Для пайки смола: Что такое канифоль и для чего она нужна

Консервирующий флюс для пайки низкотемпературными припоями

 

Использование: пайка различных элементов на печатных платах в радио-, электронной, авиа- и других отраслях промышленности. Сущность изобретения: консервирующий флюс содержит следующие компоненты, мас.%: эпоксидная смола 0,5 -5,0; карбоновая кислота 1 — 5; этиловый спирт 20,0 — 65,0; этилацетат 20,0 — 77,5. Флюс может содержать метилэтилкетон в количестве 10% по массе, а также парафиновые углеводороды: пентан, октан в количестве 5% по массе. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к области пайки, к составам паяльных консервирующих флюсов для защиты поверхности деталей радиоэлектронной аппаратуры, поверхности монтажных проводников металлизированных отверстий от воздействия окружающей среды и может найти широкое применение при пайке различных элементов на печатных платах в радио-, электронной, авиа- и других отраслях промышленности.

Известно, что при проведении пайки печатных плат используются консервирующие флюсы, не требующие их отмывки, с различными пленкообразующими компонентами ОСТ 4. ГО.033.200. Известен флюс для пайки легкоплавкими припоями (авт.св. N 725850, кл. В 23 К 35/362), содержащий, мас. Полиэфирная смола 1-5, Олеиновая кислота 1-5, Этилацетат 90-98 Флюс обладает пониженной коррозионной активностью и не требует удаления его остатков после пайки. Однако при использовании в составе флюса полиэфирной смолы имеется опасность кожных заболеваний (экземы) не только при нанесении флюса, но и при работе с готовыми изделиями. Задачей изобретения является создание флюса, обеспечивающего хорошее качество защитной пленки, нетоксичной после высыхания, улучшение качества пайки. Задача решается тем, что консервирующий флюс для пайки низкотемпературными припоями, содержащий пленкообразующее вещество органическую смолу, карбоновую кислоту, этилацетат, дополнительно содержит этиловый спирт, а в качестве органической смолы эпоксидную смолу при следующем соотношении компонентов, мас. Эпоксидная смола 0,5-5,0 Карбоновая кислота 1,0-5,0 Этилацетат 20,0-77,5 Этиловый спирт 20,0-65,0 Добавка этилового спирта, более полярного по сравнению с другими растворителями, ускоряет растворение окисных пленок и других загрязнений, улучшает растекаемость припоя, что способствует улучшению качества пайки.

Кроме того, растворитель может содержать метилэтилкетон в количестве 10 мас. Для снижения токсичности флюса в состав растворителя введены парафиновые углеводороды, в частности октан или пентан, в количестве 5 мас. Пленка с использованием эпоксидной смолы нетоксична после высыхания. Кроме того, состав с эпоксидной смолой позволяет использовать защитные лаки, например, УР-291, ЭП-9114, ЭП-730, что требуется при эксплуатации плат в жестких условиях и повышенных требованиях к надежности. Пленка заявляемого состава, растворяясь в лаке при его нанесении, образует однородную массу, чем обеспечивается высокое качество адгезии защитного лака к поверхности изделия. Преимуществами предложенного состава являются высокое качество пайки и высокие защитные свойства пропаянных поверхностей, так как образующаяся на паяемой поверхности пленка эпоксидной смолы обладает высокими диэлектрическими и адгезионными показателями, влагостойкостью, малой пористостью, теплостойкостью, возможностью (при необходимости) проведения ремонтных паек без дополнительной отмывки остатков флюса. Предлагаемый консервирующий флюс не требует специальных устройств для его нанесения и сушки, технологичен, быстро сохнет, не влияет на диэлектрическую прочность радиомонтажа, имеет несложный состав и простую технологию изготовления и не содержит дефицитных компонентов. Флюс готовится простым растворением эпоксидной смолы и кислоты в растворителях (или растворителе). Примеры использования консервирующих флюсов различных составов представлены в табл.1 и 2. Флюсы готовились в лабораторных условиях смешением предлагаемых компонентов и наносились на поверхность печатных плат кистью. Режим пайки: температура припоя ПОС-61 2555 ^оС, температура предварительного нагрева 55^оС, скорость конвейера 1,7 м/мин. Измерение сопротивления изоляции пропаянных печатных плат проводились в соответствии с ГОСТ 23759-75 в нормальных условиях до и после выдержки в камере влаги в течение 1 ч при температуре 25 10^оС и относительной влажности 933% (табл.2). Испытания печатных плат показали, что качество изделий после агрегатной пайки при использовании флюсов предложенных составов удовлетворительное: поверхность пайки ровная, блестящая, отсутствуют трещины, раковины; пайка скелетная, маска сохраняется и нет следов ожога, обеспечивается высокое сопротивление изоляции. Таким образом, изделия, пропаянные с использованием флюсов предложенных составов, соответствуют требованиям технических условий на РЭА и имеют высокое качество и надежность. Практическое применение флюсов предложенных составов позволит снизить трудоемкость процессов на 15% за счет исключения процесса удаления остатков флюса и повышения качества пайки.

Формула изобретения

1. КОНСЕРВИРУЮЩИЙ ФЛЮС ДЛЯ ПАЙКИ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫМИ ПРИПОЯМИ, содержащий пленкообразующее вещество органическую смолу, карбоновую кислоту, этилацетат, отличающийся тем, что он дополнительно содержит этиловый спирт, а в качестве органической смолы эпоксидную смолу при следующем соотношении компонентов, мас. Эпоксидная смола 0,5 5,0 Карбоновая кислота 1,0 5,0
Этилацетат 20,0 77,5
Этиловый спирт 20,0 65,0
2. Флюс по п.1, отличающийся тем, что он содержит метилэтилкетон в количестве 10 мас. 3. Флюс по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит парафиновые углеводороды, выбранные из группы: пентан, октан, в количестве 5 мас.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

чем паять, технология пайки с канифолью

Что такое канифоль

Флюс в твердом состоянии это хрупкое амфорное вещество, состоящие из кусков стекловидного типа. Из чего делают канифоль — производится путем очищения специальными химическими реакциями смол хвойных растений. Канифоль для пайки используется для противостояния окислительным процессам, которые могут разрушить соединение при эксплуатации, устойчивый к потере химических свойств элемент при воздействии высоких температур.

Состав канифоли позволяет надежно соединить металлы процессом пайки.

Жидкое состояние при нагреве содействует растеканию материала по элементам нужной формой. Перед тем, как узнать, для чего нужен канифоль, важно разобраться с химическими свойствами состава. Сырье, из которого изготовлена смола, имеет свойства диэлектрика, однако на способность соединения передавать электрический ток это не отражается.

Нормируемые параметры канифоли по ГОСТ 19113-84

Скачать ГОСТ 19113-84 «Канифоль сосновая»

В сфере ремонта радиотехники, канифоль является наиболее доступным вариантом флюса. Некоторые новички, не имеющие опыта в паяльном деле, не осознают, что такое канифоль и применяют повсеместно. При таком подходе возможно совершить ошибку, т. к. продукт применяется не ко всем типам соединений. В основном изделие применяют в домашних условиях, при нечастой работе, т. к. флюс имеет неограниченный срок годности простым исполнением.

Где еще применяется

Всем, кто связан с ремонтом приборов, известна только канифоль паяльная. Но вещество может использоваться и в других сферах:

• Отходы смолы применяются в целлюлозной промышленности для склеивания слоев картонных изделий.
• Применяется в качестве эмульгатора при изготовлении искусственного каучука, резины, эко кожи, мастики и красок.
• Вещество уменьшает скольжение, поэтому им натирают струны музыкальных инструментов, бильярдный кий, пуанты балерин.
• Мелкие частицы канифоли используют для формирования искусственного дыма в кинематографе.
• В спорте «мука» из канифоли используется как смазка рук, чтобы обеспечить крепкий хват без скольжения.
• В устройствах с большой инерцией смазку из смолы используют в качестве вспомогательного покрытия для ремней.
• Некоторые эфиры канифоли используются, как пищевые добавки. Они не только безвредны, но даже полезны.

Вам это будет интересно Особенности закона Ома для переменного тока

Сферы применения

Вещество настолько многогранно, что может использоваться в разных отраслях пищевой, тяжелой, легкой промышленности. Главным преимуществом данного сырья является его доступность и дешевизна.

Смола

Чтобы сделать качественный и эффективный припой, нужно использовать канифольную смолу, получаемую из живицы хвойных смол. Сырье добавляют в состав лакокрасочных продуктов, смазывают детали производственных станков. В спорте это тоже актуальный вариант для снижения трения и крепкого захвата рук на спортивном инвентаре.

Способы получения

Разновидности канифоли происходят от способа получения, состава и физического состояния. Основные различия способов производства являются вещества, из которых добывается состав.

Получение канифоли

Делится материал на три категории, живичная, таловая и экстракционная смола для пайки.

1. Живичная канифоль производится путем обработки живицы хвойных деревьев, основным растениям является сосна, ввиду доступности и распространенности. Основным отличительным моментом можно заметить отсутствие жирных кислот, применение которых недоступно некоторыми работами.
2. Экстракционная основа производится путем экстрагирования бензина и основной составляющей – доли древесины сосновых деревьев. Отличается более низким температурным порогом размягчения, темным цветом. Температура плавления начинается от 52 градусов, кислотное число варьируется от 145 до 175. Наличие жирных кислот в составе – 10%, если произвести химическое осветление вещества, он будет более похож на живичную субстанцию.
3. В сульфатцеллюлезном производстве выделяется побочный продукт – таловая канифоль. Подразделяется на несколько сортов по качеству и назначению, способ получения из сульфатного мыла. Более дорогие разновидности не уступают по свойствам натуральному продукту.

Подробное знакомство с основой поделки приводит к выводу, что он относиться к категории флюсов. В случае, когда не оказывается под рукой нужного предмета, можно использовать сварочную буру.

Особенности пайки канифолью

Как и в любой деятельности, в пайке имеются свои особенности и хитрости чтобы работа прошла на ура.

Во-первых, это лужение. Качество лужение — это ваше качество пайки, без должного лужения не будет нормальной пайки. Так, что не поленитесь и перед пайкой залудите как следует.

Во-вторых, готовьте столько поверхности, сколько вам потребуется для пайки не стоит перебарщивать с место для пайки, пайка это тонкое искусство которое любит, точность. Ведь именно от правильной подготовки зависит результат всего процесса. Так, что если у вас не получилось залудить правильно с первого раза, вместо того чтобы продолжать работу с испорченным материалом, вам следует взять новый и попробовать снова.

В-третьих, бывает такое что во время припоя вам не хватит флюса, в таком случае правильным решением будет оставить пайку остывать, а не продолжать растирать, лучше будет взять недостающее количество флюса и продолжить пайку чем испортить заготовку полностью.

Виды паяльной канифоли

Реализация канифоли происходит разбавленным и чистым видом. Очищенное сырье существует в форме палочки или кусков. Более дорогими и сложными по производству являются флюсы жидкого типа. Наиболее простой вариант спиртосодержащий, состоящий из раствора канифоли и спирта, разведенный практически равными пропорциями. Данный раствор не вызывает реакций при использовании, предотвращает коррозию и не проводит электрический ток.

Живичная канифоль по ГОСТ 19113-84

Изготовления спиртового раствора может быть выполнено в домашних условиях. Важно соблюдать последовательность действий:

• Необходим этиловый спирт в малых количествах, крепостью не менее 70°. Найти его можно в аптеке или местах реализации подобных изделий.
• Канифоль живичная измельчается до песчаного состояния ступкой, после этого необходимо добавить спирт в соотношении 70 на 30.
• В случае отсутствия под рукой спирта, возможно использовать аналогичный растворитель, к примеру бензин или ацетон. Добавлять размягченную субстанцию необходимо малыми порциями, перемешивая до полного растворения.

Более современная модель раствора имеет вместо спирта глицерин. Приготовление происходит тем же способом, данный материал более удобен в работе. Его можно непосредственно наносить на спаиваемые детали, имеет более твердую форму относительно раствора. Некоторые припои реализуются уже с готовым флюсом посередине проволоки. Вариант удобен при действиях, однако высокая цена и отсутствие в мелких торговых токах могут привести к эксплуатации таловой канифоли.

Получение жидкой канифоли

Канифоль сосновая имеет следующие характеристики:

• Температура кипения начинается от 250 °C, зависит от состава и добавленных примесей.
• Размягчение происходит на пороге 52-72 °C.
• Теплопроводность элемента – 0,1 ккал/м, теплотворность – 9100 ккал/кг.
• Расширение в расплавленном состоянии равняется коэффициенту 0,05, кислотное число от 145 до 175.

Основной разновидностью материала является прозрачная колофонская смола, применяется твердым состоянием, имеет светло желтый оттенок. Основой для качественного производства продукции используется абиетиновая кислота, занимающая большую долю в составе вещества.

Процесс пайки проводов

Для того чтобы спаять два провода воедино для начала нам нужно залудить провода, от изоляционного слоя, в этом моменте главное не переборщить и отчистить именно столько места сколько требуется для пайки (Если вы отчистите большее количество, ничего страшного провод можно будет укоротить). После того как вы залудили провода опускаем часть провода в канифоль и прижимаем кончиком паяльника, затем сразу же не отрывая провод от канифоли соединяем его со вторым после чего нам останется покрыть место спая оловом. (Проверить качество сделанной работы можно по цвету, если место спайки стало серебристым, то припой считается правильным.)

Свойства канифоли

Низкотемпературный флюс, применяется с легкоплавкими припоями, температура плавления не позволяет использовать канифоль при действиях с твердыми элементами пайки. Основные свойства определяются составом и способом приготовления, даже дорогие разновидности не отличаются высокой активностью.

Свойства канифоли

Изделие в неопытных руках может быть использовано несколько раз.

Канифоль имеет относительный плюс, обладая повышенной растекаемостью, тем самым, воздействие небольших температур может надежно разместить материал на месте. Данное свойство допускает работу в труднодоступных местах, помогает удалить окисленный налет с поверхности ремонтируемого изделия. Жидкая субстанция растекается или наносится на изделие предварительно, тем самым работая без температурного воздействия. Свойства могут отличаться наличием химических добавок. Температура плавления канифоли начинается от 52 °C, вне зависимости от марки.

Основной составляющей качественного продукта является абиетиновая кислота соляного типа, соотношением от 60 до 90%. Количество кислоты определяется от назначения, более дорогие марки имеют большое содержание канифоли. Основа для натуральных разновидностей – около 20% нейтральных веществ, количество химических кислот достигает до 10% путем применения определенного способа производства. Жидкие разновидности имеют в составе разбавитель, эфир, спирт, бензин и т.д.

Общие свойства припоев

По своему назначению расходные материалы с канифолью и без, выполняют одну задачу, спаивают электронные элементы. Можно подчеркнуть одинаковую:

1. Форму, если производство выпускает припои в виде проволоки.
2. Высокую степень смачивания, соединяемых поверхностей.
3. Использование одного инструмента для работы – паяльника.
4. Процесс происходит с нагреванием и расплавлением припоя.
5. Состав сплавов для низких температур плавления.
6. Легкую пайку.

В продаже много разных видов припоев, что не создает трудностей в их выборе.

Применение канифоли

Перед применением канифоли важно понимать, что с тугоплавкими припоями использование невозможно. Температура кипения – 250 °C, в этом состоянии вещество испаряется. Флюсом определяется вспомогательное сырье, с помощью которого очищается поверхность от окисления, грязи и прочих неудовлетворяющих при пайке воздействий.

Состав и свойства канифоли позволяют растворять при нагреве различные оксиды, состоящие из меди, олова, либо свинца.

Благодаря характерной особенности к очищению от окислов, применяется при очистке металла при пайке. Изделие применяется зачастую в домашних условиях, на производственных линиях используется припой с добавлением к составу флюса.

Использование канифоли при пайке

Наиболее распространенный способ пайки колофонской смолой:

• паяльник подготавливается к работе, путем нагрева до рабочей температуры;
• на конце жала инструмента размещается вещество легкоплавкого типа, оно применяется качеством припоя, обычно состоит из отлива со свинцом с добавлением цинка, кадмия или висмута;
• вместе с веществом паяльник опускается во флюс, характерный дым указывает на произведенную реакцию, процесс происходит как можно быстрее, до испарения.

Метод применяется при наличии определенного опыта, при работе могут возникнуть некоторые трудности у неопытных мастеров.

Техника пайки канифолью

Любые работы можно облегчить с применением некоторых изделий, пайка материалов не исключение. Для работы понадобится основа жидкого флюса – этиловый спирт. Изготовление возможно собственными усилиями, достаточно измельчить продукт и смешать с растворителем.

Пайка канифолью

Жидкий раствор позволяет проникнуть к труднодоступным местам, наносится непосредственно на площадь объекта.

1. Нанесение производится при помощи кисти или зубочистки, после этого подготавливается паяльник.
2. На разогретый паяльник наносится припой нужными количествами, в зависимости от размера соединения. Большим количеством припоя можно задеть соседние контакты, что нарушит схему работы ремонтируемого прибора.
3. Распределение припоя происходит равномерно, надежного соединения можно достигнуть, прижав элемент к плате небольшим усилием.
4. После снижения температуры, удаляются остатки флюса, т.к. он может растечься по соседним деталям и нарушить электропроводность.

Данный способ более удобен, помогает соединить даже мелкие детали. Паяльник используется в зависимости от соединения, температурный режим подбирается от параметров плавления припоя.

Как правильно паять паяльником с канифолью

Канифоль обладает такими уникальными качествами, как лёгкость растворения в различных органических соединениях, например, ацетон или спирт. В процессе нагревания данное вещество может расщеплять сложные химические соединения наподобие меди, олова или свинца. Поэтому правильное использование канифоли способствует уменьшению вероятность растекания вещества, разрушению оксидного покрытия, а также качественному лужению припаиваемых элементов.

Также нужно учесть, что чем тоньше окажется наконечник паяльника, тем проще будет с ним работать, особенно если дело касается припайки очень тонких проводков и деталей. Поэтому если он ещё не наточен, это следует сделать перед тем, как приступить к работе.

Описание процесса

• Вначале следует подготовить рабочее пространство, где планируется проводить запайку деталей. Для этого нужно открыть форточку, поскольку испарения, которые идут от припоя, сильно загрязняют воздух. Также следует взять любую губку, хорошенько смочить в воде и разместить как можно ближе к паяльнику. Ну, а чтобы не запачкать рабочее место каплями припоя, лучше всего поверхность, на которой предстоит работать, застелить плотным картоном или иным аналогичным покрытием.
• Под рукой обязательно должна находиться подставка для прибора.
• Затем нужно подключить паяльник в розетку и нагреть его. В процессе нагревания прибора может пойти специфический запах и заметный дым — это нормально. Прибор будет готов к использованию сразу же после того, как жало полностью накалится, а дым и неприятный аромат испарятся.
• После того как инструмент прокалился, его следует отключить. Это необходимо для того чтобы провести предварительную чистку жала от грязи и налёта. Чистить инструмент лучше всего пока он горячий. Для этого можно использовать подготовленную губку или тряпочку.
• Затем нужно снова включить паяльник и дать ему тщательно прогреться.
• После очистки и нагрева инструмента следует провести процесс лужения наконечника паяльника — покрытие жала лёгким слоем припоя, в данном случае — канифоли. Благодаря этой нехитрой манипуляции существенно увеличится теплообмен между деталями, которые предназначены для пайки.
• Далее необходимо наконечник нагретого прибора на некоторое время окунуть в канифоль, чтобы на жало набралось немного припоя. Следует чуть-чуть подождать, пока припой нагреется и начнёт размягчаться.
• Излишки канифоли можно снять при помощи картона или другого подручного инструмента.
• Если планируется паять одну медную деталь, то достаточно будет одного лужения — нужно один раз прикоснуться к канифоли, после этого приложить кончиком паяльника с припоем к рабочей поверхности и немного подождать, пока проводок не покроется припоем. В результате данных манипуляций начнёт дымиться канифоль, а припаиваемые детали обтекут расплавленным веществом.
• Для того чтобы качественно припаять две детали, их также необходимо по отдельности залудить, то есть, покрыть припоем. Следует помнить, что процесс лужения — это обязательная процедура, без которой не удастся качественно припаять нужные детали.
• После завершения работы с паяльником, пока он ещё не остыл, необходимо удалить остатки припоя. Для этого жало инструмента нужно просто протереть влажной тряпочкой, а лучше губкой, смоченной в спирте или любом другом составе, предназначенном для этих целей.

Особых сложностей при работе с инструментом возникнуть не должно. Чтобы всё прошло гладко, лучше всего предварительно поупражняться в работе с канифолью на деталях, которые не жалко будет потом выкинуть. Ведь опыт всегда приходит с практикой.

Основные достоинства

Каждый материал имеет определенные достоинства и недостатки, канифоль зарекомендовала себя при паяльных действиях на протяжении многих лет, используется по сей день. Основные достоинства материала:

• Диэлектрические свойства помогают избежать ненужных контактов на поверхности пайки.
• Доступная цена по сравнению с аналогами, имеется в свободной продаже в любых торговых точках радиоэлектроники.
• Процесс пайки с использованием изделия может производиться вне зависимости от окружающей среды, уровня влажности, температуры воздуха.
• Свойства изделия имеют защиту от воздействия к влаге, обдает большим сроком годности.
• Препятствует образованию налета ржавчины на металлических конструкциях, обезжиривает изделие.

Канифоль для пайки

Разрешается использовать натуральный продукт без средств индивидуальной защиты, ввиду отсутствия токсичности. Процесс использования не составляет труда, можно изготовить самостоятельно необходимую концентрацию и вид для удобной работы.

Отрицательные стороны

Минусами можно отметить несколько факторов, препятствующих к применению материала в определённых ситуациях.

1. При отсутствии опыта низкая активность элементоа может потребовать дополнительной обработки. Использование требует некоторых навыков, чтобы сократить время обработки.
2. Гиперскопичность может не дать веществу выделить видимый пар при обработке, что повлечет коррозию соединения в последующем времени.
3. Доступно применение к узлам небольшого размера, определенного состава металлов. Продукт применяется к простым металлам, для обработки больших соединений используются другие виды флюсов.
4. Хрупкая конструкция материала может доставить проблемы при транспортировке. Легко крошится при механических воздействиях.

Существуют другие виды флюсов, активно взаимодействующие с металлом. Такие элементы взаимодействуют с металлом, состоят из хлорида цинка, или аммония. После пайки вещество максимально удаляется с изделия, т.к. возможны процессы коррозии. Нейтральные вещества, такие как канифоль, не взаимодействуют с металлом и не проводят электрический ток.

Паяльная канифоль — свойства, применение, особенности

Канифоль является аморфным, стекловидным веществом. Цвет канифоли варьируется от светло-желтого до темно-красного и коричневого.

По химическому составу канифоль представляет собой смесь различных изомеров смоляных кислот, преимущественно абиетиновой.

Растворяется в большинстве органических растворителей: в спирте, хлороформе, ацетоне, бензоле и т.д. В воде нерастворима. Температура плавления канифоли зависит от исходного сырья и варьируется от пятидесяти до ста тридцати градусов Цельсия.

Из чего делают канифоль?

В качестве сырья для изготовления канифоли применяется сосновая смола – живица. Свежая сосновая смола содержит приблизительно семьдесят пять процентов канифоли, остальные двадцать пять – скипидар. Процесс изготовления канифоли заключается в выпаривании летучих компонентов живицы. Также для изготовления канифоли может применяться экстракция измельченной древесины посредством органических растворителей и перегонка сырого таллового масла. В зависимости от технологии приготовления канифоль называется сосновой либо талловой. Наиболее распространенной является сосновая и еловая канифоль, о которых и пойдет речь в этой статье.

Применение канифоли в пайке

Канифоль применяется в различных областях: для проклейки бумажной продукции, для производства синтетического каучука, различных пластмасс и резин, искусственной кожи, мастик, лаков и т.д. Но нас интересует применение канифоли как флюса для пайки. Можно сказать, что именно она является самым известным флюсом. Большинству читателей наверняка известен ее запах.

Ответ на вопрос «зачем нужна канифоль?» можно получить, найдя в любом словаре статью о паяльном флюсе.

Флюс для пайки служит нескольким целям: для устранения оксидной пленки с поверхности спаиваемых деталей, для снижения поверхностного натяжения припоя и улучшения его растекания по поверхности деталей, для защиты от воздействия окружающей среды.

Флюс ускоряет облуживание деталей и помогает им покрыться припоем. Это способствует качественной и быстрой пайке.

Виды паяльной канифоли

Канифоль продается как в чистом виде, так и в составе различных флюсов, порой имеющих довольно сложный состав. Чистая канифоль реализуется в виде кусков или палочек. Читатель наверняка видел ее.

Более сложными решениями являются жидкие флюсы. Самый простейший флюс – СКФ (спирто-канифольный флюс) представляет собой сорока процентный раствор канифоли в этиловом спирте.

Такой раствор легок в использовании и имеет важное преимущество: он не вызывает коррозию спаянных соединений и не проводит электрический ток, тогда как флюсы на основе, например, хлорида аммония этим похвастаться не могут.

Флюс СКФ может быть изготовлен и самостоятельно, в домашних условиях. Для этого нужно взять необходимое количество спирта крепостью не менее семидесяти градусов (можно приобрести в аптеке, у лиц, занимающихся розничной продажей спирта, найти на каком-нибудь предприятии) и нужное количество канифоли. Процентное соотношение спирта и канифоли – около 70:30. Канифоль нужно измельчить до состояния крошки, например, в ступке. После этого спирт заливается в емкость нужного объема, в него высыпается крошка канифоли, затем закрывается крышка и смесь взбалтывается до полного растворения канифоли. При необходимости можно использовать другие растворители – бензин, ацетон, эфир и т.п.

Существуют более «продвинутые» варианты этой смеси. В частности, вместо этанола можно использовать пропантриол (он же глицерин). Канифоль, растворенная в глицерине, образует что-то вроде паяльного жира, и такой состав бывает удобен тем, что его можно нанести непосредственно на поверхность спаиваемых деталей – например, с помощью зубочистки, а также увеличенным временем высыхания.

Среди разнообразия флюсов особняком стоят припои, в которых уже есть флюс. Как правило, такие припои являются проволокой, внутри которой расположены несколько каналов, заполненных флюсом. Такие материалы очень удобны, и обычно для работы не требуется дополнительных флюсов. Недостаток – довольно высокая цена. К тому же их бывает достаточно сложно достать, и тогда используется старый добрый ПОС-61.

Техника пайки канифолью

Паять канифолью достаточно просто. Для того, чтобы спаять две детали, их сначала нужно залудить (если они еще не залужены; многие детали лудятся прямо на заводе). Для этого прогретый паяльник обмакивается в канифоль. После этого жало паяльника покрывают припоем и наносят припой на поверхности, которые необходимо спаять. Затем детали устанавливают в нужное положение и дотрагиваются до них жалом паяльника, покрытого припоем и канифолью. Припой тонкой пленкой растекается по поверхности деталей и после застывания образует качественное соединение. На практике случается так, что этого не происходит. В таком случае на помощь приходят флюсы на основе канифольного раствора, описанные выше.

Другие флюсы

В целом, все паяльные флюсы подразделяются на две основные группы: активные и нейтральные.

Активные флюсы взаимодействуют с металлом, так как содержат такие вещества, как хлорид аммония и хлорид цинка. Во многих случаях они гораздо удобнее, но имеют большой недостаток – швы подвергаются коррозии, а сами флюсы проводят электрический ток. Для того, чтобы этого не случилось, после пайки готовую плату промывают от остатков агрессивных веществ.

Нейтральные же флюсы не взаимодействуют непосредственно с металлом, не проводят ток и не разъедают соединения. Канифоль относится к группе нейтральных флюсов.

По назначению флюсы делятся на низкотемпературные и высокотемпературные. Высокотемпературные предназначены для работы при температуре выше четырехсот пятидесяти градусов по Цельсию, низкотемпературные – ниже этой отметки. Канифоль является низкотемпературным флюсом. В качестве примеров высокотемпературных можно привести тетраборат натрия (буру). Он предназначен для пайки тугоплавкими припоями.

Похожие статьи

Канифоль для пайки: для чего нужна, как пользоваться, смола, температура плавления

При пайке разогретый припой окисляется и его надо покрывать защитным составом. В домашних условиях и при низкотемпературных промышленных работах удобно использовать канифоль для пайки. Натуральный флюс имеет низкую температуру плавления и не выделяет вредных веществ. Для проникновения канифоли в мелкие щели, ее растворяют, делая жидкий флюс или гелеобразный.

Что такое канифоль: преимущества и недостатки

Хвойные деревья отличаются от остальных высоким содержанием смол. Если их очистить, вывести воду и скипидар, получится твердое вещество желтого цвета – канифоль. Его используют при изготовлении множества веществ. Смола для пайки выбирается сосновая. Она не содержит веществ, понижающих диэлектрические характеристики. Другие примеси в минимальном количестве.

Канифоль относится к натуральным флюсам, имеет свои преимущества для любителей паять дома:

• продается свободно,
• низкая стоимость,
• натуральная, не выделяет вредных веществ,
• легко создать самостоятельно жидкий состав,
• низкая температура плавления,
• высокая жидкотекучесть.

Работать с натуральным флюсом легко. Как пользоваться канифолью при пайке знают даже начинающие радиолюбители. При работе в домашних условиях удобно использовать низкую температуру плавления канифоли для пайки. При этом нет необходимости в усиленной вентиляции, достаточно простого проветривания комнаты.

Срок хранения смолы неограничен. Твердые неправильной формы кристаллы могут лежать годами в закрытой баночке, не теряя своих свойств.

Есть у натурального флюса и недостатки. Не растворяющаяся в воде канифоль в тоже время гигроскопична. Она впитывает в себя влагу. Спаянное соединение начинает окисляться. Места пайки деталей необходимо сразу покрывать защитным лаком и другими веществами.

Способы получения

Паяльный флюс получают из сока сосны. Канифоль можно получить из других деревьев хвойных пород, но в ней будет больше примесей. Сосновую живицу очищают, выгоняя с нее нагревом воду и скипидар. В результате получается твердое вещество, куски неправильной формы. Канифоль сорта Живица самая чистая, в своем составе не имеет жирных кислот.

Для изготовления Экстракционной канифоли используют бензин. В нем растворяют смолу, затем состав фильтруют, удаляя примеси. После этого растворитель выпаривают. Получается канифоль оранжевого или светло коричневого цвета. Она уступает по качеству Живице, поскольку кислотное число у нее выше.

При изготовлении сульфатного мыла выделяют побочный продукт – Таловую канифоль. Состав ее зависит от используемых материалов и технологии обработки.

Как сделать жидкую?

Твердый паяльный флюс не всегда удобно использовать. Если металл расположен горизонтально и на плате много места для работы паяльником, достаточно взять кусочек флюса, расплавить его и добавить припой. Часто положение детали горизонтальное и олово стекает. В таком случае используется жидкий сосновый флюс.

1. Измельчить канифоль и насыпать в стеклянную посуду.
2. Залить ацетоном.
3. Растворить, поместив закрытую емкость в горячую воду и регулярно встряхивая ее.

Ацетон можно заменить скипидаром, бензином, этиловым спиртом и минеральным маслом для создания флюса для пайки своими руками из канифоли. При работе с деталями любой сложности достаточно нанести кисточкой полученную жидкость.

Можно делать и гель. Для этого смешать канифоль с вазелиновым маслом. После растворения можно заправить составом шприц без иглы и наносить флюс или использовать натирание поверхности густым составом.

Чем можно заменить?

Для чего же нужна канифоль при пайке и чем она заменяется? Флюс должен растворять окислы металла и покрывать припой, который плавится, защищая его от воздуха. В зависимости от металла, который паяется, применяют буру, шеллачные лаки. Медь паяют с помощью воска и вазелина. Часто для работы с бронзой создают смешанные составы.

Для работы с не очень ответственными деталями, если под рукой необходимый флюс отсутствует, можно растолочь таблетку аспирина и капнуть воды. Перемешав все до однородной массы, использовать для пайки.

Органический жир способен растворить окисную пленку. Надо учитывать его особенность плавиться при низкой температуре. По окончании работы остатки жира следует сразу же смыть.

Где еще может быть применена смола?

Использование древесной смолы в качестве добавки в краски, ускоряет их высыхание. В электротехнике можно встретить кабеля, переложенные бумагой, пропитанной смолами. Низкая диэлектрическая проницаемость канифоли позволяет использовать ее для пропитки и создания изолирующего слоя между проводами высокого напряжения.

Автомобиль имеет несколько узлов, которые ремонтируются пайкой, особенно часто приходится приводить в порядок радиатор, устраняя протечки.

В пожарный предохранитель вставляют канифоль. Она плавится при повышении температуры нагрева устройства, размыкая цепь и защищая оборудование от перегрева.

Знаком с натуральным продуктом и смычковый инструмент. Музыканты перед каждым концертом натирают смычок канифолью. Натирание придает поверхности способность вызывать мелкие колебания при скольжении по струне. Звук получается глубже, насыщеннее. В домашних условиях можно воткнуть булавку в дерево и привязать к ней нитку. Достаточно провести по натянутой нити куском смолы и булавка «запоет».

Начальник участка ремонта радио и электронного оборудования Сердюков И. П.: «Канифоль добавляют в составы флюсов из минеральных масел и других веществ, предназначенных для пайки меди и бронзы. Она ослабляет антикоррозионную реакцию, и окисная пленка удаляется быстрее, при температурах ниже 450⁰. В домашних условиях приготовить флюс для меди можно растерев в порошок канифоль, и смешав ее с вазелином, растворить на паровой бане. Можно варить чистой смолой, окуная в нее паяльник».

Технология пайки

Для качественной пайки с канифолью, подготовка начинается с зачистки металла в месте соединения. Надо убрать грязь механическим путем, устранить жир с помощью бензина или спирта.

Паяльник будет значительно лучше служить, если ему сделать лужение – покрыть нижнюю часть жала тонким слоем флюса. Для этого инструмент разогревается и окунается в баночку с канифолью или жидкий флюс наносится кисточкой. Покрытие должно быть равномерным, без пропусков.

На место пайки наносится кусочек канифоли и расплавляется. Когда все место будет очищено, окислы растворены, подводится припой. Его расплавляют, распределяют, и он соединяет детали. После охлаждения делается лужение и покрытие лаком.

Концы проводов покрывают сначала флюсом, расплавив его паяльником, затем наносят припой, распределяют его равномерно, чтобы он покрыл провод снаружи и соединил все волокна.

Спиртовой состав

Раньше канифоль для пайки продавалась только в жидком состоянии. В основном использовали спиртовые растворы. С ними удобно работать при любых площадях пайки. Зачем плавить твердые кусочки смолы, разгонять горячую жидкость по плате, если значительно проще нанести кисточкой раствор, который проникнет в самые узкие места, заполняет трещинки.

При большом объеме работ можно покрыть спиртовым составом сразу всю площадь и расплавлять флюс постепенно в местах пайки. Правильный раствор канифоли содержит равное количество компонентов и хорошо держится на поверхности металла.

Трубчатые припои

Трубчатый припой представляет собой тонкую трубку заполненную флюсом. Правильный для работы расходный материал должен максимально соответствовать по своему химическому составу тому, что уже находится на плате. Если не известно, чем паяли раньше, вся плата зачищается.

Современные технологии позволяют заполнить трубку канифолью или другим флюсом без разрывов с одинаковой плотностью по всей длине.

Пайка трубчатыми флюсами регулирует количество материала. После работы не надо протирать плату, освобождая ее от остатков канифоли.

Канифоль – универсальный флюс, применяемый для пайки цветных металлов. Она натуральный продукт, не влияет отрицательно на здоровье. Во многих флюсах из масел и жиров переработанную смолу добавляют для улучшения качеств.

Загрузка…

Пасты, припои, флюсы. Как выбрать материал, нужный именно вам

Тип флюса

Первое, на что надо обратить внимание при выборе флюсосодержащих материалов, — это тип флюса (ROL0, ORM1, REH0 и пр. согласно IPC J-STD-004A [1]).

Безусловно, конкретные компоненты флюса являются know-how производителя, но многое можно определить и по описанию.

Во-первых, тип флюса говорит о том, что используется в качестве его основы. Во-вторых, он показывает уровень активности, а в-третьих, содержание галогенов. Коротко и емко это проиллюстрировано в таблице [1].

Таблица. Классификация флюса согласно IPC J-STD-004A

Входящие в состав флюса вещества	Уровень активности флюса (% галогенидов)/тип флюса	Обозначение флюса
Канифоль (RO)	Низкий (0%)/L0	ROL0
	Низкий (<0,5%)/L1	ROL1
	Средний (0%)/М0	ROM0
	Средний (0,5–2%)/М1	ROM1
	Высокий (0%)/H0	ROH0
	Высокий (>2%)/h2	ROh2
Синтетическая смола (RE)	Низкий (0%)/L0	REL0
	Низкий (<0,5%)/L1	REL1
	Средний (0%)/М0	REM0
	Средний (0,5–2%)/М1	REM1
	Высокий (0%)/H0	REH0
	Высокий (>2%)/h2	REh2
Органические (OR)	Низкий (0%)/L0	ORL0
	Низкий (<0,5%)/L1	ORL1
	Средний (0%)/М0	ORM0
	Средний (0,5–2%)/М1	ORM1
	Высокий (0%)/H0	ORH0
	Высокий (>2%)/h2	ORh2
Неорганические (IN)*	Низкий (0%)/L0	INL0
	Низкий (<0,5%)/L1	INL1
	Средний (0%)/М0	INM0
	Средний (0,5–2%)/М1	INM1
	Высокий (0%)/H0	INH0
	Высокий (>2%)/h2	INh2

Примечание. * — неорганические флюсы в электронике практически не используются, поэтому их рассмотрение считаем нецелесообразным.

Тип флюса — наиболее важный аспект описания, так как от него зависит и паяемость, и возможность применения в безотмывочном процессе, и возможность отмывки.

Основа флюса

Основа флюса отвечает за равномерное покрытие им контактной площадки, теплопередачу (что особенно важно для флюсов, использующихся для ручной пайки), растворимость флюса и его остатков. В качестве основы для флюса используются:

• Канифоль (RO, от англ. rosin — канифоль). Флюсы, основанные на канифоли, российскому потребителю наиболее известны. Они имеют характерный запах, растворимы в привычной спиртобензиновой смеси и большинстве других отмывочных жидкостей, присутствующих на рынке. Канифоль обладает слабыми флюсующими свойствами (то есть способна паять сама даже в отсутствие активатора). Она растворима в большинстве полярных органических растворителей и смесях полярных и неполярных растворителей, не растворима в воде и неполярных растворителях.
• Синтетические смолы (RE, от англ. resin — смола). В этот класс объединены совершенно разные смолы, часть из которых не претерпевает никаких изменений в процессе пайки (термопластичные смолы), некоторые из них необратимо полимеризуются или сополимеризуются с другими компонентами флюса и вследствие этого теряют способность к отмывке (реактопласты), а другие являются продуктами реакции этерификации канифоли со спиртами или гликолями. В свою очередь все перечисленные типы смол тоже могут делиться на разные классы. Так, среди термопластичных смол можно выделить, например, полиэфирные или полиакрилатные, а также ряд других менее распространенных смол. Каждая смола имеет свои свойства, такие как температура плавления, способность к растворению в различных растворителях (например, некоторые смолы хорошо растворяются в омыляющих отмывочных жидкостях, но совершенно не растворимы в спиртобензине или растворителях с нейтральным pH), термическое поведение и пр. Поэтому ничего конкретного про флюсы, основанные на синтетических смолах, сказать нельзя. Чтобы точно знать, подходят ли они для техпроцесса, необходимо внимательно изучить документацию на них, посмотреть рекомендованный термопрофиль, возможность отмывки или безотмывочного процесса, а также провести испытания, и только после этого принимать решение о применимости такого вида материалов.

  Примечание от автора. Именно такие материалы являются лучшим выбором, так как они дают стабильность техпроцесса, повторяемость и очень технологичны. Но не стоит забывать, что из огромного разнообразия таких материалов необходимо выбрать те, что подходят для конкретного техпроцесса.

• Органические вещества (OR) — сюда входят все вещества органического происхождения, не подходящие под определение смол. Смолы — органические полимеры, растворимые в органических растворителях, но не растворимые в воде. Все смолы являются твердыми веществами при комнатной температуре и размягчаются или расплавляются при нагревании. Другим важным свойством смол является способность их растворов образовывать при испарении растворителя пленки. Как правило, все OR-флюсы основаны на растворимых в воде веществах. Хочется отметить, что не все OR-флюсы являются кислотными, более того, многие органические флюсы не содержат кислоты вообще — ни слабой, ни сильной. Чтобы оценить количество кислоты, содержащейся во флюсе, необходимо посмотреть еще на один важный параметр — на кислотное число или на pH водной вытяжки флюса. А для того, чтобы судить о том, насколько «сильной» является кислота, используемая во флюсе, применяют тесты на коррозию — «медное зеркало» и коррозию медной пластины. Речь о них пойдет немного позже.

Активность флюса

Разобравшись с типом флюса, обратим внимание на следующую букву в классификации — L, M или H. Она говорит об активности флюса, а для того чтобы ее выбрать, нужно будет вспомнить о том, где вы будете применять флюс. Для того чтобы классифицировать флюс, проводят тест «медное зеркало» по стандарту IPC-TM-650 2.3.32 и тест на коррозию медной пластины IPC-TM-650 2.6.15 [2]. Обратите внимание на то, что активность измеряется не по способности очистить поверхность от оксидов, а по степени воздействия на чистую медь! Из этого следует, что могут существовать флюсы, активно удаляющие окислы, но не взаимодействующие с металлом. То есть они будут прекрасно паять по окисленной поверхности, но не оказывать вредного воздействия на металл.

• L — от английского слова low — низкий. Коррозионная активность такого флюса невысока. Его остатки не вызывают изменений на поверхности медного зеркала.
• М — от английского слова middle — средний. То есть его коррозионная активность — средняя. Он оставляет незначительные изменения на поверхности зеркала.
• H — от английского слова high — высокий. Такой флюс разъедает «медное зеркало» до стекла. Выбирая такой флюс, нужно понимать, что очень высока вероятность повреждения изделия этим флюсом в том случае, если отмывка его произведена не полностью. И все-таки следует попытаться поискать материалы, которые обладают высокой активностью при пайке, но более слабым коррозионным воздействием.

Содержание галогенов

Ну и последнее, что мы можем увидеть в типе флюса, — это цифра 0 или 1. Она говорит о присутствии или отсутствии галогенов. 0 — нет, 1 — да. Очень просто и понятно, но, наверно, у многих возникает вопрос: а почему именно галогены? Со школьной скамьи все мы знаем множество разных ионов — ионы металла, сульфаты, гидроксильные ионы. Список можно продолжать, так почему же в классификацию введены именно галогениды? Ответ довольно прост. Дело в том, что наиболее агрессивное коррозионное воздействие на металлы оказывает именно хлоридный и бромидный ион. Отмыть его с поверхности печатной платы довольно сложно, так как связать его в растворе отмывочной жидкости нечем. По этой причине для аппаратуры ответственного применения автор не рекомендует использовать содержащие хлорид флюсы. Хотя для бытовой электроники ничего страшного в них нет.

Наиболее важные тесты

Тест «медное зеркало» на коррозионную активность флюса

Обычно производители обозначают, проходил ли тест «медное зеркало» на коррозионную активность флюса, буквами L или M. Это означает, что за 24 часа при комнатной температуре и 50%-ной влажности медь на поверхности стекла не окисляется или окисляется не более половины поверхности [2].

Сопротивление изоляции поверхности (SIR)

Сопротивление изоляции поверхности (SIR) показывает свойства изоляции поверхности флюса на готовом продукте. Таким образом, этот тест определяет надежность осадка, если его оставлять на модуле без отмывки. Для того чтобы флюс можно было оставить на модуле без отмывки, значение должно превышать 10⁸ Ом. Если флюс предполагается отмывать, то необходимо удостовериться, что сопротивление поверхностной изоляции превышает 10⁸ Ом для отмытых образцов [2]. Эти данные должен предоставить вам производитель: они обязательны для всех поставщиков материалов, причем в случае применения очистки должен быть указан метод очистки образцов [1, 2].

Определение кислотного числа

Этот метод показывает количество кислоты во флюсе и является обязательным тестом [2]. Обратите внимание на тот факт, что этот метод ничего не говорит о том, насколько сильная и коррозионно-опасная кислота использована во флюсе, он говорит лишь о том, содержит ли данный флюс кислоту и сколько. Не удивляйтесь, если флюс не содержит кислоты совсем. Более того, ряд флюсов являются щелочными или нейтральными (для них приводится значение pH водной вытяжки). Это связано с тем, что в них используются не кислотные активаторы — амины или комплексообразователи.

Тест на наличие хлоридов и бромидов с помощью метода хромата серебра

Этот тест определяет содержание галогенидов, присутствующих во флюсе, и также является обязательным для всех производителей материалов [2]. Как уже обсуждалось выше, галогениды, особенно хлориды, — самые опасные ионные загрязнения, поэтому при высоких требованиях по надежности к выпускаемым изделиям желательно выбирать материалы, не содержащие галогенид-ионов.

Все вышеперечисленные тесты и тип флюса должны обязательно быть в описаниях любого флюсосодержащего материала (жидкого флюса, пасты, флюс-геля и проволочного припоя). А теперь остановимся на специфических свойствах материалов.

Жидкий флюс

Для жидкого флюса очень важным параметром является содержание твердых веществ.

Тут следует отметить, что для флюса, используемого для селективной пайки, его значение должно быть минимально (2–5%), чтобы не засорялся флюсователь, а для флюса, используемого для ручного монтажа, минимально возможное содержание твердых веществ — 15%. Это связано с тем, что при ручной пайке тепло от паяльника к паяемому выводу передается с помощью флюса, точнее расплава полимера, содержащегося во флюсе, например канифоли. Этот расплав выполняет еще одну важную функцию: он защищает разогретый металл от повторного окисления.

Для жидких флюсов, используемых в no clean процессах, важна нелипкость (сухость) остатков. Этот параметр не обязателен для производителей, но важен для потребителей, использующих no clean процессы.

Также очень важно изучить рекомендации производителя по использованию флюса, так как флюсы для диспенсерного нанесения сильно отличаются от флюсов, наносимых с помощью пенного флюсования, и этих требований необходимо строго придерживаться.

Паяльная паста

Для пасты важна вязкость, так как для диспенсерного и трафаретного нанесения она должна быть разной. Как правило, вязкость заменена на более понятный потребителю параметр — содержание металла. Если для трафарета предпочтительно использовать пасту с содержанием металлической составляющей 89–91%, то для диспенсера нужно 86–88%.

Также для пасты часто указывают клейкость (указывают в г/мм²), которая показывает способность удерживать компоненты, не сдвигая их.

Состав припоя. Не хочется повторяться, так как про состав припоя написано много. Подробно припои и их состав разобраны в [3, 4].

Тип припоя. Используется 5 типов припоя, отличающихся размером шариков припоя, содержащихся в пасте согласно стандарту IPC J-STD-005 [5]: тип 2 — 45–75 мкм, тип 3 — 25–45 мкм, тип 4 — 20–38 мкм, тип 5 — 15–25 мкм и тип 6 — 5–15 мкм. Обратите внимание на то, что чем меньше размер шариков, тем сильнее окисление пасты (больше поверхность металла) и тем сильнее разбрызгивание ее при пайке (шарики легче и подвижнее).

Тиксотропность. Это способность пасты сохранять в течение времени свою форму. Это настолько важно для пасты, что об этом даже и не пишут, но пару слов сказать необходимо. Пасты создаются так, чтобы они не растекались, так как иначе надеяться на качественное соединение, а не сплошное замыкание, не приходится.

Термопрофиль. Очень важный параметр, изучением которого не стоит пренебрегать. Дело в том, что профиль может отличаться в зависимости от активности и химической природы используемых материалов. Довольно активные материалы не нуждаются в площадке активации флюса, а некоторые, наоборот, начинают работать только после предварительной активации. Есть полимеры, которые при перегреве перестают отмываться (в основном это касается водосмываемых материалов) [6]. Могут быть и другие нюансы, поэтому к приведенному производителем термопрофилю стоит отнестись со вниманием и почтением.

Для проволочного припоя и флюс-геля каких-то особенных требований нет, поэтому останавливаться на них подробно мы не будем.

В заключение хочется еще раз отметить, что, выбирая материал, необходимо:

1. Уточнить пригодность его использования в вашем техпроцессе (отмывочный и безотмывочный). Если отмывка есть, то какая: водная, полуводная, отмывка растворителем или омыление [6].
2. Выяснить тип флюса и его коррозионную активность.
3. Посмотреть другие важные параметры и только после этого принимать решение об испытаниях. Это сэкономит массу времени и денег, которые тратятся на испытание заведомо «не ваших» материалов.
4. Ну и самое важное. Прежде чем запускать партию изделий, необходимо убедиться в том, что материал действительно вам подходит. Для этого вполне достаточно изготовить 5–10 изделий.

Литература

1. Joint Industry Standard IPC J-STD-004A. Требования, применяемые к используемым для пайки флюсам. 1995.
2. IPC-TM-650. Руководство по методам тестирования.
3. Медведев А. Материалы для монтажной пайки. Ч. 1 // Производство электроники. 2006. № 5.
4. Медведев А. Сборка и монтаж электронных устройств. М.: Техносфера, 2007.
5. Joint Industry Standard IPC J-STD-005. Требования, применяемые к используемым паяльным пастам. 1995.
6. IPC-CH-65A. Указания по отмывке печатных плат и готовых сборок. 1999.

Канифоль сосновая 1 кг (ГОСТ 19113-84)

Канифоль – что это? Нередко у молодежи возникает такой вопрос. Продающееся в магазинах прозрачное стекловидное вещество янтарного цвета вызывает интерес. Зачем нужна канифоль? Для чего она применяется, каковы ее свойства и происхождение? Все эти вопросы сегодня многим посетителям хозяйственных магазинов уже неизвестны. Тем не менее она продолжает пользоваться спросом, особенно у представителей старшего поколения. Канифоль может оказать большую помощь в различных областях, если знать ее свойства и особенности.
 

Канифоль сосновая и иных видов: происхождение и химический состав

Изначально это вещество было выделено в греческом городе Колофоне и получило название колофонской смолы. Его получали из смолы-живицы различных пород сосны путем выделения из нее скипидара и иных летучих веществ на паровой бане, одновременно сливая нелетучие примеси. Перегонка проводится паром, нагретым до 200°С, что не ведет к разложению канифоли. Обычно она составляет в живице около 75% всей массы.

Таблица химического состава канифоли и канифольных продуктов в процентах.
В современном промышленном производстве еще канифоль выделяют специальными растворителями из размельченной сосновой древесины или выгоняют из состава таллового масла. Отсюда идет деление ее на сосновую, талловую или экстракционную. Последняя выделяется из целлюлозы.
В своем составе канифоль содержит от 60 до 90% смоляной абиетиновой кислоты, от 1 до 12% различных жирных кислот, в том числе насыщенных, и до 20% нейтральных веществ, в основном дитерпеноидов, тритерпеноидов и сесквитерпеноидов. Канифоль совершенно не растворяется водой, но хорошо растворима спиртом, эфиром, бензолом и ацетоном, несколько хуже керосином. При температуре от 40 до 75°С канифоль размягчается, а при 100-140°С начинает плавиться, закипая при 250°С . Она может при добавке органических и минеральных веществ образовывать особое канифольное мыло, а при растворении ее каким-либо многоатомным спиртом получается канифольный эфир. Купить сосновую канифоль на Elccom.ru оптом с доставкой

Потребительские свойства канифоли

Из всех разновидностей канифоли наилучшими потребительскими свойствами обладает живичная, она же канифоль сосновая. Она размягчается при температуре 68°С , и практически не имеет в своем составе жирных кислот. Только этот вид канифоли считается полностью натуральным и экологически безупречно чистым веществом. Ее цвет янтарно желтый.

Канифоль часто применяют в мыловарении в качестве заменяющей жир добавки.
Талловая и экстракционная канифоль уже считаются искусственными, отличаясь более темным цветом, от красноватого до оттенков коричневого. Несмотря на различные способы получения, потребительские свойства их близки к натуральной.
Одним из наиболее востребованных качеств канифоли издревле считалось усиление сцепления между поверхностями и предотвращение скольжения. Канифольное мыло имеет очень высокие моющие свойства, особенно в сочетании с другими моющими веществами.
Другим важным свойством канифоли считается высокая проникающая способность в составе спиртовых и эфирных растворов. Это помогает производить полную гидроизоляцию покрываемой поверхности. Важно только, чтобы эта поверхность оставалась статичной и не испытывала динамических нагрузок, поскольку застывшая канифоль очень хрупкая.
Другим, не менее важным качеством канифоли является клеящее свойство, в особенности совместно с другими веществами.

Практическое применение канифоли

Основным применением канифоли в наши дни является оказание содействия при пайке металлических деталей. Именно канифоль сосновая является хорошим паяльным флюсом. Несмотря на обилие более современных химических флюсов ею продолжают активно пользоваться в радиотехнике и электронике. Расплавленная канифоль легко устраняет слой оксида с поверхности деталей, подвергаемых пайке. К тому же она снижает поверхностное натяжение припоя и помогает ему равномерно растекаться по плоскости. То есть такой флюс помогает поверхностям деталей покрываться припоем. Помимо этого, он защищает их от воздействия разнообразных испарений из окружающей атмосферы.

Перед началом пайки паяльник макают в канифоль, затем жалом паяльника дотрагиваются до припоя, после чего уже прикасаются к месту спаивания деталей.
Причиной сохранения популярности канифоли в качестве флюса для пайки является ее полная кислотная нейтральность, поскольку для ее производства используется сырье природного происхождения. В отличие от аналогичных веществ, сделанных на основе кислот, место пайки со временем не подвергается коррозии и через него не происходит утечка электрического тока. Особенно важным это качество является при сборке электронных микросхем. В качестве паяльного флюса канифоль применяется как в чистом виде, так и в сочетании с другими веществами. Наиболее простым из них является раствор ее в чистом этиловом спирте в пропорции 4 к 6. Он является одной из разновидностей жидкого флюса.
Технология пайки с помощью канифоли достаточно проста и доступна даже тем, кто впервые в жизни взял в руки паяльник. Разогретое жало инструмента окунается в застывшую канифоль, после чего им берется припой, и наносится на спаиваемую поверхность. Та же процедура проводится и с другой деталью, которая должна быть соединена к первой. Затем поверхности накладываются одна на другую и к ним прикладывается разогретый паяльник, чье жало снова покрыто канифолью и припоем. В результате расплавленный припой образует монолитную массу, которая при застывании надежно соединяет поверхности воедино.
Помимо применения в качестве паяльного флюса, канифоль находит применение и в других областях. Наиболее известным и традиционным из них считается натирание ею струн смычковых музыкальных инструментов, прежде всего скрипок и виолончелей. Здесь она усиливает момент трения, помогая извлечь нужные тона звуков.
В балете канифолью натирают пуанты, чтобы предотвратить скольжение по полу. Спортсмены с этой же целью натирают ею руки перед тем, как взять в них спортивный снаряд. Кроме того, канифоль используется в качестве добавок в некоторые виды полимеров, в моющие вещества и в определенные виды лаков. В последнем случае ее сплавляют с глицерином.
Мелко растертую канифоль применяют для создания дымовых эффектов при постановке пиротехнических представлений. Производные от нее, в частности эфиры, находят применение и в пищевой промышленности в качестве добавки с маркировкой Е 951. На некоторых видах устаревшего промышленного оборудования до сих пор канифолью натирают приводные ремни для предотвращения проскальзывания.
 Дешево купить оптом или в розницу канифоль сосновую ГОСТ 19113-84 1кг. можно в нашем магазине Elccom.ru в Москве или с доставкой по всей России

Искусство домашних волшебников — Флюс для пайки / Лак для окраски паек / Канифоль из смолы

Флюс для пайки

Канифольным лаком, имеющимся в продаже в хозяйственных магазинах, можно пользоваться, как флюсом, для пайки взамен раствора канифоли в спирте. Этот же лак можно применять для антикоррозионного покрытия металлов. Лак для окраски паек

Такой лак может быть изготовлен из раствора фотопленки (с удаленным эмульсионным слоем) в ацетоне (можно взять также жидкость для снятия лака с ногтей). К этому раствору нужно добавить несколько капель чернил для авторучки. Цвет лака зависит от количества добавленных чернил. Канифоль из смолы

Радиолюбителям, особенно живущим в сельской местности, подчас трудно достать канифоль. Сделайте ее сами. В сосновом лесу наберите смолы и растопите ее в жестяной банке на слабом огне. Расплавленную массу разлейте в спичечные коробочки. Застывшая смола используется в качестве флюса так же, как и канифоль. Пинцет-холодильник

Во время пайки полупроводниковых деталей радиолюбителю приходится быть осторожным. Крошечным кристаллам германия или кремния, спрятанным под колпачками диодов и триодов, очень опасен перегрев. Чтобы предохранить их от этого, предлагаем остроумное приспособление. На зажимы пинцета, которыми деталь придерживают во время пайки, наклеиваются полоски поролона (рис. 26). Перед тем как начать монтаж, пинцет нужно окунуть в воду. Испаряясь с поролоновых подушечек, она вызовет охлаждение детали, помещенной между ними. Такой пинцет-холодильник придется по душе всем радиолюбителям. Пополнение запаса припоя Запасы припоя можно пополнить за счет старой радиоаппаратуры. Для этого в металлической банке переплавляют фольгу из бумажных конденсаторов старых типов. Как паять выводы коллекторов

Припаивать обломанные или отпаянные выводы коллекторов и эмиттеров полупроводниковых триодов следует, почти целиком погрузив триод в воду (рис. 27). На поверхности воды должна оставаться только та часть триода, к которой надо припаивать. Во избежание перегрева триода паять нужно быстро, заранее тщательно залудив припаиваемый вывод.

Пайка

— Для чего используются разные типы припоев?

Свинец против бессвинцового

Свинцовый припой

60/40 плавится при температуре около 191 ° C (376 ° F) (и обычно работает при температуре около 300 ° C (570 ° F)), и требуется около 1,5 секунд, чтобы расплавиться и образовать соединение, также известное как «мокрый». . Хорошие скрепы блестят и имеют форму «палатки», а не шара. Немного попрактиковавшись, вы сможете хорошо или, по крайней мере, научиться пользоваться свинцовым припоем.

Однако свинец является токсичным тяжелым металлом, поэтому продолжительный контакт с кожей вреден для вас (и опасен для окружающей среды при неправильной утилизации).При пайке мне нравится носить очень тонкие хлопчатобумажные перчатки (но не всегда). Учтите, что свинец не «испаряется» при пайке. Дым, который вы видите, — это поток. Но и вы не должны дышать потоком. При пайке использую вентилятор и фильтр. Существует также метод «выдоха», позволяющий избежать испарений, который подходит для небольших работ.

Бессвинцовый припой плавится при температуре от 220 до 300 ° C (от 430 до 570 ° F) (в зависимости от формулы), и его смачивание занимает около 4 секунд. Хорошие соединения не блестят, и плохое соединение труднее визуально обнаружить, по крайней мере, сначала.

Простой ответ: если вы не планируете продавать паяемое устройство кому-либо в ЕС, используйте припой на основе свинца. Более низкая температура пайки и более быстрое время смачивания припоя на основе свинца означает меньше шансов термически повредить вашу плату и детали (а это дешевле). В электрическом плане вы можете использовать любой. Вы даже можете использовать свинцовый припой для переделки бессвинцовой платы. Конечно, тогда это не будет RoHS.

Диаметр припоя

Очень тонкий припой, 0.020 дюймов (0,51 мм) диаметром или меньше, дает вам полный контроль над количеством припоя, которое вы кладете, и плавится немного быстрее. Но вы должны «подавать» припой в соединение с правильной скоростью и раскатывать на расстоянии одного фута от рулона каждые пару стыков устаревают. Иногда мне не хватает припоя в стык тонким припоем, потому что я не могу / не могу подавать его достаточно быстро. Подходит для ручной пайки мелких деталей для поверхностного монтажа.

Толстый припой, диаметром 0,050 дюйма (1,3 мм) или более, хорош для изготовления больших соединений, таких как толстый провод или выводы регулятора TO-220. Но легко положить слишком много припоя, и кажется, что он плавится медленнее, поскольку сам припой действует как теплоотвод.

Обычно для большинства работ я предпочитаю припой среднего размера с диаметром 0,025–0,031 дюйма (0,64–0,78 мм). Это дает мне возможность контролировать, сколько я наносю на соединение, без хлопот с подачей тонких волос. прочее.

Поток

Флюс для электроники может быть канифольным, на водной основе или без очистки. Все они примерно одинакового качества в том, что касается раскисления меди, поэтому может быть получено хорошее соединение припоя.

Канифольный флюс оставляет уродливые липкие следы. Для его очистки требуется МНОГО воды или (неприятный) химический растворитель. Не оставляйте его включенным, так как он слегка разъедает, а также может быть в некоторой степени проводящим. Он выходит из употребления из-за воздействия очистки на окружающую среду.

Флюс на водной основе (он же смола) менее уродлив и не липнет. Материал, который я использовал, оставляет после себя белую пленку. Я слышал, что этот фильм может вызвать проблемы с долговременной надежностью. Некоторые люди просто оставляют его включенным, но для его удаления требуется умеренное количество воды.

«Неотмываемый» флюс — это смоляной флюс, который горит или кипит, почти не оставляя следов.

Припой на основе смолы по выгодной цене — Лучшие предложения на припой на основе смолы от мировых продавцов припоев на основе смолы

Отличные новости !!! Вы попали в нужное место для полимерного припоя. К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях.Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене.Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку этот припой на основе смолы в кратчайшие сроки станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что приобрели припой из смолы на AliExpress. Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в припое на основе смолы и думаете о выборе аналогичного продукта, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам разобраться, стоит ли доплачивать за высококачественную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь. А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе.Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца. Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет. Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести solder на основе смолы по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы. На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.

Флюс для эпоксидной смолы | Fuji Electric Global

Мы предлагаем обзор наших последних фундаментальных технологий, которые расширяют наши возможности по разработке продуктов.

Разработанный флюс с повышенной прочностью сцепления для миниатюризации промышленного оборудования

При пайке в дополнение к паяльному материалу обычно используется ускоритель пайки, называемый флюсом. Флюс удаляет любую грязь с поверхности припоя, предотвращает окисление основного металла и улучшает паяемость на поверхности металла.
По мере того как промышленное оборудование становится миниатюрным, размеры печатных плат и электродов также уменьшаются.Электроды меньшего размера требуют уменьшения количества используемого припоя, что может привести к невозможности поддерживать достаточную прочность сцепления. Меньшие электроды также означают более высокую температуру электрода.
Основным компонентом используемого нами флюса является канифоль, которая не устойчива к высоким температурам, и необходимо было принять меры для подготовки к дальнейшему уменьшению размеров промышленного оборудования. Итак, с целью создания флюса, обладающего достаточной прочностью сцепления даже в небольших количествах и при высоких температурах, мы разработали флюс с эпоксидной смолой в качестве основного компонента.

---

Значительное снижение затрат за счет исключения процесса очистки, необходимого для обычного припоя

Канифоль использовалась в качестве основного компонента флюса, и поскольку она недорогая и легкодоступная, она уже давно широко используется. Однако некоторые изделия требуют тщательной очистки после пайки. Неполная очистка может привести к образованию зазоров между металлом и припоем из-за разжижения или растрескивания остатков флюса *, что приведет к попаданию влаги между печатной платой и электродом, что приведет к коррозии или разрушению изоляции.
Эпоксидная смола в последнее время привлекает внимание как способ решения этих проблем. Флюс, в котором используется эпоксидная смола, может сохранять свою прочность благодаря остатку флюса, который улучшает адгезию паяных соединений и способствует улучшению изоляции.
Мы начали разработку флюсового материала на основе эпоксидной смолы в 2012 году. Мы повторили много циклов, в которых мы комбинировали различные типы и количества сырья, затем производили производственные мощности у производителя материалов и выполняли корректировку в соответствии с результатами.После четырех лет исследований мы успешно разработали припой, содержащий флюс, с эпоксидной смолой в качестве основного компонента. Его можно использовать при высоких температурах, например, в промышленном оборудовании, и он устраняет необходимость очистки остатков флюса. Это устраняет необходимость в чистящем оборудовании и жидкости и позволяет значительно снизить затраты. Поскольку уборочное оборудование и управление уборкой не нужны, это упрощает перенос производства за границу. В будущем мы планируем применять этот материал для печатных плат для инверторов общего назначения и другой продукции.* Лишних остатков

Поперечный разрез припоя с нитевидным флюсом из эпоксидной смолы

Голоса разработчиков

Слушаем Производственный персонал

Этот припой с жидким кремом обеспечивает эффективную пайку во многих точках, но не подходит для мелкого ремонта с целью устранения дефектов. В ответ на запрос производственного отдела мы работали над решением этой проблемы и разработали припой, содержащий нитевидный эпоксидный флюс, который имеет четыре припоя, каждая из которых содержит эпоксидную смолу и отвердитель для отверждения припоя, введенного в центр. .
Мы намерены продолжить развитие подобных материалов, чтобы повысить ценность нашей продукции.

Отдел исследований материаловедения, фундаментальные основы материалов Центр технологических исследований, Лаборатория передовых технологий, Головной офис корпоративных исследований и разработок;
Отдел технологий оборудования, MONOTSUKURI Strategy Центр, производственно-закупочная группа

Статья и ссылки на момент публикации.

ペ ー ジ の 先頭 へ 戻 る

Самодельный традиционный флюс из смолы — North Coast Synthesis Ltd.

На протяжении большей части истории электроники канифоль была основным ингредиент электронного припоя. Все, кто изучал электронику Назад В The Day ™ вы будете знакомы с сосновым запахом припоя. В этом вторая статья серии о флюсе, мы рассмотрим, как сделать свой собственный традиционный канифольный или смоляной флюс. Для получения некоторой информации о химии и физику того, как работает поток, см. Часть 1: «Что такое флюс? «

Смола и канифоль

Самый главный вопрос, очевидно, в чем разница между «смола» и «канифоль».«Смола с буквой« е »- это общий термин для почти любого вида липкого твердого или полутвердого вещества. Это часто используется для описания синтетические пластмассы, особенно в необработанном виде («нейлоновая смола», «бакелит» смола »и т. д.). Липкое вещество, сочащееся из деревьев и затвердевает также «смола» — часто более конкретно именуемая «олеорезин» в ботанике.

Канифоль с буквой «о», напротив, является промышленным продуктом, изготовленным из в частности, олеорезин сосны.Традиционный способ производства живые деревья резать скипидар так, чтобы их сок сочился, собрать сок (который называется «сырой скипидар») и перегоните его. Жидкость дистиллируется «спирт скипидара» (наиболее знакомая форма скипидар для нас сегодня традиционно используется в качестве растворителя краски) и оставленный в стакане, который затвердеет в стекловидное тело, остается канифолью — которая является разновидностью смолы.

Рубка сосен и переработка сока для скипидара раньше были огромная промышленность, особенно в некоторых частях США, где есть или были сосновые леса и рабский труд; но это уже не большая вещь во многом потому, что настоящий скипидар уже совсем не популярен.Другой продукты лучше (более эффективны, менее токсичны) и дешевле в большинстве приложения, ранее служившие скипидаром. Устойчивость крупномасштабное производство скипидара тоже сомнительно, потому что оно в конечном итоге убивают деревья, и старая традиционная промышленность не условия для их повторной посадки. В настоящее время можно извлечь почти идентичные вещества (которые стали называть «скипидаром» и «канифоль», хотя они не производятся таким же образом) в качестве побочных продуктов бумагоделательной и аналогичной промышленности, а также много скипидара и канифоль на рынке поступает из побочных продуктов.

Канифоль в основном представляет собой отходы производящих ее отраслей, которые больше ориентированы на летучий скипидар, но канифоль имеет много Специалист использует в основном из-за его липкости. Смычки для инструментов типа скрипки обычно натирают канифолью, чтобы обеспечить необходимое трение против струн. Натирать лук канифолью называется розжиганием лука, и есть традиционный ирландский песня (ссылка на YouTube) о смерти скрипача по имени «Rosin the Bow» как игра слов на эту тему.(Я видел название этой песни искажены в «Канишку-красавицу» и т. д. людьми, которые, очевидно, не знали что это означало.) Бейсболисты, а иногда и спортсмены, занимающиеся другими видами спорта, натрите руки канифолью для лучшего захвата летучих мышей, мячей и т. д. оборудование. Канифоль даже используется в качестве кулинарии для традиционных южных блюд. «канифоль картофель» (еще одна ссылка на YouTube). И это общий ингредиент флюса для припоя.

Особенность канифоли в качестве ингредиента флюса для припоя заключается в том, что она объединяет в одном веществе, которое в основном встречается в природе, основные свойства, которыми должен обладать флюс.Возвращаясь к функциям ингредиенты флюса, описанные в моих предыдущих В статье канифоль представляет собой как смолу , так и органическую кислоту . Он состоит в основном из абиетиновой кислоты, а остальное — из других органических кислоты с очень похожими свойствами. Это в основном большой, громоздкий молекула углеводорода. Объемный углеводород дает ему желаемое. физические свойства: быть твердым при комнатной температуре, образуя стеклообразное инертная пленка вместо кристаллов и плавление в высококипящую жидкость при при пайке нагревается.Но абиетиновая кислота также имеет органическую кислоту. присоединена функциональная группа, что позволяет ему становиться химически активным и реагирует с металлическими поверхностями в горячем состоянии, а также делает молекулу полярной достаточно, чтобы его можно было растворить со спиртом или другим относительно мягкий растворитель для нанесения на паяный шов.

Хотя канифоль работает хорошо, она не последнее слово в флюсах для припоя. В качестве натуральный продукт, его состав и качество могут быть разными.Это контактирует с аллергеном и производит токсичный дым, оба из которых создают безопасность проблемы для работников, использующих его. Это требует использования органических растворителей как растворить в составах флюсов и удалить остатки после пайка. И сам по себе он может быть недостаточно «активным», чтобы сделать припой. смачивайте соединение, особенно не применяя новые бессвинцовые припои и деликатные процессы пайки поверхностного монтажа, где очень активный флюс нужный. Таким образом, очень большая часть канифольного флюса, используемого сегодня, «активируется» путем добавления другие, более сильные кислоты для увеличения содержания абиетиновой кислоты самой канифоли.

Сбор и очистка сосновой смолы

Обратите внимание, просто купить канифоль промышленного производства — это просто. Если вы сделаете это, вы можете пропустить все шаги в этом разделе, перейти к Раздел «Формулирование флюса» и приготовьте флюс из купленной канифоли. напрямую. Это действительно может быть лучшей идеей.

Для моих собственных экспериментов я хотел полностью собрать смолу. из реальных сосен, но это сделало проект намного больше сложный, трудоемкий и дорогой, и в этом нет необходимости, если вы просто хочу смешать самодельный флюс.Если вы хотите поэкспериментировать с очищает сосновую смолу, но собрать ее с деревьев нелегко вы, вероятно, также можете купить это; Etsy кажется хорошим источником, с продавцами там в основном обслуживают толпу, которая хочет использовать сырую сосну смола как ингредиент домашнего ладана.

Сосны растут во многих частях света, и их много в парки в окрестностях Торонто, где я живу. Особенно сейчас, когда погода становится теплее, но в какой-то степени круглый год сосны будут сочиться сок, который стекает с их коры и затвердевает в шарики.

Этот сок или олеорезина просачивается везде, где дерево было повреждено, например как от срезанной или упавшей ветки, часто спустя годы. Сосны сочатся немного смолы в жаркую погоду без видимых повреждений и даже мертвый пень, на котором была спилена сосна, часто дает бусинки смолы. Вы не должны повредить дерево только для этого проекта, и удаление смола прямо с того места, где она покрывает свежую рану, вероятно, не является хорошей идея, потому что эта засохшая смола является частью того, как дерево защищает себя от насекомые и болезни.Но не должно быть ничего плохого в том, чтобы снять некоторые капли там, где они стекали по стволу под более старой раной.

Мне приходит в голову, что некоторые читатели могут не знать, как выглядит сосна. Я не уверен, что могу дать здесь исчерпывающее руководство для наблюдателя (попробуйте поискать в Интернете или посмотрите на картинку выше), но в целом самый простой знак для поиска — это листья. Сосны — это вечнозеленые деревья с игольчатыми листьями, и по сравнению с другими вечнозелеными хвойными листьями, у сосны обычно заметно более длинные иглы с очень острыми концами. Иглы растут небольшими пучками, а не по одной, причем количество игл в пучке (две, три, может быть, пять) является одним из способов распознать разные виды сосен. Они вырастают разных размеров в зависимости от вида, от небольших кустов до кустов. Я думаю о них как о деревьях, которые растут в сухих солнечных местах, но особенно в парках, где они были посажены людьми, это может немного отличаться. А другие вечнозеленые деревья имеют значительно меньшую склонность к просачиванию смолы.

Я провел субботнее утро, гуляя по местным паркам и собирая кусочки сосновой смолы, и мне удалось собрать около 13 г липких шариков, что было намного больше, чем мне нужно.Преимущество иметь больше в том, что это легче работать и требует небольшого количества консерванта, пропорционально больше и легче измерить; на самом деле всего один или два грамма смолы, вероятно, будет достаточно, чтобы сделать небольшую партию припоя для тестирование.

Имейте в виду, что иногда на соснах могут быть предметы, которые выглядят немного похожи на шарики из смолы, но это не так. Пока я собирал свой, я обнаружил несколько паучьих гнезд и Глупая нить, и ни то, ни другое не приветствуется добавки к рецептуре флюса.Многие видели меня, и никто не казался возразить, когда я публично удалил несколько кусочков смолы с деревьев парки, но, очевидно, вы также должны проявлять некоторую осторожность вмешиваться в деревья, которые могут быть на частной земле, или делать что-либо, что может привлечь к себе неправильное внимание. Если вы войдете проблемы из-за вторжения или по любой другой причине, тогда я не говорил вам делать что бы вы ни делали!

Сырая смола, собранная прямо с деревьев, содержит довольно много загрязнений — насекомые, грязь, частички отслоившейся коры и так далее.Я очистил свой растворяя его в смеси ацетона и изопропилового спирта 3: 1, как продемонстрировано в видео ниже в этой публикации, но если бы я делал это закончится, я внесу несколько изменений в процедуру и опишу, что я теперь думаю, что это лучший метод , а не тот, который я использовал.

Мое решение использовать ацетон: спирт 3: 1 пришло из множества расчетов. Я сделал с помощью Hansen Solubility Параметры, необходимые для растворения смолы в виде максимально эффективно.Самые лучшие (то есть самые эффективные) растворители для сосновой смолы, ограничив ее тем, что я мог бы купить в частном человеку без необходимости обращаться к специализированным поставщикам химикатов, было бы смеси, включая ксилол и толуол. Но они слишком токсичны и легковоспламеняющиеся, чтобы мне было комфортно с ними работать, особенно учитывая что они растворяют большинство видов резиновых перчаток (сосновая смола так , как и материал резиновых перчаток , что все, что хорошо растворяет, растворяет перчатки), и я думаю не только о своей безопасности, но и а также тот, кто может попытаться следовать моим инструкциям и сделать это самих себя.Изопропиловый спирт достаточно нетоксичен и часто используется в все равно электроника; ацетон, возможно, даже менее токсичен, чем изопропиловый алкоголь (в зависимости от того, идет ли речь об вдыхании, проглатывании или контакт с кожей), и как ацетон, так и изопропиловый спирт обычно используются в аппликации, предполагающие контакт с обнаженной кожей людей (лак для ногтей ремувер и массаж соответственно).

Проблема заключалась в том, что когда я пытался испарить растворители, ацетон сошел относительно быстро, но тогда это заняло больше времени, чем мне хотелось чтобы последние остатки спирта испарились.А чистый ацетон — это уже настолько хороший растворитель для сосновой смолы, что добавив немного спирта, Теоретически лучшая растворяющая способность , вероятно, не дает в любом случае практическая разница. Нам действительно не нужно фантазировать. Еще один маленькая деталь, о которой я кикну себя за то, что не подумал заранее, была что смола, вероятно, содержала немного воды, и я мог удалить это с безводным сульфатом магния, который у меня есть под рукой для в любом случае другой эксперимент.Итак, моя новая рекомендуемая процедура — использовать чистую ацетон, при наличии осушителя.

Итак: соберите сырую смолу в подходящий контейнер. Обратите внимание, что это было лучше быть контейнером, способным противостоять ацетону, и многие пластмассы будут нет. Добавьте мерную ложку безводного сульфата магния, если он у вас есть. Вот YouTube-видео от NileRed о том, как сделать безводный сульфат магния в домашних условиях из английской соли. Обратите внимание, что должен медленно обжарьте его, как описано, если вы начинаете с английской соли.С помощью обычная гидратированная соль Эпсома, не сделав ее сначала безводной, будет только внесите в смесь еще больше воды, и это будет контрпродуктивно. Но если ты не используйте безводный сульфат магния, просто исключите его; Я не использовал это я даже при том, что у меня были некоторые, просто потому, что я не думал об этом в время.

Имейте в виду, что ацетон летуч, что означает, что он выделяет много пара, пар токсичен и легко воспламеняется. Вы должны сделать это ступать в хорошо проветриваемом месте, вдали от источников возгорания.С помощью перчатки или другие средства индивидуальной защиты — ваше решение. Подшипник в Имейте в виду, что ацетон — это ацетон , обычно наносимый на кожу людей, и очень в любом случае мало перчаток могут противостоять этому сколько-нибудь значимым образом, я работал без перчатки; это описывает мою собственную практику, а не какие-либо конкретные рекомендация для других.

При соблюдении соответствующих мер безопасности добавьте ацетон, примерно пять или шесть штук. миллилитров на грамм необработанной смолы и хорошо перемешайте. Вероятно, потребуется несколько минут перемешивания (приспособлением, не растворяющимся в ацетон; Я использовал деревянную палочку для мороженого, чтобы смола растворилась.Четное если он растворяется быстрее, если вы используете сульфат магния для сушки растворитель, оставьте его на несколько минут после перемешивания для осушающий агент (который не растворяется) для впитывания воды перед подачей последний размешивание.

Приобретите еще один контейнер для фильтрации очищенной смолы и, если возможно, точно взвесьте, опустошите и запишите вес — так вам будет проще чтобы вы знали, сколько смолы у вас фактически осталось после очистки законченный.Вам понадобится воронка, которая не растворяется в ацетоне (который есть, а не пластик). Одноразовый я сделал из алюминиевой фольги, сформировав вокруг пластиковой воронки, чтобы придать форму. Металлическая или стеклянная воронка быть в порядке, но их может быть нелегко найти и потом их трудно очистить; возможность просто выбросить мою липкую воронку из фольги было довольно приятно. Поставить бумажный кофейный фильтр в воронке и вылейте растворенную смолу через фильтр в приемную емкость.Он должен быть от желтоватого до коричневого. жидкость и может быть немного мутным (с частицами, которые фильтр), но не должен быть полностью непрозрачным.

Затем оставьте контейнер в хорошо проветриваемом месте, где он не будет сбитый с ног животными или представляет опасность для любознательных людей, от 24 до 36 часов, пока весь ацетон не испарится. В идеале он должен стать стекловидное твердое вещество, но мое превратилось в очень густую липкую коричневую жидкость, когда я Терпение закончилось после шести дней испарения.На тот момент это было потеря всего несколько миллиграммов веса в день, и больше не пахнет как растворитель, поэтому я думаю, что дальнейшее высыхание маловероятно. как долго я могу ждать.

Взвесьте его после испарения и вычтите вес пустой емкости. чтобы определить, сколько у вас очищенной смолы. Примерно из 13 граммов сырого Смола у меня осталось 11,07 г очищенной, что было больше, чем я ожидал. Может быть, моя необработанная смола была более чистой, чем я думал, но я подозреваю, что кое-что из этого вес был фактически остаточным растворителем (вода или изопропиловый спирт).

Очищенная смола может использоваться вместо канифоли во флюсе. ниже. Если вы осторожно планируете использование своей посуды, она должна иметь возможность смешать флюс в той же емкости, в которую вы фильтровали смолу, без необходимости соскабливать липкую смолу и переносить на новый контейнер.

Состав флюса

Вот предлагаемая мной рецептура домашней версии традиционного сосновый паяльный флюс. Проценты по весу.

• Канифоль, имеющаяся в продаже, или смола сосны, очищенная с помощью процедуры выше: 30%
• Сорбат калия: 0,2%
• Водопроводная вода: достаточно для растворения сорбата калия (должно быть меньше 1%)
• Изопропиловый спирт: до 100%

Смешайте сорбат калия с достаточным количеством воды, чтобы он растворился, затем соедините с остальными ингредиентами. Теория здесь похожа как бармен готовит традиционный Old Fashioned: достаточно соды, чтобы растворите кубик сахара перед добавлением спирта, который не растворяется сахар (или сорбат калия) очень хорошо при прямом применении.

Вот видео, на котором я делал этот флюс, включая очистку от смолу собрал сам.

Этот флюс можно наносить везде, где вы обычно используете флюс для припоя. Это должны быть совместимы как со свинцовыми, так и со бессвинцовыми электронными припоями. После пайки остатки должны быть удалены любым обычным очиститель флюса на основе органических растворителей, например изопропиловый или этиловый спирт, и щетка. Это смывать с кожи изопропиловым или этиловым спиртами.Вода не будет убери это. Это не значит, что флюс не чист. Если оставить на месте без очистки маловероятно, что он нанесет серьезный ущерб, но может притягивать воду, быть путем для токов утечки и так далее. В самом по крайней мере, он, вероятно, останется липким более или менее навсегда. это раздражает при продолжительном контакте с кожей, нельзя вдыхать дым, и люди, страдающие аллергией на другие канифольные флюсы, вероятно, также будут аллергия на этот. В целом похож на другую традиционную канифоль. флюсы.

Моя готовая партия представляет собой жидкую мутную желтоватую жидкость. я думаю помутнение возникает из-за частиц, прошедших через кофейный фильтр. Это также может быть что-то в сырой смоле, растворенное в соотношении 3: 1 ацетон: растворитель для очистки спирта и не растворяется в чистом спирте, и это подтверждается наблюдением, что готовый флюс на мутнее на , чем фильтрат. Полагаю, сорбат калия выходит из решение — еще одна возможность, хотя я не думаю, что это вероятно, потому что этого не произошло в моих предыдущих экспериментах по растворению калия сорбат в изопропиловом спирте.В любом случае, я планирую быстро дать флюсу закрутите, чтобы убедиться, что он полностью перемешан, когда я нанесу его.

Самым дешевым и удобным источником канифоли, вероятно, являются канифольные блоки. продается играющим на струнных инструментах в музыкальных магазинах; за несколько долларов, один из них хватит канифоли для нескольких больших партий флюса. Резать стружки с блока острым ножом. Другая возможность — купить «канифольный мешок», используемый бейсболистами, от поставщика спортивных товаров; это маленькие тканевые мешочки, наполненные канифолью в кусках или порошке.Канифоль также продается как чистый продукт для использования в «восковых обертках» (которые, очевидно, какой-то хипстерский заменитель пластиковых пакетов для еды или что-то в этом роде — почти каждая страница о них в сети написана в предположении, что читатель уже знает, что они есть) и ряд других разных целей. если ты хотите очистить собственную смолу вместо канифоли, см. ранее комментирует это.

Сорбат калия включен в качестве консерванта. Наверное меньше необходимо (вы можете не указывать его и связанную с ним воду, в результате чего флюс просто канифоль, растворенная в спирте), если вы используете обычную канифоль; я включил его в свой состав, потому что я думаю, что там может быть достаточно сахаров и и т. д. в натуральной смоле, поскольку рост плесени может быть потенциальной проблемой.Самый простой способ получить сорбат калия, вероятно, от поставщика ингредиенты для домашнего пивоварения, потому что они используются в виноделие. Это также обычный пищевой консервант. Я заказал свой онлайн от Canadian Home Brew Поставки, которые также были моим источником для некоторого другого оборудования и ингредиенты, используемые в составах флюсов, я опубликую в следующих статьях.

Если у вас есть доступ к сорбиновой кислоте (также пищевой консервант, но более твердый найти) для этого может быть лучше, чем сорбат калия особый состав, поскольку сорбиновая кислота должна растворяться непосредственно в спиртовой растворитель без воды и (как несоленая органическая кислота) также может действовать как активатор.Однако сорбиновая кислота в моем другие составы, требующие растворимости в воде, и я смог только это найти продается для использования в косметике в больших количествах и по более высоким ценам чем я хотел заплатить, когда использовал бы совсем небольшую сумму в этом эксперимент. Я действительно подумывал о том, чтобы очистить свою сорбиновую кислоту от незрелые ягоды рябины ( Sorbus sp., первозданный природный источник которой названа эта кислота), но решил, что это будет слишком сложно.

Обратите внимание, что сорбат и сорбиновую кислоту не следует путать с аскорбатом и аскорбиновой кислотой, которые являются формами витамина С и не рекомендуются для использования в этом проекте; они не дадут желаемого эффекта.

Изопропиловый спирт в этой рецептуре (и моих других) должен составлять 99%. чистый. Хотя мы добавляем в него небольшое количество воды, что может немного уменьшите процентное соотношение, начиная с обычных 91% (или, хуже, 70%) означает, что испарение займет больше времени и может не работать для растворения канифоли или смолы.

Это не указано в формулировке, но если бы я хотел поэкспериментировать с сделав этот поток более активным, я бы попробовал добавить от одного до трех процентов лимонной кислоты. Это дешевый и простой активатор, который также используется. в других моих составах, и у него не должно возникнуть проблем с растворением в спиртовой растворитель в такой концентрации. Я не пробовал добавлять активатор в этот флюс смолы, однако.

Для приготовления этого потока требуется достаточно точная шкала.я купил один, предназначенный для взвешивания хмеля в пивоварении, у Canadian Home Принадлежности для пивоварения, но я не был в восторге от этого. Он снизился только до 0,1 г. точность и функция автоматического обнуления, которую нельзя было отключить, означали он не мог отслеживать постепенное увеличение веса, например, от добавления растворителя капля за каплей. В итоге я получил еще одну цифровую шкалу, которую вы можете посмотреть в моем видео. Это бренд «Insten», дешевого китайского. производство, а с доставкой — 17 канадских долларов.98 из Walmart онлайн. Это весит с точностью 0,01 г (для небольших гирь; менее точен для веса более 100 г), а за свои деньги шкала Инстена на удивление хороша. Мой самый большой проблема в том, что из-за того, что он такой маленький, его может быть сложно взвесить что-нибудь больше, чем стакан на 100 мл в этом масштабе.

Итак, вкратце, я описал сосновую канифоль и смолу и их использование во флюсе. Я прошел процедуру, которой следовал, и изменения, которые я бы рекомендую для сбора и очистки натуральной сосновой смолы.И я описал, как приготовить самодельный флюс из этой очищенной смолы или канифоль, имеющаяся в продаже. Я еще не пробовал использовать этот флюс, потому что я хочу провести еще пару примеров и провести сравнение; но затем последует. Я надеюсь, что заинтересованные любители смогут экспериментируйте с этим сами из моего описания, и прокомментирую по поводу свой собственный опыт с этим. Создание собственного флюса, вероятно, не является заменяет просто покупку готового коммерческого флюса, но это весело и возможно образовательный.

Предыдущая запись: Что такое флюс? || Следующая запись: Сделайте свой собственный флюс для промывки водой

Патент США на патент на композицию паяльного флюса и паяльной пасты (Патент № 10,035,222, выдан 31 июля 2018 г.)

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

Настоящая заявка испрашивает приоритет согласно 35 U. S.C. § 119 к заявке на патент Японии № 2013-203068, поданной 30 сентября 2013 г. Содержание этой заявки полностью включено в настоящий документ посредством ссылки.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

1. Область изобретения

Настоящее изобретение относится к паяльному флюсу и композиции паяльной пасты.

2. Описание предшествующего уровня техники

Обычно композиция паяльной пасты, используемая, когда электронные компоненты устанавливаются на подложку, производится путем смешивания паяльного флюса с порошком припоя. Когда пайка выполняется с использованием состава паяльной пасты, часть паяльного флюса имеет тенденцию оставаться в виде остатков флюса рядом с паяным соединением на подложке.

Как правило, вышеуказанный флюс для пайки содержит основную смолу, активатор и растворитель. В качестве основной смолы широко используется канифоль.

Наряду с недавним улучшением характеристик электронных продуктов и достижением высокой плотности электронных продуктов, подложка часто подвергается воздействию окружающей среды, в которой разница температур является чрезвычайно высокой. Когда остатки флюса, образовавшиеся из флюса для пайки, использующего канифоль в качестве основной смолы, помещаются в такую ​​среду, остатки флюса становятся твердыми и хрупкими из-за своей природы.Остатки флюса легко растрескиваются со временем. Таким образом, поскольку вода легко проникает через часть контура через трещину, возникают такие проблемы, как короткое замыкание контура и коррозия металла контура.

В качестве способа решения вышеупомянутой проблемы существует способ использования акриловой смолы или подобного в качестве базовой смолы вместо смолы на основе канифоли или использования смолы на основе канифоли и акриловой смолы вместе. Например, как описано в JP 2011-121059 A, существует способ использования в качестве базовой смолы акриловой смолы, полученной путем сополимеризации мономера, содержащего (мет) сложный эфир акриловой кислоты, имеющий длинноцепочечную алкильную группу, и канифоли с фиксированной коэффициент компаундирования.

Наряду с недавней миниатюризацией клемм компонентов, отверстие в металлической маске, используемое в методе трафаретной печати, который является методом подачи обычного состава паяльной пасты, имеет тенденцию уменьшаться в диаметре. В методе трафаретной печати состав паяльной пасты заполняется в отверстие металлической маски ракелем. После заполнения композиции паяльной пасты композиция паяльной пасты переносится на сторону подложки, когда металлическая маска отделяется от подложки.В это время, поскольку композиция паяльной пасты приклеивается к ракелю и поверхности стенки металлической маски, происходит такое явление, что объем и форма композиции паяльной пасты, переносимой на сторону подложки, не соответствуют конструкции. металлической маски.

В некоторых случаях миниатюрные компоненты и компоненты большого размера устанавливаются на подложку при смешивании друг с другом. В этом случае, чтобы поддерживать количество композиции паяльной пасты, подаваемой на электроды крупногабаритных компонентов, на определенном уровне или более, толщина металлической маски часто устанавливается не меньше постоянной толщины. , и соотношение сторон отверстия металлической маски, соответствующего миниатюрным выводам компонентов, увеличивается. Таким образом, в этом состоянии имеет тенденцию возникать аномалия перенесенной формы паяльной пасты из-за прилипания паяльной пасты к поверхности стенки металлической маски.

Когда отверстие в металлической маске уменьшается в диаметре, необходимо уменьшить диаметр частиц порошка припоя, содержащегося в составе паяльной пасты. В этом случае площадь поверхности частиц порошка припоя (далее именуемых частицами припоя) увеличивается по отношению к объему.Таким образом, требуется активная сила флюса, достаточная для уменьшения оксидной пленки на поверхности частиц припоя и расплавления частиц припоя.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Согласно одному аспекту настоящего изобретения флюс для пайки включает в себя основную смолу, активатор и растворитель. Базовая смола содержит акриловую смолу, имеющую кислотное число не более 50 мг КОН / г и представленную общей формулой (1).

Весовое соотношение мономеров a, b и c равно b / (a ​​+ b + c) ≤0. 6, по крайней мере, один из a и c может быть 0, R ₁ представляет собой алкильную группу с числом атомов углерода от 8 до 24, R ₂ представляет собой заместитель, отличный от R ₁ , и может быть одним из заместителей. включая атом водорода, метильную группу, алкильную группу, арильную группу и гидроксильную группу или комбинацию множества заместителей, и R ₃ , R ₄ и R ₅ представляют собой атомы водорода или метильные группы. Активатор содержит соединение, имеющее карбоксильную группу в циклогексильном скелете и представленное общей формулой (2).

R ₆ представляет собой атом водорода или метильную группу, X представляет собой одно из карбоксильных групп, алкильных групп и циклической структуры, связанной с алкиленовой группой (может быть образовано одно или несколько колец, и может содержаться частично ненасыщенная связь, карбоксильная группа, группа ангидрида карбоновой кислоты, группа галогена, ароматическое кольцо и аминогруппа), X может быть одним из указанных выше заместителей или комбинацией множества заместителей, и X может содержат галогеновую группу или аминогруппу и алкилированную аминогруппу в качестве заместителей.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения композиция паяльной пасты включает порошок припоя и флюс для пайки. Паяльный флюс включает основную смолу, активатор и растворитель. Базовая смола содержит акриловую смолу, имеющую кислотное число не более 50 мг КОН / г и представленную общей формулой (1).

Массовое соотношение мономеров a, b и c составляет b / (a ​​+ b + c) ≤0,6, по крайней мере один из a и c может быть 0, R ₁ представляет собой алкильную группу, имеющую углеродное число С 8 по 24, R ₂ представляет собой заместитель, отличный от R ₁ , и может быть одним из заместителей, включая атом водорода, метильную группу, алкильную группу, арильную группу и гидроксильную группу или комбинацию множество заместителей и R ₃ , R ₄ и R ₅ представляют собой атомы водорода или метильные группы.Активатор содержит соединение, имеющее карбоксильную группу в циклогексильном скелете и представленное общей формулой (2).

R ₆ представляет собой атом водорода или метильную группу, X представляет собой любую из карбоксильной группы, алкильной группы и циклической структуры, связанной с алкиленовой группой (может быть образовано одно или несколько колец, и может содержаться частично ненасыщенная связь, карбоксильная группа, группа ангидрида карбоновой кислоты, группа галогена, ароматическое кольцо и аминогруппа), X может быть одним из указанных выше заместителей или комбинацией множества заместителей, и X может содержат галогеновую группу или аминогруппу и алкилированную аминогруппу в качестве заместителей.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Далее будет дано подробное описание варианта осуществления паяльного флюса и состава паяльной пасты согласно настоящему раскрытию. Между прочим, это не ограничивает изобретение.

Вариант реализации

1. Паяльный флюс

(1) Базовая смола

<Акриловая смола с кислотным числом не более 50 мг КОН / г>

Пример акриловой смолы с кислотным числом не более чем 50 мг КОН / г в настоящем варианте воплощения включает акриловую смолу, представленную следующей общей формулой (1). В качестве такой акриловой смолы предпочтительно использовать акриловую смолу, полученную полимеризацией или сополимеризацией, например, (а) (мет) акриловая кислота, (b) (мет) акриловый мономер, имеющий алкильную группу с числом атомов углерода 8. до 24, и (c) (мет) акриловый мономер, отличный от (мет) акрилового мономера, о котором идет речь, так что их соотношение в смеси составляет (b) / ((a) + (b) + (c)) ≥0,6 ( по крайней мере одно из (а) и (с) может быть 0).

(где массовое соотношение мономеров a, b и c равно b / (a ​​+ b + c) ≥0,6, по крайней мере один из a и c может быть 0, R ₁ представляет собой алкильную группу, имеющую с числом атомов углерода от 8 до 24, R ₂ представляет собой заместитель, отличный от R ₁ , и может быть одним из заместителей, включая атом водорода, метильную группу, алкильную группу, арильную группу и гидроксильную группу или комбинация множества заместителей, и R ₃ , R ₄ и R ₅ представляют собой атомы водорода или метильные группы).

Примеры (a), (b) и (c) включают мономер, имеющий карбоксильную группу, такой как (мет) акриловая кислота, итаконовая кислота, малеиновая кислота и кротоновая кислота, и мономер, такой как октил (мет) акрилат , нонил (мет) акрилат, децил (мет) акрилат, ундецил (мет) акрилат, додецил (мет) акрилат, тридецил (мет) акрилат, тетрадецил (мет) акрилат, лаурил (мет) акрилат, стеарилат (мет) изоакрилат их формы, метил (мет) акрилат, этил (мет) акрилат, бутил (мет) акрилат, гексил (мет) акрилат и пропил (мет) акрилат, и один или несколько из этих мономеров могут быть полимеризованы или сополимеризованы.

Кислотное число акриловой смолы можно регулировать с помощью соотношения компонентов используемого мономера, количества смешиваемого вещества и условий во время полимеризации или сополимеризации. Кислотное число составляет не более 50 мг КОН / г, предпочтительно 30 мг КОН и более предпочтительно 5 мг КОН / г.

В данном описании (мет) акриловая кислота является собирательным термином для акриловой кислоты и метакриловой кислоты.

Средневесовая молекулярная масса акриловой смолы предпочтительно составляет не более 50 000 и более предпочтительно не более 30 000.Температура стеклования (Tg) предпочтительно не превышает -40 ° C.

Количество акриловой смолы в смеси предпочтительно составляет от 5 до 50% по массе в расчете на общее количество паяльного флюса.

<Смолы, отличные от акриловой смолы, имеющие кислотное число не более 50 мг КОН / г>

В основной смоле настоящего варианта осуществления акриловая смола с кислотным числом не более 50 мг КОН / г представлена по общей формуле (1) может использоваться отдельно или вместе со смолой, отличной от акриловой смолы.

Примеры другой смолы включают смолу на основе канифоли, акриловую смолу, смолу на основе стирола и малеиновой кислоты, эпоксидную смолу, уретановую смолу, полиэфирную смолу, фенокси-смолу и терпеновую смолу.

Среди вышеперечисленных смол, например, смола на основе канифоли, канифоль, такая как талловая канифоль, жевательная канифоль, и древесная канифоль, и производные канифоли, такие как гидрогенизированная канифоль, полимеризованная канифоль, диспропорционированная канифоль, канифоль, модифицированная акриловой кислотой, и малеиновая кислота. модифицированная канифоль может быть смешанной.

Вышеуказанные другие смолы можно использовать по отдельности или в сочетании друг с другом. Другие смолы, используемые во флюсе для пайки настоящего варианта осуществления, не ограничиваются вышеуказанными смолами.

В акриловой смоле, имеющей кислотное число не более 50 мг КОН / г и представленной следующей общей формулой (1), в случае использования основной смолы и другой смолы вместе, когда соотношение компонентов акриловой смолы смола, имеющая кислотное число не более 50 мг КОН / г и представленная следующей общей формулой (1), равна 1, соотношение компонентов другой смолы предпочтительно составляет не более 0.5. Более предпочтительное соотношение компонентов другой смолы не более 0,3.

(2) Активатор

<Соединение, имеющее карбоксильную группу в циклогексильном каркасе>

Активатор, используемый в паяльном флюсе по настоящему варианту осуществления, содержит соединение, имеющее карбоксильную группу в циклогексильном каркасе и представленное следующей общей формулой (2 ):

(где R ₆ представляет собой атом водорода или метильную группу, X представляет собой любое одно из карбоксильных групп, алкильных групп и циклической структуры, связанной с алкиленовой группой (одной или множеством могут быть образованы кольца, и могут содержаться частично ненасыщенные связи, карбоксильная группа, группа ангидрида карбоновой кислоты, галогеновая группа, ароматическое кольцо и аминогруппа), X может быть одним из указанных выше заместителей или комбинацией множества заместителей, и X может содержать галогеновую группу, или аминогруппу, или алкилированную аминогруппу в качестве заместителей).

Поскольку флюс для пайки варианта осуществления настоящего изобретения содержит акриловую смолу, имеющую кислотное число не более 50 мг КОН / г и представленную следующей общей формулой (1), и соединение, имеющее карбоксильную группу в циклогексил каркас и представлен следующей формулой (2), стойкость к растрескиванию остатков флюса, печатные свойства паяльной пасты, хорошая паяемость при оплавлении (характеристики оплавления) и надежность могут быть реализованы одновременно.

Может использоваться любое соединение, имеющее карбоксильную группу в циклогексильном скелете, при условии, что соединение представлено общей формулой (2). Пример указанного выше соединения включает соединение, полученное модификацией абиетиновой кислоты и ее изомеров, и соединение включает обычные соединения на основе канифоли. В качестве соединения на основе канифоли особенно предпочтительно использовать сильно окисленную канифоль, модифицированную акриловой кислотой (включая ее гидрогенизированный продукт). Предпочтительные примеры вышеуказанного соединения включают циклогексанкарбоновую кислоту, 1,4-циклогександикарбоновую кислоту, 1,3-циклогександикарбоновую кислоту, 4-аминоциклогексанкарбоновую кислоту, гидрированную тримеллитовую кислоту и гидрированную пиромеллитовую кислоту.Среди них предпочтительно используется 1,4-циклогександикарбоновая кислота.

Эти соединения можно использовать по отдельности или в сочетании друг с другом.

Количество соединения, имеющего карбоксильную группу в циклогексильном скелете и представленного общей формулой (2), предпочтительно составляет от 0,5 до 10% по массе в расчете на общее количество паяльного флюса.

<Другие активаторы>

В паяльном флюсе настоящего варианта осуществления соединение, имеющее карбоксильную группу в циклогексильном скелете и представленное общей формулой (2), может использоваться отдельно в качестве активатора или соответствующего соединения и других Активаторы, отличные от соединения, можно использовать вместе.

Примеры другого активатора включают соли амина (соли неорганических кислот и соли органических кислот), такие как галогенированные водородные соли органического амина, органической кислоты, соли органических кислот и соли органических аминов. Более конкретные примеры активатора включают гидробромат дифенилгуанидина, гидробромат циклогексиламина, гидрохлорид диэтиламина, янтарную кислоту, адипиновую кислоту и себациновую кислоту. Эти активаторы можно использовать по отдельности или в комбинации друг с другом. Другие активаторы, используемые во флюсе для пайки настоящего варианта осуществления, не ограничиваются вышеуказанными активаторами.

Когда другой активатор используется вместе с указанным выше активатором, в качестве смешиваемого количества общее количество другого активатора и соединения, имеющего карбоксильную группу в циклогексильном скелете и представленного общей формулой (2), предпочтительно составляет от 5% до до 50% по весу от общего количества паяльного флюса.

(3) Растворитель

Примеры растворителя, используемого в паяльном флюсе настоящего варианта осуществления, включают изопропиловый спирт, этанол, ацетон, толуол, ксилол, этилацетат, этилцеллозольв, бутилцеллозольв и простой гликолевый эфир.Эти растворители можно использовать по отдельности или в сочетании друг с другом.

Количество указанного выше растворителя в смеси предпочтительно составляет от 20 до 50 мас.% В расчете на общее количество паяльного флюса. Активаторы, используемые во флюсе для пайки настоящего варианта осуществления, не ограничиваются вышеуказанными активаторами.

(4) Антиоксидант

Чтобы подавить окисление порошка припоя, антиоксидант может быть смешан с паяльным флюсом настоящего варианта осуществления.Примеры антиоксиданта включают затрудненный фенольный антиоксидант, фенольный антиоксидант, бисфенольный антиоксидант и полимерный антиоксидант. Среди них особенно предпочтительно использовать затрудненный фенольный антиоксидант. Эти антиоксиданты можно использовать по отдельности или в сочетании друг с другом. Антиоксиданты, используемые в паяльном флюсе согласно варианту осуществления настоящего изобретения, не ограничиваются указанными выше антиоксидантами.

Смешиваемое количество такого антиоксиданта конкретно не ограничено.Общее количество компаунда составляет приблизительно от 0,5 до 5 мас.% В расчете на общее количество паяльного флюса.

(5) Тиксотропный агент

Для того, чтобы отрегулировать вязкость композиции паяльной пасты до уровня, подходящего для печати, тиксотропный агент может быть смешан с паяльным флюсом настоящего варианта осуществления. Примеры тиксотропного агента включают гидрогенизированное касторовое масло, амиды жирных кислот и оксижирные кислоты. Тиксотропные агенты, используемые во флюсе для пайки по настоящему варианту осуществления, не ограничиваются указанными выше тиксотропными агентами.

Количество добавляемого тиксотропного агента предпочтительно составляет от 3% по весу до 15% по весу в расчете на общее количество флюса для пайки.

(6) Добавка

Паяльный флюс настоящего варианта осуществления может дополнительно содержать добавку, такую ​​как галоген, матирующий агент и противопенный агент. Количество добавляемой добавки предпочтительно составляет не более 10% по массе от общего количества флюса для пайки и более предпочтительно не более 5% по массе.

2. Порошок припоя

Пример порошка припоя, используемого в составе паяльной пасты настоящего варианта осуществления, включает комбинацию Sn, Ag, Cu, Bi, Zn, In, Ga, Sb, Au, Pd, Ge, Ni, Cr, Al, P, In, Pb и так далее. В качестве типичного порошка припоя, хотя используется порошок бессвинцового припоя, такой как Sn-Ag-Cu и Sn-Ag-Cu-In, можно использовать порошок припоя, содержащий свинец.

Состав порошка припоя предпочтительно составляет не менее 65 мас.% И не более 95 мас.% В расчете на общее количество композиции паяльной пасты.Более предпочтительно смешиваемое количество порошка припоя составляет не менее 85% по массе и не более 93% по массе, и особенно предпочтительно не менее 89% по массе и не более 92% по массе.

В композиции паяльной пасты, в которой смешиваемое количество порошка припоя менее 65% по весу, достаточное количество паяного соединения имеет тенденцию становиться трудным для формирования. Между тем, в составе паяльной пасты, в которой смешиваемое количество порошка припоя составляет более 95% по весу, поскольку паяльного флюса в качестве связующего недостаточно, флюс для пайки и порошок припоя имеет тенденцию к затруднению смешивания. друг с другом.

Композиция паяльной пасты согласно настоящему варианту осуществления получается путем смешивания паяльного флюса с порошком припоя общеизвестным способом.

Примеры

В дальнейшем вариант осуществления настоящего изобретения будет подробно описан с использованием примеров и сравнительных примеров. Изобретение не ограничивается этими примерами.

Производство акриловых смол от A до F

Соединения, представленные следующими общими

<Акриловая смола A>

Раствор 1, приготовленный смешиванием 40% по весу соединения, представленного общей формулой (4), с 60 % по массе соединения, представленного общей формулой (6).

200 г диэтилгексилгликоля готовили в четырехгорлой колбе объемом 500 мл, оборудованной мешалкой, обратным холодильником и трубкой для ввода азота, и нагревали до 110 ° C. После этого от 0,2% по весу до 5%. по массе азо-радикального инициатора (диметил-2,2′-азобис (2-метилпропионат), товарное наименование: V-601, производство Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) добавляли к раствору 1 (300 г всего), а затем растворились. Полученный раствор добавляли по каплям в течение 1,5 часов, а затем перемешивали при 110 ° C.в течение 1 часа, а после этого реакцию прекращали с получением акриловой смолы А. Средневесовая молекулярная масса акриловой смолы А составляла 15000, а кислотное число составляло 0 мг КОН / г.

<Акриловая смола B>

Акриловая смола B была получена в условиях, аналогичных условиям для акриловой смолы A, за исключением использования раствора 2 (всего 300 г), содержащего 4,6% по массе метакриловой кислоты, 35,4% по массе. соединения, представленного общей формулой (4), и 60% мас. соединения, представленного общей формулой (5), смешанных друг с другом.Средневесовая молекулярная масса акриловой смолы B составляла 12000, а кислотное число составляло 30 мг КОН / г.

<Акриловая смола C>

Акриловая смола C была получена в условиях, аналогичных условиям для акриловой смолы A, за исключением использования раствора 3 (всего 300 г), содержащего соединение, представленное общей формулой (3). Средневесовая молекулярная масса акриловой смолы C составляла 25000, а кислотное число составляло 0 мг КОН / г.

<Акриловая смола D>

Акриловая смола D была получена в условиях, аналогичных условиям для акриловой смолы A, за исключением использования раствора 4 (всего 300 г), содержащего 10.7 мас.% Метакриловой кислоты, смешанной с 89,3 мас.% Соединения, представленного общей формулой (4). Средневесовая молекулярная масса акриловой смолы D составляла 12000, а кислотное число составляло 70 мг КОН / г.

<Акриловая смола E>

Акриловая смола E была получена в условиях, аналогичных условиям для акриловой смолы A, за исключением использования раствора 5 (всего 300 г), содержащего 40% по массе соединения, представленного общим формула (4), смешанная с 60 мас. % соединения, представленного общей формулой (5).Средневесовая молекулярная масса акриловой смолы Е составляла 40 000, а кислотное число составляло 0 мг КОН / г.

<Акриловая смола F>

Акриловая смола F была получена в условиях, аналогичных условиям акриловой смолы А, за исключением использования раствора 6 (всего 300 г), содержащего 0,75% по массе метакриловой кислоты, 39,25% по массе. соединения, представленного общей формулой (4), и 60% мас. соединения, представленного общей формулой (5), смешанных друг с другом.Средневесовая молекулярная масса акриловой смолы F составляла 12000, а кислотное число составляло 5 мг КОН / г.

Производство композиции паяльной пасты

Соответствующие компоненты были замешаны с составом и компаундом, показанным в таблице 1, и были получены паяльные флюсы согласно примерам 1-6 и сравнительным примерам 1-4. В таблице 1 единицы числовых значений, представляющих состав, представляют собой мас. %, Если не указано иное.

Затем 12% по весу каждого из вышеуказанных паяльных флюсов и 88% по весу Sn-3Ag-0.Порошки припоя 5Cu смешивали друг с другом, и получали композиции паяльной пасты в соответствии с примерами 1-6 и сравнительными примерами 1-4.

ТАБЛИЦА 1Сравнение-Сравнение-Сравнение-Сравнение-Пример- Пример- Пример- Пример- Пример- Пример 2- 2- 3- 4- 5- 6 Пример 1 Пример 2 Пример 3 Пример 4 9036A Акриловая смола 3636A Акриловая смола A36 смола E36Acrylic смолы F36Compound havingKE-604 * 11510121010101046carboxyl group1,4-cyclohexane31333in cyclohexanedicarboxylicskeletonacidActivatorAdipic acid5555551055Succinic acid10SL-20 * 2ThixotropicSLIPAX ZHH * 37777777777agentSolvent2-ethylhexyl36383838383836384141diglycolAntioxidantIRGANOX 1111111111245 * 4 * 1 акриловой кислоты модифицированной канифоли получают путем Аракава Chemical Industries, Ltd. * 2 эйкозандиовая кислота, произведенная Okamura Oil Mill Co., Ltd. * 3 амид жирной кислоты, произведенная Nippon Kasei Chemical Co., Ltd. * 4 Затрудненный фенольный антиоксидант, произведенный BASF Japan Ltd. 1-6 и сравнительные примеры 1-4 были измерены и оценены следующим образом. Результаты показаны в таблице 2.

<Остаточное сопротивление растрескиванию>

Каждый состав паяльной пасты был напечатан на подложке, имеющей шаблон QFP (Quad Flat Package) с шагом 0,8 мм, с использованием металлической маски, имеющей такой же рисунок и толщиной 150 мкм.В течение 10 минут после печати каждая подложка после печати подвергалась оплавлению при максимальной температуре 240 ° C и концентрации кислорода 4000 ч. / Млн с использованием печи оплавления (товарное наименование: TNP40-577PH, производство TAMURA Corporation). После того, как каждая подложка после оплавления выдерживалась при 150 ° C в течение 200 часов, 50 циклов нагрузки цикла холод-тепло, в которых один цикл составлял -40 ° C × 30 минут → 125 ° C × 30 минут, были применены к соответствующим подложек, а затем состояние появления трещин в паяльной части рисунка QFP каждой из подложек было подтверждено визуально и оценено на основе следующего стандарта:

• ◯: количество трещин, соединяющих клеммы (всего 96 точек) Соединительная часть QFP составляет менее 10
• X: количество трещин, соединяющих клеммы (всего 96 точек) соединительной части QFP, не менее 10
  <Проверка свойств печати>

Стеклянная эпоксидная подложка с электродом (1 . 3 мм × 0,25 мм), на котором мог быть установлен 208-контактный QFP с шагом 0,5 мм (размер PKG: 28 мм × 28 мм × 3,2 мм). В каждой композиции паяльной пасты шесть композиций паяльной пасты были непрерывно напечатаны на стеклянной эпоксидной подложке с использованием металлической маски, имеющей тот же рисунок, что и электрод, и толщиной 150 мкм. Каждую из напечатанных подложек оценивали следующим образом с использованием машины для проверки изображений (товарное наименование: aspire 2, производства Koh Young Technology Inc.).

• ◯: перепад высот не более 170 мкм
• Δ: перепад высот более 170 мкм и не более 250 мкм
• X: перепад высот более 250 мкм
  <Тест на паяемость (шарик со стороны чипа) >

Стекло-эпоксидная подложка с электродом (1.2 мм × 0,8 мм), на котором мог быть установлен чип-компонент, имеющий размер 2,0 мм × 1,2 мм. Каждый состав паяльной пасты был напечатан на подложке с использованием металлической маски, имеющей тот же рисунок, что и электрод, и имеющей толщину 150 мкм, а компонент микросхемы был установлен на подложке. Каждую подложку, на которую был установлен компонент микросхемы, помещали в атмосферу азота, имеющую концентрацию кислорода 1500 ± 500 ppm, а затем нагревали и паяли с использованием печи оплавления (товарное название: TNP-538EM производства TAMURA Corporation), максимальная температура которой составляла установить на 260 ° C.В каждой припаянной подложке количество шариков припоя, сформированных вокруг и под компонентами, было подсчитано с использованием устройства пропускания рентгеновских лучей (товарное название: SMX-160E, производства Shimadzu Corporation), и каждая припаянная подложка была оценена следующим образом.

• ◯: количество шариков припоя, образованных на десять чипов, не более пяти
• X: количество шариков припоя, образованных на десять чипов, больше пяти

ТАБЛИЦА 2 Пример Пример Пример Пример Пример Пример Пример Сравнительный Сравнительный Сравнительный Сравнительный 123456 Пример 1 Пример 1 2 Пример 3 Пример 4 Растрескивание остатков ◯◯◯◯◯◯◯◯◯ XresistancePrinting свойство ◯◯ Δ ◯ Δ XXReflowΔ ◯◯◯◯◯ XX ◯◯ характеристики

Здесь, как показано в примерах, хотя в композиции паяльной пасты, использующей паяльный флюс каждого примера, используется акриловая смола, имеющая кислотное число не более 50 мг КОН / г, одновременно достигаются хорошие свойства печати и хорошая способность к пайке при оплавлении (характеристики оплавления), и обнаружено, что что сопротивление растрескиванию остатков флюса превосходно. Такой состав паяльной пасты может быть подходящим образом использован в подложке, используемой в среде, особенно требующей высокой надежности.

Вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает флюс для пайки, который может подавлять возникновение и развитие трещин на остатках флюса в условиях экстремально холодного теплового цикла в течение длительного периода времени и может одновременно обеспечивать хорошие свойства печати и хорошую способность к пайке.

Вариант осуществления настоящего изобретения дополнительно предлагает состав паяльной пасты с использованием паяльного флюса, который может подавлять возникновение и развитие трещин на остатках флюса в условиях экстремально холодного теплового цикла в течение длительного периода времени и может одновременно обеспечивать хорошие печатные свойства. и хорошая паяемость.

Для получения вышеуказанных преимуществ вариант осуществления настоящего изобретения характеризуется следующим образом.

• (1) Флюс для пайки варианта осуществления изобретения содержит основную смолу, активатор и растворитель, дополнительно содержит в качестве основной смолы акриловую смолу с кислотным числом не более 50 мг КОН / г и представлен следующей общей формулой (1) и, кроме того, содержит в качестве активатора соединение, имеющее карбоксильную группу в циклогексильном скелете и представленное следующей общей формулой (2).

(где массовое соотношение мономеров a, b и c равно b / (a ​​+ b + c) ≥0,6, по крайней мере один из a и c может быть 0, R ₁ представляет собой алкильную группу с числом атомов углерода от 8 до 24, R ₂ является заместителем, отличным от R ₁ , и может быть одним из заместителей, включая атом водорода, метильную группу, алкильную группу, арильную группу и гидроксильную группу. группа или комбинация множества заместителей, и R ₃ , R ₄ и R ₅ представляют собой атомы водорода или метильные группы).

(где R ₆ представляет собой атом водорода или метильную группу, X представляет собой любую из карбоксильной группы, алкильной группы и циклической структуры, связанной с алкиленовой группой (одно или несколько колец могут может быть образована частично ненасыщенная связь, карбоксильная группа, группа карбоксильного ангидрида, группа галогена, ароматическое кольцо и аминогруппа), X может быть одним из вышеуказанных заместителей или комбинацией множества заместителей , и X может содержать галогеновую группу, или аминогруппу, или алкилированную аминогруппу в качестве заместителей).

• (2) В приведенной выше конфигурации (1) она отличается тем, что средневесовая молекулярная масса акриловой смолы, имеющей кислотное число не более 50 мг КОН / г и представленной общей формулой (1) не более 50 000.
• (3) В приведенной выше конфигурации (1) или (2) она отличается тем, что смешиваемое количество акриловой смолы, имеющей кислотное число не более 50 мг КОН / г и представленной общей формулой (1 ) составляет от 5% до 50% по весу от общего количества паяльного флюса, а количество активатора в смеси составляет от 5% по весу до 50% по весу от общего количества паяльного флюса.
• (4) В приведенных выше конфигурациях (1) — (3) он отличается тем, что соединение, имеющее карбоксильную группу в циклогексильном скелете и представленное следующей общей формулой (2), является по меньшей мере одним из соединений канифоли. (абиетиновая кислота, изомер абиетиновой кислоты, абиетиновая кислота или производное изомера абиетиновой кислоты) и циклогександикарбоновая кислота.
• (5) Композиция паяльной пасты согласно варианту осуществления настоящего изобретения отличается тем, что она содержит паяльный флюс по вышеуказанным пунктам (1) — (4) и порошок припоя.

Паяльный флюс и композиция паяльной пасты согласно варианту осуществления настоящего изобретения могут подавлять возникновение и развитие трещин на остатках флюса в условиях экстремально холодного теплового цикла в течение длительного периода времени и могут одновременно обеспечивать хорошие печатные свойства и хорошая паяемость.

Очевидно, что возможны многочисленные модификации и вариации настоящего изобретения в свете приведенных выше идей. Таким образом, следует понимать, что в рамках прилагаемой формулы изобретения изобретение может быть реализовано на практике иначе, чем конкретно описано в данном документе.

Типы припоя

— Руководство по покупке Thomas

Припой — это материал, который используется для соединения или плавления предметов, таких как труба с фитингом или электрический провод с клеммой или разъемом. В концепции пайки используется металлический сплав, температура плавления которого ниже, чем у соединяемых объектов. Для пайки тепло подается с помощью горелки или других средств, например, к стыку между медной трубой и коленом трубы, и после достаточного нагрева припой может быть помещен в стык, и он расплавится и потечет, чтобы герметизировать соединение и обеспечить прочная связь между медной трубой и коленом трубы.

Пайка отличается от других подходов к соединению металлов, таких как пайка или сварка, как по температуре, используемой для создания соединения, так и по конечной прочности соединения. Общепринятое определение пайки, данное Американским сварочным обществом, заключается в том, что пайка происходит при температурах ниже 840 ^o F (450 ^o C). Процессы склеивания при более высоких температурах создают более прочные связи, которые не подвержены ползучести, вызванной напряжением.

Основные области применения припоя — в сантехнической промышленности, где припой для сантехников используется для обеспечения герметичных соединений в трубах, и в электронной промышленности, где электрический припой используется для соединения компонентов схем с печатными платами (PCB), проводки жгуты и соединители, например.

Часто используются три основных типа припоя, а именно:

• Припой для сердечников кислотный
• Припой для стержней канифоли
• Припой со сплошным сердечником

Припои также доступны в различных форм-факторах, и припои существуют для конкретных приложений или отраслей. В этом руководстве приводится краткое описание различных типов припоя с учетом типа сердечника, сплава или материала, форм-фактора и области применения.

Типы припоя по стилю сердечника

Припой с кислотным сердечником состоит из припоя, который изготавливается в виде проволоки, но с полым сердечником, заполненным флюсом на кислотной основе, который является более сильной и агрессивной формой очищающего флюса.Использование флюса для припоя помогает удалить и предотвратить образование оксидов металлов, которые препятствуют образованию прочного паяного соединения. Эти припои предназначены для обработки стали или других металлов, но для предотвращения коррозии требуется, чтобы остатки флюса были очищены после завершения операции пайки. Припои с кислотным сердечником чаще всего используются в сантехнике для соединения металлических труб или листового металла.

Канифольный припой с сердечником также изготавливается с полым сердечником внутри припоя, но используемый флюс представляет собой более мягкую разновидность канифоли, которая представляет собой твердую форму смолы, полученной из хвойных пород, таких как сосна. Остатки флюса, связанные с канифольным припоем сердечника, не вызывают коррозии и поэтому используются для создания паяных соединений в электрических системах, где может быть трудно удалить остатки флюса после завершения операции пайки.

Припои с кислотным сердечником и канифольным сердечником характеризуются как припой с флюсовым наполнением или самофлюсующийся припой.

Припои с твердым сердечником, в отличие от разновидностей кислотного сердечника или канифольного сердечника, не имеют полого сердечника, заполненного флюсовым материалом.Вместо этого эти припои состоят из сплошной проволоки, состоящей из припоя или материала. Флюс необходимо наносить отдельно в случае использования припоя с твердым сердечником.

Типы припоя по сплаву или материалу

Существует множество сплавов или материалов, используемых для производства припоев для различных целей. Как правило, пропорция элементов, используемых в припоях, будет определять температуру плавления припоя, которая затем согласуется с возможными областями применения этого припоя.

Одно из основных различий заключается в том, содержит ли припой в качестве элемента свинец. Свинец, который ценится при пайке из-за его низкой температуры плавления, представляет опасность для здоровья людей, особенно детей младшего возраста. По этой причине использование бессвинцового припоя в приложениях, где существует потенциальный риск воздействия или выщелачивания в источники воды (например, при использовании для соединения медных труб в линиях подачи питьевой воды), в основном было принято.

Некоторые примеры бессвинцовых припоев включают:

Большинство припоев представляют собой сплавы одного или нескольких элементов.Например, бессвинцовый сплав, такой как серебряный припой, может иметь состав 94% олова и 6% серебра. Другие примеры припоев из сплавов, в которых не используется свинец:

• олово-сурьма (95/5)
• олово-медь (97/3)
• олово-серебро (95/4)

Припои на основе свинца используют систему нумерации, которая указывает процентное содержание свинца, а также смешанный металл в сплаве, называемую соотношением свинцового сплава (где первое число — это процент олова, второе — процент свинца). Распространенные сплавы оловянных припоев включают:

• 63/37
• 60/40
• 50/50
• 30/70
• 10/90

Типы припоев по форм-фактору

Хотя наиболее распространенным форм-фактором для припоя является припой, поставляемый на катушках, припой также можно приобрести в виде прутков припоя, таблеток припоя, колец припоя, ленточного припоя, стержней припоя, слитков припоя, фольги припоя и полос припоя, в зависимости в приложении.Существуют также шайбы для пайки с предварительно нанесенным покрытием, которые используются для автоматизации операций пайки сквозных компонентов в электронике. Сферы припоя, которые продаются на держателях лент и катушек, также могут использоваться в автоматических паяльных операциях.

Типы припоев по применению

В то время как области применения припоя наиболее широко используются в сантехнике и электронике, существуют и другие применения этого материала. Припой для самолетов должен соответствовать требованиям условий окружающей среды, которые включают вибрацию и термоциклирование. При ремонте радиаторов автомобильный припой используется для устранения утечек, которые возникают в теплообменниках охлаждающей жидкости автомобилей и других транспортных средств. Также припой используют для домашнего ремонта и в таких хобби, как создание витражей.

Существуют специальные составы припоев для соединения металлов, которые труднее паять. Примеры таких припоев включают алюминиевый припой и припой для чугуна.

Сводка

В этой статье представлен краткий обзор распространенных типов используемых припоев с разбивкой по типу сердечника, сплаву / материалу, форм-фактору и применению.Для получения информации по дополнительным темам обратитесь к другим нашим руководствам или посетите платформу Thomas Supplier Discovery Platform, чтобы найти потенциальные источники поставок или просмотреть подробную информацию о конкретных продуктах.

Источники:

1. https://www.hunker.com/13417672/what-is-acid-core-solder-used-for
2. https://www. harrisproductsgroup.com/en/Expert-Advice/tech-tips/rosin-and-acid-core-solders.aspx
3. https://www.machinedesign.com/fasteners/whats-difference-between-soldering-brazing-and-welding
4. https: // www.hooverandstrong.com/platinum-solder
5. https://chestofbooks.com/home-improvement/workshop/Handy-Man/Gold-Solders.html
6. https://app.aws.org/
7. https://superiorflux.com/techniques-for-soldering-aluminium/
8. https://www.indium.com/solders/wire/indium-wire/
9. http://armyordnance.tpub.com/OD0017/Fluxes-141.htm

Прочие «виды» изделий

Другие товары от Machinery, Tools & Supplies

Избыточный остаток флюса после ручной пайки

Ответ — это зависит от обстоятельств, но это кажется чрезмерным для контакта, но для пайки образца использовалось другое количество припоя или сердечник большего размера.Меня больше беспокоит, является ли флюс безвредным или все еще вызывающим коррозию (чистый флюс не требует дополнительного тепла, чтобы сложить флюс и создать мягкий остаток, и это похоже на то, что это далеко от нагрева паяного соединения).

Другой вопрос, который нужно задать, является ли это изоляционным, хотите ли вы, чтобы он находился на контакте, который предназначен для электрического контакта.

Терри Мансон
Президент / старший технический консультант
Foresite

Mr.Мансон, президент и основатель Foresite, обладает обширным опытом в электронной промышленности, применяя аналитические методы ионной хроматографии в широком спектре производственных приложений.

На рисунке показаны остатки флюса от пайки проволокой, что не редкость. Остаток флюса будет зависеть от процентного содержания флюса в проволоке. Весовой процент флюса в паяльной проволоке будет варьироваться от 0,5% до 3%, а более высокие проценты оставят более видимые остатки флюса.

Меньше флюса в проволоке, меньше остатков флюса, однако вам нужен хороший процент, чтобы облегчить пайку.Обычно лучше всего использовать 1, 2 или 3% флюса, при этом 0,5% сложнее использовать операторам.

Если остатки от флюса не являются чистыми по своей природе, остатки обычно не вызывают проблем. Большинство не требующих очистки припоев обозначаются как ROL0.

Неотмываемые флюсовые проволоки RA, RMA имеют флюсы на основе смолы, и несколько более высокие или более низкие температуры паяльного жала не влияют на объем видимого флюса.

Смолы имеют тенденцию к высокой температуре кипения и не испаряются при повышении температуры жала паяльника.Если температура будет слишком высокой, смола потемнеет и загорится. Это затруднит дальнейшую очистку.

Питер Биокка
Старший инженер по развитию рынка
Кестер

Г-н Биокка был химиком с многолетним опытом в области технологий пайки. Он представил во всем мире вопросы, касающиеся оптимизации процессов и сборки. Он был автором многих технических документов, выпущенных по всему миру.Г-н Биокка был уважаемым наставником в электронной промышленности. Ушел из жизни в ноябре 2014 года.

Остаток флюса пропорционален процентному содержанию флюса в проволоке и количеству проволоки, подаваемой в соединение. Припой для проволоки, состоящий из 2% флюсового сердечника, составляет 2% флюсового сердечника по весу — это примерно 50% по объему.

Следовательно, если соединение принимает много припоя, то остатков будет больше. На изображении, которое вы предоставили, терминал выглядит как удерживающий много припоя, поэтому вы можете ожидать более заметных следов, но я бы не счел их чрезмерными.

Вы можете поэкспериментировать с припоями различных производителей, чтобы увидеть, оставляют ли они меньше остатков, поскольку состав флюса может значительно повлиять на расположение / внешний вид / объем остатков.

Тим О’Нил
Менеджер по техническому маркетингу
AIM

Тим О’Нил является менеджером по техническому маркетингу продуктов AIM. AIM — глобальный поставщик материалов для сборки печатных плат, включая припои, флюсы и материалы для регулирования температуры. Тим имеет степень бакалавра искусств. окончил Успенский колледж и аспирантуру по педагогике. Он имеет 20-летний опыт работы в индустрии пайки электроники, начав свою карьеру в 1994 году в EFD и сыграл ключевую роль в развитии их технологии дозирования паяльной пасты с мелким шагом. Тим присоединился к AIM в 1997 году и с тех пор помог многим клиентам с проблемами сборки, специализируясь на разработке бессвинцовых процессов и выборе материалов.

Во-первых, предполагается, что это порошковая припойная проволока без очистки.Если нет, то остатки необходимо удалить. Если это проволочный припой с флюсовой сердцевиной без очистки, то в вашей пайке нет ничего плохого, кроме как сделать ее лучше.

Увидев, что припойная проволока с флюсовой сердцевиной была полностью нагрета до плавления сплава, флюс внутри был достаточно нагрет до

1. Удалите оксиды, как это необходимо для соединения, и
2. Оставшийся остаток флюса будет полностью активирован и станет безопасным с точки зрения коррозии.

Количество остатков можно в некоторой степени контролировать, регулируя диаметр припойной проволоки с флюсовой сердцевиной.Попробуйте использовать меньший диаметр для меньшего остатка флюса; наименьший диаметр, который подойдет для работы.

Стандарт качества изготовления IPC-610 допускает наличие остатков флюса в результате ручной или машинной пайки при условии, что остаток был достаточно нагрет для его активации. Любая поверхность, достигшая температуры пайки, обязательно активирует остатки флюса.

Гэри Фридман
Президент
Colab Engineering

Тридцатилетний ветеран сборки электроники с основными производителями комплектного оборудования, включая Digital Equipment Corp., Compaq и Hewlett-Packard. Президент Colab Engineering, LLC; консалтинговое агентство, специализирующееся на производстве электроники, анализе первопричин и улучшении производства. Обладатель шести патентов на процессы в США. Автор нескольких разделов и глав по сборке схем для отраслевых справочников. Написал трактат по лазерной пайке для Справочника по лазерной обработке материалов LIA LIA Laser Institute of America. Разнообразный фон включает значительные усилия и вклад в электрохимию, фотовольтаику, рост кристаллов кремния и лазерную обработку до того, как войти в мир PCA.Член SMTA. Член комитета технических журналов Ассоциации технологий поверхностного монтажа.

Количество потока не кажется чрезмерным. Для пайки этого типа клемм требуется довольно большой объем припоя, поэтому остатков будет больше, чем на стыке меньшего размера. Можно уменьшить количество остатков, купив припой с более низким процентным содержанием флюса.

Поговорите со своим производителем припоя о том, что вы сейчас покупаете, и о том, предлагается ли версия с более низким процентом флюса.Если это так, вам нужно будет проверить его, чтобы увидеть, подходит ли снижение активности потока из-за меньшего потока для приложения.

Еще одна мысль; если флюс, стекающий по клемме, вызывает беспокойство, переориентация клеммы во время пайки может избежать этого, но, конечно, остатки все равно будут присутствовать.

Фриц Байл
Инженер-технолог
Астронавтика

Карьера Фрица в производстве электроники включала различные инженерные должности, включая изготовление печатных плат, толстопленочную печать и огонь, SMT и технологию волновой / селективной пайки, а также разработку электронных материалов и маркетинг.Фриц получил образование в области машиностроения с акцентом на материаловедение. Методы планирования экспериментов (DoE) были областью независимых исследований. Фриц опубликовал более дюжины статей на различных отраслевых конференциях.

На фото видно, что ваш оператор добавляет флюс перед ручной пайкой. Флюс находится слишком далеко от паяного соединения, поэтому я бы сначала это проверил. Если это не так, из фотографии видно, что флюс не активирован (как показано), что может означать:

1. Температура паяльника слишком низкая.
2. Время пайки на стыке слишком короткое и флюс не активируется.
3. Слишком большое содержание флюса в сердечнике припоя. Возможно, учитывая процент арендодателя.

Гэри Голдберг
Президент и главный исполнительный директор
PROMATION, Inc.

Г-н Голдберг имеет практический опыт в планировании производственных линий, анализе технологических потоков и продолжительности цикла. Он знает, как избежать узких мест и большинства связанных с этим вопросов, связанных с обращением с печатными платами или поддонами.

Чтобы определить, будут ли ухудшены электрические характеристики, испытание сопротивления изоляции поверхности (доступное в Методах испытаний IPC) покажет, будет ли остатков достаточно, чтобы повредить готовую печатную плату. Температура ручной пайки может значительно варьироваться.

Паяльное жало в зависимости от плотности платы (которая может действовать как теплоотвод), не говоря уже о человеческом факторе, может привести к непостоянному нагреву, что в конечном итоге приведет к чрезмерному образованию остатков.

Стефани Нэш
Директор
Integrated Ideas & Technologies, Inc.

Стефани Нэш — директор по техническим услугам и маркетингу компании Integrated Ideas & Technologies, Inc., ведущего производителя трафаретов для поверхностного монтажа. Она сыграла важную роль в разработке трафаретов и в технической поддержке.

В данном случае пайка находится на обжатом наконечнике. Флюс не должен стекать внутрь изоляции провода, и я также недоумеваю, почему гофрированное соединение требует припоя? Но если необходимо использовать флюс, то предпочтительнее использовать липкий флюс RMA, поскольку это наименее проблематично, если какой-то флюс проникает внутрь изоляции провода, но его следует очистить, если это вообще возможно.

Обычно лучший способ очистить его — в ультразвуковой очистителе с использованием 5-7% смеси инертного омылителя в горячей деионизированной воде (НЕ добавляйте IPA или любой другой легковоспламеняющийся растворитель в ультразвуковой очиститель; он имеет тенденцию к БУМ! ).

Поскольку мы говорим о механическом узле, повреждения от кавитации в США не вызывают особого беспокойства. Липкий флюс намного легче наносить и очищать контролируемым образом, чем жидкий флюс, и он будет оставаться на протяжении всего процесса пайки, в отличие от жидких флюсов, которые обычно испаряются или выгорают до завершения пайки, но также могут попасть в провод. и вызовут проблемы позже.

Что касается идеи использования испытания сопротивления изоляции поверхности, я озадачен, как это выполняется на клеммах наконечников. Не могли бы вы подробнее рассказать об этом, мисс Нэш?

Ричард Д. Стадем
Продвинутый инженер / ученый
General Dynamics

Ричард Д. Стадем — продвинутый инженер / ученый в General Dynamics, а также инженер-консультант в других компаниях. Он имеет 38-летний опыт работы в инженерии в компаниях Honeywell, ADC, Pemstar (теперь Benchmark), Analog Technologies и General Dynamics.