Флюс гель для пайки микросхем

Какие флюсы использовать для пайки микросхем

Пайка миниатюрных компонентов (микросхем, в частности) широко распространена среди любителей сборки электронных изделий и самодельных гаджетов, желающих изготовить их своими руками.

Для приобретения навыков по формированию надёжного неразъёмного соединения по этому методу, прежде всего, потребуется освоить в полном объёме основные приёмы обращения с нагревательным пробором (паяльником). Во-вторых, надо изучить особенности и порядок выбора расходных материалов (припоя, а также флюса для пайки микросхем).

Для печатных плат под микросхемы

Согласно действующим стандартам используемые при пайке микросхем расходники должны обладать относительно низким температурным показателем плавления, а также иметь малую удельную массу.

Лишь при соблюдении этих условий удаётся достичь требуемого проникновения флюса вглубь вещества соединяемых материалов, обеспечивая при этом заданную прочность паяного соединения.

Несущим основанием для миниатюрных радиоэлементов (микросхем) являются специальные платы из текстолита заводского или самостоятельного изготовления. Использование заранее подготовленных печатных плат обеспечивает удобство и компактность пайки электронных схем, оформленных в виде самостоятельного узла или блока.

Контактные дорожки таких оснований изготавливаются методом напыления меди на пластину из стеклотекстолита (гетинакса), так что ножки микросхем при пайке соединяются именно с этим металлом.

Таким образом, специальный флюс для пайки плат должен обладать универсальными свойствами, обеспечивая идеальный контакт ножек микросхемы с медными проводниками.

Отечественной промышленностью освоен выпуск нескольких образцов таких флюсов, некоторые из них поступают в продажу в пластиковой герметичной упаковке ёмкостью около 30-ти миллилитров.

Этот универсальный расходный материал является классическим образцом низкотемпературной органической смеси, используемой для пайки микросхем феном или с помощью паяльника. Один из производителей современных безотмывочных флюсов для пайки микросхем – CyberFlux. Широко известен флюс СКФ.

Среди иностранных производителей можно выделить MECHANIC, Amtech, KINGBO, MARTIN. Они отличаются ценой и объемом, есть некоторые различия в составе марок.

При работе с готовым флюсом, состоящим из этилового спирта и специальных катализирующих добавок, создаваемая в зоне спайки температура не превышает 110-300 градусов. Указанная нейтральная смесь может применяться как при ручном, так и при автоматизированном (поточном) методе пайки элементов.

Чем смывать

Для смывки флюса по завершении пайки микросхемы рекомендуется применять любой подходящий для этих целей растворитель, посредством которого можно убрать разводы и следы нейтрального состава.

Чаще всего для удаления остатков флюсового состава после пайки используются следующие популярные виды растворителей:

• чистый технический или медицинский спирт;
• обычный ацетон (или его смесь с другими химическими веществами);
• спиртосодержащие парфюмерные составы (хотя их применять нежелательно).

В продаже имеются специальные «отмывки» для удаления флюса с плат, при изготовлении которых (за небольшим исключением) используются те же составляющие.

Очищать платы всеми перечисленными выше составами рекомендуется в следующей последовательности.

Сначала берётся кусочек чистой мягкой фланели, который затем смачивается в небольшом количестве жидкого растворителя (из состава рассмотренных ранее смесей).

На завершающей стадии очистки участок микросхемы с использованным флюсом тщательно протирается смоченной ранее тряпочкой, которая хорошо отмоет все оставшиеся на нём следы и разводы. После того, как обработанные места полностью высохнут – можно будет приступать к их покрытию защитным лаком.

Изготавливаем своими руками

Для самостоятельного изготовления флюса следует приготовить порядка 20-ти грамм растёртой в порошок канифоли, которая затем разводится в 40 граммах чистого технического спирта.

После смешения компонентов и встряхивания ёмкости со смесью порошок начнёт быстро растворяться в спирту и через некоторое время окончательно переходит в жидкую фазу.

В качестве ёмкости под самодельный флюс для пайки микросхем удобнее всего использовать небольшой хорошо вымытый стеклянный пузырёк. Подойдет емкость из-под лака, в пробку которой уже встроена кисточка для нанесения состава.

Этот вариант выбора ёмкости хорош также тем, что специальная заворачивающаяся пробка позволяет содержать смесь в условиях повышенной герметичности, что обеспечивает её хорошую сохранность.

В заключительной части обзора отметим, что порядок выбора флюсового состава и смывки для него определяются условиями предстоящих работ, а также зависят от особенностей контактных площадок и микросхем, подлежащих пайке.

Флюс для пайки микросхем

Во многих отраслях промышленности и производстве используют флюс для пайки микросхем, который служит неотъемлемым атрибутом неразъёмного характера соединения твёрдых материалов между собой. Для того чтобы обеспечить качественное соединение понадобятся специальные наборы, рабочие инструменты, а также расходные вещества в виде припоя и жидкого флюса для пайки микросхем. Согласно общепринятым правилам, материал должен иметь отличную природу низкой температуры плавления, а также малый удельный вес. Сочетание этих факторов позволит флюсу глубже проникать в структуру соединяемых металлических изделий, обеспечивая при этом прочность соединения.

Флюс для пайки радиодеталей

Какие виды и технологии существуют?

Опытный профессионал знает точно, какой флюс использовать для пайки микросхем, в то время как начинающий мастер должен изучить не один десяток технической литературы, чтобы правильно определить направление. Попробуем детально разобрать каждый материал твёрдого металла, где требуется правильно выбрать флюс для пайки микросхем.

• Серебро. Для этого материала используют специализированный тип флюс гель для пайки, который предотвращает появление так называемой оксидной плёнки и позволяет обезжирить зону пайки. По общепринятым правилам, поверхность серебряного изделия необходимо прогреть до определённой температуры, где должна образоваться своеобразная защитная плёнка. Флюс для пайки микросхем с серебряным материалом негорючий и диапазон плавления варьируется от +520 С до +820 С.
• Латунь. В этом случае используется универсальный флюс для пайки СКФ, который также используется для латуни, некоторых металлических изделий, а также меди, коррозийной стойких материалов, оцинкованного железа и т.д. По окончании рабочего процесса образуется универсальная технология обработки, которая включает в себя антикоррозийную защиту поверхности.
• Нержавейка. Для группы нержавеющих металлов лучше всего использовать ортофосфорную кислоту, которая имеет классификацию средней группе неорганических компонентов. По своей сути материал образует гигроскопические миниатюрные бесцветные материалы кристаллов на своей поверхности. При достижении температуры +213 С материал флюса для пайки радиодеталей превращается в новый материал – пирофосфорную кислоту. В итоге, готовый материал имеет способность отлично растворяться в воде, поэтому в большинстве вариантов в его составе присутствует 85% раствор воды. К слову, жидкость имеет отличную способность растворяться также в растворителях, а также в этаноле. Раствор служит также веществом, который очищает поверхность обрабатываемого изделия от ржавчины и прочих коррозионных эффектов.
• Алюминий. Традиционно используют флюс для пайки микросхем, в составе которого присутствуют оловянно-свинцовые компоненты припоя. Но, в последнее время разработаны иные материалы для соединения деталей из алюминия, где в качестве компонентов используют цинк, а также кадмий или улучшенный висмут. Использование данных компонентов обеспечивают высокое соединение алюминиевых деталей. Правильный выбор компонентов для соединения алюминия зависит от многих второстепенных факторов, и нередко используют «бинарный вариант флюса», где в обязательном порядке присутствует ортофосфорная или обычная фосфорная кислота. Процесс безотмывочного нанесения вещества предусматривает нанесение тонким слоем, при этом в конечном итоге появляется отбеливающий эффект на алюминиевых концах обрабатываемого изделия. По окончании работы не требуется дополнительная зачистка алюминия.
• В радиоэлектронике. Для небольших и несложных работ с радиоэлектроникой используют флюс для пайки микросхем своими руками на основе канифоли, который имеет свойство растворяться в спиртовой основе. Очень часто используют традиционную спирто-бензиновую смесь. Главное требование использования данных материалов, это низкая степень утечки тока, а также максимально низкие данные коррозийности обрабатываемой поверхности.
• Черные металлы. Этот тип материала имеет специальные физические и химические характеристики, поэтому для черных металлов используют припой на основе хлорида цинка, который имеет категорию либо малого (низкого), либо среднюю степень рабочей активности. Рекомендуется данный тип флюса использовать для эмалированных ванн. Активный вариант припоя позволяет перед началом рабочего процесса удалить оксидную плёнку с обрабатываемой поверхности, а также снизить возможное натяжение по поверхности материала обработки. Обратите внимание, что активный материал для припоя бывает в виде порошка, жидкой пасты, а также как в чисто жидком виде. В последнее время промышленность производит специальную флюс-пасту, которая облегчает рабочий процесс пайки поверхности изделий из чёрного металла.
• Медь. Для соединения любой медной поверхности изделия применяют основу припоя, в составе которого присутствует медно-фосфорная основе, с обязательным составом компонентной составляющей 15% серебра. Главная характерность таких припоев, это отличное сцепление меди в экстремальных условиях эксплуатации, поэтому такой вариант нередко используют в холодильной промышленности. Высокая текучесть, это один из положительных моментов припоя, который растекается по всей поверхности, обеспечивает заполнение пор повреждённых участков медных труб.

ТОП-10 флюс компонентов для пайки радиодеталей

Для того чтобы обеспечить высокое соединение участков пайки микросхем, промышленность предлагает разнообразные варианты выпуска припоев. Ниже приведём наиболее известные варианты:

• Раствор таблетки аспирина в одеколоне, салициловом спирте, нашатырь с глицерином. Это самый простой способ, который можно изготовить самостоятельно.
• Паяльная кислота или ортофосфорная. Самый массовый вариант припоя, который имеет один характерный недостаток, это резко токсичный запах, который негативно влияет на организм.
• Бура. Для этого флюса предусмотрен вариант высокой температуры пайки до +900 С, то есть можно паять горелкой. По окончании работы необходимо смывать обрабатываемую поверхность.
• Паяльный жир. Медленный вариант припоя, который имеет вялую текучесть. Рекомендуется использовать для тех частей поверхностей металлов, которые имеют очень сильное загрязнение, например – радиатор автомобиля.
• Флюсы различной направленности. Серия ЛТИ, ТАГС, ЗИЛ, ФИМ и т.д. Очень сильный эффект пайки, который позволяет добиться хороших результатов соединения поверхностей изделия. Недостаток – необходимо постоянно проветривать помещение от скопления газов и продуктов испарения.
• Канифоль. Природный материал, который подарен матушкой-природой. Отличная способность к соединению любых сложных изделий. Недостатки мизерные, чаще всего материал издаёт едкий запах, который затрудняет рабочий процесс пайки.
• Спиртовой канифольный флюс или ФКС или СКФ. Самый доступный и популярный флюс в радиоэлектронике, который на 60-80% состоит из обычного спирта, а оставшаяся часть 20-40% это обычная канифоль. Такой состав можно приготовить даже в домашних условиях.
• Бронза. Рынок гелевых паст представлен широко, мы рекомендуем обратить внимание на Amtech RMA-223, где в составе присутствует канифоль, а также растворитель.

Флюс для пайки: особенности, виды, советы

Соединение двух и более неметаллических или металлических материалов и веществ посредством присаживаемого металла, называется пайка. Мы предлагаем рассмотреть, что такое флюс для пайки, как его можно изготовить своими руками, а также рассмотрим характеристики, и как сделать припой для меди, серебра, олова, нержавейки.

Пайка и её особенности

Чтобы получить действительно качественное соединение нужно выдержать специальную температуру в зоне шва. В среднем этот показатель варьируется в пределах 50-100 градусов. Также учитывается то, что температурный порог необходимый для того, чтобы расплавился припой, значительно выше, чем просто для плавления обрабатываемого металла. Положительные качества пайки:

• полная герметичность соединенных деталей;
• высокая прочность соединений;
• значительная экономия времени и затрачиваемых сил, в сравнении со сварочными процессами;
• на местах спайки образуется специальный слой-пленка, которая противостоит коррозии и окислению металлов.

Виды припоя

Припои – это достаточно специфический ряд веществ, которые должны соответствовать следующим условиям:

1. Высокие показатели теплопроводности и электропроводности;
2. Хорошая прочность и высокий коэффициент растяжения;
3. Коррозионная стойкость;
4. Преобразование в жидкую среду при воздействии температуры сварки;
5. Контрастная величина остывания металла пайки и кристаллизации припоя.

Данные вещества варьируются в зависимости от температуры процесса паяния, и бывают мягкие и твердые.

Таблица флюсов

Пайка мягкими припоями

Пайка мягкими припоями может осуществляться только до температуры ниже, чем 400 градусов по Цельсию. Эти вещества позволяют обеспечить образование действительно прочного и одновременно мягкого шва, который не только будет отличаться относительной гибкостью но и хорошими показателями стойкости к коррозии и физическим воздействиям.

К мягким припоям относятся:

1. Свинцово-оловянные
2. Припои с малым содержанием олова
3. Специальные и легкоплавимые

Припой, температура работы у которого 185 ÷ 267˚С – соединяет в себе олово и свинец. Также в небольшом количестве добавляется и сурьма. Перед покупкой обязательно проверяйте ГОСТ, там указана вся информация по припою. Например, ПОС 40 – последняя цифра означает что в данном веществе содержится 40% олова, в среднем сурьмы добавляется от 3 до 5 процентов, все остальное – свинец. Данные припои используются для соединения швов, которые не нуждаются в ответственности, т.е. не нагружены, не подаются битью или постоянной вибрации.

Для пайки также применяется бессвинцовой флюс. Их еще называются малооловянистые соединения. В основном их применяют для соединения небольших плат, контактов на нежных электрических схемах и т.д. Максимально допустимая температура плавления – 330 градусов по Цельсию.

Самые нераспространенные – это припои легкоплавкового типа, температура от 60 градусов до 145. Они приобретаются для низкотемпературной пайки или очень осторожной ручной сварки. В частности, их нельзя назвать основными припоями, т.к.у них очень маленькая прочность и эластичность. Они чаще применяются для повторного или ступенчатого паяния.

В отдельных случаях необходимо изготовление специального состава, его свойства подгоняются непосредственно для материалов, не поддающихся пайке (это флюс для никеля, низкоуглеродистой стали, алюминия, вольфрама и чугуна).

Рассмотрим самые популярные смеси:

1. Флюсы для пайки алюминия в обязательном порядке должны быть на оловянной основе, также в них содержится бура, цинк, кадмий, но все, же олова в них содержится более чем 99 %. Цинк и кадмий необходимы для повышенной диффузии, которая способна проникнуть даже в глубинные слоя алюминия.
2. Паста-флюс или гель для пайки микросхем, также такие припои используются для печатных плат.

Флюс гель

Для таких сплавов припои поставляются в виде разнообразных составов относительно густых, прутьев, лент и проволочных катушек (как для сварки). Также бывают чушки, которые наполовину заполнены флюсом из канифоли.

Твердые припои для пайки

Состав флюсов для пайки твердым припоем используется соединения проблемных мест, которые все время поддаются негативному воздействию окружающей среды (вибрации, перепады температур, удары и прочее). В основном это составы для высокотемпературной пайки, о т 400 градусов по Цельсию и выше. К ним относятся:

1. Припой для твердого сплава из меди и цинка (до 1000);
2. Фосфор и медь (до 900 градусов);
3. Чистая медь применятся для процесса пайки высокоуглеродистого железа;
4. Флюс безотмывочный, для пайки серебром (до 800 градусов включительно).

У твердоплавких припоев также есть свое распределение, они бывают тугоплавкими, с температурой для плавки от 850 градусов, и легкопавкие – с показателем выше данного температурного режима.

Нужно отметить, что смесь меди (используются марки М21, М11 и прочие) и цинка недостаточно распространена, из-за низких показателей прочности и относительно дорогой стоимости в большинстве случаев её успешно может заменить припой из бронзы с цинком или латуни.

Припои медно-фосфорного типа – это заменители очень дорогих серебряных флюсов. Они незаменимы при соединении медных металлов, бронзы, латуни и прочих соединений металлов, которые не должны работать на сгибы или ударные нагрузки. К слову, этот сплав еще называется припой для бесфлюсовой пайки (но не для меди).

Категорически запрещено использовать данные сплавы для пайки железа, черных металлов, низкоуглеродных сталей, т.к. при температурном воздействии и соединении с медью или фосфором образуется очень хрупкий химический элемент – фосфиды железа, который поспособствует тому, что шов разойдется.

Из-за металлофосфористых припоев образуются фосфиды железа, которые являются члишком хрупкими соединениями, и способствуют понижению качества металла, их не советуют использовать для пайки железа.

Видео: Приготовление паяльного флюса своими руками

Самым лучшим вариантом для таких спаечных процессов является серебряные припои. Они наиболее дорогостоящие. И используются также для соединения проводов, капиллярной сетки из проводов, и очень сложных плат из серебряных компонентов.

Прочие типы флюса

1. Флюсы с ярко выраженными антикоррозийными свойствами. Это соединения на основе кислоты фосфора и растворителя, которые при взаимодействии образовывают органические соединения. Их очень выгодно использовать, потому что после процесса пайки не нужно использовать специальные очистители;
2. Жидкие флюсы из салициловой кислоты, вазелина, золота и этилового спирта. Это самое удобное соединение для радиаторов, спайки электрических проводов. Этот флюс обеспечивает высокую чистоту шва и его аккуратность;
3. Для того чтобы изготовить нейтральный флюс для электрических приборов, отличающихся повышенными требованиями к точности (реле времени, выключатели, для соединения контактов мобильных телефонов, и т.д.) понадобится соединения канифоли с воздухом. Канифоль очень низкоактивна и её следует применять только на подготовленных металлах, предварительно очищенных и залуженных; Канифоль
4. Активированные флюсы – это бура и канифоль. В большинстве случаев она используется для водопроводных соединений и пайки медных труб. Главным отличием является тот факт, что бура плавится при температуре от 70 градусов, при этом, не выделяя абсолютно никаких вредных соединений. Это только одна разновидность; Бура
5. Еще для того, чтобы приготовить активированные флюсы можно использовать такой рецепт: смешиваем канифоль, анилин, добавляем немного ангидрида, салициловой кислоты и диэтиламина. Это неплохой вариант изготовления пайки для монтажных скреплений.

Общие советы по флюсам

Самодельный флюс для пайки – это не всегда выгодный вариант, иногда его действительно выгоднее купить, тем более, что в большинстве случаев цена позволяет, скажем, smd или bga. На данный момент более сотни отечественных компаний производят флюсы и смеси для пайки и сварки, среди которых мы можем посоветовать лти 120, Brazetec, harris, rma, sanha, welco (в среднем стоимость от 80 рублей).

Продажа осуществляется в любом магазине электрических приборов и рынке во все городах: Екатеринбурге, Минске, Москве, Новосибирске, Харькове, Челябинске Ростове-на-Дону.

Нужно отметить, что в любом случае во время процесса сварки или пайки выделяются газы, которые могут навредить организму, но если пользоваться профессиональными смесями это вред будет гораздо ниже, поэтому остановите свой выбор на известных марках.

Правила применения флюсов для пайки микросхем

Пайка представляет собой процесс соединения радиоэлементов между собой, и для этого требуется применение различных присадочных материалов, таких как припой и флюс.

Припой представляет собой металл или сплав различных металлов, имеющий температуру плавления меньшую, чем в соединяемых металлах. Он обеспечивает прочное соединение и заполняет зазоры между соединяемыми частями заготовки.

Требования к флюсам

Для улучшения спаивания деталей и качества получаемого соединения, а также очищения поверхности от оксидной пленки и жировых загрязнений, применяются различные флюсы. Любой применяемый в работе флюс должен выполнять следующие требования:

1. Температура плавления должна быть ниже температуры плавления припоя. Это основное условие качественного соединения деталей.
2. Не должен вступать в реакцию с припоем.
3. Должен обеспечивать хорошее растекание припоя по поверхности и смачивать все обрабатываемые изделия.
4. Должен удалять и разрушать все оксидные и жировые пленки.
5. Остатки должны хорошо смываться с поверхностей.

Флюсы принято делить на активные и нейтральные в зависимости от наличия в их составе кислот. Кислотные активно взаимодействуют с многими растворяемыми оксидными пленками и жирами.

При этом они выделяют токсичные вещества при испарении и могут со временем повредить печатную плату, если их не удалить. Это связано с тем, что активная кислота, входящая в состав данных флюсов, хорошо растворяет различные металлы, например, те, из которых состоят радиодетали и сама плата.

Нейтральные варианты зачастую лишены этих недостатков, но пайка проходит не так качественно, как при применении кислотных.

Группы флюсов

Все существующие препараты можно разделить по эффективности на три группы согласно ГОСТу:

• Нейтральная группа. Из-за почти нулевой активности компонентов данные флюсы слабо очищают поверхности, а припои, которые используются с ними, должны быть легкоплавкими. Применяются при работе с медными материалами, медью, покрытой кадмием, серебром и оловом. К этой категории относят канифоли, воски, древесные смолы и стеарин.