Чтобы удалять оксиды во время пайки и снижать поверхностное натяжение материала при нагревании, используются флюсы. В зависимости от того, для каких целей используется такое средство, подбирается и его состав. Одним из самых часто используемых является флюс СКФ, в состав которого входят спирт и канифоль. И если это именно то, что нужно, вы можете не только больше узнать об этом растворе, но и приготовить его.
Описание
Здесь стоит сразу отметить, что раствор является полностью нейтральным, не вызывает коррозию металла. Его можно не смывать после работы.
Саму канифоль получали из надрезов хвойных деревьев, после чего выпаривали все летучие элементы из состава. Остаток занимал примерно 3/4 от всей массы смолы. Канифоль для пайки всегда использовалась только после такой предварительной операции.
Вам будет интересно:Паровоз П36: виды, устройство, техническая характеристика и годы применения
Все было бы достаточно хорошо, если бы не один весомый недостаток. После помещения горячего паяльника в смоляной флюс, рабочая поверхность паяльника покрывалась грязью и работать становилось сложнее из-за ухудшения видимости.
Свойства
С течением времени стало ясно, что применять жидкую канифоль в качестве флюса гораздо удобнее. Из-за наличия природных смоляных веществ кислотного типа канифоль приобрела такие свойства:
- отлично удаляет слой оксида с металла;
- хорошо растекается по поверхности;
- отлично покрывает все место спайки деталей.
В качестве растворителя для получения такого состава использовали и все еще используют этиловый или же винный спирт. Таким образом и получают спирто-канифольный флюс (СКФ). Есть и несколько других органических растворителей, в которых хорошо растворяется канифоль — это ацетон, бензол, бензин.
Однако сегодня для спирто-канифольного флюса активнее всего используется этанол. По свойствам к этиловому спирту ближе всего изопропиловый. Однако применение такого реагента не получило широкого распространения, так как его гораздо труднее получить, и сделать это можно только путем химических манипуляций.
Чем промывать
В зависимости от возможностей можно промывать платы растворителем, ацетоном, бензином или спиртом. Однако производители компонентов ориентируются на компонентов ориентируются на спирто-бензиновую смесь. Использование других растворителей может привести к стиранию маркировки компонентов и даже их порче. Например, корпуса пьезоизлучателей растворяются ацетоном. Мы для отмывки печатных плат используем спирт. При большом желании его можно купить у частных лиц через социальные сети по цене около 30 долларов за 5 литров.
Также для промывки желательно использовать дистиллированную воду, которую можно купить в аптеке или автомагазине. В аптеке она стоит около 60ти рублей, в автомагазине раза в два дешевле.
Из технологического оборудования желательно иметь ультразвуковую ванну, которая обеспечивает механическое воздействие и подогрев для ускорения растворения. Мы приобрели вот такую УЗ-ванну QICK 218-35:
Использование СКФ
Спирто-канифольный флюс используется уже достаточно давно и очень активно. Он не теряет своей актуальности и по сей день, так как обеспечивает удобство применения и приемлемые результаты спайки элементов.
Использование СКФ может гарантировать достаточно прочное соединение самых разных материалов, однако лучше всего работает с медными изделиями. При помощи спирто-канифольного флюса для пайки можно работать с радиосхемами и другими платами. Его основное преимущество в данном случае — хорошая растекаемость. Это позволяет флюсу проникать в самые труднодоступные места. При работе с таким типом канифоли и элементами применяется легкоплавки припой — температура плавления до 330 градусов по Цельсию.
В настоящее время можно без проблем приобрести любые припои для пайки. Спирто-канифольный флюс (СКФ) один из таких. Производством занимаются как отечественные фирмы, так и зарубежные. Можно приобрести такой флюс уже готовым. Если процесс приготовления не был нарушен и пропорции были соблюдены, то состав оправдает все надежды. Однако можно приготовить его и самостоятельно.
Как промывать
Для начала помещаем отмываемые платы в спирт в ультразвуковую ванну. В одном и том же растворе можно промыть достаточно много плат — его чистота значения не имеет, важно только растворяющая способность. Ультразвуковые ванны имеют заранее настроенный период работы, то есть после включения она сама проработает какое-то время и отключится. Если нет ультразвуковой ванны — можно закрыть в герметичной емкости и потрясти в течении некоторого времени.
Платы в ультразвуковой ванне
После завершения цикла отмывки необходимо быстро (пока платы не высохли) переместить платы под проточную воду. Под проточной водой хорошо промыть при помощи кисточки или зубной щетки. Если этого не сделать, то остатки грязного спирта с примесями засохнут и осядут на поверхности платы. Воду из под крана тоже лучше смыть и для этого и понадобится дистиллированная вода. Если высушить водопроводную поду на плате остаются заметные разводы. Дистиллированная вода же не оставляет после себя никаких следов. Вот несколько снимков плат после сушки:
- При использовании ЛВЖ в ультразвуковой ванне под крышкой во время работы образуются концентрированные горючие пары!
Эти пары могут воспламениться от разряда статического электричества. Лучший способ защиты — не использовать горючие жидкости. Если вы все-таки используете спирт для промывке, то надевайте браслет и соблюдайте правила пожарной безопасности. - Некоторые компоненты боятся ультразвука!
Изделия с военной приемкой вообще запрещено отмывать ультразвуком. Для потребительской электроники допустима отмывка ультразвуком с последующей проверкой работоспособности. Хотя если не увлекаться мощностью и временем риск повреждения достаточно мал. Все свои изделия мы проверяем до промывки и после и не разу не замечали проблем на этом этапе.
Очень интересные статьи о промывке ультразвуком можно найти в журнале «Поверхностный монтаж»: раз и два.
Современный процесс сборки печатных узлов (ПУ) редко обходится без отмывки наличия остатков паяльных материалов. Ведущие предприятия радиоэлектронной промышленности уже давно используют технологии отмывки ПУ, учитывающие самые жёсткие требования, предъявляемые к качеству продукции, а также стоимости и безопасности процесса. Однако, как показывает статистика, многие предприятия до сих пор работают по «традиционной» технологии отмывки, применяя изопропиловый спирт (изопропанол) или этиловый спирт (этанол) или спиртобензиновую смесь. И это несмотря на то, что на рынке доступны более эффективные, экономичные и безопасные материалы.
В данной статье пойдёт речь об особенностях применения изопропилового, этилового спирта, спиртобензиновой смеси, их преимуществах и недостатках, а также особенностях их применения в современном оборудовании для отмывки ПУ, трафаретов, инструмента и оснастки. Также будут рассмотрены альтернативные средства, обеспечивающие достижение оптимальных результатов с соблюдением самых последних требований в области эффективности, экономичности, экологичности и безопасности процессов отмывки.
Изопропиловый и этиловый спирты, а также спиртобензоновая смесь на протяжении многих лет являются доступными недорогими средствами отмывки и могут показывать приемлемые результаты отмывки при производстве радиоэлектронной аппаратуры. Эти средства используются в традиционных процессах для отмывки трафаретов, инструмента, оснастки и печатных узлов после сборки. Многие технологи ценят эти материалы за простоту использования и быструю сушку.
В то же самое время сложный состав современных паяльных материалов в большинстве случаев затрудняет удаление остатков после пайки простыми растворителями. Для обеспечения стабильного качественного результата всё чаще используются отмывочные жидкости, которые были специально разработаны и протестированы для применения в процессах производства радиоэлектронной техники. Это становится всё более актуальным для производителей военной и специальной техники, продукции медицинского и авиакосмического назначения.
Кроме того, условия приобретения использования и утилизации изопропанола и этанола периодически изменяются ввиду изменения акцизов и ужесточающихся экологических требований. Такие тенденции всё чаще заставляют производителей электроники по всему миру внедрять современные жидкости и новые подходы в отмывке.
Недостатки изопропилового, этилового спирта и спиртобензиновой смеси
Несмотря на то, что эти материалы давно используются для отмывки ПУ и трафаретов, они обладают набором недостатков, которые ограничивают их применение: низкая точка вспышки 8 Ом (рис. 3) и стать причиной электрохимической миграции и/или коррозии, что приводит к снижению надёжности. Применение бессвинцовой пайки снижает вероятность полного удаления остатков, поскольку бессвинцовые паяльные пасты содержат большее количество активаторов и смолы. Данные вопросы были подробно рассмотрены в наших предыдущих статьях («Поверхностный монтаж» №4(96) статья «Современный подход к поиску новых решений в отмывке печатных узлов высокой плотности монтажа», «Поверхностный монтаж» №6(92) статья «Действительная стоимость процесса отмывки») и семинарах, поэтому лишь ещё раз подчеркнём, что некачественно отмытые остатки флюса могут привести к серьёзным отказам и сбоям в работе электронной техники. Как гласит известная аксиома, если невозможно организовать качественную отмывку, то лучше не проводить её вообще, особенно с использованием современных паяльных материалов (Статья «Отмывка печатных узлов», Алексей Ефремов, Компоненты и Технологии, №6’2004).
Рис. 3. Сравнение сопротивления изоляции поверхности (SIR) после отмывки IPA и
специальным средством для удаления остатков флюса
Расход промывочной жидкости прежде всего зависит от интенсивности испарения, времени жизни, производительности процесса и особенности применения в конкретном случае.
В сравнении с современными средствами для отмывки высокая интенсивность испарения изопропилового, этилового спирта и спиртобензиновой смеси является существенной причиной высоких потерь при их использовании. Изопропанол – это очень простой растворитель, изначально не предназначенный для удаления флюса, растворимость флюса в нём крайне ограничена. Из-за слабой производительности для них характерны ограниченное время жизни, что приводит к увеличению общих затрат. Последние испытания показали, что расход может быть снижен при использовании средств на водной основе или современных растворителей на основе модифицированных спиртовых соединений.
Как сделать своими руками флюс
Паяльный спирто-канифольный флюс можно изготовить своими руками. На самом деле, процесс его приготовления занимает всего несколько минут.
Для начала необходимо взять смолу и тщательно ее измельчить. Чем лучше будет проведен этот этап, тем быстрее потом произойдет растворение всех веществ в растворителе. Результатом таких быстрых и скромных манипуляций и можно получить спирто-канифольное вещество для пайки.
Можно сделать это и другим способом. Кусочек смолы оборачивается тканью. Можно брать для этих целей и целлофан, однако опытные домашние мастера предупреждают, что во время следующих манипуляций он очень быстро рвется. Канифоль, завернутую таким образом, кладут на стол и при помощи молотка разбивают ее до порошкообразного состояния. Самые опытные паяльщики приспособились применять для этих целей обычную ручную мясорубку.
Другие любители делать все своими руками вместо молотка используют скалку или толстую бутылку, чтобы раскатать кусок канифоли.
Все эти способы объединяет одна и та же цель — необходимо измельчить исходное сырье до порошкообразного состояния.
Разведение в растворе
После этого полученную массу порошка следует засыпать в бутылочку, флакон, пузырек или другую небольшую похожую емкость. Многие используют емкости из под лака для ногтей. Здесь очень важно наловчиться высыпать пыль таким образом, чтобы она не рассыпалась, нужно тщательно и аккуратно пересыпать порошок. После этого в этот же флакон можно добавлять медицинский спирт.
Что касается пропорции, то рекомендуемое соотношение — 2:3 (жидкости к порошку).
В том случае, если требуется получить флюс с большей вязкостью, то можно увеличить количество смолы, а спирта оставить то же количество. Стоит отметить, что каждый домашний мастер вполне способен после пары раз самостоятельно подбирать соотношения, наиболее подходящие для его работы, для тех деталей, с которыми он взаимодействует.
Для чего нужно промывать платы
Промывка платы производится для удаления остатков флюса, которые могут приводить к окислению и утечкам тока. Многие считают, что платы можно не промывать, особенно если они используют не активный флюс. Мы для себя эту дилемму решили просто — промывать платы всегда. Не хочется доверяться производителям флюсов. Например, ЛТИ-120 по данным многих сайтов не активен и не нуждается в отмывке, но мы не раз сталкивались с тем, что грязная FT232RL отказывалась работать до промывки. Также отмывка плат обязательна перед нанесением лака, да и просто с ними гораздо приятнее работать, если они не мажутся.
Возможна ли замена спирта?
Некоторые из опытных мастеров говорят о том, что спирт можно сэкономить, если в этом есть необходимость и заменить его дешевым одеколоном. На самом же деле данная рекомендация очень спорная. Запах будет, конечно, более приятным, однако лишние добавки могут испортить или ухудшить качество пайки.
Другие же говорят об использовании водки. Здесь тоже достаточно спорно, так как канифоль — это органическое соединение, а поэтому в воде растворяется плохо. Водка же — смесь из спирта и воды. Растворить смолу даже в высококачественной водке будет достаточно сложно.
Источник
