Полное руководство по флюсу для пайки

Любой, кто пытался паять компоненты на печатную плату с нелужеными контактными площадками и без флюса, понимает проблемы, связанные с этим процессом. Припой имеет тенденцию с трудом прилипать к площадкам или компонентам, и даже если это происходит, полученные паяные соединения часто бывают хрупкими и низкого качества. Этим проблемам способствуют несколько факторов. Например, медные площадки на печатной плате начинают окисляться, как только они подвергаются воздействию воздуха после процесса травления. Этот тонкий слой окисления накапливается на поверхности, препятствуя правильной адгезии припоя к меди.

Кроме того, различные составы припоев могут затруднить эффективное соединение припоя с медными или позолоченными ножками компонентов.

Именно здесь поток становится решающим. Флюс, химический продукт, играет ключевую роль в подготовке поверхностей печатной платы, устраняя окисление и способствуя смачиванию поверхности. Кроме того, флюс облегчает создание настоящей металлургической связи между контактными площадками печатной платы и ножками компонентов. Это гарантирует, что паяные соединения останутся неповрежденными даже при термических и физических нагрузках. Важно отметить, что флюс также действует как профилактическая мера против образования новых окислений во время процесса высокотемпературной пайки, что обычно ускоряет процесс окисления. Таким образом, флюс необходим для улучшения характеристик пайки, обеспечения надежных соединений и предотвращения образования вредного окисления во время процесса пайки.

Подобно припою, типы флюсов, обычно используемых при сборке электроники, можно отличить по химическим веществам, используемым для их создания. Основными категориями являются флюс на основе канифоли, флюс, не требующий очистки, и водорастворимый флюс. Кроме того, флюс можно классифицировать по форме его поставки: распыление, жидкость, паста или сердцевина, встроенная в припой.

 

1. Флюс на основе канифоли.

Флюс на основе канифоли изготавливается из сока сосны и растворяется в растворителе, часто в изопропиловом спирте. Полученный продукт имеет слегка кислую реакцию, что способствует растворению накопившегося мусора и окислению. В исходном состоянии он называется канифольным флюсом типа R. Производители могут повысить его агрессивность, добавив кислотные активаторы, что сделает его более эффективным в растворении более тяжелых оксидных пленок, особенно при пайке при более высоких температурах, например, бессвинцовым припоем. В зависимости от уровня активации его подразделяют на RMA (слегка активированная канифолью) и RA (активированная канифолью). Из-за своей кислой природы канифольный флюс типа R необходимо счищать с печатной платы после сборки, чтобы предотвратить коррозию с течением времени.

2. Не требующий очистки флюс

Не требующий очистки флюс по сути представляет собой канифольный флюс с минимальной активацией, что исключает необходимость химического удаления после сборки. Однако из-за пониженной кислотности этот флюс менее эффективен при подготовке поверхностей к пайке и может не подходить для применения при более высоких температурах. Хотя очистка не является обязательной, она все же рекомендуется, поскольку флюс, не требующий очистки, может оставить липкий остаток, который может притягивать пыль, что со временем может привести к аппаратным сбоям в чувствительных компонентах.

3. Водорастворимый флюс

В водорастворимом флюсе используются синтетические смолы, что обеспечивает баланс между не требующим очистки флюсом и флюсом типа R. Он остается достаточно коррозионным, чтобы эффективно подготовить чистые поверхности для пайки. После сборки его необходимо смыть с платы деионизированной водой вместо химических растворителей, что обеспечивает менее грязный и более экономичный процесс очистки. Некоторые водорастворимые флюсы в основном основаны на воде, что снижает вредные выбросы во время пайки и способствует созданию более безопасной среды для работников.