Что такое паяльный флюс?
Флюс для пайки — это химическое вещество, которое помогает и облегчает процесс пайки, одновременно оказывая защитное действие и предотвращая реакции окисления.
Флюс широко используется при пайке часовых механизмов, прецизионных деталей, медицинских приборов, изделий из нержавеющей стали, столовых приборов, мобильных устройств связи, цифровых продуктов, оборудования для кондиционирования и охлаждения холодильников, очков, ножей, автомобильных радиаторов, а также различных печатных плат и шариков припоя BGA.
Функция потока
Удаление поверхностных оксидов
Из-за атмосферного кислорода различные вещества фактически окружены слоем оксида толщиной около 2 × 10-9 ~ 2 × 10-8 м. При сварке оксидная пленка, безусловно, препятствует припою к смачиванию основного материала, сварка не может быть выполнена должным образом, поэтому поверхность основного материала должна быть покрыта флюсом, чтобы оксид на поверхности основного материала восстановился, что позволяет достичь цели устранения оксидной пленки.
С другой стороны, высокая температура сварки способствует окислению поверхности свариваемого материала. Флюс помогает остановить процесс окисления.
Уменьшить поверхностное натяжение материала
Поверхностное натяжение материала влияет на качество сварки, еще одна функция флюса — снижение натяжения материала. Поверхностное натяжение расплавленного припоя препятствует его диффузии на поверхность основного материала, что влияет на правильный процесс смачивания. Когда флюс покрывает поверхность расплавленного припоя, поверхностное натяжение жидкого припоя может быть снижено, что значительно улучшает смачиваемость.
Защита основного материала сварки
При пайке припой разрушает исходный защитный слой поверхности. Хороший флюс после пайки быстро восстанавливает защитные свойства припоя. Кроме того, он может ускорить передачу тепла от жала паяльника к припою и поверхности паяного соединения, а правильный флюс также может сделать паяное соединение более эстетичным.
Особенности Flux
Флюс является незаменимым вспомогательным материалом в процессе пайки SMT. При пайке волной флюс и припой используются отдельно, а при пайке переплавлением флюс используется как важная часть паяльной пасты. Качество пайки зависит не только от качества процесса сварки, компонентов и печатных плат, но и от выбора флюса. Хороший флюс должен обладать следующими характеристиками:
- Более низкая температура плавления, чем у припоя: перед тем, как припой расплавится, флюс должен расплавиться первым, чтобы полностью раскрыть свои свойства.
- проникать и диффундировать быстрее, чем расплавленный припой, обычно требуется расширение примерно на 90% или более 90%.
- Вязкость и удельный вес меньше, чем у припоя, вязкость затрудняет проникновение и диффузию, при большом соотношении не может покрыть поверхность припоя.
- При сварке не образуются брызги сварного шва, не выделяются токсичные газы и сильный раздражающий запах.
- После сварки остатки легко удаляются, не вызывают коррозию, не гигроскопичны и не проводят электричество.
- Не прилипает, не пачкает руки после сварки, сварные соединения не легко отрываются от наконечника.
- Стабильное хранение при комнатной температуре.
Типы потоков
Существует четыре основных типа флюсов: канифольный (RO), смоляной (RE), органический (OR) и неорганический (IN). Каждый тип флюса имеет 3 уровня активности на выбор (низкий, средний и высокий). Уровни L, M и H подразделяются на две категории: содержащие галогениды и не содержащие галогениды.
Канифольный флюс
Канифольный флюс, также известный как канифольный паяльный флюс или паяльная канифоль. Он помогает удалить оксиды и другие загрязнения с поверхности, обеспечивая лучшую текучесть припоя и более прочные паяные соединения. Канифольный флюс широко используется как в ручной, так и в автоматической пайке.
Канифольный флюс доступен в различных формах, включая жидкую, пастообразную и твердую (припой с флюсовым сердечником). Он часто наносится с помощью паяльника, паяльного пистолета или флюсового пера. Остатки флюса, оставшиеся после пайки, следует очистить, чтобы предотвратить возможную долгосрочную коррозию или электрические проблемы.
Смоляной флюс
Наибольшая доля пайки в электронных изделиях используется в смоляном флюсе. Поскольку он может растворяться только в органических растворителях, его также называют флюсом на основе органических растворителей, основным компонентом которого является канифоль. Канифоль в твердом состоянии неактивна, только в жидком состоянии она активна, ее температура плавления 127 ℃ может сохраняться до 315 ℃. Оптимальная температура пайки оловом составляет 240–250 °C, что соответствует диапазону активности канифоли, а ее остатки после пайки не вызывают коррозии. Эти характеристики делают канифоль некоррозионным флюсом, который широко используется при пайке электронного оборудования.
Органический поток
Органические флюсы находятся между неорганическими флюсами и смоляными флюсами, которые также относятся к кислотным, водорастворимым флюсам. Водорастворимый флюс, содержащий органическую кислоту на основе молочной и лимонной кислоты, поскольку его остатки припоя могут оставаться на припое в течение определенного времени без серьезной коррозии, поэтому он может использоваться при сборке электронных устройств, но, как правило, не используется в паяльной пасте SMT, поскольку не обладает вязкостью канифольного флюса (не играет роли в предотвращении смещения компонентов SMD).
Неорганический флюс
Флюсы неорганической серии обладают сильным химическим воздействием, их флюсирующие свойства очень хорошие, но коррозионный эффект значительный, они относятся к кислотным флюсам. Поскольку они растворяются в воде, их также называют водорастворимыми флюсами, которые включают в себя неорганические кислоты и неорганические соли 2 типов.
Основными компонентами флюсов, содержащих неорганические кислоты, являются соляная кислота, фтористоводородная кислота и т. д. Основными компонентами флюсов, содержащих неорганические соли, являются хлорид цинка, хлорид аммония и т. д. Их необходимо очень тщательно очищать сразу после использования, поскольку любые остатки галогенидов на паяных деталях могут вызвать серьезную коррозию. Этот флюс обычно используется только для пайки неэлектронных изделий, в электронном оборудовании при сборке таких неорганических серий флюсов строго запрещено.
Как использовать паяльный флюс?
Сначала протрите паяное соединение, нанесите немного паяльной пасты, затем с помощью паяльника нанесите немного припоя, зажмите провод или штырь, чтобы прижать паяное соединение, с помощью кончика паяльника аккуратно прижмите паяное соединение, чтобы достаточное количество олова потекло на паяное соединение, после чего быстро уберите паяльник и подождите, пока олово остынет и застынет, прежде чем отпускать зажим.
Инструкции по применению и хранению:
- Срок хранения в закрытой таре составляет шесть месяцев, не замораживайте продукт при хранении. Оптимальная температура хранения: 18–25 °C, оптимальная влажность хранения: 75–85 %.
- После длительного хранения флюса перед использованием необходимо измерить его удельную плотность и привести ее в норму путем добавления разбавителя.
- Количество флюса зависит от требований к продукту. Рекомендуемое количество флюса для однослойной панели составляет 25-55 мл/мин, а для двухслойной панели — 35-65 мл/мин.
- Температура предварительного нагрева флюса, рекомендуемая температура нижней части однопанельной платы: 75-105 ℃ (рекомендуемая температура поверхности однопанельной платы: 60-90 ℃), рекомендуемая температура нижней части двухпанельной платы: 85-120 ℃ (рекомендуемая температура поверхности двухпанельной платы: 70-95 ℃).
- Растворимый флюс является легковоспламеняющимся химическим веществом, его следует использовать в хорошо вентилируемом помещении, вдали от огня, избегая попадания прямых солнечных лучей.
- При использовании флюса в герметичных канистрах обратите внимание на производительность печи с волновой гребенью и характеристики продукта, чтобы разумно отрегулировать объем распыления и давление распыляемого воздуха.
- При длительном использовании флюса на дне герметичного резервуара скапливается небольшое количество осадка, что может привести к засорению системы распыления волновой печи. Чтобы избежать этой проблемы, рекомендуется еженедельно очищать систему распыления и заменять флюс с осадком.
Как выбрать флюс?
Флюс с подходящей температурой плавления
Чтобы соответствовать использованию паяльного материала, температура плавления выбранного флюса должна быть на 10-30 ℃ ниже температуры плавления паяльного материала. Если температура плавления флюса слишком ниже температуры плавления паяльного материала, он может рано расплавиться, что приведет к преждевременному выходу из строя активных компонентов флюса.
Кислотный или щелочной флюс
Для щелочной оксидной пленки следует выбирать кислый флюс, а для кислой оксидной пленки — щелочной флюс.
Жидкие, пастообразные или порошкообразные флюсы
В соответствии с конкретным процессом выбирают различные формы флюса, например, для пайки волной выбирают жидкий флюс, для высокочастотной или среднечастотной индукционной пайки выбирают пастообразный флюс, для пайки пламенем выбирают порошковый флюс или пастообразный флюс и т. д.
Активный поток
Различные материалы подложки из-за различной поверхностной оксидной пленки, выбор типа флюса также существует большая разница, особенно некоторые трудносвариваемые металлы, такие как магниево-алюминиевый сплав, нержавеющая сталь, карбид и т. д. Для обеспечения сварочных характеристик магниево-алюминиевого сплава обычно выбирают более активный флюс.
