Что такое флюс для пайки,
реактивно-флюсовая пайка

От правильного выбора флюса зависит качество пайки и долговечность изделия. О том, как выбрать флюс, что такое реактивно-флюсовая пайка расскажем подробнее.

Это обобщенное название применяемых для паяния веществ, задачей которых является:

• удаление окислов на поверхности припоя;
• защита от кислорода воздуха и воздушных паров;
• снижение поверхностного натяжения;
• улучшение смачиваемости металлических частей;
• увеличение скорости растекания по шву припоя.

При паянии нельзя допустить взаимодействие припоя и флюса. Единственным исключение — реактивная флюсовая пайка.

Пайка, при которой припой получается при химическом взаимодействии флюса с припаиваемым металлом называется реактивно-флюсовой. Используются два типа химических реакций: восстановления металлов из кислых солей и разложение солей с образованием металла. Попутно образующиеся свободные галогены, металлические окислы связываются флюсовыми веществами и отводятся от места спайки.

Для повышения качества спаивания добавляются катализаторы реакций разложения либо восстановления (в зависимости от выбранного способа), ингибиторы коррозии.

Металл, полученный в результате реактивной флюсовой спайки выполняет две функции: смачивание паяемого металла и основного либо дополнительного припоя. Температура реакции значительно ниже температуры плавления образуемых металлов.

По происхождению веществ, входящих в состав смеси флюсы подразделяются на:

• Органические (канифоль).
• Синтетические (синтетическая смола).
• Неорганические (паяльная, ортофосфорная кислоты).

По кислотности — традиционно три типа:

• 1. Кислые или активные (соляная , фосфорная кислоты, хлориды, бромиды).
• 2. Основные, или щелочные (фосфаты натрия, калия, хлорид кальция, комплексообразователи, амины).
• 3. Нейтральные, или пассивные (канифоль, парафины).

Кислые применяются для активной пайки серебра, алюминия, меди, реже олова и сурьмы, основные и нейтральные — для железных сплавов, олова, свинца, реже меди и алюминия.

По аграрному состоянию:

• Жидкие (соляная кислота).
• Твердые (канифоль, хлорид цинка).

Для предотвращения растекания по всей поверхности жидкие вещества выпускаются в виде гелей.

Химическая реакция, происходящая в процессе реактивно-флюсовой пайки может быть двух типов:

• восстановления алюминия, серебра, цинка, меди, олова, свинца, сурьмы из бромидов и хлоридов;
• разложение нестойких солей (карбонатов, фосфатов) на металлическую часть и быстро удаляемую кислотную.

Кроме химической реакции образования металлического алюминия, олова, свинца, сурьмы, флюсы для реактивной пайки выполняют функцию отвода продуктов реакции, защиты паяемого слоя от кислорода, водяных паров, снижения поверхностного натяжения и смачивания верхнего металлического слоя припаеваемого изделия (например, контактов микросхемы).

Относительно низкая температура реакции (до 450-500°C). Обеспечивает возможность паять металлы, температура плавления которых относительно высокая — серебро, алюминий, цинк, медь, без риска повредить основу, их закрепляющую (например, текстолит на материнской плате).

Локальность. Образование металлической основы производится на локальном участке, заранее запланированном. Благодаря чему возможны операции по спаиванию на микроскопических участках (микросхемы), удаленно и без специальных приборов (провода ЛЭП в 1000 км от ближайшего населенного пункта) и аналогичные им.

Скорость и удобство. Для проведения работ не требуется дополнительное оборудование, кроме паяльного. Операции проходят быстро и относительно комфортно.

Цена. Спаивание возможно разными методами. При сравнении стоимости работ реактивно-флюсового спаивания и пайки плавлением, последняя значительно дороже и требует применение дополнительного оборудования.

Алюминий. Традиционные припои и флюсы для алюминия не подходят — окисление происходит за доли секунды, оксид алюминия препятствует любым химическим и физическим реакциям, за исключением припоя из чужеродного металла (например, олова). Для алюминиевого припоя получить чистую металлическую поверхность для качественного припоя практически невозможно. Для спаивания алюминия применяются реактивные флюсы, защищающие поверхность от кислорода воздуха.

Для припаивания алюминия сторонним металлом (оловянные сплавы) оптимальнее использовать флюсы из хлоридов, соляной (паяльная кислота) и ортофосфорной кислот.

Для соединения алюминиевых частей алюминием возможно только реактивно-флюсовое спаивание.

Латунь, медь. Оптимальный флюс — бура (тетрабораты натрия), паяльная кислота. Припои — сплавы олова с сурьмой и цинком (для латуни). Для создания однородного припоя *медного, латунного) применяется реактивно-флюсовая пайка.

Олово, свинец, сурьма. Температура плавления металлов относительно низкая — до 450 °C, они инертны, не взаимодействуют с кислородом воздуха, поэтому спаивание не представляет особой сложности. Применяемые припои — сплавы необходимого металла (олова, свинца) с сурьмой. Выбор флюса для пайки олова, свинца, сурьмы зависит от применяемого припоя. Спектр широкий — от нейтральных органических (канифоль) до кислых (соляная кислота и ее соли, ортофосфорная кислота).