Какой флюс использовать для пайки микросхем

Все о флюсах для пайки микросхем

Надежность и производительность электронных систем зависит от прочности и надежности соединения отдельных элементов. Значительно повысить прочность соединений, выполняемых пайкой, можно с помощью флюса. Поэтому стоит ознакомиться с основными требованиями, предъявляемыми к качественному флюсу для пайки микросхем, рассмотреть их разновидности и ассортимент, а также ознакомиться с советами по правильной пайке с их применением.

Требования

Любой используемый флюс для пайки микросхем должен одновременно способствовать:

повышению смачиваемости элементов припоем за счет снижения его поверхностного натяжения;
удалению оксидов, жиров и загрязнений с поверхности металла (а также предотвращению его дальнейшего окисления в процессе пайки);
увеличению коэффициент текучести припоя для лучшего заполнения шва.

Кроме этого, такой расходник должен отвечать ряду требований.

Температура, при которой плавится материал флюса, не должна быть выше точки плавления используемого припоя. В противном случае флюс не будет должным образом смешиваться с припоем и не только не принесет пользы, но может даже ухудшить качество пайки.
В большинстве случае (за исключением применения реактивно-флюсовой пайки) флюс должен быть химически нейтрален по отношению к припою, не образуя при взаимодействии с ним никаких новых химических веществ.
Остатки использованного флюса должны легко удаляться со шва после его застывания.
Ток утечки в соединениях, выполненных с применением смеси, должен быть как можно ниже.

С точки зрения безопасности и удобства использования стоит также учитывать такие свойства смеси:

опасность для здоровья;
количество дыма, образующегося при нагревании;
запах при нагреве.

Разновидности

По химическому составу и достигаемому эффекту все флюсы принято разделять на 3 категории.

Нейтральные составы – имеют слабую химическую активность, поэтому отличаются относительно слабой эффективностью удаления жировых и оксидных пленок. Применение нейтральных флюсов требует использования легкоплавких припоев. В большинстве случаев нейтральные смеси добавляют при пайке медных компонентов. К этой группе относятся такие вещества, как канифоль (и другие древесные смолы), стеарин, а также различные виды воска.
Слабокоррозионные паяльные флюсы – в их состав входят как небольшое количество сильнодействующих веществ, так и растворители (спирт, слабые кислоты, вода, жиры). Еще одним обязательным компонентом этих флюсов является канифоль, призванная снизить коррозионный эффект активных компонентов.
Сильнокоррозионные смеси – отличаются наличием в составе высокоактивных и даже агрессивных компонентов (неорганических кислот, хлоридов или фторидов). Из привычных радиолюбителям «старой школы» к этой категории относится паяльная кислота (раствор хлорида цинка либо различные составы с применением ортофосфорной и/или соляной кислоты), а современные производители предпочитают выпускать такие флюсы в виде гелей и паст с дозатором. Вещества этой категории стоит выбрать для ответственных профессиональных работ (например, для пайки дорожек в телефоне), когда важно убрать с поверхности малейшие остатки оксидных пленок. Нарушение технологии нанесения и удаления флюса может привести к безвозвратной порче микросхемы и ее элементов.

По агрегатному состоянию паяльные флюсы делятся на:

твердые – к ним, например, относят канифоль;
порошкообразные – представителем этой группы является бура;
жидкие – в жидком виде используются, например, паяльная кислота и популярный комбинированный состав ЛТИ 120;
гели и пасты – в таком виде поставляются современные комбинированные флюсы от ведущих мировых производителей.

По температуре активации действующего вещества смеси разделяют на низкотемпературные (требуется нагрев до температуры ниже 450°С) и высокотемпературные (активируются при температуре выше 450°С).

Как использовать?

Паять с применением флюса, особенно сильнодействующего, нужно очень осторожно. В первую очередь важно соблюдать рекомендованную производителем концентрацию, а также следовать всем указаниям по нанесению и удалению использованного состава во время пайки.

Правильная последовательность действий:

механическая очистка поверхности;
нанесение флюса;
нагрев поверхности с нанесенной смесью;
нанесение припоя;
остывание шва;
удаление остатков флюса.

В большинстве случаев лучше всего промывать швы с помощью этилового спирта или ацетона. А также можно применять специальные жидкости для смывания флюса (например, Kontakt PCC или Flux-Off), которые можно найти в свободной продаже.

Особое внимание отмыванию флюса стоит уделять при использовании составов, содержащих глицерин – это вещество отличается высокой гигроскопичностью, поэтому плохо отмытый шов может очень быстро окислиться.

При выборе конкретной разновидности флюса стоит учитывать материал, который вы собираетесь паять.

Алюминий из-за его высокой скорости окисления лучше всего паять с ортофосфорной кислотой или «безотмывочными» флюсами. Можно также применять канифоль, но наносить ее стоит сразу после зачистки.
Нержавеющую сталь обычно паяют с безотмывочными смесями или фосфорной кислотой.
Латунь паяют только с применением составов промышленного производства.
Серебро требует промышленных составов с температурой активации от 520 до 820°С.
Черные металлы паяют с хлоридом аммония или пастообразными составами.
Для электронных компонентов нежелательно использовать канифоль – стоит применять специализированные пастообразные составы. Обратите внимание, что SMD-компоненты можно паять с составами для любой электроники, а вот для пайки BGA-схем стоит применять только BGA-флюсы (например, RMA-223-UV).

Выбираем флюс для пайки

Сначала надо разобраться что такое флюс. Флюс это вещество, которое позволяет горячему жидкому припою смачивать места пайки. После остывания припоя образуется пайка. Если это сделать без флюса, то получится холодная пайка, которая может отвалиться сразу или со временем. Все флюсы в горячем состоянии проявляют кислотные свойства. Многие являются кислотами и при обычной температуре, например ортофосфорная кислота, паяльная кислота. Чем выше кислотные свойства во время пайки тем сильнее флюс, качественнее и быстрее будет пайка. Вот список выпускаемых нами флюсов в порядке увеличения их активности. Чем больше номер тем выше активность флюса.

Канифоль
Жидкая канифоль
Флюс паста
Жидкая канифоль LUX
канифоль гель
канифоль гель актив
ЛТИ-120
Глицерин гидразиновый флюс
ФИМ
Ф-34
Паяльная кислота
Ортофосфорная кислота
Ф-64

А значит ли это, что можно взять самый сильный флюс и спаять всё? Увы нет. Например самый сильный флюс выпускаемый нами это Ф-64 — флюс для алюминия и он имеет соответствующую для этого химию. А вот для пайки меди самой сильной окажется «Ортофосфорная кислота». Но в остальном, если Вам не хватает активности флюса, надо посмотреть на этот список и взять более активный, следующий по номеру. Отрезвит от выбора слишком активного флюса и список безопасности остатков:

Паяльная кислота
Ортофосфорная кислота
Ф-64
Ф-34
ФИМ
Глицерин гидразиновый флюс
ЛТИ- 120
Жидкая канифоль LUX
Канифоль гель Актив
Канифоль гель
Жидкая канифоль
Флюс паста
Канифоль

Самый высокий номер — самый безопасный флюс. Надо понимать, что выбирая более активный флюс Вы увеличиваете опасность окисления места пайки. Но даже остывающая канифоль может создавать на полированной меди зеленоватый налёт.

Выбор флюса по теме пайки

1. Пайка радиодеталей небольшого размера на печатную плату.

Если все детали залужены то Вам подойдёт Жидкая канифоль или ЛТИ-120. Удалять остатки не требуется, но добейтесь их высыхания т. к. жидкие остатки могут иметь мегоомные сопротивление. Жидкую канифоль может заменить флюс паста, благодаря своей пастообразной форме и не сохнущей основе она имеет некоторые преимущества. Остатки безопасны, но трудны в удалении. Современным средством замены Жидкой канифоли и флюс пасты является Канифоль гель. Обладая всеми преимуществами обоих флюсов он, состоя из видоизменённой канифоли, так же легко удаляется как Жидкая канифоль., при этом обладает более высокой активностью. Гелеобразной заменой ЛТИ-120 является Канифоль гель Актив. По структуре это Канифоль гель а по активности сравним с ЛТИ-120. Канифоль для пайки радиодеталей сегодня применяется уже достаточно редко. Стали широко применяются ЛТИ-120LUX и Жидкая канифоль LUX благодаря их модному свойству абсолютной смываемости водой. К закисшим радиодеталям лучше применить ЛТИ-120 или Канифоль гель актив, а так же новые флюсы ЛТИ-120LUX и Жидкая канифоль LUX.

2. Пайка радиодеталей небольшого размера на печатную плату.

Великолепно справляются с радиодеталями больших размеров канифольные активированные флюсы: ЛТИ-120 или Канифоль гель актив. Так же очень хорошо себя зарекомендовал флюс Глицерин гидразиновый, но после него надо обязательно отчищать места пайки с горячей водой от остатков глицерина. Остатки Глицерин гидразинового флюса не окисляют пайку и для деталей не связанных с электроникой деталей остатки допустимы, но на печатной плате возможны остаточные мега омные сопротивления.

3. Железо, медь, латунь. Детали небольшого размера.

Когда детали малы и к кислотным флюсам можно не прибегать берут Глицерин гидразиновый флюс или ЛТИ-120. Содержащие воду ЛТИ-120LUX и Жидкая канифоль LUX так же могут справиться с этой задачей. Частенько и флюс паста помогает. Иногда важнее не активность флюса а сколько времени он не испарится при температуре пайки, так как деталь ещё прогреть надо а за это время активный, но быстроиспаряющийся флюс испарится. Тут и пригождается флюсы на водной основе, такие как ЛТИ-120LUX и Жидкая канифоль LUX, Глицерин гидразиновый. Кроме того не сохнущие флюсы Канифоль гель Актив и флюс паста по той же причине что и водные могут весьма полезны. В отличии от водных флюсов они не шипят а красиво плавятся.

4. Железо медь латунь, оцинкованное железо. Массивные детали.

В таких случаях берут кислотные флюсы: Паяльную кислоту, Фим, Ортофосфорную кислоту. Кислотные флюсы начинают работать моментально и создаётся впечатление, что деталь нужно меньше греть. Это иллюзия, но она отражает насколько легче поддаются детали пайке при использовании кислотных флюсов. По активности Ортофосфорная кислота и Паяльная кислота более менее похожи. Флюс ФИМ обладает меньшей активностью. Различаются они по своим остаткам после пайки, а для таких активных кислотных флюсов это очень важно. Раньше всех начинают взаимодействовать с металлами остатки Ортофосфорной кислоты. Это тёмнно-серые налёты фосфатов. Но эти остатки достаточно стабильны и создают прочную фосфатную плёнку защищающую металл от окисления. Достаточно сказать что этой кислотой в автомастерских пользуются вместо ненадёжного в гаражных условиях цинкования. Фосфатные покрытия, получаемые таким образом, надёжно защищают железо от ржавчины. Чуть дольше проявляет себя Cl паяльной кислоты. Остатки это хлориды металла которые образуют некрасивые окислы. Если это железо, применяемое на открытом воздухе, то это может стать катализатором очага ржавчины. И на конец флюс ФИМ. Остатки его, в виду малого содержания ортофосфорной кислоты, мало корродийны, поэтому он хорошо подходит для чистых но активных паек. Вопрос который очень часто встаёт у людей паяющих активными флюсами: Что делать когда Вы паяете изделие и последний шов закрывает ёмкость? Часть флюса останется внутри и удалить его уже не получится. Ответ на этот вопрос был найден в советское время при запайке герметичных корпусов инфракрасных приборов для спутников. Последний шов выполнялся исключительно ортофосфорной кислотой. Количество подбиралось ровно столько, сколько необходимо для пайки. Флюс наносился заострённой размоченной в кислоте деревянной палочкой. Достаточность флюса определялась тем насколько разбрызгивается флюс. Проводились контрольные вскрытие после климатических испытаний. На внутренней стороне пайки, где удаление по причине не доступности не могло проводиться, остатки флюса образовывали стойкие фосфатные плёнки которые ни на что не влияли.

Из всего что я сказал понятно, удалять остатки надо. И если в случае с ортофосфорной кислотой удалять остатки необходимо из эстетических соображений, то в случае с паяльной кислотой это предотвратит дальнейшие неприятности. Как удалять остатки кислот? Идеально смыванием в большом количестве воды с кисточкой. Лучше после этого использовать средство Удалитель флюса, нейтрализующее кислотность остатков кислотных флюсов. Так же широко используется протирание влажной тряпочкой. Обычно двух трёх движений хватает. Но надо протирать ни как крошки со стола смахивают а с небольшим усилием, что бы пайка заблестела. Удаление канифольных флюсов лучше проводить «Растворителем канифоли», но можно использовать большинство растворителей продающихся в хозтоварах или спирт.

Пайка алюминия.

Существует множество «способов» как спаять алюминий. К примеру натереть под каким ни будь канифольным флюсом жалом паяльника и может быть припой в каком то месте пристанет к алюминию. Всё это больше похоже на добывания огня с помощью трута. Сегодня все пользуются зажигалками. И для пайки алюминия есть современный флюс Ф-64, который легко паяет алюминий просто как канифольный флюс паяет печатную плату. Но не увлекайтесь — паяя много включите вентиляцию. На абсолютно другой химии сделан флюс Ф-34. Он гораздо менее активный, но и во много раз более безопасен. Оба относятся к флюсам остатки которых требуют удаления.

Як вибрати флюс для пайки правильно

12.05.18

Як вибрати підходящий паяльний флюс, це питання задає собі кожен початківець радіоаматор, ми постараємося допомогти Вам у цьому питанні. Розглянемо основні типи флюсів

I. Активые (містять агресивні кислоти)

II. Нейтральні (мають нейтральний рівень кислотності)

III. Безотмывочные (не проводять струм)

Активні флюси

Пайка даними флюсами найбільш легка, оскільки припій добре прилипає до деталі після обробки активним флюсом. Але паяти даними флюсом плати потрібно дуже обережно, оскільки при попаданні активного флюсу під мікросхему, що вона може прийти в непридатність через деякий час.

Активні флюси використовуються для паяння деталей і проводів пошкоджених корозією, окислення розчиняються під дією активних флюсів.

Висновок — відмінно підходять для паяння проводів і рознімань, паяти мікросхеми не радимо.

Нейтральний флюс

Частіше всього у вигляді пасти, використовують для паяння дрібних радіокомпонентів на платі.

Цей флюс не містить агресивних кислот, але може проводити електрику, з цього змивка обов’язкове. Нейтральні флюси не пошкоджують мікросхеми, але можуть викликати замикання.

Перед паянням нейтральним флюсом може знадобитися попередня підготовка, змивання бруду, пилу та оксидів.

Приклади: ФЛЮС-ПАСТА BAKU BK-150 , ФЛЮС-ПАСТА LUKEY L-2011 , ФЛЮС-ГЕЛЬ AMTECH RMA-223

Безотмывочный флюс

Не вимагає змивання після пайки, тому може бути використаний при пайку SMD компонентів, BGA мікросхем і пайки плат у важкодоступних місцях, де змивка неможлива.

Безотмывочный флюс не зашкодить мікросхему, не проводить електрику, не викликає корозію.

Крім цього флюс може бути рідкий, гель, паста.

Рідкий флюс не самий практичний, оскільки його витрати найбільший з-за того, що він розтікається по платі.

Пайка плат і мікросхем рідким флюсом небезпечна, оскільки він може затекти під елементи і вивести їх з ладу. Температура кипіння рідких флюсів зазвичай низька, що унеможливлює пайку BGA мікросхем.

Флюс-гель самий зручний і практичний вид флюсів, оскільки їх легко наносити на деталь і вони не розтікаються по платі. Також більшість цих флюсів підходити для пайки BGA мікросхем.

Флюс-паста самий густий вид флюсів, наноситися лопаткою, низький витрата, висока температура кипіння.

Флюс для пайки ЛТИ-120, 15мл

Флюс ЛТИ-120 применяется для пайки нержавеющей стали, цинка, серебра, меди и ее сплавов. Нейтрален, после окончания пайки отмывки не требуется. Растворяется спиртом, ацетоном.

Где купить

Купить Флюс для пайки ЛТИ-120, 15мл вы можете в розничном магазине радиодеталей «Тетрод»

Адрес: г.Новосибирск, ул.Зыряновская 119 (метро Речной Вокзал)

Информацию о наличии и ценах, можно узнать по тел. +7-913-378-01-96 или info@radiobuy.ru

График работы: понедельник-пятница с 09.00 до 18.30, суббота с 09.00 до 17.00, воскресенье с 10.00 до 14.00