при высоких температурах, особенно подвергающихся трению (вентили и т. п.), используют медные припои, содержащие 2,5…10 % Fe, с температурой ликвидуса 1 180…1 230 °С или содержащие 20…30 % Fe, с температурой ликвидуса 1 200…1 230 ° С. Припой, содержащий 75 % Сu и 25 % Ni (tпл = 1 205 °С), используется для пайки вольфрама и молибдена. Припои с палладием, несмотря на их дороговизну и дефицитность, в последнее время находят широкое применение. Палладий, во-первых, менее дефицитен, чем другие металлы платиновой группы, во-вторых, образует непрерывный ряд твердых растворов

со многими металлами (Ag, Cu, Au, Fe, Co, Ni и др.).

Использование палладия в качестве основы или в качестве легирующего элемента позволяет получать припои с температурой ликвидуса от 810 °С до температуры плавления палладия (1 552 °С).

Припои на основе палладия и никеля, легированные хромом, имеют высокую жаростойкость. Наименьшая температура ликвидуса таких сплавов 1 250 ° С. Припой состава: 24 % Pd, 33 % Сr, 39 % Ni и 4 % Si используется для пайки жаропрочных сплавов.

Палладиевые припои применяют также для пайки керамики и графита со сталью и тугоплавкими металлами. Припой состава:

60 % Pd, 40 % Ni, легированный литием и бором, применяют для пайки графита с графитом или с тугоплавкими металлами — Mo, W или их сплавами. Паяные соединения, полученные с помощью таких припоев, работают в условиях нейтронного облучения в ядерных реакторах.

Припои на основе палладия и титана имеют температуру солидуса 1 440 °С, а соединения, паянные такими припоями, могут работать при температуре до 1 640 °С.

К тугоплавким припоям с температурой плавления более 1 850 °С относятся припои на основе тугоплавких металлов. Так, для диффузионной пайки сплава тантала с содержанием 1 % W в качестве припоя применяют чистый титан. Припой в виде фольги укладывается в места соединений, а пайку производят в вакуумной печи при температуре 1 900 ºС и выдержкой 10 мин. Для капиллярной пайки применяют припой на основе Та с 40 % Hf. Пайку выполняют при температуре 2 205 º С с выдержкой 1 мин . Также для пайки тантала применяется припой, содержащий 20 % Та, 5 % Nb, 3 % W, остальное — Ti.

Для высокотемпературной пайки вольфрама используют припои с температурой плавления до 3 000 °С, в том числе чистые металлы (Ta, Nb, Ni, Cu) и сплавы (Ni–Ti, Ni–Cu, Mn–Ni–Co, Мо–В и др. ).

Флюсы. Классификация флюсов осуществляется по нескольким признакам, основными из которых являются температура пайки и природа активатора.

В зависимости от температурного интервала активности паяльные флюсы подразделяются на флюсы для низкотемпературной (

Флюсы для низкотемпературной пайки по природе активатора подразделяются на канифольные, галогенидные, гидразиновые, анилиновые и др.

В качестве флюса применяют чистую канифоль. В ее составе преобладают смоляные кислоты (80…95 %), имеющие общую формулу C19H29COOH. Канифоль удаляет оксиды таких металлов, как медь, серебро, олово, и широко используется для пайки соединений, в том случае когда промыть изделие после пайки нельзя (остатки канифоли не вызывают коррозии). Кроме того, в качестве флюса используют раствор канифоли в спирте, а также с добавками хлоридов (ZnCl2 и др.), анилина С6H5NH2 и органических веществ,

например, гидразина N2H4, глицерина НОСН2–СНОН–СН2ОН и др. С их помощью можно паять не только медные сплавы, но также стали, оцинкованное железо, никелированное железо, конструкционные и коррозионно-стойкие сплавы.

Галогенидные флюсы используют для низкотемпературной пайки почти всех черных и цветных металлов. Чаще всего применяют хлористый аммоний NH4Cl и хлористый цинк ZnCl2, а также смеси, содержащие эти и другие хлориды.

Широкое применение находят флюсы на основе солянокислого гидразина N2H4·2HCl и анилина C6H5NH2, а также других органических веществ. Соли гидразина при нагреве разлагаются с выделением водорода и хлористого водорода HCl, создающими защитную и восстановительную атмосферы. Анилин обладает высокой флюсующей активностью, причем образующийся после пайки остаток защищает шов от коррозии.

Флюсы для высокотемпературной пайки по природе активатора определяющего действия подразделяются на боридно-углекислые, галогенидные, фторборатные и др.

При пайке углеродистых сталей, чугуна и медных сплавов медно-цинковыми и серебряными припоями в качестве флюса используют борную кислоту H3BO3 и буру Na 2B4O7 в различных сочетаниях. При пайке легированных сталей и жаропрочных сплавов флюсующего действия буры и борной кислоты недостаточно, поэтому в состав флюса вводят галогениды. Чаще всего вводят фториды натрия NaF, калия KF, лития LiF и кальция CaF 2, а также фторбораты натрия NaBF4 и калия KBF4.

Флюсы для высокотемпературной пайки алюминиевых, магниевых и титановых сплавов состоят из различных хлоридов (ZnCl 2, NH4Cl и др.) и фторидов (NaF, KF и др.).

К вспомогательным материалам для пайки также относятся стоп-материалы, используемые при подготовке паяемой поверхности и наносимые на места, где нежелательно смачивание паяемого металла жидким припоем. Такие вещества подразделяют на стоппасты и покрытия, наносимые, например, гальваническим методом или распылением.

Технологический процесс пайки. Технологический процесс пайки изделия состоит из ряда операций и переходов, посредством которых он может быть осуществлен в определенном порядке. Помимо основной операции пайки он включает ряд подготовительных и финишных операций, обеспечивающих требуемые геометрические, механические и коррозионные характеристики паяных соединений и изделий.

К предварительным операциям пайки относится подготовка паяных поверхностей, включающая, во-первых, удаление жиров, масел, грязи, окалины и толстых неметаллических, в том числе оксидных пленок, образовавшихся в процессе химикотермической обработки, которые не могут быть удалены при пайке с помощью флюсов или газовых сред, во-вторых, обеспечение требуемой степени шероховатости паяемых участков и оптимального направления рисок, образующихся при этом, необходимых для лучшего растекания и затекания припоя в зазор, в-третьих, правильное закрепление припоя и соединяемых деталей, внесение флюса.

К финишным операциям относятся удаление остатков флюсов, зачистка соединения от наплывов припоя, обработка изделия резанием, термообработка и контроль качества паяных соединений.

Паяное соединение и его типы. Паяное соединение — элемент паяной конструкции, полученной пайкой. Паяное соединение состоит из паяного шва 1 и диффузионных зон 2 (рис. 3.77). Паяный шов — часть паяного соединения, закристаллизовавшаяся при пайке. Диффузионная зона — часть паяного соединения с измененным химическим составом паяемого материала в результате взаимной диффузии компонентов припоя и паяемого материала.

Рис. 3.77. Паяное соединение: а — схема; б — внешний вид; 1 — паяный шов; 2 — диффузионная зона; 3 — зона термического влияния; 4 — спай; 5 — паяемый материал

К паяному соединению примыкает зона термического влияния 3 — часть паяемого материала 5 с измененными под влиянием нагрева при пайке структурой и свойствами. Пограничный слой между паяным материалом и швом в сечении паяного соединения называется зоной сплавления (спаем) 4.

Тип паяного соединения определяется взаимным расположением и формой паяемых элементов. Основными типами паяных соединений являются нахлесточное, стыковое, угловое, тавровое, соприкасающееся и комбинированное (рис. 3.78).

Рис. 3.77. Типы паяных соединений: а — нахлесточное; б — телескопическое; в — стыковое; г — косостыковое; д — угловое; е — тавровое; ж — соприкасающееся; з — комбинированное

Нахлесточное паяное соединение (рис. 3.78, а) является наиболее удобным для выполнения и обеспечивает наибольшую прочность. Увеличение длины нахлестки в сочетании с пластичными высокотемпературными припоями почти всегда позволяет достичь равнопрочности соединения с основным металлом. Разновидностью нахлесточного является телескопическое паяное соединение — соединение труб или трубы с прутком (рис. 3.78, б). В практике телескопические паяные соединения получили наиболее широкое применение для соединения фланцев или втулок с трубами, втулок со стержнем, труб с заглушками, компенсаторов и т. д.

Стыковые соединения (рис. 3.78, в) при пайке используют реже, т. к. они не обеспечивают равнопрочность всего соединения. Для повышения прочности стыкового соединения его выполняют косостыковым (рис. 3.78, г). При таком соединении прочность стыка повышается и нередко достигается равнопрочность с основным металлом.

Угловое и тавровое паяные соединения (рис. 3.78, д, е) применяют сравнительно редко, т. к. их прочность в значительной степени зависит от пластичности паяного шва, модуля упругости паяемого металла и формы поверхности шва.

Соприкасающееся паяное соединение — соединение, в котором паяемые элементы различной геометрической формы соединены по линии или в точках (рис. 3.78, ж). Такие соединения допустимы при конструировании изделий, швы которых работают на сжатие или при небольших нагрузках.

Комбинированное паяное соединение — соединение, представляющее собой различные комбинации паяных соединений: нахлесточного, стыкового, косостыкового, таврового, телескопического, соприкасающегося (рис. 3.78, з).

Пайка по сравнению со сваркой имеет следующие преимущества:

1) она позволяет соединять всевозможные сплавы, в том числе плохо сваривающиеся, однородные и разнородные, а также соединять металл со стеклом, керамикой, графитом, полупроводниками;

2) за один прием можно получить протяженное соединение или сварить узел из множества заготовок. Последнее важно при массовом производстве и, кроме того, позволяет изготавливать сложные по конструкции узлы, которые невозможно сделать другими способами;

3) кромки деталей не оплавляются, поэтому при пайке можно сохранить размеры и форму деталей и паяного узла в целом;

4) многие паяные соединения можно распаивать, что важно при монтаже и ремонте в приборостроении.

Процесс пайки дешев, легко поддается механизации и автоматизации, особенно при массовом производстве. Все это обеспечило широкое применение пайки для изготовления сложных, тяжело нагруженных деталей в разных областях машиностроения (при производстве радиаторов автомобилей и тракторов, камер сгорания жидкостных реактивных двигателей, лопаток турбин, топливных и масляных трубопроводов и др.). В ремонтном производстве пайку используют для соединения или закрепления тонкостенных деталей и деталей из разнородных металлов, уплотнения резьбовых соединений, устранения пористости сварных швов чугунных и бронзовых отливок, заделки свищей, трещин и т. д.

что это такое, его предназначение и разновидности

Во многих отраслях промышленности и в бытовых условиях для соединения металлических деталей и для ремонта любой аппаратуры применяется пайка. Для того чтобы работа была качественной, необходим специальный инструмент и расходные материалы в виде припоя и флюса. И если с инструментами и припоем все относительно понятно, то о флюсе знают немногие. Поэтому перед процессом пайки необходимо разобраться – что такое флюс и зачем он нужен?

Флюсы – определение, предназначение

Флюсами являются химические активные вещества, с помощью которых паяемые поверхности очищаются от жировых загрязнений и оксидных пленок. На обработанных флюсом деталях снижается поверхностное натяжение, вследствие чего улучшается растекание припоя. Кроме этого, это химическое вещество способно защитить места соединения от воздействия внешней среды.

Без обработки флюсом припой может не прикрепиться к поверхности обрабатываемых деталей. Поэтому материал следует выбирать тщательно, руководствуясь следующими требованиями:

  1. Флюс должен иметь температуру плавления меньше, чем у припоя.
  2. Он не должен химически взаимодействовать с припоем. То есть при расплавлении двух этих материалов должны образовываться два несмешиваемых слоя.
  3. В газообразном состоянии материал должен способствовать растеканию припоя.
  4. В жидком состоянии он должен хорошо растекаться, смачивая соединяемые изделия и затекая между ними.
  5. Материал должен разрушать и удалять с поверхностей образующиеся на них неметаллические пленки.
  6. Он должен быть минимально активным или химически инертным по отношению к паяемым сплавам и металлам.

Какими бывают флюсы для пайки

Чаще всего материал для пайки готовят из 10 грамм хлорида аммония и 30 грамм хлорида цинка, растворяя их в 60 миллилитрах воды.

Также используется «паяльная кислота» или «паяльная жидкость». Их можно приготовить из консервированной соляной кислоты и металлического цинка:

  • кислоту налить в фарфоровую или стеклянную посуду и порциями добавить цинк;
  • в результате растворения цинка в кислоте должен начать выделяться кислород и образоваться хлорид цинка;
  • после того как выделение кислорода замедлится, емкость следует поставить в теплую воду;
  • по окончании реакции жидкость сливается и остается только нерастворившийся цинк, к которому нужно добавить нашатырь (2 грамма аммония на 3 грамма металлического цинка).

Жидкость можно не сливать, а выпарить досуха. Затем непосредственно перед пайкой полученная смесь растворяется в воде (1:2).

Однако приготовленные таким образом флюсы подходят не для всех металлов. По степени эффективности они подразделяются на три группы:

  1. Защитные или некоррозиные материалы из-за своей слабой активности не способны очистить поверхность большинства металлов от коррозийной пленки. Главным образом они используются для соединения меди, ее сплавов и покрытых кадмием, оловом или серебром стальных изделий. При этом припои должны быть только легкоплавкими. К защитным флюсам относится канифоль и ее различные растворы, вазелин, стеарин, воск, древесные смолы.

  2. Слабокоррозийные вещества по сравнению с некоррозийными более активны. Чаще всего это растворенные в спирте, воде или производных органических кислотах минеральные масла, животные жиры, органические кислоты (щавелевая, бензольная, стеариновая, олеиновая, лимонная, молочная и т. д.). Для того чтобы ослабить коррозийное действие таких веществ, к ним добавляется канифоль или другие вещества, которые не вызывают коррозии. Применяются слабокоррозийные вещества при пайке только с легкоплавкими припоями, так как они легко разлагаются, сгорают и испаряются.

  3. Коррозийные флюсы для пайки состоят из фторидов и хлоридов металла, неорганических кислот. Они способны разрушать любые стойкие пленки цветных и черных металлов, поэтому эффективны при пайке любым способом. Применяются коррозийные материалы в виде водных растворов в пастообразном и твердом состоянии.

Флюсы для различных металлов

Материалы для пайки алюминия

Соединить алюминиевые изделия с помощью пайки в обычных условиях удается с трудом, так как оксидная пленка на его поверхности образуется мгновенно. Поэтому расплавленной канифолью его следует заливать сразу после зачистки.

Для пайки алюминия необходим мощный паяльник, а также специальный припой и флюс.

В большинстве случаев соединения алюминиевых деталей производится оловянно-свинцовыми и многокомпонентными припоями, в состав которых входит висмут, кадмий, цинк и другие материалы. Применяться они могут и к сплавам алюминия. Такие припои способствуют долговечному и отличному соединению алюминиевых изделий.

Для пайки алюминия чаще всего выбирается концентрированная ортофосфорная кислота или «бинарный» флюс. Безотмывочный материал на деталь необходимо наносить тонким слоем до тех пор, пока поверхность не побелеет.

Также использовать можно активный безотмывочный флюс, после применения которого промывка поверхностей не требуется. С его помощью можно производить пайку меди и нержавеющей стали.

Чем очистить нержавеющую сталь

Для нержавейки в большинстве случае применяется ортофосфорная кислота. Это вещество неорганического происхождения средней силы представляет собой гигроскопические бесцветные кристаллы. Доведенная до 213С, она превращается в пирофосфорную кислоту.

Как правило, для нержавеющей стали применяется флюс в виде 85% водного раствора фосфорной кислоты. Однако использовать можно и другие растворители, например, этанол.

Кислота на поверхность стали наносится тонким слоем, очищая тем самым ее от загрязнений и ржавчины и образовывая защитную от коррозии пленку.

Флюс для латуни

Такой материал требует специального флюса. Однако использовать можно и универсальный, который подходит для пайки оцинкованного железа, алюминия, меди, коррозийно-стойких сплавов, бронзы.

Перед употреблением специальный для латуни флюс необходимо взболтать. С его помощью получится прочное соединение и образуется антикоррозийное покрытие.

Материал для обработки серебра

Для пайки серебра выбор рекомендуется остановить на специализированном флюсе. Этот материал обезвредит зону пайки и предотвратит появление оксидной пленки. Перед его применением поверхность серебряных изделий надо немного подогреть с помощью газовой горелки.

Диапазон рабочей температуры флюса для серебра – 520-820С. Благодаря ему достигается отличное крепкое соединение серебряных деталей.

Флюс для черных металлов

Для пайки черных металлов используется хлорид цинка, который является активным флюсом. Кроме него, можно выбрать материалы малой или средней активности, например, хлорид аммония. Подобный флюс также применяется для эмалированных металлических ванн.

Активный флюс может быть в виде раствора, порошка или пасты. Наиболее востребована паяльная паста. Достойная альтернатива ей – трубка припоя, которая имеет в своем составе флюс-наполнитель.

Флюсы для обработки микросхем

Раньше для пайки плат и других различных деталей использовалась только канифоль, которая относится к активным флюсам. Однако спиртовой канифольный раствор для ремонта микросхем применять не рекомендуется, так как он имеет несколько существенных недостатков:

  1. При высоких температурах канифоль удаляет не только окись металла, но и сам металл.
  2. Большой проблемой становится очистка пайки после применения канифоли. Ее остатки смываются только растворителями или спиртом. Оставлять же излишки флюса на плате нельзя, так как возможны вызванные загрязнениями различные замыкания.

Но выход для радиолюбителей есть. Современные рынки материалов предлагают большой выбор разных флюсов, с помощью которых обеспечивается высокое качество пайки, не разрушается жало паяльника и которые легко смываются водой. Продаются такие материалы чаще всего в удобных для их применения упаковках — шприцах.

В некоторых случаях вместо канифоли можно использовать ее заменители:

  1. Смолу ели или сосны можно приготовить самому. Для этого собранную с деревьев смолу следует растопить в жестяной банке и разлить по небольшим коробочкам. Огонь, на котором будет топиться смола, должен быть слабым, иначе она может воспламениться.
  2. Таблетку аспирина тоже можно использовать вместо канифоли. При плавлении аспирин издает неприятный запах, что является его существенным недостатком.
  3. Канифольный лак продается в хозяйственных магазинах и применяется вместо канифоли в спирте. Кроме этого, его можно использовать для антикоррозийного покрытия металлов.

После использования флюса готовую пайку следует обязательно прочистить смоченной в растворителе жесткой кисточкой или щеточкой, а также протереть смоченной в спирте-ректификате тряпочкой.

Сейчас выпускаются флюсы, которые не содержат вызывающих коррозию и окисление компонентов и не проводят электрический ток. Поэтому после их применения плату промывать необязательно. Нужно только удалять излишки.

Для того чтобы жидкий флюс нанести на плату, можно воспользоваться ватной палочкой, кисточкой или специальным удобным «флюсапликатором». Стоит такое приспособление достаточно дорого, поэтому дешевле сделать его самому:

  • одноразовый медицинский шприц разрезать на две части;
  • в резиновую трубку с внутренним диаметром в 5-6 миллиметров вставить разрезанные части шприца;
  • иголку укоротить и слегка изогнуть.

«Флюсоапликатор» готов, теперь им можно обрабатывать плату. Для этого нужно слегка нажать на шланг и выдавить капельку флюса. Чтобы иголка не засыхала, в нее нужно вставить кусочек проволоки.

Флюсы в виде пасты или геля наносить на соединяемые детали можно одноразовым шприцем с толстой иглой.

Разобравшись, что такое флюс, и начав применять его для припоя металлических деталей, важно делать это в соответствии с техникой безопасности. Во время работ с химически активными веществами помещение нужно обязательно проветривать, а саму пайку производить в очках и защитных перчатках.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Эта жидкость может паять металлы без нагрева

Поделиться
Артикул

Вы можете поделиться этой статьей в соответствии с международной лицензией Attribution 4.0.

Исследователи создали новые жидкие частицы, которые могут паять металлы при комнатной температуре.

Проект начался как поиск способа остановить возвращение жидкого металла в твердое состояние даже при температуре ниже точки плавления металла.Это то, что называется переохлаждением, и оно широко изучалось для понимания структуры металла и обработки металла. Но было нелегко производить большие и стабильные количества недостаточно охлажденных металлов.

Исследователи из Университета штата Айова считали, что если крошечные капли жидкого металла могут быть покрыты тонким однородным слоем, они могут образовывать стабильные частицы недостаточно охлажденного жидкого металла. Инженеры экспериментировали с новой техникой, в которой используется высокоскоростной вращающийся инструмент для разбивания жидкого металла на капли в кислой жидкости.

И тогда природа протягивает руку помощи: частицы подвергаются воздействию кислорода, а затем окислительному слою позволяют покрыть частицы, по существу создавая капсулу, содержащую жидкий металл. Затем этот слой полируют, пока он не станет тонким и гладким.

Они подтвердили эту концепцию, создав частицы жидкого металла, содержащие металл Филда (сплав висмута, индия и олова), и частицы, содержащие сплав висмута и олова. Частицы имеют диаметр 10 микрометров, примерно размер эритроцита.В статье, опубликованной в Scientific Reports, описан процесс.

«Мы хотели убедиться, что металлы не превращаются в твердые тела», — говорит Мартин Туо, доцент кафедры материаловедения и инженерии и сотрудник лаборатории Эймса Министерства энергетики США. «Итак, мы сконструировали поверхность частиц так, чтобы жидкий металл не мог превратиться в твердое тело. Мы загнали его в состояние, в котором он не хочет находиться ».

[Пенометалл может превратить самолеты в трансформаторы]

Эти частицы жидкого металла могут иметь серьезные последствия для производства.

«Мы продемонстрировали заживление поврежденных поверхностей и пайку / соединение металлов при комнатной температуре без необходимости использования высокотехнологичного оборудования, сложной подготовки материалов или высокотемпературного процесса», — написали инженеры в своей статье.

Thuo и Фонд исследований штата Айова подали заявку на патент на эту технологию. Thuo поддержал проект за счет средств факультета для запуска из штата Айова и средств из стипендии преподавателей Блэка и Витча. Проект также включал работы по визуализации в Центре наномасштабных систем Гарвардского университета.

Источник: Университет штата Айова

ЖИДКИЙ ПАЙКА — A-Line Автозапчасти

ACDELCO

АНТИФРИЗ ADVANCE

АЛЕМИТ

АМЕРИКАНСКАЯ СМАЗКА

БАДЖЕР-СЧЕТЧИК

БАЛКИНГ

БАР УТЕЧКА МАСЛА

OPPENHEIMER BIOTECH

BONDO

EVERCOAT

КЛИН-СТРИП

НОРТОН

PDC

РЕЗЕРВУАРЫ ИЗ ПИ-ДИ

PERMATEX

ТОВАРЫ PPG

PENRAY CHEMICALS

TORK

ACME CHAMOIS

WAREN DISTRUBUTION

КУЛЕРЫ YETTI

ДОРОМАН

МОТОРМИТ

РИЗ

МАГИЧЕСКАЯ ПЕРЧАТКА

ПИКОВАЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ

РАЙОВАЦ

CARRAND

Рога FIAMM

ГАЗОВЫЕ КАНИСТРЫ MIDWEST

[/ vc_column_text] [/ vc_column] [ширина vc_column = ”1/4 ″ css =”. vc_custom_1555794451749 {margin-left: 3px! important; border-left-width: 5px! important; padding-left: 2px! important; background-color: #cecece! important;} »] [vc_column_text]

БЕРРИМАН

BG

ИЗДЕЛИЯ STIHL

КАСТРОЛ

ЧЕМПИОН ПНЕВМАТИКИ

ШЕВРОН

КАТУШКА ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ

КОКСОВЫЕ БАРАБАНЫ

DEVON INDUSTRIES

ПРОИЗВОДСТВО ДУГТОНА

ДЖОН ДАУ ИНДУСТРИЗ

DURAGLOSS

ФЕДЕРАЦИОННЫЕ АВТОЗАПЧАСТИ

GENT-L-KLEEN

СМАЗКА

МАТЕРИ ПОЛЬСКИЕ

КУТОЛ

СМАЗОЧНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ LINCOLN

LUCAS OIL PRODUCTS

3M

КУБКАДЕТ

ПОДЪЕМНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ NORCO

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СПЕНСЕР

СЕВЕРО-ЗАПАДНАЯ ГИДРАВЛИЯ

ОСВЕЩЕНИЕ ДЛЯ ГРОТЕ

HAYDEN

ИДЕАЛЬНЫЙ ЗАЖИМ

ДЕТЬ

МАЛЕНЬКАЯ

[/ vc_column_text] [/ vc_column] [ширина vc_column = ”1/4 ″ css =”. vc_custom_1555794474442 {margin-top: 3px! important; margin-right: 3px! important; margin-left: 3px! important; border-top-width: 5px! important; border-right-width: 5px! important; border-left- width: 5px! important; padding-top: 2px! important; padding-right: 2px! important; padding-left: 2px! important;} »] [vc_column_text]

ВЕРСА ХИМ

FJC, кондиционер

FLO-DYNAMICS

РАСХОДОМЕР FPP

АВТОМОБИЛЬ

HANNAY REEL

ОХОТНИК

КЛАПАН HUSKY

ВСЕ БРОНИ

БАР УТЕЧКА

ОЧИСТИТЕЛЬ ДЛЯ РУК JOE’S

MARVEL

ВОССТАНОВЛЕНИЕ

РИСЛОНЕ

RAIN-X

ГЕРМЕТИК ДЛЯ ШИН

ИЗДЕЛИЯ СТП

ВОСК ЧЕРЕПАХИ

КРАСКА КРИЛОН

ИНСТРУМЕНТЫ SUNEX

СПЕЦИАЛЬНАЯ ЦЕНА

PLEWS / EDELMANN

ПОЖАРНАЯ СВАРКА

НАДЕЖДА

ИНСТРУМЕНТЫ LISLE

ГЛАВНЫЙ ЗАМОК

ДРЕЛЬ NORSEMAN

SLIP N GRIP

ПЕРМА-КОЙЛ

[/ vc_column_text] [/ vc_column] [ширина vc_column = ”1/4 ″ css =”. vc_custom_1555794525934 {margin-top: 3px! important; margin-left: 3px! important; border-top-width: 5px! important; border-left-width: 5px! important; padding-top: 2px! important; padding-left: 2px! Important;} »] [vc_column_text]

ТОКАРНЫЙ СТАНОК PRO-CUT

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ СЛУЖБА

ПИСТОЛЕТ

БАРАБАН

РОТАЦИОННЫЙ ПОДЪЕМНИК

BOBCAT GROUND CARE

ЮЖНЫЙ МАРКЕТИНГ

S’OK

СИТЕР ПОЛИТАНК

HANDY PACK

СТАНДАРТНЫЕ АВТОЗАПЧАСТИ

СИМОНИЗ

VP ГОНОЧНОЕ ТОПЛИВО

VALSPAR

БЛАСТЕР

ГРУЗОХИМИЧЕСКИЕ ХИМИИ

CD2

WD-40

CRC CHEMICALS

ПРИНАДЛЕЖНОСТИ ДЛЯ ШИН ДЛЯ BLACKJACK

СВЕРЛА CENTURY

ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО SCHUMACHER

КАЛИФОРНИЯ АРОМАТЫ

EAST PENN АККУМУЛЯТОР

APEX

АМЕРИКАНСКАЯ БРИТВА БЕЗОПАСНОСТИ

ACI

БЛИЦ ПЛАСТИКОВЫЕ ИЗДЕЛИЯ

[/ vc_column_text] [/ vc_column] [/ vc_row]

спикеров | Замена припоя без нагрева — переохлажденные жидкие металлы

Переохлажденные жидкие металлические частицы отделяют использование припоя от тепла, необходимого для его плавления. Частицы представляют собой капсулы микронного размера, состоящие из жидкого металлического припоя внутри тонкой гибкой оболочки. Эти капсулы позволяют металлическому припою оставаться жидким при комнатной температуре и ниже, намного холоднее, чем точка, в которой он обычно должен быть твердым. В отличие от современной производственной практики, которая требует значительного нагрева для использования металлического припоя или отверждения клея, нагрев НЕ требуется. Разрыв оболочки капсулы позволяет жидкому металлу внутри вытекать, который затем затвердевает в течение нескольких секунд, образуя полностью металлическое межсоединение.Использование значительно более низких температур в производстве электроники значительно расширяет дизайн и доступные материалы, открывая двери для многих новых возможностей. Результат: более компактные и более инновационные устройства с функциями следующего поколения для таких секторов, как оборона, автомобилестроение, потребительская, авиакосмическая промышленность и здравоохранение.

Д-р Ян Тевис — технический директор и соучредитель SAFI-Tech. Он химик-материаловед со степенью доктора философии Северо-Западного университета. Ян очень хорошо познакомился с проблемами, которые тепло может вызвать при обработке электроники, во время работы над своей докторской диссертацией по самосборке солнечных элементов на основе малых молекул.Перед тем, как основать SAFI-Tech, Ян был научным сотрудником в NanoIntegris Technologies, занимаясь разработкой процессов и продуктов для чернил на основе углеродных нанотрубок. Ян работал над технологией переохлажденных жидких металлических частиц в течение двух с половиной лет, сначала в качестве постдока в Университете штата Айова, а теперь в качестве технического директора в SAFI-Tech.

SAFI-Tech разрабатывает жидкометаллические микрокапсулы No-Heat SAC305 ™, обеспечивающие низкотемпературную обработку стандартного в отрасли припоя для сборки электроники.Микрокапсулы SAC305 без нагрева могут быть точно размещены, выборочно активированы и обработаны при температуре окружающей среды с образованием полностью металлических межсоединений без затрат времени, средств и стресса, связанных с процессами высокотемпературного оплавления. Парадигма отсутствия нагрева SAFI-Tech дает инженерам-проектировщикам и специалистам по сборке ряд преимуществ: больший выбор материалов подложки и компонентов; инновации и миниатюризация для создания более тонких, легких и гибких продуктов; более высокая пропускная способность, обеспечивающая проводящие межсоединения за секунды; повышение производительности за счет устранения тепловых дефектов; снижение затрат на электроэнергию и выбросы CO2 при меньшем потреблении энергии.

Как паять

Как паять

Как паять — для начинающих и экспертов

Авторские права 2005 R.G. Увлеченный. Все права защищены. Отсутствует разрешение на
для отображения с веб-сайтов, отличных от http://www.geofex.com
без письменного разрешения.

Пайка — процесс загадочный, в некоторой степени даже
металлургам, которые изучают его, чтобы заработать себе на жизнь. Мы немного знаем о том, как это
работает, и несколько правил, чтобы заставить его работать больше всего (99. 99999%) времени.

Как это работает (насколько нам известно).
Пайка — это процесс, при котором металл плавится до точки, при которой он
жидкость, а затем жидкость смачивает поверхность, прежде чем снова замерзнуть. Жидкий припой
не такой агрессивный смачивающий агент, как вода, поэтому мы должны использовать химические вещества, чтобы
помочь ему намочить поверхность металлов. Это те флюсы, которые мы используем. Кроме того,
припой и паяемые металлы должны быть достаточно горячими, т.к.
минимальная температура, ниже которой определенные металлы не смачиваются.Эта температура различна для каждого припоя.

В металлургической литературе говорится об образовании
областей интерметаллического сплава на границах раздела между прилегающими поверхностями
при условиях …. ACK !!! Он смачивает, как вода смачивает некоторые поверхности и
скатывается с других (вспомните свежеприготовленную вощеную машину).

Каждый припой ??? Их больше одного?
Да. «Припой» — это просто смачивающий металл.
Припои могут быть монолитными (особенно при высокотемпературной пайке ювелирных изделий).
или смеси (почти все низкотемпературные припои).Электронный припой обычно
смесь примерно 60% олова и 40% свинца почему-то обозначается как 60-40. А
смесь используется, потому что часто смесь металлов плавится при более низкой температуре
чем любой из составляющих металлов. Например, смесь олово-свинец 63-37
плавится при более низкой температуре, чем любой другой рецепт олова и свинца из 100%
олово до 100% свинца. Эта низкотемпературная смесь переходит непосредственно из твердого состояния в
жидкость и наоборот, отсутствие слякотной температуры пластического перехода.Это качество
называется эвтектическим припоем. 60-40
электронный припой почти эвтектический.

Для
электроника, никогда, никогда, никогда не используйте ничего, кроме электронного припоя 60-40 или
63-37 эвтектика. НЕ используйте водопроводный припой 50-50, даже если вы можете найти
Это.

Неэвтектические припои склонны к образованию холодных соединений из-за перемещения при остывании.
через пластиковую область. В пластической области кристаллы избыточного чистого олова
или свинец в жидком расплаве эвтектической жидкости.Эти кристаллы делают
стык становится более зернистым по мере охлаждения, а движение может вызвать трещины вдоль кристаллов,
образуя соединение с высоким сопротивлением. Вот почему вы никогда не должны
переместите паяное соединение, пока оно остынет.

Теперь несколько практических рекомендаций:

Правило 1: Возьми утюг
сначала очистите. Прежде чем вы даже подумаете о пайке эффекта, получите
Жало паяльника чистое и покрытое гладким блестящим слоем расплавленного припоя.
Это может потребовать замены наконечника, или может потребоваться шлифовка или подпиливание
в крайнем случае опустите к яркому блестящему металлу, а затем флюсование и нанесение
припаять к очищенному наконечнику.Если чаевые нет
зеркально-блестящий с микротонким слоем расплавленного припоя, паять нельзя
успешно.

Правило 2: Получите соединение
чистый. Чтобы смачивать металлы основного стыка, металлы должны быть чистыми.
Без жира, оксидов, остатков шоколада, замазки и т. Д.
чистым, припой не будет смачиваться равномерно, и этот факт будет скрыт под
капля припоя. Металлы различаются по способности смачиваться. Замороженный припой
наверное паять проще всего.Металл со слоем чистого олова или свинца.
следующий самый простой, и именно поэтому выводы резистора покрывают либо чистым оловом, либо
оловянно-свинцовый припой. В конце концов даже припой, олово или свинец вырастают оксидный слой, который
устойчив к намоканию припоя. Вот почему старые резисторы иногда
не паять без очистки их выводов.
Кажется, что золото можно паять навсегда, поэтому полупроводники из Второго
Золотой век электроники имел позолоченные провода. Медь умеренная.Голая медь
Печатную плату необходимо очистить до тех пор, пока она не станет блестящей и розовой, чтобы получить наилучшие результаты.
паяемость.

Правило 3: Используйте флюс.
Самый простой способ — использовать припой с канифольным флюсом. Это припой, который
имеет центральный канал, заполненный канифольным флюсом. Никогда, никогда, никогда, никогда не используйте
флюс для сантехники, пастообразный флюс или любой другой флюс, независимо от того, как он вам говорит, что это
не вызывает коррозии, если он явно не предназначен для электронного использования. Если вы это сделаете, это
съест медь под стыком, если не почистишь лучше, чем дома
конструктор может очистить доску.

Правило 4: Входите быстро
при сильном огне и вылезай. Поврежденные компоненты легче нагреть с помощью
более прохладный утюг, чем более горячий (в пределах разумного). Это потому, что это занимает больше времени
чтобы более холодный утюг нагрел стык до температуры, чем более горячий. Нагревать
перемещается в суставе с фиксированной скоростью, поэтому, если вы используете высокотемпературный утюг и
быстро нагреваются, соединение достигает температуры пайки до того, как
тепло разошлось по проводникам очень далеко.

Правило 5: Нагревайте соединение, а не припой. Никогда,
никогда, никогда, не растапливайте каплю припоя на железе и не капайте ее на стык. Это
не прилипнет, потому что соединяемые металлы недостаточно горячие для смачивания. Вместо,
прикоснитесь луженым железом к стыку и нагрейте его, пока припой не расплавится.
коснулся части стыка, не являющейся утюгом. В идеале ты ставишь утюг
на противоположной стороне стыка, касаясь всех кусков металла, подлежащих пайке, и
коснитесь припоя сбоку от утюга.Когда та дальняя сторона горячая
достаточно, чтобы распустить припой, вы уверены, что бит ближе к утюгу
выше температуры пайки, и вы (вероятно) получите хороший стык. Когда это
Если что-то происходит, снимите этот утюг с сустава, прежде чем что-то повредить нагреванием.

Правило 6: Позвольте этому течь, позвольте ей течь, позвольте ей течь. Когда
припой правильно расплавился в чистый, хорошо флюсовый шов, он вдруг потечет
как вода в стык и смачивает все металлические поверхности. Поверхность зеркальная
блестящий, и припой не будет выступать в виде капель над стыком.Если
припой — это капля, похожая на бусину, закрывающая внутренние части соединения, вероятно,
что сустав плохой; в лучшем случае это ненадежный сустав.

Правило 7: Дайте остыть на месте. Это далеко
Лучше всего, если соединение будет расположено механически так, чтобы оно удерживалось в нужном положении
сам, и ни одна из фигур не двинется, если вы отпустите их. То, что вы хотите, для
соединение для начала охлаждения без каких-либо деталей внутри паяного соединения
перемещение до полного застывания припоя.Перемещение предмета во время его охлаждения делает
соединение с внутренними трещинами, которое со временем может окисляться вдоль трещин и образовывать
для трудноразрешимой проблемы отладки в том, что раньше работало
до того, как сустав окислился.

Опытный паяльщик подготовит стык (или, вероятно, несколько стыков)
для пайки путем очистки и размещения частей, чтобы они лежали неподвижно, пока он
припои. Затем он возьмет железо в свою доминирующую руку, припой — в свою.
не доминирующей рукой, очистите железный наконечник от любых окислов в последнюю минуту, проведя им по
губка для чистки или очиститель для нержавеющей стали.Затем он начнет танец: двигайся
утюжить и припаять к стыку; прикоснуться к стыку утюгом на небольшой промежуток времени
времени, затем прикоснитесь припоем к дальней стороне стыка; поток будет течь
из сердцевины припоя появится немного дыма канифоли, а затем припой
потечет по стыку; затем припой и железо отрываются от стыка
быстро и решительно.

Все это, может быть, две секунды. Следующий стык.

Капиллярная сила жидкого припоя

Капиллярная сила жидкого припоя

Далее: Упругая энергия в
Up: МЕТОДОЛОГИЯ
Предыдущая: МЕТОДОЛОГИЯ

Предполагается, что когда капля припоя расплавляется, сила, действующая на волокно, возникает.
от поверхностного натяжения и гидростатического давления в жидком припое. Эти
силы определяются формой тройной линии припой-волокно-воздух как
описано в приложении, что, в свою очередь, зависит от формы припоя.
капелька. Предполагается, что капля достигает своей формы с минимальной энергией, которая равна
рассчитано с помощью программы Surface Evolver, написанной Кеном Бракке
[1,2]. Эта программа перемещает поверхность, чтобы минимизировать общую
энергия системы, включая энергии, соответствующие припоя-воздуху,
припой-волокно и припой-подложка, а также энергия давления.Здесь не учитывается гравитационная энергия из-за небольшого размера капли. Поверхность
Evolver создает треугольную сетку соответствующих поверхностей и перемещает
вершины сетки вниз по градиенту полной энергии системы при сохранении
постоянный объем припоя и выполнение геометрических ограничений. Он также обрабатывает
все детализация сетки и уравновешивание, поэтому вывод программы — Delaunay
триангуляция очень близкого приближения к форме с минимальной энергией на
указанное разрешение.

Используется безразмерный состав с параметрами, указанными в таблице.
Я.Безразмерные параметры приведены со ссылкой на
шкала длины L равна половине истинной ширины контактной площадки, а поверхность припоя-воздух
энергия
так что, например, истинный радиус волокна составляет 0,1L, а
истинный модуль.

Таблица I:
Безразмерные параметры, использованные в расчетах Evolver
Параметр Символ Значение
Длина и ширина колодки 2
Радиус волокна R 0.1
Объем капли припоя 1
Поверхностная энергия припоя-волокна
Поверхностная энергия контактной площадки
Модуль упругости волокна E 10 7
Фиксированное межцентровое расстояние между концом волокна и каплей D 7,3
Межосевое расстояние между концом и каплей без волокна 5.8

Область подложки за пределами квадратной контактной площадки считается
идеально не смачивает, поэтому угол смачивания припоя равен
30
по углам и больше 30
по краям, где
капля сдерживается краем подушечки.


Далее: Упругая энергия в
Up: МЕТОДОЛОГИЯ
Предыдущая: МЕТОДОЛОГИЯ

Адам Клейтон Пауэлл IV

1998-06-08

Температура плавления припоя что это такое и почему это важно?

Точка плавления любого материала определяется как температура, при которой твердое вещество становится жидкостью.С инженерной точки зрения эта температура определяет, какие материалы могут быть использованы для данных реальных приложений. В большинстве случаев материалы выбираются таким образом, чтобы они использовались в твердой форме, без возможности плавления.

Припои разные. Роль припоев состоит в том, чтобы расплавить и при плавлении соединить два или более электрических компонента вместе. Припои состоят из десятков составов сплавов с температурами плавления от 90 ° до 400 ° C. Выбор любого конкретного припоя для применения основан на температуре плавления этого припоя.Например, если приложение таково, что устройство будет работать в высокотемпературной среде, выбранный припой должен иметь температуру плавления выше, чем рабочая температура.

В промышленном применении припои можно разделить на две категории:

  1. Эвтектика
  2. Неэвтектический

Слово «эвтектика» происходит от греческого «eútēktos», что означает легко плавящийся. На практике эвтектика относится к сплаву, который плавится при одной температуре и при охлаждении затвердевает при одной заданной температуре.Эта возможность важна в определенных производственных процессах.

Таким образом, неэвтектический сплав — это сплав, который не плавится при одной температуре. Эти сплавы имеют так называемый интервал плавления. Сплав начинает плавиться при определенной температуре, затем продолжает плавиться при повышении температуры, пока не будет достигнута конечная температура, и сплав станет полностью жидким. Разница между температурами начала и окончания плавления называется диапазоном плавления.Некоторые сплавы имеют диапазон плавления до 3 ° C, в то время как другие имеют диапазон плавления до 75 ° C.

Какой припой использовать?

Выбор конкретного припоя основывается на нескольких факторах, но двумя из основных критериев являются:

  1. температура плавления припоя используемого процесса
  2. любые последующие термические процессы.

Возможно, требуется высокотемпературный припой, потому что производитель будет выполнять последующие термические процессы, и он не хочет оплавлять первый припой.Высокотемпературный припой позволяет ему выполнять более одного термического процесса без нарушения целостности устройства. Или, может быть, нужен низкотемпературный припой, потому что производитель имеет термочувствительные компоненты и не хочет их повредить из-за воздействия высоких температур.

Производитель может паять компонент или компоненты, используя, например, припой с высоким содержанием свинца (Pb). Эти сплавы плавятся в диапазоне 300 °. Затем он может сделать вторичный припой, используя припой с оловянным серебром (SnAg), который плавится при температуре 220 °.Наконец, при необходимости, он может сделать третий припой оплавлением, используя припой на основе индия с температурой плавления в диапазоне 150 ° C. Этот метод ступенчатой ​​пайки, начиная с высокотемпературного припоя, дает производителю значительную гибкость процесса.

В других случаях требуется низкотемпературный припой. Различные электронные блоки содержат термочувствительные компоненты или, возможно, органические компоненты с низкими тепловыми порогами. Выбранный припой должен иметь температуру плавления ниже 150 ° C, возможно, до 100 ° C.Распространено то, что припой был выбран из-за его температуры плавления.

Почему я должен использовать эвтектический сплав вместо неэвтектического сплава?

Металлургия эвтектического сплава позволяет ему плавиться и замерзать при одной температуре. Это означает быстрое оплавление и охлаждение. Более быстрый процесс — более рентабельный. Когда припой быстро плавится и замерзает, качество паяного соединения оптимальное. Любое специализированное крепление для удержания компонентов на месте во время оплавления, как правило, может быть менее сложным.Таким образом, выбор эвтектического сплава имеет много преимуществ, и большинство производителей предпочитают использовать эвтектический сплав, когда это возможно.

Однако количество коммерчески доступных эвтектических сплавов ограничено, в то время как количество различных применений пайки огромно. Чаще всего процесс требует, чтобы выбранный сплав был неэвтектическим. Использование неэвтектических сплавов не следует рассматривать как ущерб; это просто означает, что производителю нужно будет уделить особое внимание оптимизации процесса оплавления.Если процесс эвтектического сплава может быть быстрым, неэвтектический сплав во время затвердевания будет частично твердым, а частично жидким. В течение этого периода твердое / жидкое соединение паяное соединение подвержено явлению, называемому «горячим растрескиванием». Смещение деталей во время оплавления и прерывание процесса оплавления являются типичными первопричинами горячих трещин; их трудно обнаружить при регулярном контроле качества. При увеличении времени процесса появляются большие возможности для менее чем оптимального оплавления припоя.Кроме того, любой специализированный инструмент может оказаться более сложным для достижения того же конечного результата.

Почему я должен использовать припой из золотого сплава вместо припоя из свинцового сплава?

Мягкие припои, а именно сплавы на основе свинца, олова и / или индия, начинают терять свою прочность при температурах выше 75% от их точки плавления. Для Pb с температурой плавления 327 ° C сплав становится мягче выше 245 ° C. Для Sn это составляет 175 ° C. Мягкость этих припоев создает проблему, когда они используются для изготовления компонентов и / или узлов, которые будут проходить окончательный процесс сборки, такой как оплавление или пайка волной припоя в диапазоне 250–260 ° C.Сплавы золотых припоев, такие как AuSn, состоят из однородной смеси атомов Au и интерметаллидов AuSn. Эта смесь делает эти сплавы очень прочными, так что они почти не теряют прочности вблизи точки их плавления. В результате, Au80Sn20 с температурой плавления 280 ° C является предпочтительным сплавом для пайки / закрытия пакетов узлов, которые герметично закрыты и должны выдерживать окончательную сборку. Высокая термостойкость Au80Sn20 обеспечивает целостность упаковки, даже когда требуется выдерживать нежелательные перерывы в окончательной сборке и связанные с этим проблемы перегрева.

Итог

Припой s Сплавы могут производиться во многих формах и формах. Из них можно сформировать преформу. Это основной способ использования припоев в полупроводниковой промышленности, при котором преформа припоя становится частью электронной схемы. Заготовка припоя, используемая при автоматической пайке, требует согласованности от партии к партии.

Доступны десятки припоев, некоторые из них эвтектические, некоторые нет; некоторые с узкими интервалами плавления, некоторые с широкими интервалами плавления.Сплавы могут быть на основе свинца (Pb); На основе золота (Au); Среди прочего, на основе олова (Sn) или индия (In). Их можно использовать в приложениях от сотовых телефонов до спутниковых систем. Выбор правильного припоя для конкретного применения зависит от знания среды, в которой он будет использоваться. Первые вопросы, которые задает производитель: «Какая температура плавления необходима» и «Какие процессы должен выдержать припой»?

AMETEK Coining — ведущий мировой производитель преформ для припоя.У нас есть широкий ассортимент легкодоступных припоев, в том числе бессвинцовые сплавы, которые соответствуют Директиве ЕС 2002/95 / EC ‘RoHS’ (Снижение содержания вредных веществ), запрещающей использование припоев на основе свинца в большинстве случаев. Приложения. Чеканка полностью вертикально интегрирована с возможностью работы и разработки новых сплавов. Coining обладает развитыми инструментами и опытом, а также обширной библиотекой инструментов с 18 000 инструментами различных размеров. Новые инструменты также могут быть изготовлены в точном соответствии с требованиями заказчика.

Характеристики плавления припоя являются важным критерием при выборе припоя, однако есть много других факторов, которые влияют на выбор конкретного сплава. Наша команда инженеров всегда готова проконсультировать, а наши уникальные внутренние возможности позволяют нам разрабатывать индивидуальные сплавы для вашего конкретного применения.

По любым вопросам обращайтесь в один из наших офисов. AMETEK Coining имеет офисы продаж в Северной Америке, Азии и Европе.

Офис продаж в США: +1 201-791-4020
[email protected]

Офис продаж в Китае: +86 21-3763-2111 EXT 8894
[email protected]

Офис продаж в Европе: +381 62 291143
[email protected]

Офис продаж в Малайзии: +60 46 43 3062
[email protected]

Жидкий флюс Stay-Clean для мягкого припоя, 4 унции

Новичок в пайке? См. Вкладку Сопутствующие товары для Soldering 101, а также продукты и проекты, которые идут с этим элементом.


0 отзывов /

Средняя оценка: 0/10

Stay-Clean Liquid Flux — это флюс для мягкого пайки на основе хлорида цинка общего назначения для использования с паяльниками .Используйте жидкий флюс Stay Clean Liquid Flux при соединении цветных металлов, таких как медь, серебро, латунь, сплавы цинка и оловянные сплавы, с различными разнородными металлами, включая низкоуглеродистую сталь. Используется с мягкими припоями, такими как припой Choice, SilverGleem, Stay-Brite и другими припоями на основе олова, включая припои на основе олова и сурьмы. Может использоваться для пайки практически всех металлов, кроме алюминия, магния или титана. Не рекомендуется для использования в электрических или электронных устройствах. Бутылка на 4 унции. Доставка осуществляется только наземным транспортом UPS или FedEx.Невозможно отправить за пределы США или через USPS. Доставка по воздуху невозможна.

Продавец:

каждый

Доступное количество:

1

Состояние на складе: 1

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ О ДОСТАВКЕ:
Этот товар может быть доставлен ТОЛЬКО через ** UPS Ground ** и только в США.