Припои и флюсы

Припои разделяют на твердые (с температурой плавления пл.>400°С), мягкие (пл.<400°С) и легкоплавкие. Для электромонтажных соединений обычно используют легкоплавкий оловянно-свинцовый припой ПОС61 (ГОСТ 1499—70), а для пайки монтажных проводов — ПОС40. Для пайки чувствительных к перегреву полупроводниковых приборов и микросхем можно применять легкоплавкие припои ПОСК56 и ПОСВЗЗ, однако они довольно хрупки и не вибропрочны. Состав и свойства некоторых легкоплавких припоев приведены в табл. 4.
На рис. 24, а показана диаграмма состояния сплава олово — свинец. При содержании в припое 61% олова сплав будет иметь самую низкую температуру плавления (183° С) и потому называться эвтектическим. Припои с другим процентным содержанием олова при этой температуре будут затвердевать (или размягчаться) , но полностью не расплавятся.
При его охлаждении в точке В начинается кристаллизация олова, находящегося в избытке (в данном составе). Кристаллизация олова будет продолжаться до точки С (линия ликвидус). За это время все «лишнее» олово выкристаллизуется и в жидком состоянии останутся компоненты, находящиеся в соотношении Sn:Pb = 61:39, т. е. эвтектический сплав Sn — Pb.
Таким образом, на качество пайки больше всего влияет период кристаллизации между точками В и С, когда в припое имеются и кристаллы, и жидкая фаза. Если в это время детали слегка сдвинуть, может произойти отрыв кристалликов припоя от поверхности металла основания или друг от друга, жидкого припоя не хватит для заполнения образовавшегося зазора и он останется в спае. Так как припой ПОС61 является эвтектическим, он твердеет сразу.
На рис. 24,6 показано время отвердевания условного припоя ПОС40 и припоя ПОС61. Большое время отвердевания условного припоя по сравнению с припоя ПОС61 указывает на необходимость соблюдать осторожность при пайке не эвтектическими сплавами, т. е. избегать взаимных перемещений деталей.
Примеси изменяют физические свойства припоев. Сурьма увеличивает хрупкость и электрическое сопротивление припоя, но уменьшает время нахождения в полурасплавленном состоянии. Висмут понижает температуру плавления, но при резком охлаждении в спае могут образоваться трещины. Кадмий делает поверхность припоя матовой. Серебро снижает растворяющие свойства припоя. Вредные воздействия на оловянно-свинцовые припои оказывают примеси меди, никеля и особенно цинка. Так, если в припое имеется 0,001% цинка, его температура плавления возрастает на 100—200° С, спай получается пористым.
Для очищения от окислов поверхностей основных металлов, уменьшения поверхностного натяжения капли припоя и создания защитной атмосферы вокруг припоя используют флюсы (рис. 25). Температура плавления флюса должна быть ниже температуры плавления припоя, он должен легко растекаться по основному металлу, проникать в малейшие зазоры, быть достаточно жидким для нанесения капельным способом и хорошо смываться после пайки с основного металла и припоя. Флюс не должен образовывать соединений с основным металлом и понижать сопротивление изоляции.
Этим требованиям лучше всего отвечает бескислотный раствор канифоли в спирте, который в основном и применяют в качестве флюса при производстве АЭС. Для приготовления этого флюса канифоль измельчают в порошок (порошок канифоли можно хранить не более 24 ч в герметичной таре), засыпают в стеклянную колбу, куда добавляют спирт, взбалтывают и подогревают в водяной бане до полного растворения. Готовый раствор флюса надо хранить в темном месте в закрытой посуде вдали от огня.
Недостатком канифолиевого флюса является его слабая активность при низких температурах и непригодность для легкоплавких припоев, так как канифоль диссоциирует на активные ионы только при 150° С. Кроме канифолиевых флюсов ФКСп, применяют флюсы ЛТИ-120, ФКф, ФКТ и другие согласно ОСТ4ГО.ОЗЗ.ООО.
После пайки флюсы должны быть смыты. Спирто-канифолие-вый флюс хорошо смывается при комнатной температуре спирто-бензиновой смесью в соотношении 1:1. Отмывку выполняют последовательным погружением изделий в три ванны с выдержкой 40—80 мин в каждой. Чистоту отмывки от флюса проверяют визуально или экспресс испытаниями при повышенной влажности (например, печатных плат).

 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120
 

Яндекс.Метрика