Флюс для пайки и лужения

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) (у В 23 К 35/363

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Ю,. l,!v;, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с. ф ;. (21) 3676129/25-27 (22) 21.12.83 (46) 30.01.86. Бюл. )Р 4 (71) Одесский ордена Трудового

Красного Знамени государственный университет им.И.И.Мечникова (72) О.П.Канчуковский, Л.В.Мороэ, Д.Г.Свирновский, З.А.Фишер и H.Â.Êîìàðoâà (53) 621.791.048(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 318450, кл. В 23 К 35/363, 1964.

Авторское свидетельство СССР

)Р 671140, кл. В 23 К 35/363, 1977. (54) (57) ФЛЮС ДЛЯ ПАЙКИ И ЛУЖЕНИЯ легкоплавкими припоями, содержащий глицерин, этиловый спирт и активную составляющую, отличающийся тем, что, с целью повышения активности флюса, он в качестве активной составляющей содержит галоидгидрин, выбранный из группы: хлоргидринглицерин, фторгидринэтиленгликоль, хлоргидринэтиленгликоль при следующем соотношении компонентов, мас.7.:

Глицерин 20-70

Галоидгидрин 5 -75

Этиловый спирт Остальное

1207691 2

1-Н ОН Н О СН OH снон снон

СН Cl HCl СН ÎH

Изобретение относится к пайке, в частности к флюсам для пайки и лужения деталей и монтажных элементов в различных иэделиях в радиоэлектронике и приборостроении.

Цель изобретения — повышение активности флюса при лужении и пайке преимущественно деталей, утративших способность к пайке.

Известно, что при складском хранении деталей, покрытых серебром, свинцом, никелем, цинком, оловом без и с добавками кадмия, свинца, висмута происходит полная или час.тичная потеря паяемости. Потеря паяемости происходит также и со свежеприготовленными дцталями при нарушении температурных режимов при различных технологических циклах приготовления .деталей. Указанное нарушение обусловлено образованием оксидных, сульфидных, органических и других диэлектрических покрытий или их смесей на поверхности деталей в результате про-" текания коррозионных и других химических процессов, а также наличием жировых включений. Скорость атмосферной коррозии тем вышее, чем больше влажность воздуха. В сухом воздухе коррозионный процесс заключается в окислении металла и протекает с образованием тончайшей оксидной пленки.

Во влажной атмосфере скорость образования оксидов резко возрастает.

Образование поверхностного соединения зависит также от степени заг.рязненности воздуха и характера этих загрязнений.

Превышение степени активности флюса при лужении и пайке деталей, утративших способность к пайке„ позволившее улучшить качество пайки и надежность паяных соединений, достигается прежде всего эа счет использования в качестве активной составляющей галоидгидрина, выбранного из группы: хлоргидринглицерин, фторгидринэтиленгликоль, хлоргидринэтиленгликоль, которые активизируют растворение оксидных, сульфидных, нитридных пленок, хорошо растворяют органические соединения и другие загрязнения, устойчивые к действию щелочей, а также активизируют поверхность путем блокирования последней рядом органических соединений, способствующих равномерному растеканию припоя и образованию прочных соединений припоя с обрабатываемой деталью.

Предлагаемый флюс равномерно покрывает флюсуемую или паяемую поверхность, обладает высокой флюсующей активностью, высоким очищающим воздействием, обеспечивает хорошую растекаемость и ускорение проникновения припоя в зазоры, что способствует образованию прочных связей припоя с основным металлом и достижению высокой механической прочности паяного соединения. Комплекс указанных свойств предлагаемого флюса усиливается в момент контактирования с припоем при погружении детали при лужении или пайке. В этот момент возможен также процесс разложения галоидгидрина с отчуждением подвижного галоида и образования спиртов соответствующей соли галоида с имеющимся на поверхности лудящейся или паяющейся детали металла или, в более простом случае, газообразного галоидводорода (например, НС1) В момент образования галоидводорода (НГ) он является активным флюсующим веществом и обеспечивает высокую флюсующую активность и нейтральность среды после пайки в связи с возможностью как улетучивания галоидных соединений, так и связыванием их в комплексы с образованием как эфиратов, так и металлоорганических соединений. о

В процессе пайки (190-290 С) флюс не образует нагаров и трудно удаляемых загрязнений. Остатки флюса после пайки можно удалять горячей водой,, водно-спиртовыми или органическими растворителями.

Полученный эффект достигается при использовании ингредиентов. В данных пределах при уменьшении галоидгидрина (например 4Х и менее) активность флюса резко ослабевает, детали не паяются и не лудятся. При содержании во флюсе галоидгидрина более 757 (например 807) наблюдается большая растекаемость припоя, что ведет к смыканию токоведущих дорожек.

Флюс готовят следующим образом

Галоидгидрин смешивают с глицерином и этиловым спиртом. Смешение производят при комнатной температуре.

Примеры выполнения предлагаемого флюса приведены в табл. 1-3.

Флюс имеет однородное, устойчивое против загустевания состояние и сладковатый запах.

Результаты испытаний предлагаемого флюса и флюса-прототипа приведены в табл. 4.

Результаты исследования образцов полупроводниковых изделий, залуженных во флюсе-прототипе и припаяных к платам, а также эалуженных в предлагаемом флюсе и припаянных к платам, даны в табл. 5.

Таблица 1

Флюс, Ф

Компоненты

1 2 3 4 5

40

21

Глицерин

Хлоргидринглицерин

20

25

74

Этиловый спирт

Таблица 2

Флюс, У

Компоненты т 1

6 (7 8

9 10

70

20

Глицерин

55

20

40

Этиловый спирт

Таблица 3

Компоненты

11 12

21

40

Глицерин

20

25

74

Этиловый спирт

Хлоргидринэтиленгликоль

Фторгидринэтиленгликоль

1207691 4

За каждый год бралась группа образцов в количестве 25 изделий.

Проведенйые коррозионные испытания дискретных деталей и стеклотекстоли5 товых плат, фольгированных медью с дозированным припоем ПОССу 61-0,5, показали, что флюс является коррозионно-устойчивым в течение 8 мес хранения в открытой атмосфере.

Предлагаемый флюс найдет широкое применение при изготовлении изделий в радиоэлектронной промышленности с использованием деталей, имеющих покрытие из cepebpa, олова без и с добавками свинца, кадмия, сурьмы, висмута с частичной или полной потерей паяемости, в особенности при автоматизированных пайках, например, при изготовлении телевизоров.

13 14 15

1207691

Таблица 4

Норма по

Показатели предлагаемому флюсу прототипу

Коэффициент растекаемости оловянносвинцового малосурьмянистого припоя, I оловянно-свинцового бессурьмянистого припоя ПОССу 61 при 250 С+5 С при лужении:

1,7 на медной поверхности не менее на серебряной поверхности не менее

0,9 на никелевой поверхности не менее

1,3

0,8

1i3

0,9 на цинковом покрытии не менее на стали (12Х 18П9Т) не менее

0,8

Коэффициент растекаемости оловянносвинцового бессурьмянистого припоя

ПОСК 50-18 при 220- С 20 С при лужении:

1.,6 на медной поверхности не менее

1,0

1,3

0,9 на серебряной поверхности не менее на никелевой поверхности не менее

1,2

0,9

0,8 на стали не менее

Коэффициент растекаемости припоя ПОССу 40 и ПОССу 40-05 при 250 -270 С

1,8 на медной поверхности

1,2 на серебряной поверхности

1,4

1,2 на никелевой поверхности

0,9

П р и м е ч а н и е. Обрабатываются детали, утратившие способность к пайке.

Таблица 5

Залуженные и припаянные образцы, Е, в флюсе

) Иремя изготовления

Прототип 1 2 4. Свежеприготовленные образцы

100

100

100

100

100

Январь 1983 г

100

100

1207691

Продолжение табл. 5

Время изготовления рототип

100

100

100. 68

92

92

92

Составитель Е. Говорин

Редактор С. Лисина Техред А.Кикемезей Корректор О. Луговая

Заказ 127/15

Тираж 1000

Подписное

1980 г

1972 r

1963 r алуаенные и припаянные образцы, Х, в флюсе

) .1 2 (4

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4