Флюс для лужения и пайки Советский патент 1983 года по МПК B23K35/362 

1

Изобретение относится к паяльному производству, в частности к составам флюсов для пайки легкоплавкими припоями, применяемыми при пайке преимущественно меди с нанесенным никелевым покрытием для монтажа узлов и блоков радиоэлектронной аппаратуры.

Известен флюс 1 -для лужения неблагородных металлов следующего состава, весХ: Глицерин84-96

Фосфорная кислота2-10

Поливинилпиролидон низкомолекулярный2-6

Недостатком, известного состава является коррозионность флюса (наличие в составе свободйойкислоты), трудность отмывки остатков флюса после пайки (очистка после пайки от остатков флюса производится в горячей воде, нагретой до 50-60°С с добавлением моющих веществ типа ОП-7).

Известен также флюс 2 для пайки следующего состава, вес. %:

Этиле.нгликоль7,5-40

Органический

растворитель1-70

Маленоновый ангидрид 18-75

В качестве растворителя может быть использована вода.

Недостатком указанного флюса является наличие в его составе малеинового ангидрида, который в условиях пайки разла5 гается на активные кислотные остатки, что может послужить причиной утечки тока между изолированными токоведущИми дорожками печатных плат в жестких условиях эксплуатации, а также сложная нология его изготовления.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является флюс 3 для низкотемпературной пайки следующего состава, вес. ч.:

Эфир фосфорной кислоты и сп«ра (сорбитол или маннит)10

Полиэтиленгликоль90

В этом составе эфир фосфорной кислоты и сорбитола (или маннита) - носитель активной составляющей, пол и этиле нгл и коль20растворитель.

Недостатком этого водорастворимого флюса является то, что он не обладает достаточной активностью при .пайке меди с нанесённым никелевым покрытием.

Цель изобретения - повышение активности флюса при пайке деталей с нанесенным никелевым покрытием и снижение коррозионного воздействия на паяемые материалы.

Поставленная цель достигается тем, что флюс для лужения и пайки, содержащий эфир, получаемый взаимодействием фосфорной кислоты и спирта, органический растворитель, в качестве спиртового компонента эфира содержит оксиэтилированные спирты жирного ряда с числом атомов, углерода при следующем соотношении компонентов, вес. °1о:

Фосфорнокислый эфир

оксиэтилированных спитов

жирного ряда с числом

атомов углеродаСу-C,s 10-35

Органический

растворитель65-90

Применение фосфорнокислых эфиров оксиэтилированных спиртов позволяет значительно снизить поверхностное натяжение расплавленного припоя в процессе лужения или пайки и тем самым интенсифицировать процесс. Кроме того, сочетание оксиэтиленовых радикалов и фосфорнокислых групп в молекуле эфира способствует ослаблению хемосорбционных связей окисной пленки паяемых металлов с самим металлом и, тем самым облегчает процесс растворения окислов в среде флюса. Остатки флюса легко смываются водой или органическими растворителями, например, этиловым спиртом.

Флюс приготавливают обычным смешиванием применяемых компонентов.

Пример. Приготовлены четыре состава предлагаемого флюса и флюса-прототипа. Флюсующую активность флюсов оценивают по площади растекания 0,1 г навески припоя ПОС 61 при температуре пайки 260- 10°С на медной подложке 25X25X1,0 мм

и на подложке из меди с никелевым покрытием.

Коррозионность остатков флюсов оценивают визуально по изменению внешнего вида металлической подложки после квазипайки, хранящейся в нормальных условиях в течение месяца.

В первой испытуемой группе образцов остатки флюса после квази-пайки не удалялись, а во второй i- удалялись.

При этом некоррозионными считают те составы флюсов, которые не изменяют внешнего вида испытуемой подложки и своих остатков в процессе испытаний. Минимальная площадь растекания навески припоя в условиях квази-пайки, указывающая на способность флюса оптимизировать процесс пайки, равна 36 мм.

В таблице представлены примеры выполнения флюса и результаты испытаний.

Из полученных испытаний видно, что состав флюса оптимизирует процесс пайки и не вызывает коррозии паяемых поверхностей.

Таким образом, использование в данном составе флюса для лужения и пайки, преимущественно никелевых поверхностей, в качестве спиртового компонента эфира оксиэтилированные спирты жирного ряда с числом атомов углерода ,5 позволяет оптимизировать процесс лужейия и пайки легкоплавкими припоями, не оказывая коррози0 онного воздействия на паяное соединение, что дает возможность создания надежной аппаратуры в микроминиатюрном исполнении с заменой серебра.

Технико-экономический эффект по сравнению с прототипом достигается путем замены серебряного покрытия на никелевые и его сплавов, а также путем улучшения качества паяного соединения.

Наименование компонентов

фосфорнокислый эфир оксиэтилированного спирта жирного ряда фракции

Плошадь растекания навески ПОС-61, мм2

Меди, никелированной гальваническимспособом

Формула изобретения

Флюс для лужения и пайки, содержащий

эфир, получаемый взаимодействием фосфорной кислоты и спирта, органический растворитель, отличающийся тем, что, с целью повышения активности флюса при пайке деталей с никелевым покрытием и снижения коррозионного воздействия на паяемые материалы, он в качестве спиртового компонента эфира содержит оксиэтилированные спирты жирного ряда с числом атомов углерода ,5 при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Фосфорнокислый эфир оксиэтилированных спиртов жирного ряда с числом атомов углерода С,-С,510-35 Органический растворитель 65-90.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 710794, кл. В 23 К 35/362, 09.06.78.

кл. В 23 К 35/34, 25.12.79 (прототип).