Пайка без канифоли: Чем заменить канифоль, чтобы паять быстро, легко, без запахов

Для достижения высокого качества пайки, при работе с припоем мы рекомендуем использовать паяльные флюсы.

Рекомендуем посмотреть

Провод ПуГВ (ПВ-3) 6,0 мм², 5 м (красный)

700 ₽ 

Провод ПуГВ (ПВ-3) 6,0 мм², 5 м (зеленый)

700 ₽ 

Провод ПуГВ (ПВ-3) 6,0 мм², 5 м (синий)

700 ₽ 

Трубка керамическая, оксид алюминия 4 х 2 х 300 мм, одноканальная

700 ₽ 

Провод ПуГВ (ПВ-3) 6,0 мм², 5 м (оранжевый)

700 ₽ 

Покупатели, которые приобрели Припой ПОС-61 без канифоли 1,5 мм, 100 г, также купили

Флюс паяльный ЛТИ-120, 20 мл (с кисточкой)

150 ₽ 

Провод монтажный МГТФ 0,07 мм² (цена опт от 1000 м)

15 ₽ 

Спиральное сверло HSS-Co M35 кобальтовое 0,7 мм, 10 шт.

250 ₽ 

Провод монтажный МГТФ 0,2 мм², 50 м

1 100 ₽ 

Проволока ММЛ Ø 0,5 мм 500 г (300м)

1 700 ₽ 

Припой припою рознь, или Несколько слов о флюсах / Хабр

Общаясь сейчас со связистами на предмет «сообщите, кому какой припой нужен», получил достаточно типовой ответ — «хороший, чтобы всё паял». Углублённое обсуждение вопроса вынесло на поверхность несколько запомнившихся людям торговых марок — в первую очередь Asahi — но и только. Про флюсы и их различия сказано ничего не было.

Спектр задач по пайке при этом у связистов простирается от антенно-фидерного хозяйства (кабели, разъёмы), через аксессуары (зарядки, гарнитуры) и до ремонта собственно радиоаппаратуры (SMD-компоненты).

В связи с этим я не только провёл краткий ликбез и показал пару табличек, но и хочу написать про это здесь, чтобы потом было удобно давать ссылку 🙂

Итак: какие бывают флюсы в припоях, что лучше — ORL0 или ROM1 (я проверил гуглем, обе аббревиатуры на Хабре встречались 0 раз), где искать эту информацию и зачем вообще это надо.

Как известно, припой для радиомонтажных работ бывает проволокой или трубчатый — с флюсом внутри. Второй намного удобнее в большинстве случаев, так как требует меньше операций для работы (при хорошем флюсе предварительно чем-либо смазывать паяемые поверхности вообще не требуется), лучше смачивает спаиваемое соединение, более толерантен к передержке и перегреву места пайки, и так далее.

Вместе с тем, флюсы в припоях — как и вне припоев — очень существенно различаются по своим свойствам, простираясь от обычной канифоли до пригодных для лужения кастрюль агрессивных составов. И мало того, что магазины — но и производители ширпотребных припоев часто вообще не указывают, что именно за флюс они применяют (впрочем, обычно это оказывается просто канифоль, как самая дешёвая).

Между тем, нас на практике интересуют по сути только две характеристики флюса: наличие остатков и агрессивность. По крайней мере, если рассматривать только обычные оловяно-свинцовые или оловяно-медно-серебряные припои для пайки РЭА, а не специфических металлов и сплавов типа алюминия.

Наличие остатков определяет вид места пайки после, собственно, её завершения. Идеальный флюс оставляет после себя полностью прозрачный или слегка желтоватый остаток, который — даже без отмывки — минимально портит внешний вид места пайки. Флюс похуже оставляет после себя коричневый, хорошо заметный остаток, который очень хочется так или иначе отчистить.

Наличие остатков и их цвет зависит от базового материала флюса.

Агрессивность определяет, насколько хорошо флюс помогает паять не идеально чистые поверхности — то есть покрытые тем или иным слоем окислов — без предварительной механической зачистки. С другой стороны, агрессивный остаток, не отчищенный с платы после пайки, может вызвать коррозию дорожек и выводов (особенно при работе устройства в среде с высокой температурой и влажностью), а также уменьшить сопротивление между соседними выводами, вплоть до фатальных сбоев устройства.

Агрессивность определяется содержанием во флюсе галогенов (фтора и брома).

Чтобы быстро понять, куда применяется тот или иной флюс, человечество разработало довольно удобную 4-символьною систему обозначений:

Первые две буквы означают базовый материал флюса, то есть, дают нам примерное понимание количества и качества остатков.

• RO — rosin — канифоль. Та самая, тёплая и ламповая, по сию пору остаётся основным базовым материалом для флюсов. Увы, даёт тот самый характерный коричневый остаток.

• RE — resin — смола. Сюда относятся натуральные смолы (канифоль же — не смола, а получаемый из неё продукт).

• OR — organic — синтетическая органическая основа. Вторая по популярности основа флюсов, и большое её преимущество — отсутствие тёмного остатка после пайки.

• IN — inorganic — синтетическая неорганическая основа.

Третья буква означает класс активности флюса: от низкой (L) через среднюю (M) к высокой (H).

Четвёртый символ — для разнообразия, цифра — означает содержание галогенов. 0 — отсутствуют, 1 — присутствуют в количестве, определяемом классом активности (до 0,5 % в L, от 0,5 до 2 % в M, более 2 % в H).

Практические последствия высокой активности с точки зрения применимости флюса также несложно пояснить:

Флюсы класса L не вызывают коррозии и проходят тест на минимальное сопротивление более 100 МОм даже без отмывки их после пайки. Их можно использовать без последующей отмывки.

Флюсы класса M могут вызвать незначительную коррозию места пайки, но по-прежнему проходят 100-МОм тест. Их желательно смывать с платы после пайки.

Флюсы класса H вызывают серьёзную коррозию и без отмывки не проходят тест на сопротивление. Их необходимо смывать с платы после пайки.

Что из этого на практике мы можем встретить в магазинах?

ROL0

Большинство дешёвых припоев не имеют внятной (или никакой вообще) сопроводительной документации относительно используемого флюса, но обычно это просто канифоль — что, очевидно, относит их к классу ROL0. К таковым, например, относятся распространённые, недорогие и в целом вполне приличные отечественные припои ООО «ПМП».

Официальное указание на класс ROL0 из отечественных припоев имеет, например,«Изагри» с флюсом ФВК 525-2-T1 (обратите внимание, у «Изагри» именно последняя цифра в маркировке определяет активность флюса!).

Из зарубежных — широко известны припои Asahi с флюсами FC5000 и FC5005 (если вам интересна разница, то первый допускает низкотемпературную пайку от 270 °С, а второй только для 320 °С и выше), а также Felder ISO-Core EL (не путать с ISO-Core ELR) и Stannol HF32-SMD.

Эти припои хорошо паяют только чистые поверхности (более-менее свежее лужение, иммерсионное золочение и т.п.), кроме того, после них остаётся некрасивый коричневатый остаток подгоревшей канифоли.

Замечу, что хороший припой в этой категории уже будет отличаться от плохого: так, Asahi, Stannol и Felder в пайке ощутимо превосходят продукцию ПМП, подозреваю, из-за наличия в их флюсе дополнительных присадок. Между собой, впрочем, они тоже отличаются — у Felder содержание флюса аж 3,5 %, у Asahi 2,0 %, у Stannol всего 1,0 %.

ORL0

Перестановка букв даёт нам припои с флюсом без канифоли — к таковым на российском рынке относятся «Изагри» ФР 544-2-Т1, а также припои Felder серии ISO-Core ELR.

Скажу честно — ISO-Core ELR однозначно является моим любимым припоем для ручной пайки вот уже много лет, вытеснив в этом качестве Asahi FC5005. Во-первых, в нём физически мало флюса, всего 1 %, соответственно, немного и остатков. Во-вторых, он обеспечивает великолепную паяемость чистых поверхностей. В-третьих, не оставляет чёрных горелых остатков.

ROL1 и ORL1

Встречаются довольно редко — например, теоретически есть «Изагри» ФРК 525-2-Т4 с активированной канифолью с добавлением галогенов, но практически в руках его держать не доводилось.

Впрочем, производители второго эшелона довольно часто указывают в качестве флюса «activated rosin» — что это значит и к какому классу относится, ROL1 или уже ROM, остаётся только гадать (а также не брать эти припои ни для чего, кроме ёлочных гирлянд и одноразовых поделок в радиокружке).

ROM0

Встречаются нечасто, хотя весьма интересны для пайки выводных компонентов, разъёмов и т.п. деталей на платах в не очень хорошем состоянии — так как, с одной стороны, имеют активность выше припоев категории L, а с другой, не требуют отмывки и не содержат галогенов.

Тем не менее, при некотором желании найти можно, например, «Изагри» выпускает модель ФРК 525-2-Т2, а Asahi — припой с флюсом HF-532.

ROM1

Хороший вариант для проводов, разъёмов, контактов и прочих крупных элементов, которые некритичны к отмывке слабокоррозионного флюса, абсолютно некритичны к сопротивлению этого флюса, но зато часто бывают в той или иной степени окисленными и сопротивляющимися пайки.

Паять же платы флюсами группы **M1 в принципе можно, но не нужно — такая степень окисления, чтобы не справился **L0, на живых печатных платах встречается редко.

К этой группе из встречающегося в продаже относятся, например, Felder ISO-Core RA — характерные зелёные катушечки, в отличие от синих ELR.

ROh2

Агрессивные флюсы для лужения кастрюль пайки сильно окисленных поверхностей. Высокое содержание галогенов, тщательная отмывка после пайки крайне желательна или строго обязательна (зависит от конкретного флюса) — иначе будет и коррозия, и пониженное до единиц мегаом сопротивление между соседними ножками компонентов, и все прочие прелести жизни.

Исходя из этого — если говорить прямо, применение ROh2 обосновано довольно редко. При этом ROh2 — чуть ли не на втором месте по распространённости в розничной продаже после дешёвых канифольных ROL0. Например, Asahi CF-10 составляет большую часть ассортимента Чип-и-Дипа по этой марке. Да и сегодняшняя беседа со связистами началась со ссылки на CF-10 на Алиэкспресс. Причиной тому цена или впечатление «да он вообще всё паяет» у начинающих радиогубителей — сходу сказать трудно.

С тем же CF-10 делает припои и «Изагри», и многочисленные китайцы.

Спасает CF-10 в основном довольно низкая коррозионная активность флюса после пайки: у него твёрдые негигроскопичные остатки, не склонные вступать в химические реакции с окружением. Тем не менее, если вы паяли CF-10 печатную плату, лучше будет протереть места пайки растворителем или помыть всю плату в УЗ-ванночке.

Помимо CF-10, Asahi делает ещё и водосмываемый ROh2 флюс C6. И казалось бы, виден его очевидный плюс — собственно заключающийся в отсутствии необходимости использовать для смывания изопропиловый спирт или иные специальные растворители. Однако, если с CF-10 производитель настаивает на том, что даже его остатки удалять не всегда обязательно, то вот C6 гигроскопичен и электропроводящ, поэтому тщательное удаление его остатков категорически необходимо — включая механическое, если это требуется. В качестве его достоинства указывается, что это допустимо сделать «в течение нескольких часов после завершения монтажа», а не немедленно.

TL;DR

• для пайки SMD-компонентов и сложных печатных плат — флюсы категории ROL0 и ORL0. Если надо дёшево — то можно взять припои «ПМП» с канифолью, если есть средства — Stannol HF32-SMD, Asahi FC5005, Felder ISO-Core EL, а ещё лучше — Felder ISO-Core ELR.

• для пайки печатных плат и компонентов в не очень хорошем состоянии — флюсы категории ROM0 и ROM1. Felder ISO-Core RA, Asahi HF-532. Желательно, но не обязательно протереть или промыть место пайки после завершения работ.

• для пайки силовых проводов и разъёмов в плохом состоянии — флюсы категории ROh2. Asahi CF-10 и его аналоги, причём обратите внимание: если CF-10, несмотря на свою активность, довольно толерантен к нарушению техпроцесса и сохранению остатков флюса, то кажущиеся удобными водосмываемые флюсы на самом деле могут доставить куда больше проблем.

Что же касается трубчатых припоев других моделей и производителей — как правило, у серьёзных производителей есть даташиты, в которых указан класс флюса, условия его применения, температурные режимы, способы удаления.

Если же такого документа нет, а проводить самостоятельно тестирование на остаточное сопротивление (включая сопротивление через неделю работы устройства в тёплой влажной среде, а не только сразу после пайки), коррозию, содержание галогенов и так далее вы не готовы — таким припоем не стоит пользоваться ни для чего, кроме грубых работ или одноразовых поделок.

против волнового флюса без канифоли?

Исследования Использование реологии в качестве инструмента потенциального прогнозирования Режимы отказа в корпусах с проволочным соединением и перевернутых чипах Термически электропроводный клей для контроля нагрева печатных плат Нанесение экранирующих материалов от электромагнитных помех: альтернатива напылению Разработка альтернативного оксидного процесса для высокочастотного склеивания Как напечатанный объем паяльной пасты влияет на надежность паяного соединения? Заполнение микроотверстий и сквозных отверстий электролитическим меднением OEM и EMS для борьбы с дефектами подушки головы ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ Последние новости отрасли Комплекс Apple, секретная игра, направленная на выход за пределы Китая Растущие задачи для транспортных средств с все большим количеством подключений Подготовка БПЛА к взлету Фаст-фуд, быстрая зарядка Почему Amazon отменила закон штата Орегон, направленный на ограничение выбросов в ЦОД ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ НОВОСТИ ОТРАСЛИ Эта статья посвящена различиям в сопротивлении поверхностной изоляции (SIR) между флюсами, содержащими и не содержащими канифоль флюсами. Технология материалов СКАЧАТЬ Авторы: Адам Мерлинг и Рон Ласки, доктор философии. Indium Corporation Клинтон, Нью-Йорк, США Резюме Есть ли преимущества в использовании флюсов для пайки волной припоя, содержащих канифоль, по сравнению с флюсами, не содержащими канифоли? Флюсы на основе канифоли являются одними из первых типов флюсов, использовавшихся в первые годы электронной промышленности. В их основе материал, полученный из сосны и других растений, прежде всего хвойных. Флюсы на основе канифоли не вызывают коррозии при комнатной температуре, гигроскопичны и обычно отверждаются при комнатной температуре, захватывая потенциально вызывающие коррозию активаторы. Для сравнения, флюсы без канифоли, особенно водопромывные, содержат агрессивные кислоты, которые необходимо удалять после процесса пайки волной припоя. Если узлы не очистить, остатки могут вызвать коррозию и рост дендритов. Производитель может выбрать флюс, содержащий или не содержащий канифоль, в зависимости от используемого растворителя, соотношения флюса и растворителя, а также текущего процесса очистки и т.д. Выбор делается в результате множества факторов, которые играют роль при пайке волной припоя, таких как термический профиль, тип флюса, его применение, тип припоя, время предварительного нагрева, температура и время контакта волны. В этой серии экспериментов независимой переменной был тип потока. Вышеупомянутые переменные варьировались в разработанном формате эксперимента. Для оценки качества полученных сборок был использован текущий тест IPC на сопротивление поверхностной изоляции (SIR). Были собраны данные для определения надежности трех содержащих канифоль и трех не содержащих канифоль волновых потоков. Кроме того, были сделаны микрофотографии типичных полученных паяных соединений, чтобы наблюдать качество изготовления и эстетические свойства паяных соединений. Выводы Как органические флюсы, так и не требующие очистки флюсы на основе канифоли прошли тест SIR, что затруднило определение тенденции. Вот почему данные были дополнительно разбиты и представлены на Рисунке 16. Такое представление данных позволяет легче увидеть явное несоответствие между флюсами, содержащими канифоль, и их органическими аналогами. Log10 общего среднего значения для флюсов на основе канифоли составил 11,76 Ом, в то время как органические флюсы были стабильны при 90,33 Ом. Флюсы на основе канифоли более чем на 2 порядка превышают SIR по сравнению с органическими флюсами. Наличие более высокого удельного сопротивления означает, что материал будет более устойчивым к росту дендритов и другим дефектам. Однако важно помнить, что органические потоки превышали минимум log10 R = 8 Ом и соответствовали стандарту J-STD-004B. Пять из 6 средних значений шаблона вниз были ниже, чем средние значения шаблона вверх, чего и следовало ожидать. Интригует тот факт, что SIR Flux A оказался лучше, чем у других 5, что требует будущих исследований и экспериментов, чтобы прийти к выводу. Первоначально опубликовано в материалах ССПМ Комментарии На сегодняшний день комментариев не поступало. Обсуждение на доске Как рассчитать стоимость доски Тентинг через прокладку – да или нет? Варианты припоя SAC 305 Обзор отраслевой терминологии и сокращений Срок годности паяльной пасты истек? Проблемы с эффективностью переноса паяльной пасты Могут ли остатки ленты загрязнить чистый резервуар? Как часто мы должны перепроверять профили? БОЛЬШЕ РАЗГОВОРОВ НА СОВЕТЕ Спросите экспертов Причина растрескивания компонентов SOT23 Срок службы деталей MSD IPC-A-610 Критерии Максимально допустимое время до стирки при использовании водорастворимой пасты Что вызывает наклон контактов после оплавления Требования к чистоте для заполненных печатных плат Причина образования зеленого/синего оксида Монтажная паста BGA или только флюс БОЛЬШЕ СПРОСИТЕ У ЭКСПЕРТОВ

Понимание пайки, часть 7: Канифольный флюс

Многие популярные продукты питания и сети ресторанов повышают интерес к своей продукции, рекламируя «секретный» ингредиент. Однако они не единственные, кто полагается на секрет; пайка электронных компонентов на печатной плате также зависит от скрытого ингредиента. Совместная работа с припоем — это вещество, о котором многие не знают, которое называется флюсом, но без него мы не смогли бы надежно спаять ни одну деталь.

Припой представляет собой комбинацию металлических сплавов, которые после плавления сплавляют штырек компонента с металлической площадкой или отверстием на печатной плате для создания электропроводящего соединения. Флюс облегчает этот процесс пайки, очищая металлические поверхности перед их расплавлением. Различные типы флюса различаются по основным материалам, используемым для его создания, при этом канифоль является одним из наиболее распространенных вариантов, используемых при сборке печатных плат. Об этом секретном ингредиенте есть что рассказать; давайте рассмотрим использование канифольного флюса при сборке печатных плат.

Что такое Канифольный флюс?

Когда металл подвергается воздействию воздуха, на незащищенных поверхностях могут образовываться оксиды. В случае с электроникой эти оксиды могут препятствовать образованию хорошего паяного соединения во время сборки печатной платы. Чтобы облегчить процесс пайки, флюс используется для химической очистки металлических поверхностей путем удаления оксидов, а также любых других примесей. Флюс также способствует смачиванию припоя, что определяет, насколько хорошо расплавленный припой будет течь на соединяемые поверхности.

Флюсы для пайки электроники делятся на три категории: канифоль, водорастворимые (или органические кислоты) и не требующие очистки. Водорастворимые флюсы, изготовленные из органических материалов, отличных от канифоли, чрезвычайно активны при пайке. Это очень эффективно для подготовки поверхностей к пайке, но вскоре после этого требуется тщательная очистка и осмотр, чтобы предотвратить загрязнение флюсом или повреждение платы, если их не удалить своевременно. Флюс Noclean не требует очистки из-за своей низкой активности, но в результате он также не так эффективен при подготовке поверхностей к пайке.

Основной материал канифольного флюса состоит в основном из канифоли, извлеченной из сока сосновых деревьев. Он также содержит различные виды кислот в качестве активаторов, которые способствуют смачиванию расплавленного припоя за счет удаления оксидов из металла. По уровню активности эти кислоты подразделяются на три категории канифольного флюса:

• R (канифоль): Это самая мягкая форма канифольного флюса, которая содержит наименьшее количество активаторов и предназначена только для чистого металла. поверхности. Благодаря низкому уровню активности этот канифольный флюс не оставляет вредных остатков во время пайки.
• RMA (мягко активированная канифоль): Эта категория содержит более высокий уровень активаторов, достаточный для очистки контактных площадок и отверстий печатных плат, а также контактов компонентов во время пайки. Этот флюс оставит некоторый осадок, который обычно не является проблемой.
• RA (активированная канифоль): Этот канифольный флюс содержит самые высокие уровни активаторов для очистки, а также оставляет наибольшее количество остатков после пайки.

Помимо канифоли и активаторов, флюс также будет содержать другие растворители и добавки, облегчающие пайку и защищающие металл от коррозии. Теперь рассмотрим, как используется канифольный флюс в процессе пайки.

Использование флюса во время пайки

Канифольный флюс можно использовать для автоматизированной сборки печатных плат в зависимости от требований к печатной плате. При пайке волной припоя флюс обычно распыляется на печатную плату до того, как он пройдет над расплавленной волной припоя. В печатных платах, которые обрабатываются в печи для оплавления припоя, используется паяльная паста, состоящая из крошечных частиц припоя и липкого флюса, которые удерживают компоненты на месте до оплавления.

Канифольный флюс часто используется при ручной пайке, его можно найти в сердечнике намотанной паяльной проволоки. Припой с сердечником из канифоли помогает пользователю, гарантируя, что флюс распределяется в одинаковых количествах для применения припоя. Однако, если требуется больше флюса для больших площадей, жидкость или пасту можно нанести с помощью кисти, ватного тампона или специального аппликатора флюса. Канифольный флюс также можно найти в имеющихся в продаже ручках-дозаторах для дополнительного удобства.

После завершения пайки вы можете обнаружить остатки канифольного флюса на печатной плате, особенно если вы использовали флюс с более высоким содержанием активаторов. Небольшие остатки канифольного флюса часто остаются на плате после пайки, если только их удаление не требуется по эстетическим соображениям. Остаток, оставленный более активной канифолью или органическими водорастворимыми флюсами, может быть более агрессивным и должен быть удален. Обычно для этого используется деионизированная вода (ДИ). Помните, что нельзя злоупотреблять флюсом во время пайки, иначе у вас будет больше остатков, которые нужно очистить, чем ожидалось. Далее мы рассмотрим несколько передовых методов пайки, чтобы обеспечить желаемые результаты.

DFM для печатных плат HDI

Загрузить сейчас

Советы по достижению наилучших результатов при пайке

Вышеприведенное обсуждение канифольного флюса предназначено для того, чтобы помочь вам создать наилучшие возможные паяные соединения при пайке проводов или компонентов в вашей схеме. доска. Вот некоторые дополнительные основные советы по пайке, которые следует помнить:

• Прежде чем приступить к пайке, убедитесь, что поверхности, подлежащие пайке, максимально чистые, чтобы флюс не переполнялся.
• Установите паяльник достаточно высоко, чтобы полностью нагреть используемый тип припоя.
• Добавьте дополнительный флюс на провода, которые необходимо залужить, или на другие большие участки платы, подлежащие пайке.
• Наконечником паяльника одновременно доведите до температуры две соединяемые поверхности, обычно контакт компонента и контактную площадку или отверстие печатной платы.