Флюс для пайки алюминия и его сплавов Советский патент 1984 года по МПК B23K35/362 

1 Изобретение относится к пайке, в частности к флюсам для пайки алюми ния, и может быть использовано в микроэлектронике, электротехнике и других областях машиностроения, использующих алюминий и его сплавы. Известен флюс Cl для пайки алюми ния, содержащий, мас.%: Иодид лития 5-17 Олеиновая кисОстальноелота Однако в связи с наличием во флюс неорганических солей флюс характеризуется нестойкостью при хранении вви ду его гигроскопичности и последующего расслоения, сложностью приготовления из-за очень плохой растворимости солей в органических средах а также необходимостью двухстадийного удаления остатком флюса: сначала органической части, а затем солевой, так как флюсы после пайки агрессивны по отношению к алюминию и требуют удаления. Наиболее близким по составу компо нентов и достигаемому эффекту к пред лагаемому является флюс 23 для пайки алюминия,содержащий, мас.%: Фторбензойную кислоту0,4-4 Высшую алифатическую кислоту с числом атомов углерода 46-69,5 Триэтаноламин 30-50 К недостаткам известного флюса относятся низкая активность при 250-300 0 и необходимость обязател ноГ;О механического воздействия на металл, без которого невозможно по чение паяного состояния, а также т сичность флюса. Цель изобретения - снижение тем пературы активности флюса до 250300°С, обеспечение возможности луж ния без механического воздействия на металл и снижения токсичности. Поставленная цель достигается тем, что флюс для пайки алюминия и его сплавов, содержащий высшую жир одноосновную кислоту с числом атомов углерода компонент, связывающий продукт разложения оки ной пленки алюминия, дополнительно содержит хлорпарафин и высший жирный спирт с числом атомов углерода 3 ,-С i2. 2.0 1 качестве компонента, свяывающего продукт разложения окисой пленки алюминия, - моно-, ди-, риэтаноламин или соль щелочного еталла высшей жирной одноосновной ислоты с числом атомов углерода .о Р следующем соотношении омпонентов, мас.%:. Высшая жирная одноосновная кислота с числом атомов углерода С 12- 2060-75 Моно-, ДИ-, Триэтаноламин или соль щелочного металла высшей жирной одноосновной кислоты с числом атомов углерода С.-С о5-10 Хлорпарафин 10-20 Высший жирный спирт с числом атомов углерода С,;-С,.5-15 Флюс может быть твердым, пастообразным или жидким в зависимости от фазового состояния выбранной кислоты и. спирта. Приготовление флюса сводится к перемешиванию ингредиентов в порядке, указанном в его рецептуре. Ингредиенты при перемешивании должны быть в жидком виде для обеспечения их растворимости. После приготовления при необходимости флюс охлаждают. Взаимодействие ингредиентов флюса с поверхностью алюминия при лужении и пайке, например, припоем по ОСТ 4ГО.ОЗЗ.ООО. или чистьм оловом происходит в следующем порядке. Термическое разложение хлорпарафина с образованием соляной кислоты и олефина (при температуре вьш1е 120С). Реакция соляной кислоты с окисной пленкой с образованием хлорида и выделением паров воды. Реакция хлорида алюминия с моноди- или триэтаноламиновой солью высшей жирной одноосновной кислоты или солью щелочного металла такой кислоты, например стеаратом натрия или калия, с образованием алюминиевого мыла высшей жирной одноосновной кис3лоты. Реакция облегчается наличием свободной кислоты, например олеинов или стеариновой. Удаление пленки мыла с поверхнос ти металла расплавленным припоем. О легчается присутствием высшего жирного спирта, играющего роль поверхностно-активного вещества. Остатки флюса удаляются, ацетоном который легко растворяет флюс. Данный флюс не содержит фтористых соединений, обуславливающих агрессивность и токсичность, а состоит полностью из органических веществ, легко смешивающихся между собой, что обусловливает простоту его приготовления. Положительные качества флюса заключаются также и в том, что он не содержит других агрессивных и токсичных веществ, допускает пайку обычным паяльником, а также лужение в ванне при температуре до 300°С, не требует немедленной отмывки после лужения и пайки, прост в приготовлении. Жидкий флюс готовят следующим образом.При помощи мерного цилиндра

Состав жидкого флюса

Пределы соотношения ингредиентов, мас.%, по примерам 3 в колбу поочередно наливают соответственные количества ненасыщенной высшей жирной одноосновной кислоты, например олеиновой, додецилового спирта и аминоспирта, например моноэтаноламина. На водяной бане с температурой 70-80 С нагревают посуду с хлорсодержа1цим органическим веществом, например хлорпарафином, до его расплавления, после чего при помощи мерного цилиндра отмеряют соответствующие количества данного вещества и переливают в колбу. Затем колбу с ингредиентами флюса помещают на водяную баню при той же температуре и выдерживают, периодически потряхиПосле остывания флюс готов к примен ению. Рабочая температура лужения 250ЗОО С. Поверхность образцов гладкая, без раковин, темных пятен, не содержит остатков флюса, наплывов и следов окалины. Адгезия припоя к поверхности образцов удовлетворяет предъявляемым требованиям. Составы жидкого флюса приведены в табл. 1. Таблица 1

ФЛЮС ДЛЯ ПАЙКИ АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ, содержащий высшую жирную одноосновную кислоту с числом атомов углерода С..-С2() и компонент,связывающий продукт разложения окисной пленки алюминия о тличающийся тем, что, с целью снижения температуры активности флюса до 250-300°С, обеспечения возможности лужения без механического воздействия на металл и снижения токсичности, он дополнительно содержит хлорпарафин и высший жирный спирт с числом атомов углерода , а в качестве компонента, , связывающего продукт разложения окисной пленки алюминия, - моно-, ди-, триэтаноламин или соль щелочного металла высшей жирной одноосновной кислоты с числом атомов углерода С,-С при следующем соотношении компонентов, мас.%: Высшая жирная одноосновная кислота с числом атомов углерода 60-75 Моно-, ди-, триэтаноламин i или соль щелочного металла высшей жирной одноосновной кислоты с числом атомов 5-10 углерода 10-20 Хлорпарафин Высший жирный О спирт с числом атомов угле 5-15 рода 20 со

Олеиновая кислота Моноэтаноламин Хлорпарафин Додециловый спирт

Твердый флюс готовят следующим образом. Взвешивают соответствующие количества насьпценной высшей жирной одноосновной кислоты, например стеариновой, -соль щелочного металла такой кислоты, например стеарат натрия или калия и хлорпарафина, поочеред- но переносят в стакан и перемешивают. На водяной бане с температу70 5

60 5

20 15

15 10

рой 80-90°С подогревают смесь и после расплавления добавляют соответствующее количество гексадецилового спирта. После тщательного перемешивания и охлаждения флюс готов к применению.

Составы твердого флюса приведены в табл. 2.

Таблица 2