Нужно ли смывать канифоль после пайки?

Очистка плат от канифоли после пайки

Автор: Игорь

Дата: 25.12.2018

  • Статья
  • Фото
  • Видео

Технология пайки предполагает использование 2 компонентов, дополняющих свойства друг друга. Перед началом процесса соединяемая поверхность обрабатывается флюсом, который снимает поверхностное напряжение припоя, растворяет окисную и сульфидную пленку непосредственно перед самой пайкой. В качестве широко применяемого флюса используются канифоль, составы на ее основе, а также кислотные аналоги. В зависимости от основы, флюс может негативно влиять на последующие свойства соединения, разрушая соединенный металл. В этом случае необходимо знать, чем смыть канифоль после пайки.

Поскольку в производстве и для частного использования применяют большое количество сплавов для пайки, то и флюс подбирается соответствующий. Существуют универсальные марки растворителей. Не требующие смывки разновидности могут входить непосредственно в состав припоя. В остальных случаях вопрос, чем смыть флюс после пайки, остается актуальным.

Классификация флюсов (канифоли) по степени активности

Содержание названий, основных характеристик флюсов можно найти в стандарте IPC/ANSI-J-STD-004. Согласно стандарту, они подразделяются на 6 групп активности (по процентному содержанию галогенов). Каждая из них включает 3 категории:

  • канифольные (RO);
  • синтетические смолы (RE);
  • органические (OR).

Чтобы узнать, чем отмыть канифоль после пайки, нужно ли это делать, опишем специфику их работы. Каждый вид флюса содержит галогены. Активные элементы с 7 электронами на орбите и активно присоединяющие к себе один электрон для завершения оболочки. В нормальных условиях флюсы не слишком активно влияют на поверхность металлов, но в сложных (высокая влажность и t) — они запускают процесс коррозии.

Неактивные флюсы содержат малое количество вещества на момент окончания пайки. Они могут принадлежать ко всем 3 категориям. Этот вид используется в случаях, где затруднена смывка материала после окончания пайки. Содержание твердых частиц включает не более 5%. Эти реактивы могут входить в состав трубчатых припоев.

Используя эти флюсы, не возникает вопросов, чем убрать канифоль. Изготавливаются они на основе органических кислот и растворителей, которые создают анизотропную смесь. Этот вариант высокоактивен, но при высоких t нагрева он испаряется вместе с растворителем. Преимущества:

  • практически нулевой остаток в сравнении с канифольными флюсами;
  • инертность остаточного вещества при любых условиях эксплуатации;
  • остатки легко смываются.

Недостатком можно считать низкую t, стойкость раствора при работе, что ограничивает технологические возможности.

К ним относятся канифоль и смолы. Изначальная низкая активность этих веществ повышается за счет использования активаторов. При взаимодействии разрушаются химические связи основного компонента с выделением более простых веществ. Но при охлаждении происходит обратный процесс, характеризующийся высоким уровнем электропотенциала. Активные соединения оказывают разрушающее действие как в сложных, так и в нормальных условиях. При выборе флюса нужно знать, чем отмыть канифоль с платы, и есть ли техническая возможность сделать это.

Стабильные флюсы при высоких температурах пайки (в сравнении с органикой). Остатки хорошо удаляются, но само соединение обладает низкой механической прочностью и хрупкостью. Использовать ее рекомендуется для изделий, эксплуатирующихся в нормальных условиях, в других случаях необходимо убрать канифоль методом смывки.

Флюсы с уникальными свойствами, поскольку при их изготовлении есть возможность регулировки процесса активации тех или иных характеристик (пластичность, прочность и т. д.). Имеют больше плюсов, чем недостатков. В частности, после окончания плавления остатки флюса резко меняют свои электрические свойства, что позволяет использовать их для печатных плат. Они также хорошо переносят влагозащитное покрытие. Единственным минусом является плохая смывка, хотя большинство флюсов этого не требуют. Используются в промышленных масштабах.

Очистка платы после пайки в ультразвуковой ванне

Рекомендации и способы очистки канифоли

Важно! Промывку платы от канифоли нужно делать до полной сборки с разъемами, энкодерами, датчиками, кнопками и т. д.

Самым распространенным флюсом, применяемым в домашних условиях, является канифоль. При сложных условиях эксплуатации, она требует смывки с поверхности. Чем смыть канифоль с платы в таких случаях?

К самому простому способу можно отнести спирт 96% или авиационный бензин. После процесса пайки наносим его на поверхность тряпочкой или кисточкой, в зависимости от конструкции изделия и формы шва, и смываем.

Также можно дозировать ее использование, делая слой нанесения тонким и аккуратным. Для этого нужно растворить измельченную канифоль в спирту, сделав насыщенный раствор, и перед пайкой обрабатывать поверхность.

Еще одно средство, чем очищают дорожки плат от канифоли — ацетон. Испаряется быстро, не оставляет разводов и эффективен.

Заключение

При пайке радиоэлектроники канифоль все еще остается актуальной, несмотря на большое количество изобретенных синтетических флюсов. Чем убрать канифоль с платы? Исключить ее влияние на поверхность можно 2 способами: использовать спирт или ацетон или наносить вместо чистого вещества насыщенный спиртовой раствор.

Мыть или не мыть — вот в чем вопрос

До сих пор одной из самых спорных тем в производстве электроники остается вопрос отмывать остатки флюсов после пайки или не отмывать? Увеличение степени интеграции компонентов приводит к постоянному уменьшению зазоров под корпусами компонентов, использование современных флюсов для пайки с низким содержанием твердых веществ и на синтетической основе требуют применения высокотехнологичных, сложных и дорогостоящих процессов отмывки печатных узлов после пайки. Всегда ли не удаленные остатки флюса могут приводить к катастрофическим последствиям в процессе эксплуатации аппаратуры? На эти и многие другие вопросы мы постараемся дать ответ в настоящей статье.

Основная функция отмывки печатных узлов — удаление остатков флюса, которые в процессе эксплуатации электронной аппаратуры могут оказать негативное воздействие на надежность печатных узлов, препятствуют нанесению влагозащитных покрытий, затрудняют выполнение электрического контроля, а также ухудшают внешний вид изделий. В современной технологии сборки печатных узлов наибольшее распространение получили процессы с применением флюсов, не требующих отмывки после пайки. К таким флюсам в соот- ветствии с международным стандартом J-STD-004 относятся канифольные слабо активированные флюсы, флюсы с низким содержанием твердых веществ и флюсы на органической основе. Такие флюсы обычно не требуют удаления остатков после пайки при эксплуатации аппаратуры в нормальных климатических условиях, однако в некоторых случаях может возникать необходимость удаления остатков флюсов.

Остатки канифольных флюсов и флюсов с низким содержанием твердых веществ состоят из:

  • канифоли или синтетических смол и их остаточных продуктов,
  • активаторов и продуктов их реакции.

В качестве активаторов обычно используются органические кислоты и галогенные соединения. Последние обладают свойствами ионов. Остатки таких флюсов не удаляются водой или спиртом. Широко применяемая спирто-бензиновая смесь тоже обладает крайне низкой эффективностью — плохо удаляются остатки флюсов с низким содержанием твердых веществ, не удаляются ионные водорастворимые компоненты (остатки активаторов, минеральные соли, остатки травильных растворов и электролитов).

В процессе изготовления, хранения и сборки печатных плат на них остаются различные полярные и неполярные загрязнения, некоторые из них приведены ниже в таблице 1:

Типы загрязнений

Полярные

Неполярные

Соли гальванических растворов

Соли травильных растворов

Основные причины необходимости удаления остатков флюсов

Высокая температура. Остатки флюсов на основе природной химически обработанной канифоли или искусственных смол примерно до температуры 100°С являются хорошими изоляторами. Если происходит повышение температуры свыше 100°С, остатки флюса сначала размягчаются, а потом начинают плавиться оказывая диссоциирующее воздействие приводящее к образованию карбоксильных ионов. В результате возникающей ионизации изменяются электрические свойства, остатки флюса становятся проводником. Таким образом, возникает опасность возникновения повышенных токов утечки и коротких замыканий.

Повышенная влажность. Проблема понижения поверхностного сопротивления особое значение приобретает в современных условиях развития электроники по двум основным причинам:

  1. Уменьшаются расстояния между проводниками,
  2. Полупроводниковые компоненты развиваются от низко импедансных цепей к высоко импедансным, имея тенденцию к уменьшению потребляемой энергии. Поэтому, столь малые токи утечки как остатков флюсов 10–12 А, иногда оказывают существенное влияние на нарушение работы элементов логики. Токи утечки могут возникать за счет присутствия ионных компонентов. Однако, даже канифольные остатки флюса могут стать проводником при наличии тонкого слоя влаги. Влага в сочетании с диоксидом углерода, адсорбированным из воздуха формирует на поверхности канифоли карбоновую кислоту, которая имеет высокое содержание ионов.

Другие причины возникновения повышенных токов утечки. Токи утечки могут увеличиваться за счет появления в процессе пайки шариков припоя, остатков травильных растворов или солей припоя, возникающих в процессе изготовления печатных плат, а так же в случае роста металлических нитей. Металлические нити это волосоподобные кристаллы, которые растут спонтанно без приложения напряжения. Обычно нити растут на 0,01–10 мм в год и имеют диаметр в несколько микрон. Обычно тенденцию к образованию нитей имеют контактные площадки покрытые электрохимическим оловом.

Устранение подобных загрязнений достигается путем применения специализированного оборудования отмывки и эффективных промывочных жидкостей.

Дендриты. Дендриты тоже представляют собой металлические нити или кристаллы, которые растут на поверхности металла, но по электролитическому механизму (рис. 1). То есть для роста дендритов необходимо иметь электролит и напряжение. Скорость роста дендритов на катоде может достигать 0,1 мм в минуту. Аналогичный рост дендритов происходит и на аноде, но значительно медленнее. Рост дендритов наблюдается на проводниках с покрытием из серебра, меди, олово-свинца, золота, золото-палладия. Область роста дендритов ограничивается зоной поверхностного ионного загрязнения и наличием влаги.

Влагозащитные покрытия. Для предохранения от воздействия влаги и агрессивных сред печатные узлы часто покрываются влагозащитными покрытиями. При этом особое внимание следует уделить совместимости влагозащитных материалов с остатками флюсов. Если остатки флюса не совместимы с влагозащитным покрытием, возможно ухудшение адгезии, отшелушивание и отслаивание влагозащитных покрытий (рис. 2). Важным параметром также является количество остатков флюса. Чем больше остатков флюса, тем выше вероятность возникновения дефектов влагозащитного покрытия.

Читайте также  Сварочные электроды для инвертора какие лучше?

Внешний вид изделия. Как правило, флюсы не требующие отмывки оставляют малозаметные остатки, незначительно ухудшающие внешний вид печатных узлов, тем не менее, в ряде случаев остатки флюсов приходится удалять по требованию заказчиков в косметических целях (рис. 3).

Высокое сопротивление контактов. Неудаленные остатки флюса могут покрывать тестовые площадки и контакты краевых разъемов (рис. 4). Так как канифоль и синтетические смолы при комнатной температуре являются хорошими изоляторами, тестовые точки могут иметь очень высокое сопротивление контактов, препятствуя обеспечению электрического контроля.

Ручная пайка. Отечественные производители достаточно часто применяют жидкие «безотмывочные» флюсы, для ручной пайки полагая, что их остатки не требуют удаления. Однако, большинство жидких флюсов не требующих отмывки специально разработаны для машинной пайки волной припоя, только этот способ пайки гарантирует выгорание и разложение активаторов флюсов, не требуя обязательного удаления остатков после пайки.

Зачастую необходимость удаления остатков жидких флюсов при ручной пайке вызвана только частичным выгоранием активаторов. Флюс при ручной пайке, как правило, наносится кисточкой и попадает не только в места, подлежащие пайке, но и вокруг них на паяльную маску, соседние проводники и компоненты. Нагрев до температуры пайки производится локально, только в местах образования паяных соединений. Весь остальной флюс не подвергается термической обработке и сохраняет свою активность.

Воздействие остатков активаторов. Активаторы, входящие в состав флюса, содержат ионные соединения (галогены, соли и кислоты), которые в свою очередь могут вступать в реакцию с влагой, влияя на уменьшение поверхностного сопротивления. Несмотря на то, что остатки флюсов очень редко приводят к отказам в процессе работы, последствия коррозии могут быть очень серьезными (рис. 5). Наиболее распространенный механизм коррозии — электролитический. Электролитическая коррозия может возникать в двух случаях:

  1. При наличии электрического поля и водной пленки между двумя смежными проводниками (рис. 6а),
  2. На одиночных многослойных проводниках, например, при контакте двух разнородных металлов с разными потенциалами, например, медный проводник (+0,34 В), покрытый сплавом олово-свинец (-0,14 В). Так при наличии влаги и небольшого количества ионных компонентов возникает напряжение короткого замыкания и начинает протекать ток (рис. 6б).

Избежать электролитической коррозии возможно только в случае удаления всех следов влаги и ионных загрязнений с печатных узлов и обеспечив защиту от повторных загрязнений.

Класс аппаратуры. Влияет ли класс производимой аппаратуры на необходимость отмывки? Давайте попробуем ответить на этот вопрос. По надежности изделия электронной техники делится на три основных класса:

Класс 1 — Бытовая электроника: отмывка не требуется, так как изделия эксплуатируются в нормальных климатических условиях.

Класс 2 — Промышленная электроника — Необходимость отмывки зависит от условий эксплуатации изделий. При эксплуатации изделий, неподвергающихся влагозащите, в нормальных климатических условиях отмывка в большинстве случаев не требуется, однако в случае эксплуатации изделий в жестких климатических условиях, а также для высокочастотной электроники применение отмывки является оправданным. Кроме того требования отмывки остатков флюсов существенно зависят от типа (класса) используемого флюса.

Класс 3 — Спецтехника (военная, аэрокосмическая техника, системы жизнеобеспечения) — отмывка является обязательной.

Мыть или не мыть?

Мы рассмотрели лишь несколько основных причин необходимости удаления остатков флюса после пайки. Подводя итоги вышеперечисленным причинам можно утверждать, что для обеспечения максимальной надежности производимой электроники остатки флюса необходимо удалять. С другой стороны абсолютно очевидно, что процесс отмывки будет увеличивать себестоимость изделий. Следовательно, применение отмывки должно быть экономически оправданным. Поэтому,принимая решение о необходимости отмывки следует взвесить все доводы за и против: условия эксплуатации аппаратуры, требования по надежности и долговечности, затраты на обслуживание и ремонт производимой электроники, наличие необходимого оборудования для отмывки и контроля качества отмывки. Помните, что если Вы не можете организовать качественную отмывку, то ее лучше не проводить вообще, особенно при использовании «безотмывочных» флюсов.

Виды и назначение канифоли для пайки

В процессе пайки разогретый припой неизбежно начинает окисляться, исходя из чего требуется защитный слой. Именно по этой причине стоит рассмотреть особенности видов и назначение канифоли для пайки.

Необходимо отметить, что она является оптимальным решением в домашних условиях, а также при выполнении низкотемпературных работ в промышленных масштабах. Важно учитывать, что одно из ключевых достоинств данного расходного материала – отсутствие потенциально опасных испарений.

Что это такое?

Канифоль для пайки – это твердое вещество, имеющее стекловидную структуру. Оно не характеризуется четкой температурой плавления и постепенно становится мягче по мере нагревания. То есть речь идет об аморфности материала. С учетом типа и состава размягчение паяльной канифоли может стартовать на отметке 55-70 градусов. Оценивая свойства и особенности этого натурального флюса, важно принимать во внимание, что он представляет собой составную часть смолы хвойных пород древесины.

В промышленных масштабах эту смолу делают с использованием нескольких технологий. Существует несколько способов.

  • Получение смолы из живицы с помощью термической обработки.
  • Применение экстракции, предусматривающей образование колофонской смолы при воздействии растворителей на измельченное дерево.
  • Путем специальной обработки таллового масла, именуемой перегонкой. Кстати, сырье в данном случае представляет собой побочный продукт производства бумаги.

Необходимо отметить, что способ выработки во многом определяет свойства и эксплуатационные качества паяльной канифоли. При этом он должен быть указан на упаковке природного флюса.

Стоит отметить, что качество материала строго регламентируется нормами ГОСТ как для сосновой, так и для талловой канифоли.

Стоит учитывать, что в первом случае идет речь о более тугоплавкой (на 5 градусов температура плавления выше) и кислой (на 5-10 мг КОН больше на 1 грамм продукта) канифоли. Различаются между собой эти две разновидности также и по цвету. Талловая канифоль, как правило, более светлая. Однако оттенок в каждом конкретном случае определяется сортом, а также степенью очистки от примесей. В розничную торговлю описываемый флюс поступает чаще всего упакованный в небольшие металлические коробки круглой формы. А также возможна реализация канифоли в качестве составной части припоя.

Для чего нужна?

Как уже было отмечено, канифоль представляет собой одну из разновидностей флюса для пайки, имеющую естественное происхождение. Следует акцентировать внимание на том, что даже при температуре плавления, достигающей 150 градусов, она эффективно справляется с образованием оксидных пленок. Последние появляются на спаиваемых металлических поверхностях и не дают нормально соединиться металлу и припою. Канифоль в данном случае отвечает за быстрое растворение этих пленок.

Канифоль – это хороший диэлектрик. В то же время какие-либо проблемы, связанные с потерей проводимости спаянных соединений, отсутствуют. Отвечая на вопрос, зачем используют канифоль, стоит отметить, что она существенно улучшает свойства спаивания. Этот флюс в некоторых случаях позволяет избежать ряда негативных моментов. Имеются в виду ситуации, в которых, например, металл растекается не так, как требуется.

Как показывает практика, часто из-за недостатка опыта канифоль используют, не зная о ее свойствах. Это может стать причиной негативных последствий, поскольку флюс подходит далеко не для всех видов пайки и материалов. При этом канифоль представляет собой самый простой и максимально доступный флюс для пайки, который можно без труда найти на рынке и в магазинах. Необходимо выделить его явные преимущества:

  • низкая стоимость по сравнению с подавляющим большинством других флюсов;
  • относительно низкая температура плавления, что, в свою очередь, дает возможность использовать его в процессе пайки при минимальном нагреве;
  • универсальность при эксплуатации в домашних условиях;
  • максимальная устойчивость к воздействию влаги;
  • отсутствие как такового срока хранения;
  • эффективная борьба с пленками, образуемыми оксидами на поверхностях металла;
  • отсутствие токсичности.

Естественно, не обошлось и без определенных минусов, к которым относятся следующие моменты:

  • сравнительно низкая активность, что негативно отражается на эффективности при однократном использовании;
  • гигроскопичность;
  • ограниченность применения (как правило, канифоль используют преимущественно для максимально простых соединений);
  • хрупкость, которую необходимо учитывать при транспортировке и хранении.

Разновидности

На сегодняшний день существует несколько видов описываемого природного флюса для пайки. Как было отмечено, эксплуатационные свойства канифоли напрямую зависят от способа ее получения. Исходя из этого при выборе конкретной разновидности настоятельно рекомендуется уделять соответствующее внимание характеристикам материала.

Не менее важным фактором являются условия его использования, а также особенности материалов, при спаивании которых будет применяться канифоль.

Живичная

Название данной разновидности канифоли появилось с учетом исходного сырья для ее получения. Речь идет о соке (живице) деревьев хвойных пород. В подавляющем большинстве случаев в качестве исходного материала используют именно сосну. Во многом это обусловлено ее доступностью. Главной отличительной чертой живичного флюса является отсутствие в нем жирных кислот.

Экстракционная

Этот тип канифоли получают методом экстрагирования с использованием, как правило, бензина и хвойной древесины. От живичной она отличается более темным оттенком и более низкой температурой размягчения. Последняя варьируется в диапазоне от 52 до 58 градусов. Кислотное число экстракционного флюса для пайки составляет около 15 при содержании жирных кислот до 12%.

Важно учитывать, что после химического осветления свойства экстракционной канифоли максимально приближаются к аналогичным показателям живичной.

Талловая

Эту разновидность канифоли можно назвать побочным продуктом. Дело в том, что речь идет об отходах сульфат-целлюлозного производства. Сырьем для получения данного вида паяльного флюса является сульфатное мыло. При этом выделяют несколько с учетом характеристик и свойств материала. Кстати, высший из них по своим эксплуатационным показателям очень похож на живичную канифоль.

Читайте также  Смазка для опорных подшипников какая лучше?

Как пользоваться?

Невзирая на кажущуюся простоту, важно знать, как правильно пользоваться паяльником. Весь процесс пайки с применением в качестве флюса любой из разновидностей канифоли в общих чертах можно представить следующим образом:

  • тщательная очистка спаиваемых поверхностей (механическая), если речь идет о схемах, то требуется убрать с платы частицы мусора и пыль;
  • разогрев паяльника;
  • прогрев места пайки;
  • обработка жала паяльника флюсом (канифолью);
  • обработка канифолью соединяемых поверхностей;
  • лужение с припоем;
  • непосредственно само соединение и покрытие стыка припоем;
  • охлаждение спайки.

Опытные специалисты настоятельно рекомендуют обращать внимание на несколько важных моментов.

  • Канифоль с учетом ее характеристик имеет способность, растворяя пленки оксидов, частично восстанавливать последние до состояния металла. Данная функция актуальна при наличии существенных загрязнений соединяемых поверхностей.
  • Несмотря на то что температура размягчения описываемого флюса составляет 55-70 градусов, рекомендуется разогревать его до 100-130 градусов.
  • Необходимость и степень прогрева спаиваемых поверхностей определяется в первую очередь их размерами. При соединении проводов небольшого сечения или при монтаже схем данный шаг можно смело пропустить. Однако стоит учитывать, что на холодной поверхности канифоль и припой очень быстро остынут. В итоге будет тяжело добиться растворения окислов и необходимого растекания металла.
  • При первом или редком использовании паяльника перед началом работы по его жалу нелишним будет пройтись металлической щеткой или же мелкой наждачкой. Однако подобные меры будут актуальными в самых крайних, запущенных случаях. Чаще всего достаточно просто хорошо прогреть инструмент, качественно обработать жало канифолью и покрыть припоем (залудить). После незначительного перерыва в работе лужение жала не понадобится. Его можно просто опустить в канифоль и начать паять.
  • Особое внимание следует уделить подготовке поверхностей. В процессе предварительного прогрева, если таковой необходим, важно принимать во внимание как размеры соединяемых элементов, так и габариты жала паяльника. Предварительно поверхности надо жестко зафиксировать в том положении, в котором они будут спаиваться. Затем они при необходимости прогреваются и покрываются канифолью. Следующий шаг – это непосредственно нанесение расплавленного припоя и монтаж. После останется остудить место спайки, и смыть остатки флюса.

Отдельно есть смысл рассмотреть использование припоя с канифолью. Речь идет о прутках, смотанных в небольшие бухты. Они представляют собой тоненькие оловянно-свинцовые трубки, внутри которых находится канифоль. В процессе пайки такие прутки используют в качестве присадочного материала. На начальном этапе паяльником разогревают соединяемые элементы, а потом вводят трубку припоя с канифолью в зону пайки. Шов лудится одновременными движениями присадки и паяльника. Стык равномерно покрывается плавящимся припоем одновременно с флюсом, что само по себе существенно ускоряет и упрощает весь процесс.

Подобный способ актуален в тех случаях, когда отсутствует необходимость в предварительной обработке соединяемых деталей. Выполняя описываемые работы, следует всегда помнить о технике безопасности. Важно учитывать, что процесс пайки неизбежно связан с несколькими вредными факторами. Одним из ключевых моментов в данном случае можно назвать потенциально опасные испарения (канифольный дым, пары олова и свинца).

А также при попадании на кожу флюса его рекомендуется сразу же стряхивать или же смывать.

Чем можно заменить?

Конечно, вероятность оказаться в ситуации, когда в ближайших торговых точках не окажется канифоли, очень мала. Однако флюс для пайки может закончиться в самый неподходящий момент. В таком случае можно найти альтернативу, зная, что использовать вместо канифоли. Довольно качественной и эффективной заменой канифоли при выполнении функции флюса могут стать некоторые подручные средства.

  • Неагрессивная ацетилсалициловая кислота. Речь идет о таблетках обычного аспирина, которые необходимо растолочь и разбавить водой. Главный недостаток данного варианта – это неприятный запах при нагревании.
  • Природный жир.
  • Смола древесная, которая по своим свойствам во многом похожа на канифоль. Повысить эксплуатационные показатели поможет добавление аспирина.

Помимо всего перечисленного, можно использовать янтарь. Однако стоит учитывать, что данный вариант является более чем дорогой альтернативой обычной канифоли.

О том, как паять с канифолью, смотрите в следующем видео.

Все права защищены, 14+

Запрещено использование любых материалов без нашего предварительного письменного согласия.

Чем смыть флюс после пайки


Всем привет! Этот творческий пост родился после случая, о котором рассказал Мастер Сергей. Правда у него была не плата, а разъем и не после пайки, а после попадания мусора в разъем %-). Блин, как работает мой мозг ?! Но это не меняет нашей темы. Привожу свой Топ 3 лучших способа почистить плату после пайки. Эти же способы в принципе применимы и для чистки всяческих разъемов от микромусора и пыли. Приведенное разделение довольно условное и является личным мнением, которое вы можете оспорить в комментариях в конце текста.

Флюс для пайки

Вначале определимся, что такое пайка: «Образование неразъемного соединения с межатомными связями путем нагрева соединяемых материалов ниже температуры их плавления, их смачивания припоем, затекания припоя в зазор и последующей его кристаллизации» (ГОСТ 17325-79).

Паяные соединения не являются механическими: в соответствии с ГОСТ и IPC к ним предъявляются только требования обеспечения электрического контакта между спаиваемыми поверхностями. Механическая прочность нормируется для сварочных соединений. Пайка труб дает сварное соединение, а флюс при этом используется сварочный. Мы же рассмотрим флюсы для пайки.

Основная задача флюса — удаление оксидной пленки с поверхности контактных площадок печатной платы и выводов монтируемых элементов.

Классификация флюсов для пайки

Флюсы для монтажа микроэлементов можно разделить по активности на низко-, средне- и высокоактивные, а по составу — на канифольные, синтетические и органические (таблица 1).

Таблица 1. Классификация флюсов Активность флюса (% содержание галогенов)Канифольные Rosin (RO)Синтетические Resin (RE)Органические Organic (OR)Необходимость отмывки

Низкая (0%) ROL0 REL0 ORL0 Нет
Низкая (2,0%) Обязательно

Упрощенно принцип работы галогенсодержащих флюсов выглядит так:

  1. Ионы галогенов реагируют с оксидной пленкой, связывая оксид металла.
  2. Кислотные реагенты, содержащиеся во флюсе, восстанавливают галоген.
  3. Восстановленный галоген реагирует с оксидной пленкой.

Принцип работы безгалогенных флюсов схож с принципом работы галогенсодержащих флюсов, но существует ряд отличий.

У безгалогенных флюсов (HF) процесс восстановления металла из оксида протекает медленнее относительно галогенсодержащих флюсов и сильно зависит от температуры. В связи с этим в состав HF-флюсов вводится большое количество различных активаторов, которые позволяют сохранить химическую активность в широком диапазоне температур.

Хотя содержание галогенов для обеспечения работы флюса требуется незначительное, в масштабах промышленного производства галогенная технология наносит значительный вред окружающей среде. В соответствии с мировыми стандартами вводятся ограничения на использование галоидных соединений в электронной промышленности. На данный момент в мире галогенсодержащие паяльные материалы используются, в основном, в военной и космической промышленности. Остальные отрасли переходят на безгалогенную технологию.

Рассмотрим более подробно типы флюсов по основе.

Канифольные флюсы для пайки (RO)

Канифоль — твердая природная смола с высокой температурной стабильностью в процессе пайки. Высокая плотность канифольного флюса снижает вероятность образования шариков и сосулек припоя. Остатки канифольного флюса легко отмываются.

Кроме канифоли, в состав флюса RO входят растворители и активаторы, которые разрывают химические связи канифоли и повышают ее химическую активность. После пайки растворители улетучиваются, и канифоль в остатках флюса претерпевает поликонденсацию: вновь образуется сшитый полимер. После поликонденсации остатки натуральной канифоли могут стать хрупкими, их свойства не регулируются.

Синтетические флюсы для пайки (RE)

Флюсы на основе синтетических смол производятся с фиксированным массо-молекулярным распределением, поэтому свойства остатков контролируются производителем. Остатки низкоактивных синтетических флюсов становятся защитным покрытием. Эти остатки с трудом поддаются отмывке, если необходимость в ней все-таки возникнет.

Органические флюсы для пайки (OR)

Флюсы на органической основе состоят из низкомолекулярных органических кислот и растворителей. При пайке растворители сильно активируют кислоты и испаряются вместе с ними почти без остатка. Немногочисленные остатки инертны и легко отмываются. Недостаток: быстрое испарение активных компонентов флюса сужает технологическое окно пайки.

Совместимость флюсов

Нельзя смешивать флюсы с различной основой, потому что они по определению несовместимы. Нельзя смешивать и флюсы на одинаковой основе, потому что растворители и активаторы разных композиций флюса реагируют между собой непредсказуемо, и из двух композиций с известными свойствами получается третья — с неизвестными свойствами.

Производители паяльных материалов указывают совместимость своих продуктов.

Отмывка паяльного флюса

Разберемся, стоит отмывать остатки флюса после пайки или нет.

В спецификации флюса производитель указывает требования к отмывке остатков флюса после пайки.

  1. Высокоактивный флюс и флюс с неорганическими активаторами требуют обязательной отмывки. Если не удалить остатки флюса, то под действием водяных паров, содержащихся в воздухе, будет происходить следующее:
      диссоциация компонентов флюса на ионы, что приведет к электромиграции и возникновению короткого замыкания между соседними контактными площадками;
  2. образование интерметаллидов внутри паяного соединения;
  3. остатки кислот вызовут коррозию паяного соединения.
  4. Среднеактивный флюс. Хотя химическая активность таких флюсов при нормальных условиях практически равна нулю, во избежание образования дефектов паяного соединения остатки флюса рекомендуется удалять.
  5. Низкоактивный флюс. Остатки подобных флюсов химически инертны и могут служить защитным покрытием паяных соединений. Требования по отмывке могут быть, например:
      косметические (светодиодное освещение);
  6. необходимость лакировки (в приборах, которые работают в агрессивных средах — солевой туман и т. д.).
Читайте также  Можно ли разрезать стекло болгаркой?

Возникает вопрос: чем отмывать остатки флюса?

Условно флюсы можно разделить на водоотмывные и флюсы, требующие отмывки растворителями.

Остатки водоотмывных флюсов в идеале отмываются последовательно обычной, дистиллированной и деионизированной водой, причем на каждом этапе применяют струйную отмывку или ультразвук.

среда, 9 июня 2010 г.

Чистим плату после пайки. Как легко и быстро смыть флюс.

Кратко:
Для чистки плат от флюса пригодится:
спирт или специальные смывки, зубная щетка и тряпка из микрофибры
Очистить плату от остатков флюса можно следующим образом:
с помощью щетки наносим спирт или специальную смывку на плату и убираем остатки флюса. Микрофиброй легко удаляем растворившийся в спирте флюс. При этом не надо тереть плату (как при использовании обычной тряпки), цепляясь за выводы компонентов. Достаточно просто прикладывать микрофибру к плате. Она отлично впитает все «лишнее».

Подробнее с картинками:

Зачем удалять флюс с с платы после пайки:

Флюсы бывают разными: особо активные могут со временем повреждать плату, а часть флюсов и вовсе токопроводящие. А потому даже правильно запаянная плата, залитая флюсом, легко может не заработать или перестать работать через некоторое время.

Но даже если флюс не требует смывки (например, СКФ), очищенная плата смотрится намного красивее и аккуратнее.

Ацетон и другие подобные растворители – довольно агрессивные. Не стоит забывать, что часть компонентов в пластиковых корпусах.
Процесс чистки платы:
В качестве подопытной платы возьмем свежезапаянный усилитель для наушников Гамма:

Доброе утро, Подскажите чем можно смыть лишнюю канифоль с платы?

Чувствуйю что нада брасать это дело

А вообще если уйти от реальности

Подскажите пожалуйста через что заряжать такой АКБ

  • Comments 17
  • Pingbacks 0

Старой зубной щёткой и спиртом.

Спиртом или ацетоном.

Спиртом, только юзай какие то перчатки, а то хуй отмоешь от рук

Nazar, норм, мыло и вода тебе в помощь, некогда не было проблем с этим…

Растворитель и щотка зубная.

Читать также: Проверка работоспособности диода шотки sr56ked

От растворителя на луженых дорожках белый налет, затмевающий блеск=) лучше спирт

Тимур, у меня наоборот, от спирта и ацетона налет белый, канифоль так смывает, а вот 647 растворитель вообще так нормально справляется с этой задачей, дорожки чистенькие и блестят…

спиртом и ватой все нормально оттирал. правда ваты надо не мало)

Если спирта или ацетона ну не оказалось в доме, можно у жены позаимствовать жидкость для снятия лака

Ацетон и спирт. Ток не надишись

от ацетона, растворителей 646, 647 бывает коробит корпуса деталей, если они из пластика, может нарушиться лаковая изоляция на проводах и герметизация электролитов. Лучше всего отмывать спиртом, этиловым или изопропиловым.

Андрей, при смывке ацетоном действительно надписи на пластиковых корпусах микросхем становятся менее четкими или вообще пропадают, но он летуч, поэтому дальше этого корпус не деградирует… заодно и доп . защита от повторения врагами))

Артём, микросхемы конечно не пострадают. но есть еще контура колебательные, на полистирольных каркасах например, разные выключатели-кнопки. далеко не все пластики настолько стойкие как корпус микрухи

Андрей, ну это да, абсолютно согласен. Вообще лучше всего спец. жидкость для смывки флюса использовать, — гораздо эффективней спирта, не растворяет пластики и не воняет, как ацетон и прочие растворители. Недешево только это, особенно если только для хобби.

Артём, в основе такой жидкости как правило изопропиловый спирт. если брать сразу литр, он около 5 баксов выходит. хватает очень надолго

Андрей, а где такие цены? В Китае заказывали?

Артём, да нет, в нашем местном радиомагазине

Технология пайки предполагает использование 2 компонентов, дополняющих свойства друг друга. Перед началом процесса соединяемая поверхность обрабатывается флюсом, который снимает поверхностное напряжение припоя, растворяет окисную и сульфидную пленку непосредственно перед самой пайкой. В качестве широко применяемого флюса используются канифоль, составы на ее основе, а также кислотные аналоги. В зависимости от основы, флюс может негативно влиять на последующие свойства соединения, разрушая соединенный металл. В этом случае необходимо знать, чем смыть канифоль после пайки.

Поскольку в производстве и для частного использования применяют большое количество сплавов для пайки, то и флюс подбирается соответствующий. Существуют универсальные марки растворителей. Не требующие смывки разновидности могут входить непосредственно в состав припоя. В остальных случаях вопрос, чем смыть флюс после пайки, остается актуальным.

Читать также: Как подключить домашний кинотеатр к ресиверу

Чем отмыть канифоль после пайки

Технология пайки предполагает использование 2 компонентов, дополняющих свойства друг друга. Перед началом процесса соединяемая поверхность обрабатывается флюсом, который снимает поверхностное напряжение припоя, растворяет окисную и сульфидную пленку непосредственно перед самой пайкой. В качестве широко применяемого флюса используются канифоль, составы на ее основе, а также кислотные аналоги. В зависимости от основы, флюс может негативно влиять на последующие свойства соединения, разрушая соединенный металл. В этом случае необходимо знать, чем смыть канифоль после пайки.

Поскольку в производстве и для частного использования применяют большое количество сплавов для пайки, то и флюс подбирается соответствующий. Существуют универсальные марки растворителей. Не требующие смывки разновидности могут входить непосредственно в состав припоя. В остальных случаях вопрос, чем смыть флюс после пайки, остается актуальным.

Классификация флюсов (канифоли) по степени активности

Содержание названий, основных характеристик флюсов можно найти в стандарте IPC/ANSI-J-STD-004. Согласно стандарту, они подразделяются на 6 групп активности (по процентному содержанию галогенов). Каждая из них включает 3 категории:

  • канифольные (RO);
  • синтетические смолы (RE);
  • органические (OR).

Чтобы узнать, чем отмыть канифоль после пайки, нужно ли это делать, опишем специфику их работы. Каждый вид флюса содержит галогены. Активные элементы с 7 электронами на орбите и активно присоединяющие к себе один электрон для завершения оболочки. В нормальных условиях флюсы не слишком активно влияют на поверхность металлов, но в сложных (высокая влажность и t) — они запускают процесс коррозии.

Неактивные флюсы содержат малое количество вещества на момент окончания пайки. Они могут принадлежать ко всем 3 категориям. Этот вид используется в случаях, где затруднена смывка материала после окончания пайки. Содержание твердых частиц включает не более 5%. Эти реактивы могут входить в состав трубчатых припоев.

Используя эти флюсы, не возникает вопросов, чем убрать канифоль. Изготавливаются они на основе органических кислот и растворителей, которые создают анизотропную смесь. Этот вариант высокоактивен, но при высоких t нагрева он испаряется вместе с растворителем. Преимущества:

  • практически нулевой остаток в сравнении с канифольными флюсами;
  • инертность остаточного вещества при любых условиях эксплуатации;
  • остатки легко смываются.

Недостатком можно считать низкую t, стойкость раствора при работе, что ограничивает технологические возможности.

К ним относятся канифоль и смолы. Изначальная низкая активность этих веществ повышается за счет использования активаторов. При взаимодействии разрушаются химические связи основного компонента с выделением более простых веществ. Но при охлаждении происходит обратный процесс, характеризующийся высоким уровнем электропотенциала. Активные соединения оказывают разрушающее действие как в сложных, так и в нормальных условиях. При выборе флюса нужно знать, чем отмыть канифоль с платы, и есть ли техническая возможность сделать это.

Стабильные флюсы при высоких температурах пайки (в сравнении с органикой). Остатки хорошо удаляются, но само соединение обладает низкой механической прочностью и хрупкостью. Использовать ее рекомендуется для изделий, эксплуатирующихся в нормальных условиях, в других случаях необходимо убрать канифоль методом смывки.

Флюсы с уникальными свойствами, поскольку при их изготовлении есть возможность регулировки процесса активации тех или иных характеристик (пластичность, прочность и т. д.). Имеют больше плюсов, чем недостатков. В частности, после окончания плавления остатки флюса резко меняют свои электрические свойства, что позволяет использовать их для печатных плат. Они также хорошо переносят влагозащитное покрытие. Единственным минусом является плохая смывка, хотя большинство флюсов этого не требуют. Используются в промышленных масштабах.

Очистка платы после пайки в ультразвуковой ванне

Рекомендации и способы очистки канифоли

Важно! Промывку платы от канифоли нужно делать до полной сборки с разъемами, энкодерами, датчиками, кнопками и т. д.

Самым распространенным флюсом, применяемым в домашних условиях, является канифоль. При сложных условиях эксплуатации, она требует смывки с поверхности. Чем смыть канифоль с платы в таких случаях?

К самому простому способу можно отнести спирт 96% или авиационный бензин. После процесса пайки наносим его на поверхность тряпочкой или кисточкой, в зависимости от конструкции изделия и формы шва, и смываем.

Также можно дозировать ее использование, делая слой нанесения тонким и аккуратным. Для этого нужно растворить измельченную канифоль в спирту, сделав насыщенный раствор, и перед пайкой обрабатывать поверхность.

Еще одно средство, чем очищают дорожки плат от канифоли — ацетон. Испаряется быстро, не оставляет разводов и эффективен.

Заключение

При пайке радиоэлектроники канифоль все еще остается актуальной, несмотря на большое количество изобретенных синтетических флюсов. Чем убрать канифоль с платы? Исключить ее влияние на поверхность можно 2 способами: использовать спирт или ацетон или наносить вместо чистого вещества насыщенный спиртовой раствор.

Видео: Чем отмыть флюс/канифоль на печатной плате после пайки. Vigon EFM