Сначала надо разобраться что такое флюс. Флюс это вещество, которое позволяет горячему жидкому припою смачивать места пайки. После остывания припоя образуется пайка. Если это сделать без флюса, то получится холодная пайка, которая может отвалиться сразу или со временем. Все флюсы в горячем состоянии проявляют кислотные свойства. Многие являются кислотами и при обычной температуре, например ортофосфорная кислота, паяльная кислота. Чем выше кислотные свойства во время пайки тем сильнее флюс, качественнее и быстрее будет пайка. Вот список выпускаемых нами флюсов в порядке увеличения их активности. Чем больше номер тем выше активность флюса.
- Канифоль
- Жидкая канифоль
- Флюс паста
- Жидкая канифоль LUX
- канифоль гель
- канифоль гель актив
- ЛТИ-120
- Глицерин гидразиновый флюс
- ФИМ
- Ф-34
- Паяльная кислота
- Ортофосфорная кислота
- Ф-64
А значит ли это, что можно взять самый сильный флюс и спаять всё? Увы нет. Например самый сильный флюс выпускаемый нами это Ф-64 — флюс для алюминия и он имеет соответствующую для этого химию. А вот для пайки меди самой сильной окажется «Ортофосфорная кислота». Но в остальном, если Вам не хватает активности флюса, надо посмотреть на этот список и взять более активный, следующий по номеру. Отрезвит от выбора слишком активного флюса и список безопасности остатков:
- Паяльная кислота
- Ортофосфорная кислота
- Ф-64
- Ф-34
- ФИМ
- Глицерин гидразиновый флюс
- ЛТИ- 120
- Жидкая канифоль LUX
- Канифоль гель Актив
- Канифоль гель
- Жидкая канифоль
- Флюс паста
- Канифоль
Самый высокий номер — самый безопасный флюс. Надо понимать, что выбирая более активный флюс Вы увеличиваете опасность окисления места пайки. Но даже остывающая канифоль может создавать на полированной меди зеленоватый налёт.
Выбор флюса по теме пайки
1. Пайка радиодеталей небольшого размера на печатную плату.
Если все детали залужены то Вам подойдёт Жидкая канифоль или ЛТИ-120. Удалять остатки не требуется, но добейтесь их высыхания т. к. жидкие остатки могут иметь мегоомные сопротивление. Жидкую канифоль может заменить флюс паста, благодаря своей пастообразной форме и не сохнущей основе она имеет некоторые преимущества. Остатки безопасны, но трудны в удалении. Современным средством замены Жидкой канифоли и флюс пасты является Канифоль гель. Обладая всеми преимуществами обоих флюсов он, состоя из видоизменённой канифоли, так же легко удаляется как Жидкая канифоль., при этом обладает более высокой активностью. Гелеобразной заменой ЛТИ-120 является Канифоль гель Актив. По структуре это Канифоль гель а по активности сравним с ЛТИ-120. Канифоль для пайки радиодеталей сегодня применяется уже достаточно редко. Стали широко применяются ЛТИ-120LUX и Жидкая канифоль LUX благодаря их модному свойству абсолютной смываемости водой. К закисшим радиодеталям лучше применить ЛТИ-120 или Канифоль гель актив, а так же новые флюсы ЛТИ-120LUX и Жидкая канифоль LUX.
2. Пайка радиодеталей небольшого размера на печатную плату.
Великолепно справляются с радиодеталями больших размеров канифольные активированные флюсы: ЛТИ-120 или Канифоль гель актив. Так же очень хорошо себя зарекомендовал флюс Глицерин гидразиновый, но после него надо обязательно отчищать места пайки с горячей водой от остатков глицерина. Остатки Глицерин гидразинового флюса не окисляют пайку и для деталей не связанных с электроникой деталей остатки допустимы, но на печатной плате возможны остаточные мега омные сопротивления.
3. Железо, медь, латунь. Детали небольшого размера.
Когда детали малы и к кислотным флюсам можно не прибегать берут Глицерин гидразиновый флюс или ЛТИ-120. Содержащие воду ЛТИ-120LUX и Жидкая канифоль LUX так же могут справиться с этой задачей. Частенько и флюс паста помогает. Иногда важнее не активность флюса а сколько времени он не испарится при температуре пайки, так как деталь ещё прогреть надо а за это время активный, но быстроиспаряющийся флюс испарится. Тут и пригождается флюсы на водной основе, такие как ЛТИ-120LUX и Жидкая канифоль LUX, Глицерин гидразиновый. Кроме того не сохнущие флюсы Канифоль гель Актив и флюс паста по той же причине что и водные могут весьма полезны. В отличии от водных флюсов они не шипят а красиво плавятся.
4. Железо медь латунь, оцинкованное железо. Массивные детали.
В таких случаях берут кислотные флюсы: Паяльную кислоту, Фим, Ортофосфорную кислоту. Кислотные флюсы начинают работать моментально и создаётся впечатление, что деталь нужно меньше греть. Это иллюзия, но она отражает насколько легче поддаются детали пайке при использовании кислотных флюсов. По активности Ортофосфорная кислота и Паяльная кислота более менее похожи. Флюс ФИМ обладает меньшей активностью. Различаются они по своим остаткам после пайки, а для таких активных кислотных флюсов это очень важно. Раньше всех начинают взаимодействовать с металлами остатки Ортофосфорной кислоты. Это тёмнно-серые налёты фосфатов. Но эти остатки достаточно стабильны и создают прочную фосфатную плёнку защищающую металл от окисления. Достаточно сказать что этой кислотой в автомастерских пользуются вместо ненадёжного в гаражных условиях цинкования. Фосфатные покрытия, получаемые таким образом, надёжно защищают железо от ржавчины. Чуть дольше проявляет себя Cl паяльной кислоты. Остатки это хлориды металла которые образуют некрасивые окислы. Если это железо, применяемое на открытом воздухе, то это может стать катализатором очага ржавчины. И на конец флюс ФИМ. Остатки его, в виду малого содержания ортофосфорной кислоты, мало корродийны, поэтому он хорошо подходит для чистых но активных паек. Вопрос который очень часто встаёт у людей паяющих активными флюсами: Что делать когда Вы паяете изделие и последний шов закрывает ёмкость? Часть флюса останется внутри и удалить его уже не получится. Ответ на этот вопрос был найден в советское время при запайке герметичных корпусов инфракрасных приборов для спутников. Последний шов выполнялся исключительно ортофосфорной кислотой. Количество подбиралось ровно столько, сколько необходимо для пайки. Флюс наносился заострённой размоченной в кислоте деревянной палочкой. Достаточность флюса определялась тем насколько разбрызгивается флюс. Проводились контрольные вскрытие после климатических испытаний. На внутренней стороне пайки, где удаление по причине не доступности не могло проводиться, остатки флюса образовывали стойкие фосфатные плёнки которые ни на что не влияли.
Из всего что я сказал понятно, удалять остатки надо. И если в случае с ортофосфорной кислотой удалять остатки необходимо из эстетических соображений, то в случае с паяльной кислотой это предотвратит дальнейшие неприятности. Как удалять остатки кислот? Идеально смыванием в большом количестве воды с кисточкой. Лучше после этого использовать средство Удалитель флюса, нейтрализующее кислотность остатков кислотных флюсов. Так же широко используется протирание влажной тряпочкой. Обычно двух трёх движений хватает. Но надо протирать ни как крошки со стола смахивают а с небольшим усилием, что бы пайка заблестела. Удаление канифольных флюсов лучше проводить «Растворителем канифоли», но можно использовать большинство растворителей продающихся в хозтоварах или спирт.
Пайка алюминия.
Существует множество «способов» как спаять алюминий. К примеру натереть под каким ни будь канифольным флюсом жалом паяльника и может быть припой в каком то месте пристанет к алюминию. Всё это больше похоже на добывания огня с помощью трута. Сегодня все пользуются зажигалками. И для пайки алюминия есть современный флюс Ф-64, который легко паяет алюминий просто как канифольный флюс паяет печатную плату. Но не увлекайтесь — паяя много включите вентиляцию. На абсолютно другой химии сделан флюс Ф-34. Он гораздо менее активный, но и во много раз более безопасен. Оба относятся к флюсам остатки которых требуют удаления.
Таблица сравнения флюсов
Флюс | Платы и маленькие | Платы и большие | Железо, медь, латунь, никел. железо. | Железо, медь, латунь, никель, оцинкованное железо. | Алюминий и его сплавы |
Канифоль | Да, остатки можно не удалять | Возможно*, | Возможно*, остатки можно не удалять | Нет | Нет |
Жидкая канифоль | Да, остатки можно не удалять | Да, остатки | Возможно*, остатки можно не удалять | Нет | Нет |
Флюс паста | Да, остатки можно не удалять | Да, остатки можно не удалять | Да, остатки можно не удалять | Возможно*, остатки можно не удалять | Нет |
Флюс ЛТИ-120 | Да, остатки можно не удалять | Да, остатки можно не удалять | Да, остатки можно не удалять | Возможно*, остатки можно не удалять | Нет |
Канифоль-гель | Да, остатки можно не удалять | Да, остатки можно не удалять | Да, остатки можно не удалять | Нет | Нет |
Глицерин гидразиновый | Да, остатки удалять | Да, остатки удалять | Да, остатки можно не удалять | Да, остатки можно не удалять | Нет |
Флюс ФИМ | Применении не допустимо | Применении не допустимо | Да, остатки обязательно удалить | Да, остатки обязательно удалить | Нет |
Кислота паяльная | Применении не допустимо | Применении не допустимо | Да, остатки обязательно удалить | Да, остатки обязательно удалить | Нет |
Ортофосфорная кислота | Применении не допустимо | Применении не допустимо | Да, остатки удалить | Да, остатки можно не удалять** | Нет |
 Флюс Ф-34А | Применении не допустимо | Применении не допустимо | Применении не допустимо | Да, остатки удалить | Да, остатки удалить |
Флюс Ф-64 | Применении не допустимо | Применении не допустимо | Да, остатки удалить | Да, остатки удалить | Да, остатки удалить |
* Возможно, но, скорей всего потребуются технические ухищрения. Например может потребоваться значительно более мощный паяльник или в случае с быстросохнущим ЛТИ-120 придется его многократно наносить на место пайки, чтобы оно не закисло во время разогрева детали.
** Остатки ортофосфорной кислоты можно не удалять если Вас устраивает защитная фосфатизацию места пайки. Если паяемая деталь покрыта никелем, хромом или другими металлами и Вы хотите их сохранить, то необходимо оттереть остатки флюса влажной тряпкой, сразу после пайки.
Удаление остатков флюса.
Флюсы после пайки в большей части не нуждаются в удалении. Но существуют причины по которым флюсы всё же удаляют.
1. Флюсы удаляют если их остатки после пайки могут навредить паяемому изделию. Ото относится к паяльным кислотам и сильно активированным флюсам.
2. Флюсы удаляют если паяемые изделия будут эксплуатироваться в сложных метеоусловиях. Например легенда о создании ЛТИ-120 гласит, что радиотехническое оборудование поставляемое в одну тропическую страну, в некоторых вариантах легенды это комплексы ПВО во Вьетнаме, стало сбоить. Комиссия достаточно быстро нашла причину: оказалось остатки канифоли на платах при высоченных температурах и 100% влажности создают белый налёт гидратов, которые имеют ощутимые для приборов сопротивления. Тогда и был разработан ЛТИ-120 имеющий в своём составе не только активатор, но и мощный пасиватор убирающего у него все недостатки канифольных флюсов. Поэтому климатические условия и не уверенность в поведении остатков флюсов являются причиной их удаления.
3. Красивый вид изделия может страдать от остатков флюса, поэтому если покупатель видит пайку, то флюсы всегда удаляют.
Какой же должен быть идеальный флюс?
Активность должна быть такая что бы её хватало для всех типов паек. Безопасность остатков при этом не должна причинять никаких проблем.
Как видно из таблицы флюса, которым можно было бы паять и алюминий и печатные платы просто нет. Но есть несколько флюсов, которые имеют значительно более широкий диапазон и при этом имеют безопасные остатки. Это ЛТИ-120 и его аналоги. Есть у них и различия. Для менее теплоёмких деталей лучше подойдёт ЛТИ-120, но ему трудней будет паять более теплоёмкие детали — он быстрее испаряется. А ЛТИ-120 LUX наоборот при пайке мелких деталей вода в его составе может не значительно подтормаживать а при пайке больших деталей она даст явные преимущества. Канифоль гель Актив будет одинаково хорош для всех видов паек — он не содержит ни воду, ни быстро испаряющихся компонентов. Т. е. эти флюсы могут выполнять роль универсалов.
Для пайки металлических деталей всех размеров лучше подойдёт Ортофосфорная кислота. Не далеко от неё отстаёт и паяльная кислота с чуть более спорными характеристиками опасности остатков. Чистую пайку металлических деталей даст флюс ФИМ. Но если Вы смирились с тем, что надо отмывать пайки и большие размеры паять не собираетесь, то флюс «Глицерин гидразин» Ваш выбор. Он позволит спаять и мелкие радиодетали и средних размеров металлические конструкции с никелевым покрытием.
Для пайки алюминия Ф-64 остаётся не досягаемым фаворитом. Однако маленькие пайки могут быть чисто выполнены и куда менее активным Ф-34.
Классическая «Флюс паста» даёт прекрасные результаты при пайке радиодеталей, и может помочь при пайке разъёмов с различными покрытиями. «Канифоль гель» делая то же самое обладает высокой липкостью позволяя предварительно приклеивать не большие детали на себя.
Жидкая канифоль и канифоль прекрасно подходят для пайки не больших залуженных деталей на печатную плату. Кроме того они используются для залуживания.