Это должен знать каждый радиолюбитель: разница между канифолью и флюсом

При пайке, в отличие от сварки, соединяемые поверхности не расплавляются для смешивания слоев с последующим отвердением, а остаются в неизменном твердом состоянии и расплавляется только дополнительно добавленный металл, который и соединяет между собой соединяемые поверхности. Эта добавка называется припой.

Для того, чтобы края соединяемых деталей хорошо сцепились друг с другом, нужно, чтобы они хорошо смачивались припоем. Достичь этого можно применяя различные флюсы: канифоль, бура и, так называемая, кислота.

Что необходимо знать о флюсе

Флюс – это вещество, которое облегчает процесс пайки. Оно удаляет окислы до спаивания деталей и во время лужения. Из-за высоких температур пайки реакция окисления ускорятся, и оксидный слой появляется быстрее на спаиваемых поверхностях. Флюс уменьшает этот процесс, а также смачивает поверхность, благодаря чему появляется эффект «поверхностного натяжения», и припой легче распределяется.

Выбор паяльной станции, как и поиск необходимого флюса для работ напрямую зависит от того, какую именно вы преследуете цель.

Например, для радиолюбительства подойдут низкобюджетные материалы. А вот для ремонта необходимо использовать безотмывочные вещества, тем более если дело касается BGA пайки.

Основные функции и свойства

Перед пайкой на контактах присутствуют окислы. Так как контакты состоят из металла они окисляются в окружающей воздушной среде. Этот химический процесс протекает постоянно, если поверхность металла не защищена каким-либо слоем лака или иного изолятора от воздуха.

Чтобы надежно и качественно припаять контакты друг к другу их необходимо предварительно залудить припоем. С этого этапа начинается одна из главных и ключевых функций флюса.

Основные функции флюса:

• быстрое удаление окислов с контактов при пайке;
• создание поверхностного натяжения при нанесении припоя на поверхности пайки;
• дополнительная защита места припаянного контакта от окружающей среды (воздуха или попадания влаги, антикоррозийность).

Почему так важен правильный выбор паяльного флюса? При выборе флюсов важную роль играют его параметры и заявленные свойства.

• остаточные эффекты (нужно отмывать остатки флюса или нет);
• сопротивление (Ом);
• рабочая температура;
• форма вещества (пастообразная, жидкая или твердая);
• выбросы при работе;
• стоимость.

Как мы можем заметить, этих факторов очень много. Например, форма флюса играет важную роль при выполняемой работе. Жидкая канифоль намного практичнее твердой, если вам необходимо сделать пайку нескольких десятков проводов. А вот пастообразный флюс при тонкой работе выигрывает у всех. Он не сильно растекается, его удобно дозировать. Однако использовать подобный флюс для пайки проводов не стоит, это экономически не выгодно.

Требования к флюсам

Так как флюсы имеют разные химические составы и предназначение, то и требования к ним могут быть разные. Например, для безотмывочных флюсов категорически не приемлема кислота. В некоторых отраслях электроники, таких как системы безопасности, медицинская и военная техника главные параметры — это их устойчивость во время эксплуатации к различным внешним факторам. И качество пайки это один из факторов надежности устройства. Особенно, если это касается SMD компонентов и BGA микросхем.

Особенности канифоли

Канифоль обладает высокими диэлектрическими характеристиками, при устойчивости к воздействию влаги. С парами этой смолы полученное соединение выходит надежным и прочным – испаряются оксиды на наружной поверхности металлов, и припой равномерно растекается в месте контакта.

Плюсы канифоли в таких качествах:

К недостаткам канифоли относят:

Выпускают несколько видов канифоли, каждая из которых лучше подходит для конкретных паяльных работ. Это средство для пайки выпускают в твердом, жидком или порошковом состоянии.

Жидкий состав продают во флаконах, снабженных кистью, для точечного нанесения.

Классификация по типу

Так как сфера применения паяльного флюса достаточно велика, то и по своему составу они отличаются. От химического состава зависит и цена, и выбросы при пайке.

Активные

К активным относят такие флюсы, которые имеют в своем составе кислоту. Кислота отлично удаляет окислы, ею очень удобно паять и залуживать различные металлические контакты. При пайке кислотой необходимо создать наиболее проветриваемые условия т.к. в процессе испарения выделяются ядовитые отходы, и они в первую очередь бьют не только по дыхательной системе, но и по слизистой. К тому же, нужно быть очень аккуратным при нанесении кислоты на место пайки и не допускать попадания на кожу или слизистые. 100% необходимость чистки участка пайки.

В большинстве случаев ремонта и радиолюбительской практике использование паяльной кислоты не оправдано. Многие радиолюбители учат новичков паять кислотой и это фатальная ошибка. Да, ею паять легче, но это крайняя мера. Использовать паяльную кислоту нужно только в крайнем случае. К ним относятся сильные окислы (последствия попадания влаги, и кстати в этом случае можно использовать активированный флюс) или же пайка разных металлов.

Кислотные флюсы не рекомендуется наносить на плату металлическими инструментами т.к. они со временем могут получить повреждения из-за действий кислоты. Тоже самое касается и жала паяльника. Чрезмерная пайка кислотой может повредить жало паяльника.

Бескислотные

К бескислотным флюсам относят нейтральные флюсы. Такие вещества не вступают в реакцию с местом пайки сразу при нанесении. Они не разъедают спаянные соединения. По цене это самые доступные вещества.

Антикоррозийные

Снижают возможную коррозию металлов после пайки.

Защитные флюсы

Этот тип флюсов позволяет защитить плату от окружающей среды и не допускает окисления контактов при эксплуатации электронного устройства.

Активированные

К такому типу относят вещества, которые очищают место соединения пайки. Не требуют смыва, но желательно после пайки удалять их остатки.

Назначение

Чтобы подготовить детали к накладыванию припоя, необходимо очистить их от частиц посторонних материалов – пыли, песка, воды. Кроме этого нужно удалить с поверхности пленку окислов, которая присутствует практически на всех металлах.
И если с первым условием легко справиться механически, при помощи напильника, надфиля, наждачной шкурки, то второе условие выполнить без применения химических составов затруднительно – окисная пленка очень быстро появляется на поверхности металла.

Вещества, удаляющие пленку и препятствующие образованию новой, называются флюсами, и самый эффективный из них – паяльная кислота. Она является активным флюсом, то есть при пайке химически воздействует на состав поверхности металла.

У профессионалов никогда не возникает вопрос – зачем нужна паяльная кислота, они отлично знают, что очень часто без нее невозможно выполнить поставленные задачи.

Паяльную кислоту применяют для следующих металлов:

• медь и ее сплавы;
• никель;
• железо;
• конструкционная сталь;
• сплавы цветных металлов.

Если медные или латунные детали с успехом паяют бурой, то припаять друг к другу заготовки из алюминия или стали возможно зачастую только с использованием паяльной кислоты. По завершению работ активный флюс обязательно смывают водой с небольшим содержанием щелочи.

Кислоту покупают в магазинах, или делают самостоятельно, используя химические реагенты. Хотя приобретение исходных материалов может обойтись и дороже, чем готовый к применению флюс.

По состоянию

Флюсы бывают разными по форме и состоянию. Есть твердые, жидкие и пастообразные. В целом они почти полностью различаются по своим параметрам и свойствам.

Жидкие

Жидкие флюсы уже имеют лучше свойства по сравнению с твердыми. Их намного проще наносить и существенно сокращается время пайки.

Кстати, после покупки в магазине, сразу проверяйте плотность закрытия крышки, иначе она может разлиться. В магазинах бывает крышки не плотно закрывают, чтобы канифоль не присыхала к флакону.

Твердые

К твердым относится самая обычная канифоль, паяльный жир. Достоинство таких флюсов — это цена. Кстати, таблетки аспирина – это тоже вполне себе твёрдый флюс.

Активный жир относится к твёрдым потому, что его не получится также эффективно нанести кисточкой, как жидкую канифоль. К тому же, жир все равно имеет более плотную структуру.

Пастообразные

Жидкие и твердые флюсы не рекомендуется использовать в BGA пайке. Они сильно кипят, и для поверхностного монтажа есть пастообразные флюсы.

Слишком дешевые флюсы ужасно паяются. Еще одно неоспоримое преимущество пастообразности — это то, что можно использовать шприцы с тонкими иглами (острый наконечник иглы нужно срезать), тем самым очень точно дозируя порцию флюса, и не размазывая его по всей плате. К тому же, отмываются просто и некоторые из них допустимо не смывать вообще (которые используются в BGA пайке, где в принципе чистка очень затруднительна). Лучшее нанесение пастообразного флюса – это шприц. Вы можете точно и экономно делать дозировку флюса при помощи шприца. Достаточно простого аптечного шприца, острую часть иглы спиливаем и можно свободно сделать длину дозатора как вам удобно. К тому же, металлическая игла не деформируется от высокой температуры так, как кисточка и можно смело добавлять флюс в процессе паяльных работ.

Удобное нанесение пастообразного флюса – это еще один плюс в копилку преимуществ пастообразных веществ.

Пастообразными флюсами можно паять и провода, и DIP радиодетали и контакты, но это не очень экономично. Если вам нужно паять много проводов, то для этого подойдет самая обычная жидкая канифоль.

Кстати, флюсы бывают в составе многих припоев и паяльных паст. С подобным припоем работать проще и быстрее.

Виды паяльных жал никелированных

• Жало в форме иглы – им паяют очень маленькие радиодетали, такие как SMD. При осуществлении ремонта телефонов такое жало незаменимо. Оно применяется на платах с высокой плотностью монтируемых деталей.
• Жало-лопаточка – применяется для осуществления выпаивания и в случаях монтажа крупных радиодеталей. Им работают с многовыводными микросхемами.
• Жало в форме капли – им удобно переносить припой с канифолью к месту паяния, что приводит к повышению качества работы.
• Жало с изогнутой формой – чаще всего им отпаивают радиодетали, находящиеся в медной оболочке, чтобы на плате не оставался лишний припой. Оно может применяться и для обычной пайки. Паяльник нагревается до температуры 290-300 С.

Читать также: Сталь с345 и 09г2с одно и тоже

Работая с паяльником, необходимо всегда содержать его в идеальной чистоте. Новые паяльные жала обычно обрабатывают с помощью молотка, чтобы на его поверхности образовались мелкие зазубрины. Впоследствии их аккуратно подравнивают напильником, чтобы придать жалу наиболее правильную форму.

Затем жало следует залудить, используя припой с канифолью. То есть покрыть тонким слоем припоя, обмакнув его в канифоль.

Нужно ли вообще чистить платы после пайки от остатков флюса

В целом, желательно чистить плату после пайки, если речь идет не о защитных флюсах. Если вы паяли кислотой – то это вообще обязательно.

Иногда даже требуется почистить место пайки от канифоли. И не только для красоты, но и для того чтобы убедиться, что нет лишнего припоя на контактах из-за которого на плате может случиться короткое замыкание.

Удаление остатков

Для чистки платы после пайки отлично подходят такие средства, как бензин «Калоша», изопропиловый спирт, Flux Off и уайт-спирит. А еще можно использовать медицинский спирт или водку, но они само собой, чистят намного хуже.

Чистку можно делать только в проветриваемом помещении!

Используйте небольшую баночку с маленьким отверстием (или дозатором) для хранения бензина, чтобы не приходилось постоянно открывать и закрывать бутылки. Например, можно использовать бутылочку от перекиси водорода.

А еще продаются вот такие специальные бутылочки с разными иглами. При помощи них очень удобно дозировать чистящее средство.

Достаточно будет наклонить емкость, и небольшой дозировкой очищающего средства пройтись по электронной плате.

Плату удобно чистить при помощи ватных палочек, дисков или обычной зубной щеткой.

Не рекомендуется чистить остатки пайки водой, даже если это разрешает производитель. Смесь воды и остатков флюсов очень плохо сушатся. Особенно если речь идет о BGA.

Водные растворы и подручные средства

К воде нужно добавить 16% ортофосфорной кислоты с плотностью 1,7 г/мл и 3,7% этанола. Флюс применяют для пайки стальных, медных сплавов, драгоценных металлов. Промывать рабочую зону по окончании следует водой.

Можно приводить еще много составов с разными пропорциями компонентов. Способы приготовления зависят от конкретных рабочих потребностей и условий пайки.

Если появилась срочная нужда спаять что-то на удаленной даче, где вообще ничего купить невозможно, то пригодятся экстремальные советы. Например, растворить аспирин в одеколоне или нашатырь в глицерине.

Можно использовать салициловый спирт, фруктовый сок (в нем есть природные кислоты) и растительное (желательно оливковое) масло. Конечно, на детали образуется налет, нагар, но, в крайнем случае, эти советы помогут выйти из положения.

Специалисты по пайке часто готовят флюсы самостоятельно, поэтому рецептов составления растворов довольно много. Однако всегда моно купить готовые препараты. Производители поставляют их на рынок с избытком.

Обзор флюсов

Рассмотрим наиболее популярные флюсы для пайки радиодеталей и металлов.

Канифоль

Канифоль – это самый простейший флюс. Некоторые начинающие путаются в определениях, и разделяют понятие «флюс» и «канифоль». Это тоже самое. Канифоль является флюсом. Добывается из древесной смолы.

Недостатки – плохое лужение сильно окисленных контактов и недостаточное поверхностное натяжение припоя.

Канифоль можно смело использовать для пайки DIP радиодеталей, проводов и самодельных печатных плат.

Еще одна разновидность канифоли – жидкая.

У жидкой канифоли тоже самое применение, как и у твердой, только её ещё и просто наносить.

Даже не пытайтесь заправить шприц жидкой канифолью. Она высохнет в игле буквально за пару минут.

Еще продаются так называемые карандаши с канифолью. С одной стороны, их удобно использовать припайке солнечных панелей. С другой стороны, их главный недостаток – это то, что они протекают. Такие «карандаши» не рекомендуются к покупке.

Паяльный жир

Отличается от канифоли составом. Жир более мягкий, легче смывается. Преимущества и недостатки в плане пайки в целом те же, что и у канифоли. Однако жир намного легче удаляется с платы. К тому же, спиртоканифоль может оставить следы на одежде, и ее остатки будут прилипать к поверхностям. А у жира такого нет.

Так же разделяется на активный (в составе есть кислота) и нейтральный. Активный можно наносить зубочистками. К недостаткам жира можно отнести то, что при нагреве он сильно растекается. Это может вызывать трудности при его нанесении на места пайки и спаиваемые детали.

ЛТИ-120

Пример хорошего активированного флюса.

Паяльная кислота

Не применять для пайки радиодеталей. Только для пайки углеродистых сталей, меди, никеля и их сплавов. И то с при острой необходимости.

Ортофосфорная кислота

Применяется для очистки от ржавчины, а также во время пайки сильно окисленных соединений и металлов. Крайнее средство, если все остальные флюсы не помогают.

Ацетилсалициловая кислота

У радиолюбителей старой школы аспирин служил в качестве хорошего флюса, которым можно залудить некоторые сильно окисленные участки пайки. Не рекомендуется паять такими веществами. Выбросы очень токсичные. К тому же, тщательная чистка платы после паяльных работ обязательна.

Ф-38Н

Для пайки нихрома, константана, берилловой и алюминиевых бронз. А также подойдёт для коррозионно-стойких сталей. Очень высокоактивен.

Канифоль-гель

Из преимуществ можно отметить следующее: не высыхает, имеет примерно те же свойств, что и ЛТИ-120, можно не смывать. А ещё этот гель не дорого стоит.

ТТ индикаторный флюс-гель

Не рекомендуется к покупке, особенно если вы будете ремонтировать технику (например, паять USB разъемы или менять микрофоны). Если остатки флюса не обесцветятся после пайки, то они будут разрушать контакты. Поэтому, если вы решились паять этим флюсом, то не забывайте контролировать его состояние после пайки.

Флюс MARTIN

Отличный вариант для BGA пайки. Мало дымит и хорошо паяется.

Отечественный вариант для BGA — Interflux (интерфлюкс) IF 8300

RMA-223

Это флюс хорошего качества для SMD и BGA монтажа, немного уступает MARTIN-y. При этом у него приемлемая цена как для радиолюбителей, так и для сервисных src=»https://tyt-sxemi.ru/wp-content/uploads/2021/03/flyus-dlya-pajki-rma-223-dlya-bga.jpg» class=»aligncenter» width=»529″ height=»172″[/img] Не требует смывания остатков после пайки. И чаще всего его подделывают.

Оригинальные флюсы VS подделки

Производители паяльных флюсов предлагают много различных вариантов своей продукции. Конечная цена формируется используемыми веществами, гарантиями от производителя, исследованиями и испытаниями, а также безопасность при пайке.

Существуют производители, которые производят паяльные флюсы много лет и продают по всему миру (например, Amtech). А есть и подделки таких флюсов. Обычно подделки продаются в радиомагазинах и интернет площадках. Такие флюсы намного дешевле оригиналов. Если оригинал стоит условные 7000 рублей за 100 мл, то подделка может стоить и 1000 за 100 мл, и даже 500. Подделки могут производиться подпольно, что в свою очередь сказывается на качестве и безопасности готовой продукции.

Если вы думаете, что паять дорогими флюсами абсолютно безопасно – то это далеко не совсем так.

В составе некоторых флюсов присутствуют различные активаторы, которые при попадании на слизистые, внутрь организма или при чрезмерной пайке в непроветриваемом помещении могут нанести непоправимый вред здоровью. Поэтому при пайке не забывайте проветривать помещение и делать перерывы. Отличие от подделок – это то, что производитель пишет истинный состав своей продукции. Вы можете быть уверенные хотя бы в том, что именно входит в состав флюса. Проверить состав подделки самостоятельно очень трудно, поскольку доступная информация не может быть достоверной. Статья-обзор подделок паяльных флюсов на Хабре.

Хорошая подделка RMA-223

Этот вариант флюса был куплен в специализированном магазине по ремонту мобильной техники.

Плохая подделка RMA-223 с AliExpress

На AliExpress часто продают вот такие тюбики с якобы RMA-223. И цена обычно не выше нескольких долларов за 4 тюбика. Это отвратительная копия. Плохо собирает припой, дымит и имеет н понятный состав. Даже обычный паяльный жир выглядит на фоне этого флюса качественным материалом для BGA и SMD пайки (хотя он для этого почти не подходит).

Для сравнения фото разных «копий» RMA-223.

Как приготовить флюс самостоятельно

В интернете есть много рецептов приготовления домашнего варианта флюса, но все они в любом случае уступают своим заводским аналогам по все параметрам, в том числе и цене.

Примеры использования флюсов и пайка припоем ПОС различных металлов

Разнообразное количество флюсов обусловлено различными требованиям и температурами пайки. К некоторым металлам нужен свой подход к пайке и лужению. Пайка бывает как низкотемпературной, так и высокотемпературной.

Чёрные металлы

Такие металлы обычно паяются при помощи хлорида цинка или же хлорида аммония.

Пайка электротехники (DIP, BGA, SMD, платы и провода)

Как было сказано на странице выше, основные требования к флюсам при пайке электроники и электротехники — низкий ток утечки и отсутствие коррозионной активности. Канифоль, паяльный жир, ЛТИ-120, ФЭКТ, RMA-223 и т.п.

Алюминиевые сплавы

Алюминий может легко паяться и канифолью и ЛТИ-120, но это в случаях небольших контактов. Если поверхность пайки слишком велика — лучше использовать флюсы на основе кислоты. Например, это может быть ортофосфорная кислота.

Нержавеющая сталь

Для пайки нержавеющей стали точно так же может подойти ортофосфорная кислота.

Флюсы для высокотемпературной пайки

Для более высокотемпературной пайки (порядка 800—1150ºC) подходит борная кислота, бура и им подобные примеси. Используемый припой это обычно медно — цинковый и серебряный.

Когда и, что лучше паять с канифолью, а когда с кислотой или бурой?

При пайке, в отличие от сварки, соединяемые поверхности не расплавляются для смешивания слоев с последующим отвердением, а остаются в неизменном твердом состоянии и расплавляется только дополнительно добавленный металл, который и соединяет между собой соединяемые поверхности. Эта добавка называется припой.

Для того, чтобы края соединяемых деталей хорошо сцепились друг с другом, нужно, чтобы они хорошо смачивались припоем. Достичь этого можно применяя различные флюсы: канифоль, бура и, так называемая, кислота.

Как правильно выбрать флюс

Например, для начинающих электронщиков отлично подойдет самая обычная канифоль. Она дешевая, не такая токсичная, да и поможет приобрести начальные азы ремесла. Так же подойдет для пайки проводов, особенно если вам нужно припаять не один десяток. Жидкая канифоль удобная в нанесении на многожильные провода. Она полностью обволакивает спаиваемые контакты.

Для радиолюбителей и начинающих электронщиков, можно попробовать жидкую канифоль и пастообразный флюс RMA233. Опционально можно добавить к этому ЛТИ-120, как усиленную версию канифоли.

Так же если вам надо паять много проводов и DIP контактов, то жидкая канифоль или ФКЭТ — это очень хороший выбор. Во время пайки вы контролируете процесс и если что-то не пропаяется, то можете снова нанести флюс и пройтись паяльником. Не высокая цена, характер работы и массовость не оставляют конкурентов другим флюсам.

Канифольные спиртовые смеси малопригодны для тонкой работы и ремонта. Да, ими можно паять, но качество и скорость работы сильно ухудшаются. К тому же результат пайки выглядит не очень красиво. А в процессе работы наблюдается сильное кипение.

Если вы решили заниматься ремонтом и SMD пайкой, то лучше всего использовать пастообразные флюсы. Для таких работ хорошо подойдет RMA223 и ему подобные в ценовой категории. Таким флюсом можно паять и радиодетали, и разъемы (пайка SIM разъемов, micro USB) и шлейфа.

Для BGA пайки требования к флюсам намного выше остальных.

И будет сложно понять, что именно послужило повторной поломке – сам чип, другая неисправность, механическое повреждение или же качество припоя.

Поэтому, лучше всего приобретайте для такой работы флюсы с хорошими отзывами. Да, такие флюсы могут стоить и по 2000 и по 8000 за 100 мл и даже за 50 мл, но это цена за высокое качество и гарантию от производителя. Например, флюс MARTIN или флюсы Interflux. Конечно, такими дорогими флюсами не стоит паять провода или простые конструкции, ремонты. Эти продукты позволяют исключить из большого списка вероятной повторной неисправности плохую пайку, сопротивление и коррозию.

Из чего состоит

В общем случае паяльной кислотой называют хлорид цинка, однако состав применяемых на практике веществ несколько отличается. Чаще всего пайка производится при помощи препаратов на основе соляной или фосфорной кислоты с добавлением растворителей.

Концентрированная соляная кислота неприменима, поскольку разъедает металл. Для электронных схем кислотные вещества не используют, проводя пайку при помощи канифоли или выбирая другой неактивный флюс.

Одним из универсальных видов жидкого флюса можно считать паяльную кислоту ФЦА, производимую предприятиями химической промышленности.

В состав этого препарата входит:

• хлоридов цинка;
• нашатырь (хлорид аммония);
• соляная кислота;
• очищенная от примесей вода.

В домашних условиях паяльную кислоту делают, растворяя в соляной кислоте цинк. Чтобы получить удовлетворительные результаты, необходимо знать, как нужно паять паяльной кислотой металлы и сплавы, а также строго соблюдать правила безопасности при работе.

Безопасность

При работе с паяльными флюсами нельзя наносить их руками без перчаток. Данные вещества имеют в своем составе ядовитые химические компоненты, особенно кислотные материалы. Так же при пайке необходимо соблюдать дистанцию, не дышать парами от флюса. Категорически не допускать попадания флюса на слизистые или внутрь организма. Это касается и выбросов. После работы необходимо умыться, ибо от паров флюса могут остаться микроэлементы на поверхности кожи. Нельзя делать приемы пищи при пайке. Желательно иметь вытяжку с угольным фильтром и проветриваемое помещение.

Хранение

Хранить флюсы лучше всего в темном помещении без попадания солнечных лучей. Например, можно использовать небольшую коробку. Так же каждая емкость должна быть изолирована друг от друга. Температурные условия хранения в среднем комнатные – около 20-25 градусов. И конечно же, к таким веществам не должно быть доступа у детей.

Флаконы с жидкими флюсами нужно плотно закрывать, чтобы ничего не высохло. Но не «намертво», чтобы колпачок не приклеился к флакону.

Срок годности

Также не стоит забывать и о сроках годности флюсов. Флюс может потерять свои свойства по истечению срока годности (станет более сухим, в случае с пастообразным, или менее эффективным в плане удаления окислов, если речь идет об активированном флюсе).