Флюс для пайки легкоплавкими припоями Советский патент 1981 года по МПК B23K35/362 

1

Изобретение относится к области паяльного производства, в частности, к флюсам для пайки легкоплавкими припоями, и может быть использовано преимущественно при монтаже узлов радиоэлектронной аппаратуры.

Известен водосмывающий флюс 1, содержащий, вес. %:

Солянокислый гидразин2,0-4,0

Глицерин или этиленгликоль25,0-50,0

Этиловый спирт73,0-46,0

Флюс обладает сравнительно высокой активностью на меди (1,5-1,6 отн. ед) и серебряном покрытии (1,3-1,4 отн. ед), но образует остатки, вызывающие коррозию металлопокрытий и паяных соединений. Технологический флюс неудовлетворителен, поскольку в процессе пайки имеет место разбрызгивание припоя.

Наиболее близким по составу и достигаемому эффекту к предложенному является известный активный некоррозионный флюс 2 для пайки легкоплавкими припоями, содержащий, вес. %:

Сосновая канифоль3-30

Продукт частичного гидролиза желатины0,1-10 Органический растворитель Остальное

В этом флюсе канифоль является пленкообразующим компонентом, а также носителем активной составляющей - продукта частичного гидролиза желатины. Органический растворитель введен в состав флюса для придания ему жидкой консистенции.

Указанный флюс имеет повышенную активность по сравнению со спирто-канифольным и другими известными флюсами, что

10 позволяет его применять по механизированной пайки изделий радиоэлектронной аппаратуры (РЭА).

Однако этот флюс не является водосмываемым - остатки его удаляются с помо 5 щью спирто-бензиновой смеси или другими легковоспламеняющимисяжидкостями

(ЛВЖ),что загрязняет окружающую среду и затрудняет создание безотходной технологии процесса механизированной пайки лег20 коплавкими припоями.

Кроме того, трудность использования в пенной форме ограничивает область его применения. Переход на усоверщенствованные более

25 производительные: способы механизированной пайкой изделий РЭА требует создания технологичных активных некоррозионных флюсов, обеспечивающих пайку с применением широкой номенклатуры низкотемпера30 турных припоев.

Целью изобретения является создание флюса, обладающего высокими технологическими свойствами.

Поставленная цель достигается тем, что флюс дополнительно содержит водорастворимую соль фосфорноватистой кислоты при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Продукт частичного гидролиза желатины3-15 , Водорастворимая соль фосфорноватистой кислоты 0,001-0,1 Растворитель Остальное

Добавка водорастворимой соли фосфорноватистой кислоты в количестве 0,001 - 0,1 вес. % снижает поверхностное натяжение флюса, и следовательно, увеличивает его поверхностную активность, что проявляется в увели нии скорости смачивания поверхности паяемого металла и припоя и повышении вспениваемости флюса. При нагреве флюса под пайку соль фосфорноватистой кислоты проявляет свои восстановительные свойства, препятствуя повторному образованию окисных пленок, и способствует равномерному без разбрызгивания замещению флюса жидким припоем.

Образующиеся после пайки остатки флюса водорастворимы, не содержат смолообразных веществ и поэтому легко и полностью смываются даже холодной водой.

Введение в состав флюса водорастворимой соли фосфорноватистой кислоты в сочетании с взятыми компонентами и выбранное количественное соотношение компонентов обеспечивают повышение технологичности флюса путем улучшения его пенистости, водосмываемости остатков и исключения разбрызгивания припоя в процессе механизированной пайки при сохранении необходимой активности флюса.

Коэффициенты растекания различных низкотемпературных припоев при пайке с предлагаемым флюсом приведены в таблице.

Предлагаемый флюс при использовании его в усовершенствованных механизированных системах пайки «волной припоя благодаря своей технологичности и активности обеспечивает высококачественную пайку печатных плат и повышение скорости конвейера до 2-3 м/мин против 1 м/мин при пайке известными флюсами, благодаря чему повышается производительность пайки в 2-3 раза.

Флюс позволяет использовать промывочкую систему его. остатков после пайки за счет сокращения времени отливки по принципу замкнутой цепи и упростить операцию отмывки и исключить применение вспомогательных химических материалов. Это не только существенно удешевляет производственный процесс пайки печатных плат, но и обеспечивает экономное расходование воды путем ее многократного повторного использования, делает контроль за качеством сточных вод более эффективным и действенным.

Технология механизированной пайки с применением предлагаемого флюса является малоотходной и соответствует современным требованиям охраны окружающей среды.

Флюс не горюч, не токсичен, стабилен ри хранении и не снижает сопротивления золяции.

Примеры составов флюса, вес. %. Пример 1.

Продукт частичного гидролиза желатины3,0 Фосфорноватистокислый

натрий0,001

Растворитель - смесь воды, этилового спирта и глицерина (75:25: 5)Остальное

Пр им ер 2.

Продукт частичного гидролиза желатины5,0 Фосфорноватистокислый

натрий0,005

Растворитель - водаОстальное

Пример 3.

Продукт частичного гидролиза желатины7,5 Фосфорноватистокислый

натрий0,01

Растворитель - смесь воды и этилового спирта (75:25)Остальное

Пример 4.

Продукт частичного гидролиза желатины10,0 Фосфорноватистокислый натрий 0,03 Растворитель - вода Остальное Прим ер 5. Продукт частичного гидро12,5 лиза желатины Фосфорноватистокислый 0,06 натрий Растворитель - смесь воды и глицерина (90:10) Остальное Пример 6. Продукт частичного гидролиза желатины Фосфорноватистокислый натрий Растворитель - смесь воды, этилового спирта и Остальное глицерина (30:40:30) Примеры 7-12. Аналогично примерам 1-6, но вместо натриевой соли фосфорноватистой кислоты берется калиевая соль. Примеры 13-18. Аналогичные примерам I-6, но вместо натриевой соли фосфорноватистой кислоты берется аммониевая соль. Флюс нриготавливают следующим образом. В воде или предварительно приготовленном водно-органическом растворителе последовательно при медленном перемешивании растворяют продукт частичного гидролиза желатины, добавляют расчетное количество соли фосфорноватистой кислоты и перемешивают до полного растворения компонентов. Вода используется водопроводная (умягченная), лучше дистиллированная или деионированная (пропущенная через колонку с ионообменными смолами). Предложенный флюс позволяет упростить операции отмывки его остатков после пайки за счёт сокращения времени отмывки и исключения применения вспомогательных химических материалов. Формула изобретения Флюс для пайки легкоплавкими припоями, содержащий продукт частичного гидролиза желатины и растворитель, отличающийся тем, что, с целью повышения технологических свойств флюса, он дополнительно содержит водорастворимую соль фосфорноватистой кислоты при следующем соотношении компонентов, вес. %: Продукт частичного гидролиза желатины 3-15 Водорастворимая соль фосфорноватистой кислоты 0,001-0,1 Растворитель Остальное Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 139550, кл. В 23 К 35/362, 08.09.69. 2.Авторское свидетельство СССР № 460147, кл. В 23К 35/362, 10.04.73.