Новости компании
Флюсы и припои
Ранее мы уже рассказали вам о паяльном оборудовании и немного затронули тему флюсов и припоев. Сейчас же хотим поговорить о них подробнее. Какие разновидности бывают? Как выбрать именно то, что нужно? Давайте разбираться.
Флюсы
Флюс – это вещество, которое облегчает процесс пайки. Оно удаляет окислы до спаивания деталей и во время лужения. Из-за высоких температур пайки реакция окисления ускорятся, и оксидный слой появляется быстрее на спаиваемых поверхностях. Флюс уменьшает этот процесс, а также смачивает поверхность, благодаря чему появляется эффект «поверхностного натяжения», и припой легче распределяется.
Выбор паяльной станции, как и поиск необходимого флюса для работ напрямую зависит от того, какую именно вы преследуете цель.
Основные функции флюса:
- Быстрое удаление окислов с контактов при пайке;
- Создание поверхностного натяжения при нанесении припоя на поверхности пайки;
- Дополнительная защита места припаянного контакта от окружающей среды (воздуха или попадания влаги, антикоррозийность).
- Флюсы можно разделить на 3 группы:
Активные
К активным относят такие флюсы, которые имеют в своем составе кислоту. Кислота отлично удаляет окислы, ею очень удобно паять и залуживать различные металлические контакты. При пайке кислотой необходимо создать наиболее проветриваемые условия т.к. в процессе испарения выделяются ядовитые отходы, и они в первую очередь бьют не только по дыхательной системе, но и по слизистой. К тому же, нужно быть очень аккуратным при нанесении кислоты на место пайки и не допускать попадания на кожу или слизистые. 100% необходимость чистки участка пайки.
Бескислотные
К бескислотным флюсам относят нейтральные флюсы. Такие вещества не вступают в реакцию с местом пайки сразу при нанесении. Они не разъедают спаянные соединения. По цене это самые доступные вещества. Самым популярным примером таких флюсов является всем известная канифоль.
Активированные
К такому типу относят вещества, которые очищают место соединения пайки. Не требуют смыва, но желательно после пайки удалять их остатки. ЛТИ-120 пример хорошего активированного флюса. Идеально подходит для лужения плат, деталей, и даже некоторых алюминиевых деталей.
По состоянию
Флюсы бывают разными по форме и состоянию. Есть твердые, жидкие и пастообразные.
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.
Твердые
К твердым относится самая обычная канифоль, паяльный жир. Достоинство таких флюсов — это цена.
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.
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.
Припой
Что такое припой?
Припой представляет собой смесь легкоплавких металлов, которые способны обеспечить хороший контакт между двумя поверхностями, получаемый в результате пайки. При нагревании припой переходит из твердого в жидкое состояние, которое обеспечивает растекание по периметру припаиваемой детали или в месте их контакта. При этом происходит фиксация на молекулярном уровне за счет высокой степени адгезии.
Что учесть при подборе припоя для пайки?
В продаже представлены припои для пайки, которые различаются составом, температурой плавления, технологией подачи флюса и другими свойствами. Выбор рекомендуется делать, учитывая конкретную задачу и объёмы работы. В частных целях чаще используют прутковые и проволочные сплавы, в промышленности — порошковые, гранулированные и иные формы.
Рекомендуется обратить особое внимание на несколько моментов:
- Характеристики соединяемых поверхностей — материал, толщина, особенности обработки (по периметру или точечно).
- Технология пайки — с помощью стандартного паяльника, оснащённого тонким жалом, фена, паяльного промышленного оборудования и так далее.
- Температура, при которой плавятся сопрягаемые элементы — деформация материала должна происходить раньше.
- Особенности эксплуатации готового соединения — одни припои выдерживают динамические нагрузки, другие рассчитаны только на статическое воздействие.
- Стойкость к влиянию агрессивных компонентов — актуально при создании соединений, эксплуатируемых при условии постоянного контакта с химической средой.
- Смачиваемость, указывающая на уровень адгезии вещества.
- Пластичность, от которой зависит степень деформации после застывания.
- Чувствительность к высокотемпературным воздействиям.
- Устойчивость к коррозии.
Припои для пайки классифицируются по следующим критериям:
- По способу подачи флюса – безфлюсовые и самофлюсующиеся, для первых флюс подается отдельно, вторые содержат его в своем составе;
- По основному паяльному элементу – оловянные припои, никелевые, кобальтовые, марганцевые, титановые, серебряные, циркониевые, ванадиевые, смешанные и т.д.
- По способу получения – бывают готовые или формируемые непосредственно во время пайки;
- По растворимости компонентов – встречаются полностью расплавляемые и частично;
- По форме выпуска – оловянная проволока, пруток, чушки, лист, гранулы, паста;
- По температуре плавления – существуют те, которые переходят в жидкое состояние при низкой и при высокой температуре.
Таким образом, припои можно разделить на две большие группы: легкоплавкие и тугоплавкие.
К легкоплавким припоям относятся такие составы, которые переходят в жидкое состояние при температуре от 145 до 400°С. Наиболее распространенные – оловянно-свинцовые. Чаще всего мягкие припои используются в радиоэлектронике для печатных плат или деталей.
Тугоплавкие припои обладают значительно большей механической прочностью, но их температура плавления составляет более 400°С, что является неприемлемым для большинства радиодеталей, так как они могут пострадать даже от касания разогретым жалом паяльника. Двумя наиболее крупными группами в этой категории являются медные и серебряные составы.
Физические и химические свойства
Классификация возможна и по вспомогательным компонентам в составе, которые влияют на саму пайку и результат обработки.
- Добавки сурьмы, кадмия, алюминия, цинка или серебра обеспечивают повышенную растекаемость припоя.
- Никелевые, железные, кобальтовые, кремниевые, борные компоненты увеличивают прочность соединения.
- При работе с деталями, которым требуется создать защиту от коррозии, применяют разновидности припоев с никелево-медными компонентами.
- Если предстоит пайка жаропрочных поверхностей, лучше предпочесть сплавы с добавлением ванадия, вольфрама, кремния или циркония.
Наиболее распространенный мягкий припой для пайки — ПОС (Припой Оловянно-Свинцовый). Состоит он из олова и свинца в разных пропорциях. Процентный состав отображается в названии — после ПОС идет цифра, в которой указывается процент олова. Например, в ПОС 40 содержится 40% олова. В ПОС 61 — 61%, в ПОС 90 — 90% и т.д.
Припой ПОС 61 – самый популярный присадочный материал, изготовленный на основе оловянно-свинцовой смеси. Низкая температура плавления делает его востребованным при ремонте электронных схем, печатных плат и других устройств, плохо переносящих значительные перепады температур. Кроме того, состав хорошо зарекомендовал себя в качестве средства для заделки трещин и отверстий в различных металлических изделиях.
31.01.2023