ФЛЮС ДЛЯ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПАЙКИ Российский патент 1994 года по МПК B23K35/363 

Изобретение относится к пайке, в частности к составу флюсов для пайки легкоплавкими припоями, применяемых преимущественно при пайке волной припоя плат печатного монтажа, и может быть использовано также при групповой и ручной пайке и других ответственных узлов изделий радиоэлектронной промышленности.

Известен флюс, содержащий, мас.%: Этиловый спирт 73-46 Глицерин 25-50 Гидразин солянокислый 2-4 [1].

Однако гидразин солянокислый, входящий в состав этого флюса, относится к 1-му классу токсичности и опасности (см. ГОСТ 12.1.007-76) и вызывает раздражающее действие на кожу и слизистые оболочки, аллергию, а также способен проникать через неповрежденную кожу. Кроме того, гидразин солянокислый имеет очень низкую растворимость в спирте и глицерине, а при использовании флюса на пайке волной для образования пены вводится добавочно 1-3% порошка "Лотос", который, как и гидразин солянокислый, полностью во флюсе не растворяется, что снижает качество пены и смачиваемость платы. К тому же процесс приготовления флюса очень продолжителен и трудоемок вследствие низкой растворимости гидразина солянокислого как в спирте, так и в глицерине, и трудно добиться полной однородности флюса.

Известен флюс для низкотемпературной пайки, содержащий, мас.%: соляную кислоту 0,5-10, этиленгликоль 55-70, глицерин - остальное [2].

Однако в указанном флюсе из-за наличия в нем до 70% этиленгликоля и глицерина при нагреве до 220-250^оС наблюдается образование значительного количества продуктов пиролиза, которые имеют сильный запах и загрязняют окружающую среду. Содержание соляной кислоты до 10% делает флюс более агрессивным, что при некачественной отмывке приводит к повреждению изоляции радиоэлементов.

Цель изобретения - уменьшение токсичности, повышение смачивающей способности и ускорение процесса приготовления флюса.

Это достигается тем, что флюс для низкотемпературной пайки дополнительно содержит поверхностно-активное вещество, а в качестве спирта - этиловый спирт при следующем соотношении компонентов, мас.%: Соляная кислота 0,1-0,49 Глицерин 36,0-38,0 Поверхностно-активное вещество 1,4-1,8 Этиловый спирт Остальное
Состав готовят следующим образом.

Отбирают указанные в таблице компоненты, сливают в полиэтиленовую емкость в любой последовательности, закрывают емкость крышкой и перемешивают раствор, слегка покачивая емкость.

Примеры выполнения флюса представлены в таблице.

Все составы были опробованы при ручном флюсовании и при групповой пайке печатных плат волной припоя ПОС-61 с установленными радиоэлементами. Менялось процентное содержание компонентов с целью достижения оптимальной активности флюса и хорошего пенообразования и достаточной текучести флюса, зависящего от содержания глицерина в нем.

Для объективной оценки качества подготовки поверхности испытываемым составом флюсов проводились опытные работы по определению коэффициента растекаемости.

Для этого были изготовлены медные пластины размером 28х90х1, которые предварительно обезжиривались в ацетоне, просушивались в сушильном шкафу при температуре 105^оС и декапировались в 1%-ном растворе соляной кислоты. Затем на каждую пластину в двух точках наносился испытываемый флюс по 1 капле, на него пинцетом помещалась доза припоя ПОС-61 с диаметром 8 мм, толщиной 0,3 мм, на которую сверху наносилась 1 капля флюса. Далее пластины помещались в ванну с припоем, разогретым до температуры 250^оС. После расплавления дозы припоя пластины осторожно извлекали из зоны пайки, охлаждали на воздухе, промывали водой. Затем на всех пластинах измеряли радиус растекавшейся дозы. Коэффициент растекаемости находили отношением площади растекшейся дозы припоя к исходной площади.

Групповая пайка волной припоя ПОС-61 с установленными радиоэлементами осуществлялась на модуле фирмы Холлис США. Цикл всех операций включает установку элементов, флюсование, подогрев, пайку, отмывку от флюса и сушку платы. Для флюсования в цехе использованы пористый валик со щеткой и сжатый воздух для образования пены.

В таблице представлены также результаты определения коэффициента растекаемости испытываемых составов флюсов.

Использование: пайка волной припоя плат печатного монтажа. Сущность изобретения: флюс для низкотемпературной пайки содержит следующие компоненты, мас. %: соляная кислота 0,1 - 0,49; глицерин 36 - 38; поверхностно-активное вещество 1,4 - 1,8; этиловый спирт - остальное. 1 табл.

ФЛЮС ДЛЯ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПАЙКИ, содержащий соляную кислоту, глицерин, спирт, отличающийся тем, что он дополнительно содержит поверхностно-активное вещество, а в качестве спирта - этиловый спирт при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Соляная кислота 0,1 - 0,49
Глицерин 36,0 - 38,0
Поверхностно-активное вещество 1,4 - 1,8
Этиловый спирт Остальное