Для чего нужен флюс при пайке

По состоянию

Флюсы бывают разными по форме и состоянию. Есть твердые, жидкие и пастообразные. В целом они почти полностью различаются по своим параметрам и свойствам. Жидкие

Жидкие

Жидкие флюсы уже имеют лучше свойства по сравнению с твердыми. Их намного проще наносить и существенно сокращается время пайки. 
Недостаток — это быстрое высыхание на открытом воздухе, в случае пролива такого состава на поверхность – её трудно будет оттереть. К такому типу относится, например, жидкая канифоль. Она обычно продается в баночках с кисточкой. 
Если вы используете жидкую канифоль – не подносите её на горячую поверхность кисточкой. 
Из-за высокой температуры кисточка может деформироваться и её невозможно вернуть в прежнее состояние.

Кстати, после покупки в магазине, сразу проверяйте плотность закрытия крышки, иначе она может разлиться. В магазинах бывает крышки не плотно закрывают, чтобы канифоль не присыхала к флакону.

Твердые

К твердым относится самая обычная канифоль, паяльный жир. Достоинство таких флюсов — это цена. Кстати, таблетки аспирина – это тоже вполне себе твёрдый флюс. 
Недостаток – это неудобство нанесения (сначала на паяльник, потом на место пайки и т.д.), некоторые виды пайки недоступны, слабое удаление окислов до и во время пайки, крайне низкий эффект поверхностного натяжения, много следов на месте работ и большое количество испарений при пайке.

Активный жир относится к твёрдым потому, что его не получится также эффективно нанести кисточкой, как жидкую канифоль. К тому же, жир все равно имеет более плотную структуру.

Пастообразные

Жидкие и твердые флюсы не рекомендуется использовать в BGA пайке. Они сильно кипят, и для поверхностного монтажа есть пастообразные флюсы. 
Пастообразные флюсы — это лучшие из представленных типов. Например, их очень удобно наносить. Они не высыхают на воздухе, имеют отличные свойства при пайке (зависит, конечно, от цены) и возможны все виды пайки. К недостаткам можно разве что отнести то, что в продаже есть много подделок знаменитых производителей (однако, некоторые подделки по уровню приближаются к эталону), вредные испарения и конечно же цена.

Слишком дешевые флюсы ужасно паяются. Еще одно неоспоримое преимущество пастообразности — это то, что можно использовать шприцы с тонкими иглами (острый наконечник иглы нужно срезать), тем самым очень точно дозируя порцию флюса, и не размазывая его по всей плате. К тому же, отмываются просто и некоторые из них допустимо не смывать вообще (которые используются в BGA пайке, где в принципе чистка очень затруднительна). 
Лучшее нанесение пастообразного флюса – это шприц. Вы можете точно и экономно делать дозировку флюса при помощи шприца. Достаточно простого аптечного шприца, острую часть иглы спиливаем и можно свободно сделать длину дозатора как вам удобно. К тому же, металлическая игла не деформируется от высокой температуры так, как кисточка и можно смело добавлять флюс в процессе паяльных работ.

Удобное нанесение пастообразного флюса – это еще один плюс в копилку преимуществ пастообразных веществ. 
Так же есть и так называемые флюсовые пистолеты, но намного большего размера и не очень удобны при микропайке. И если вы не планируете в промышленном масштабе паять платы каждый день, то пистолеты для флюса вам не нужны.

Пастообразными флюсами можно паять и провода, и DIP радиодетали и контакты, но это не очень экономично. Если вам нужно паять много проводов, то для этого подойдет самая обычная жидкая канифоль.

Кстати, флюсы бывают в составе многих припоев и паяльных паст. 
С подобным припоем работать проще и быстрее.

Видео

Порядок применения

Флюсы могут находиться как в твёрдом (пастообразном), так и жидком состоянии и продаваться в упаковках самой различной формы и объёма.

Так, твёрдая канифоль поступает в продажу в плоских баночках, оснащённых плотно закрывающейся крышкой.

Согласно исходному агрегатному состоянию этих составов различают следующие способы их применения:

  • при твёрдом флюсе во время пайки жало паяльника сначала нужно окунуть в тело реагента, после чего им захватывают небольшое количество припоя;
  • в тех случаях, когда на основе канифоли приготавливается или используется уже готовая жидкая смесь – она просто наносится на место спайки посредством обычной кисточки с мягким ворсом;
  • при работе с пастообразным составом небольшие порции флюса наносятся на место контакта любой подходящей для этого палочкой (выдавливаются из шприца, заранее заправленного до нужной дозировки).

Нередко в магазинах продаётся канифоль, приготовленная в виде специального геля, уже размещённого в шприце определённой ёмкости.

Такие гелеобразные составы принято относить к нейтральным реагентам, широко применяемым в радиоэлектронике для пайки миниатюрных деталей.

Примеры использования флюсов и пайка припоем ПОС различных металлов

Разнообразное количество флюсов обусловлено различными требованиям и температурами пайки. К некоторым металлам нужен свой подход к пайке и лужению. Пайка бывает как низкотемпературной, так и высокотемпературной. Пайка электротехники (DIP, BGA, SMD, платы и прово

Пайка электротехники (DIP, BGA, SMD, платы и провода)

Как было сказано на странице выше, основные требования к флюсам при пайке электроники и электротехники — низкий ток утечки и отсутствие коррозионной активности. Канифоль, паяльный жир, ЛТИ-120, ФЭКТ, RMA-223 и т.п. Алюминиевые сплавы

Алюминиевые сплавы

Алюминий может легко паяться и канифолью и ЛТИ-120, но это в случаях небольших контактов. Если поверхность пайки слишком велика — лучше использовать флюсы на основе кислоты. Например, это может быть ортофосфорная кислота.

Флюсы для высокотемпературной пайки

Для более высокотемпературной пайки (порядка 800—1150ºC) подходит борная кислота, бура и им подобные примеси. Используемый припой это обычно медно — цинковый и серебряный.

Классификация флюсов

Флюсы различаются по степени их воздействия на обрабатываемые детали. При пайке применяются следующие виды вспомогательных материалов:

Активные флюсы. Эти вспомогательные вещества активно взаимодействуют с соединяемыми металлами. В зависимости от соединяемых материалов и их свойств применяются следующие виды:

  • Содержащие разбавленную соляную кислоту. Используются при пайке цинка и оцинкованных металлов. После пайки детали необходимо очистить, чтобы избежать коррозии. Можно промыть в тёплой воде.
  • Раствор хлористого цинка (травленая соляная кислота). Используется при спаивании меди, медных сплавов и стали.
  • Хлористый цинк-аммоний. Получается при добавлении аммония в раствор хлористого цинка. Аммоний способствует повышению активности вспомогательного материала и понижает его температуру плавления.

Кислотные составы обладают химической активностью. После их применения требуется нейтрализация. Ещё одним свойством этих составов является высокая электропроводность, и поэтому они непригодны для применения в электротехнике.

Бескислотные. Их ещё называют неактивными. Они взаимодействуют только с припоем, а не с соединяемыми деталями. К ним можно отнести канифоль. Это прошедшая специальную обработку смола хвойных деревьев. Имеет вид стекловидных кусков жёлтого цвета, напоминающих янтарь. Содержит малое количество жирных кислот и не разъедает контакты, если не полностью удалена после пайки. Применяется для спаивания меди, серебра, латуни, золота. К неактивным флюсам можно отнести и вещества, изготовленные на основе канифоли с добавлением спирта, глицерина, скипидара.

Антикоррозионные. Применяются для очистки поверхностей соединяемых деталей от коррозии. Впоследствии на деталях должен образовываться защитный слой, препятствующий окислению. В состав этих соединений обязательно входит ортофосфорная кислота.

Защитные. Сюда относятся вещества, предназначенные только для защиты соединения. Это может быть вазелин, воск или минеральные масла. Наносить жидкий флюс можно ватной палочкой или кисточкой. Для удобства можно приобрести «флюс-аппликатор».

Вспомогательные вещества характеризуются разницей в консистенции. Они бывают:

  • жидкие;
  • твёрдые;
  • пастообразные.

Жидкие используются в труднодоступных местах. Пастообразные наиболее удобны в применении. Их легко наносить.

Ещё одним отличительным признаком разных типов флюсов является температура плавления. Низкотемпературные плавятся при температуре меньше 450 °C, а высокотемпературные имеют температуру плавления выше 450 °C.

Флюс для пайки паяльником

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

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

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

Популярные флюсы для пайки электрическим паяльником

Наименование флюсаСостав % от общего объемаОбласть применения флюсаСпособ приготовления флюсаУдаление остатков флюса
Канифольные не активные флюсы
Канифоль светлаяКанифоль светлая — 100Пайка меди и ее сплавов легкоплавкими припоямиГотов к использованиюСпиртом или ацетоном, кистью
Спирто — канифольныйКанифоль — 20 Спирт — 80Пайка меди и ее сплавов легкоплавкими припоями в труднодоступных местахРастворить в этиловом спирте порошок канифоли
Глицерино — канифольныйКанифоль — 6 Глицерин -14 Спирт — 80Герметичная пайка меди и ее сплавов легкоплавкими припоями в труднодоступных местахРастворить в этиловом спирте порошок канифоли, затем добавить глицерин
Канифольные активные флюсы
Канифольный хлористо-цинковыйКанифоль — 24 Хлористый цинк — 1 Спирт — 75Пайка цветных и драгоценных металлов, ответственных деталей из чёрных металловРастворить в этиловом спирте смешанные порошки канифоли и хлористого цинкаАцетоном, кистью
Канифольный хлористо-цинковый (флюс паста)Канифоль — 16 Хлористый цинк — 4 Вазелин — 80Пайка повышенной прочности цветных и драгоценных металлов, ответственных деталей из чёрных металловСмешать порошки канифоли и хлористого цинка с техническим вазелином
Кислотные активные флюсы.
Хлористо-цинковыйХлористый цинк — 25 Соляная кислота — 1 Вода — 75Пайка деталей из чёрных и цветных металловКислоту медленно вливают в посуду до ¾ ее высоты с кусочками цинка, когда перестанут выделения пузырьки водорода, флюс готовПромывка водой или раствором питьевой соды в воде, кистью
Канифоль — 16 Хлористый цинк — 4 Вазелин — 80Флюс паста. Пайка повышенной прочности цветных и драгоценных металлов, ответственных деталей из чёрных металловСмешать порошки канифоли и хлористого цинка с техническим вазелином
Канифоль — 24 Хлористый цинк — 1 Спирт — 75Пайка цветных и драгоценных металлов, ответственных деталей из чёрных металловРастворить в этиловом спирте смешанные порошки канифоли и хлористого цинка
ФИМОртофосфорная кислота (плотность 1,7) — 16 Спирит этиловый — 1,6 Вода — остальноеПайка меди, серебра, константана, платины, нержавеющей стали, черных и других металловКислоту медленно вливают в посуду и затем добавляют спиртПромывка водой, кистью

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

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

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

Типы флюсов для пайки

Флюсы для пайки бывают нескольких видов, в зависимости от воздействия этих составов на соединяемые контакты во время нагревания. Перед покупкой легкоплавкого вещества необходимо ознакомиться с его основными видами.

Активные флюсы

Это флюсы в составе которых преобладает соляная кислота. Они применяются для работы с железными деталями. Во время процесса пайки эти составы проявляют мощную химическую реакцию. Не используются при работе с радиотехникой, так как быстро разъедают плату.

Бескислотные флюсы

Это жидкие флюсы, которые изготавливаются на основе скипидара, глицерина и этилового спирта. Плавятся такие составы до 150 градусов. Применяются бескислотные флюсы для спайки мелких деталей.

Пайка мелких деталей
Пайка мелких деталей

Активированные флюсы

Составы, изготавливаемые на основе салициловой кислоты. Используется при соединении элементов, которые не требует изначальной зачистки.

Антикоррозийные флюсы

Это специальные вещества, которые очищают детали от отложений, появляющихся в процессе коррозии. Они защищают место соединения от разрушения в процессе эксплуатации. Изготавливаются на основе ортофосфорной кислоты.

Защитные флюсы

Главная особенность таких составов — отсутствие химической реакции. Защищают детали от коррозийных процессов. Их изготавливают на основе воска, оливкового масла или вазелина. Такие составы начинают плавиться при 70 градусах. При термической обработке они не выделяют вредных веществ. Также при работе с защитными флюсами не требуется предварительно зачищать детали.

Как правильно выбрать флюс

Для того чтобы правильно выбрать флюс паяльный, необходимо учитывать следующие критерии:

  • Материал спаиваемых поверхностей – если спаивают детали из латуни, черных металлов, хрома или никеля, то используют буру, борную, соляную или ортофосфорную кислоты. Если планируется паять чувствительные к перегреву радиодетали, используют легкоплавкие низкотемпературные флюсы: канифоль и ее спиртовые растворы, гели.
  • Удобство нанесения – при пайке печатных плат, мелких радиодеталей используют жидкие и гелеобразные вещества,
  • Безопасность для здоровья – наиболее безопасны гелевые марки флюсов. Лидерами в списке вредных и потенциально опасных веществ данного вида являются кислоты.

Предназначение

При применении припоев изменение основных качеств материала происходит на температуре более +500°C. В результате воздействия жара и некоторых веществ получается качественное соединение. Недостатком рассматриваемого метода соединения можно назвать то, что есть высокая вероятность перегрева материала.

Флюс используется как легко сплавная разновидность вещества, которое применяется в сфере радиотехники и другой производственной деятельности. Температурный режим составляет +500°C, поэтому обработка при применении этих флюсов не приводит к повреждению соединительных элементов и платы. Среди особенностей отметим следующее:

  1. В состав включается свинец и олово.
  2. Сверх легкоплавкие материалы используются при работе с транзисторами и другим электронным оборудованием. Температура окисления не выше +150°C.

Применение специальных растворов позволяет достигнуть лучшего результат. Это можно связать с нижеприведенными моментами:

  1. Повышенный показатель теплообмена, а также электрической проводимости. Подобные свойства позволяют быстро нагреть соединяемые поверхности без изменения основных характеристик.
  2. Прочность получаемого соединения существенно повышается. Некоторые элементы включаются в состав металла, делая его более прочным и надежным.
  3. Повышается степень устойчивости поверхности к процессу коррозии и окисления. Подобные изменения могут стать причиной ухудшения прочности и проводимости.

Наиболее распространенной формой поставки является прут из олова, диаметр сечения которого варьирует в большом диапазоне. Встречаются и проволочные катушки, трубки с канифолью и некоторые другие варианты исполнения.

Применение флюса

Процесс выполнения пайки требует подготовки материалов перед нанесением вещества. Поверхности зачищаются, покрываются флюсов, разогреваются паяльным устройством до необходимой температуры. Кончиком паяльника отсоединяется небольшая часть припоя, который должен хорошо растекаться, после чего равномерно наносится на поверхность детали.

Наилучшим составом для пайки является олово, однако в чистом виде оно стоит не дёшево, достаточно редко возможно встретить на рынке. Применяются оловянно-свинцовые сплавы, с температурой плавки около 200 ⁰С, соединения выходят достаточно прочными и крепкими, благодаря активным веществам. Припой обозначается буквами ОС, что называется оловянно-свинцовый, цифры указывают на содержание олова в процентном соотношении, конечным результатом на бирке таких припоев получается ОС-40 или ОС-60.

Припой оловянно-свинцовый

Припой оловянно-свинцовый

Без свинцовый флюс применяется небольшими количествами при пайке контактов сложных электро схем, температура процесса не превышает 300 ⁰С. Сверх легкоплавкие составы используются для деликатных работ, плавятся при 100 ⁰С. Припой такого типа должен хорошо растекаться, не обладает высокой прочностью, используется на неподвижных материалах.

Без применения специальных элементов при работе паяльником не удастся достичь достойного соединения деталей. Достаточно опробовать самостоятельно произвести процесс без специальных растворов, на получение соединения уйдет уйма времени, а наносимый припой в последствие обвалится.

Виды флюсов

Существующие виды флюсов можно подразделить на три больших категории:

Нейтральные или неактивные флюсы — они не содержат в своём составе кислот. Отличительной особенностью данных флюсов является невозможность проводить электричество. Ярким примером неактивного флюса является сосновая канифоль. Неактивные флюсы в основном применяются при низкотемпературной пайке деталей, обычным паяльником.

Кислотные или активные флюсы — содержат в своём со

Кислотные или активные флюсы — содержат в своём составе кислоту. Активные флюсы используются для пайки алюминия, там, где нужны высокие температуры и сильная химическая реакция для удаления оксидной пленки.

Антикоррозийные или защитные флюсы — применяются для защиты готового места соединения от коррозийных процессов металла и появления ржавчины на них.

Каждый вид флюса предназначен для выполнения своих

Каждый вид флюса предназначен для выполнения своих, каких-то конкретных задач. По своей консистенции флюсы бывают жидкими, в виде пасты и геля, твёрдыми, и в виде порошка, например, флюс бура.

Как приготовить флюс для пайки своими руками

Чтобы соединять элементы радиотехники, можно изготовить флюс для пайки своими руками. В качестве подручных средств для замены канифоли можно использовать жир или смолу. Чтобы не покупать состав для работы, необходимо знать, как сделать флюс для пайки:

  1. Заранее нужно подготовить одинаковое количество свинца и олова.
  2. Расплавить два металла в тигле.
  3. Снять плёнку побочных отложений, которая образуется на верхней части остывшей смеси металлов.
  4. Перелить смесь олова и свинца в подготовленные заранее формы.

Нужно помнить о том, что после спайки любых контактов или деталей необходимо обрабатывать готовый шок. Для этого используется ацетон или спирт. Однако в магазинах появились припои, которые не требуют дополнительной обработки после завершения работ. Они обладают некоторыми преимуществами:

  • являются диэлектриками;
  • не подвержены воздействию коррозийных процессов;
  • не требуется дополнительная зачистка.

Из-за того что такие припои не проводят ток, их не используют для соединения контактов и проводов.

Также можно самостоятельно изготовить паяльную пасту. Для этого необходимо растереть твёрдый флюс с помощью крупнозернистого напильника. Порошок, который получился после измельчения, нужно смешать со спиртом и канифолью. Далее нужно перелить получившуюся пасту в герметичную ёмкость и плотно закрыть. Она портится при взаимодействии с влагой и требует соблюдения правил хранения. Опытные мастера рекомендуют наносить пасту с помощью шприца.

Флюс для пайки — обязательное вещество при ремонте электроники и радиотехники. Важно знать, какие разновидности этих составов бывают и как правильно с ними работать, чтобы не повредить платы и контакты.

Теги

Adblock
detector