Флюс для низкотемпературной пайки Советский патент 1992 года по МПК B23K35/363 

Изобретение относится к пайке, в частности к флюсам для низкотемпературной пайки олово-свинцовыми припоями, и может быть использовано для ручной пайки электромонтажных элементов, металлических поверхностей печатных плат, выводов проводов и радиоэлементов в изделиях теле- и радиоаппаратуры, а также для заполнения каналов трубчатого олово-свинцового припоя.

В настоящее время для ручной пайки настроечных элёктрорадиоэлементов в узлах радиоэлектроаппаратуры используют канифоль сосновую марок А или В 1.

Недостатком этого флюса является его низкая активность, равная единице при использовании олово-свинцового припоя.

Известен флюс.для низкотемпературной пайки, предназначенный для удаления окисной пленки с острия паяльника, паянных поверхностей и припоя, а также для

Ё

защиты их от окисления в процессе пайки 2, содержащий канифоль, модифицированную п-толуолсульфокислотой и онтофосфор- ной кислотой в количествах от 0.4що 0,6 и от 0,3 до 0,5 мас.% соответственно и канифольное масло при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Канифольное масло,25-30

Модифицированная

канифольОстальное

Известный флюс характеризуется недостаточной активностью на медной поверхности (1,74-1,76) и требует удаления остатков флюса после пайки.

Наиболее близким по технической сущности и химическому составу к предлагаемому является флюс для пайки низкотемпературными припоями 3,содержащий, мас.%;

Канифоль фумариэованную5-70

Органический растиоритель Остальное

2

СП

8

Указанный флюс не снижает сопротивления изоляции, вследствие чего не требуется удаления остатков флюса после пайки, однако флюс имеет сравнительно невысокую активность (1,3-1,4).

Цель изобретения - повышение активности флюса и снижение времени пайки при сохранении электроизоляционных свойств диэлектрика.

Поставленная цель достигается тем, что флюс для низкотемпературной пайки, содержащий модифицированную канифоль, содержит в качестве модификаторов канифоли малеиновый ангидрид и трибромме- тан при следующем соотношении компонентов в исходном состоянии, мас,%:

Малеиновый ангидрид8-12

Трибромметан0,4-1,2

КанифольОстальное

Модификацию канифоли сосновой ма- леиновым ангидридом в количестве 8-12 мас.% в присутствие трибромметана, взятого в количестве 0,4-1,2 мас.%, осуществляют при нагревании до 170°С И перемешивании смеси компонентов в течение 0,5 ч с последующей выдержкой ее при температуре 190 Jr5°C в течение 1 ч.

Пример 1. 89,2 г (89,2 мас.%) канифоли сосновой марки А (ГОСТ 19113-84), 10 г (10 мас.%) малеинового ангидрида (ГОСТ 5854-78) и 0,8 ч (0,8 мас.%) трибромметана (ГОСТ 5851-75) помещают в реактор - трех- горлую колбу емкостью 200 мл, снабженную мешалкой, холодильником и термометром. Полученную смесь нагревают до 100 ±5°С и приводят в действие мешалку, после чего повышают температуру смеси до 170°С в течение 0,5 ч, затем повышают температуру до 190°С и выдерживают при перемешивании 1 ч. После этого полученный продукт охлаждают до 130-140°С и выливают в тару. Получают 96,6 г флюса - модифицированной канифоли, представляющей собой стекловидную прозрачную массу светло-желтого цвета (о1 1,1563), имеющую кислотное число 187 мг КОН на 1 г модифицированной канифоли и температуру размягчения 84,5°С.

Канифоль, модифицированную различными количествами малеинового ангидрида и трибромметана, получают аналогичным способом.

Пример по прототипу. 90 г (90 мас.%) канифоли сосновой марки А и 10 г (10 мас.%). фумаровой кислоты (ТУ 6-094008-75) нагревают до 110°С и включают мешалку, после чего температуру поднимают до 190+ 5°С и выдерживают 1 ч, затем охлаждают до 140° С и выливают в тару. Получают 96,9 г фумаризованной канифоли.

Активность флюсов (растекаемость припоя ПОС-61 на медной поверхности) при температуре 250 ±5°С рассчитывали как отношение площади растекания припоя под

действием испытываемого флюса к площади растекания под действием канифоли сосновой марки А. Флюсы испытывали в виде 30%-ного раствора в этиловом спирте (ГОСТ 17299-78).

0 Влияние остатков флюса после пайки на диэлектрик оценивали по величине сопротивления изоляции тест-плат, пропаянных с применением испытанных флюсов после выдержки их в камере влажности в

5 течение 1 ч при температуре 26+ 2°С и влажности 93 ± 3 % (без изъятия плат из камеры). Измерение сопротивления проводили тер- раомметром Е6-13А.

Время смачивания под действием флю0 сов определяли для медной поверхности на образцах фольгированного гетинакса размером 30 хЗОх 1,5 мм для припоя ПОС-61 при температуре 250 ±5°С.

Состав,.активность, время смачивания и

5 электроизоляционные свойства испытанных флюса приведены в таблице

Как видно из таблицы, оптимальное количество малеинового ангидрида для модификации канифоли совместно с трибромметаном

0 составляют от 8 до 12 мас.% (варианты 1-3). Использование малеинового ангидрида в меньших количествах (варианты 4 и 10) сопровождается снижением активности флюса и увеличением времени смачивания. Увеличе5 ние количества малеинового ангидрида по сравнению с оптимальными значениями не повышает активность флюса, но ухудшает электроизоляционные свойства диэлектрика, на что указывает снижение сопротивления изоляции

0 (варианты 5 и 9).

Оптимальное содержание трибромметана составляет от 0,4 до 1,2 мас.% (варианты 1-3), так как при содержании этого компонента менее 0,4 мас.% активность флюса снижается

5 (вариант 3), При содержании трибромметана в

количествах более 1,2 мас.% активностьфлюса

существенно не увеличивается, но снижается

сопротивление изоляции (варианты 7 и 8).

Оптимальные температуры и время об0 работки находятся в пределах от 185 до 195°С и от 1 до 1,5 ч соответственно. Снижение температуры и времени обработки по отношению к оптимальным значениям приводит к ухудшению электроизоляционных

5 свойств флюса (варианты 11 и 13 соответственно). Увеличение этих параметров сверх оптимальных значений (варианты 12 и 14) снижают активность флюса.

Из приведенных данных следует, что предлагаемый состав флюса по сравнению

с прототипом характеризуется более высокой активностью (на 13-14%) и Меньшим временем смачивания (2 с).

Использование изобретения дает возможность уменьшить время пайки. необходимое для получения качественного паяного соединения, что позволит снизить вероятность перегрева радиодеталей и отслаивание токопроводя- щих дорожек на печатных платах в процессе пайки или демонтажа радиоэлементов.

Формула изобретения Флюс для низкотемпературной пайки, содержащий модифицированную канифоль, отличающийся тем, что, с целью повышения активности флюса и снижения времени пайки при сохранении изоляционных свойств диэлектрика, он содержит в качестве модификаторов канифоли малеиновый ангидрид и трибромметан при следующем соотношении компонентов в исходном состоянии, мас.%: Малеиновый ангидрид8-12

Трибромметан0,4-1,2

КанифольОстальное

Использование: при пайке электромонтажных элементов и металлических поверхностей печатных плат в изделиях теле- и радиоаппаратуры. Сущность изобретения: флюс содержит в качестве модификаторов канифоли малеиновый ангидрид и трибром- метан при следующем соотношении компонентов в исходном состоянии, мас.%: малеиновый ангидрид 8-12; трибромметан 0,4-1,2; канифоль - остальное. 1 табл.