Флюсы и разбавители

Рекомендации по выбору флюсов

Компания Balver Zinn выпускает широкую линейку жидких флюсов под брендом Cobar. Имеются как универсальные флюсы, так и специально разработанные под задачи определенной отрасли или даже конкретного производства. Для более легкого ориентирования в многообразии флюсов приводим общую техническую информацию по их видам и свойствам.

Жидкие флюсы для волновой и селективной пайки представляют собой раствор пленкообразующей основы, активаторов и различных добавок.

В качестве растворителей применяются:

Спирты в различных комбинациях (обычно этанол и изопропанол).

• Преимущества: такие флюсы, как правило, дают более надежную пайку.
• Недостатки: большое содержание ЛОВ (летучих органических веществ), большая растекаемость по поверхности.

Смесь воды (15–40%) и спиртов (флюсы с пониженным содержанием ЛОВ).

• Преимущества: пониженное содержание ЛОВ и умеренная растекаемость по поверхности.
• Недостатки: требуется хороший предварительный нагрев плат.

Вода (флюсы на водной основе). 

• Преимущества: не содержат ЛОВ, мало растекаются по поверхности, большой срок хранения, низкая цена.
• Недостатки: требуется очень хороший предварительный нагрев плат, не самая надежная пайка (большая гигроскопичность остатков флюса и больше вероятность коррозии).

Следует отметить, что из приведенных выше преимуществ и недостатков состава растворителей не следует категорических ограничений на применение флюса. Эту информацию в первую очередь надо учитывать для проработки технологического процесса. 

Наиболее распространена классификация флюсов по стандарту IPC-ANSI-J-STD-004.

В очень упрощенном виде эта классификация выглядит следующим образом:

• По составу основы.
• RO — канифоль;
• RE — синтетические смолы;
• OR — различные органические соединения (например, низкомолекулярные кислоты).
• По активности. Применяются специальные методы для оценки воздействия флюса на поверхность медного зеркала (без оплавления), коррозионное воздействие остатков флюса на припой и медную пластину (после оплавления), поверхностного сопротивления изоляции и электрохимической миграции (после оплавления).
• L — медное зеркало не повреждено, признаков коррозии после оплавления нет. Пайка без отмывки соответствует требованиям по поверхностному сопротивлению изоляции и электрохимической миграции.
• M — повреждено менее 50% площади медного зеркала, незначительные признаки коррозии после оплавления. Пайка без отмывки может не соответствовать требованиям по поверхностному сопротивлению изоляции и электрохимической миграции.
• H — повреждено более 50% площади медного зеркала, значительные признаки коррозии после оплавления. Пайка без отмывки не соответствует требованиям по поверхностному сопротивлению изоляции и электрохимической миграции.
• По общему содержанию ионов галогенов во флюсе до оплавления (% по весу в твердых составляющих флюса, без учета растворителя).
• 0 — менее 0,05%;
• 1 — 0,05% и более.

Такая условная классификация позволяет лишь приблизительно оценивать свойства флюсов с точки зрения обеспечения хорошей паяемости. Способность удалять с поверхности окислы металлов — важнейшее свойство флюсующих составов. При этом для хорошей пайки по окисленным поверхностям совсем не обязательно требуются флюсы с высокой активностью (H). При выборе флюсов и проработке технологического процесса также следует учитывать, что, как правило, за редкими исключениями верны следующие положения:

• Спиртовые флюсы более надежны в применении.
• Флюсы для волновой пайки значительно отличаются от флюсов для селективной пайки. 
• Флюсы RO легче отмыть, чем RE.
• Остатки RE-флюсов менее склонны вызывать коррозию, так как остатки данных флюсов более устойчивы к воздействию влаги.
• Отсутствие отмывки предпочтительнее, чем некачественная отмывка RO- и RE-флюсов. 
• Большинство NC (безотмывочных) флюсов после нанесения на паяемые поверхности должны быть подвергнуты действию высоких температур (порядка +200 °C и выше), чтобы их остатки удовлетворяли требованиям по поверхностному сопротивлению изоляции и электрохимической миграции.

Рекомендуем к рассмотрению семь марок флюсов Cobar под различные технологические задачи:

• 327-SEL (ROL0). Специально разработан для процессов селективной пайки ответственной электроники. Даже не полимеризованные остатки флюса не вызывают коррозию. Несмотря на свою безотмывочную формулу, остатки флюса могут быть легко удалены в большинстве отмывочных растворов.
• 94-SEL (REL0). Флюс с пониженным содержанием ЛОВ для селективной пайки. Содержит порядка 20% деионизированной воды для уменьшения растекания. Специально разработан для устранения дефекта пайки «шарики припоя». Сочетание оптимальной производительности и надежности пайки. Хорошо подходит для применения в производстве автомобильной электроники.
• 390-RX-HT (REL0). Для волновой пайки ответственной электроники. Повышенная температурная устойчивость. Низкое содержание твердых веществ.
• 390-RO-HT (ROL0). Новый флюс волновой пайки ответственной электроники. Несмотря на свою безотмывочную формулу, остатки флюса могут быть легко удалены в большинстве отмывочных растворов. Низкое содержание твердых веществ.
• 323-ITM (REL1). Универсальный флюс для высокопроизводительной волновой пайки на массовом производстве. Хорошо подходит для систем пенного и распылительного флюсования. Низкое содержание твердых веществ.
• 327-B (ROL0). Для волновой пайки ответственной электроники. Несмотря на свою безотмывочную формулу, остатки флюса могут быть легко удалены в большинстве отмывочных растворов.
• 312-FCA (REH1). Для высокопроизводительной волновой пайки низкокачественных компонентов на массовом производстве. Хорошо подходит для систем пенного и распылительного флюсования. Высокое содержание твердых веществ (15%). Матовая поверхность паяных соединений. Обеспечивает пайку просроченных (окисленных) компонентов с плохой паяемостью.

Особенность применения	Спиртовые флюсы	Флюсы с пониженным содержанием ЛОВ	Водные флюсы
Совместимость с покрытием OSP	4	4	5
Совместимость с покрытием Ni/Ay	4	4	5
Совместимость с покрытием Ag/Pg	4	4	5
Совместимость с покрытием Ni/Pg	4	4	5
Совместимость с покрытием Ag	4	4	5
Совместимость с покрытием Sn	4	4	5
Бессвинцовый процесс	4	5	5
Пенное флюсование	4	5	1
Спрей-флюсование	5	5	5
Умеренный преднагрев	4	3	2
Короткое время контакта с припоем	3	3	5
Сокращение пропусков точек пайки	4	4	5
Уменьшение тенденции образования перемычек	5	3	3
Внешний вид изделий после пайки	4	4	5
Пригодность изделий для последующего электрического контроля	3	4	4
Пригодность для последующего нанесения защитных покрытий	4	5	3

Примечание

5	Разработан именно для этой цели
4	В целом пригоден для этой цели
3	Использование возможно, но это не лучший выбор
2	Чаще всего не используется для этой цели
1	Неверный выбор