Активная основа флюса для низкотемпературной пайки

Авторы патента:

B23K35/363 - для пайки твердым и мягким припоем

Владельцы патента RU 2441737:

Общество с ограниченной ответственностью "Аватар" (RU)

Изобретение может быть использовано для низкотемпературной пайки оловянно-свинцовыми припоями цветных металлов или их сплавов, например меди, при изготовлении радиаторов, отопителей, теплообменников и другого автомобильного оборудования. Активная основа флюса содержит смесь солей, выбранных из 4-амино-1,2,4-триазол бромистокислый, 1,2,3-триазол бромистокислый, имидазол бромистокислый, 5-амино-тетразол бромистокислый, бензотриазол бромистокислый, гидразин гидробромид, семикарбазид бромгидрат. Использованные в основе соли органических полиазотистых оснований имеют линейную или циклическую структуру и содержат 2 или более атомов азота. Одно или несколько из них является сильным основанием, обеспечивающим нейтральность флюса. Использование активной основы флюса обеспечивает уменьшение коррозионной активности флюса при одновременном увеличении его флюсующей активности. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Настоящее изобретение относится к области паяльного производства, а именно к формированию системы компонентов (материалов) для пайки, в частности к разработке составов для основ флюсов, и может быть использовано для низкотемпературной пайки цветных металлов или их сплавов, например меди и латуни, на участках технологического цикла изготовления радиаторов, отопителей, теплообменников и другого автомобильного оборудования.

Качество получаемого при пайке соединения зависит от предварительной обработки поверхности паяемого металла и припоя флюсом. Ключевыми характеристиками флюса являются высокая флюсующая активность по отношению к оксидным пленкам и низкая коррозионная активность по отношению к паяемым металлам.

Паяльные флюсы, как правило, состоят из активной основы, растворителя и присадочных компонентов (ПАВ, ингибитор коррозии и др.). Выбор активной основы флюса определяет свойства флюса и его характеристики, например, Никитинский A.M., Герасимов Е.А., Пигалов С.А. Влияние различных химических соединений на технологические свойства флюсов для пайки меди и латуни // Сварочное производство. 2004. №6. С.5-10.; Никитинский A.M., Пигалов С.А., Герасимов Е.А., Егорычев С.В. Оптимизация состава флюса для пайки медных сплавов легкоплавкими припоями // Сварочное производство. 2006. №5. С.17-20; Никитинский A.M., Пигалов С.А., Егорычев С.В., Герасимов Е.А. Исследование коррозионной активности флюсов, применяемых при пайке меди и ее сплавов // Сварочное производство. 2006. №6. С.18-21.

Изобретение направлено на создание активной основы флюса для низкотемпературной пайки оловянно-свинцовыми припоями.

В настоящее время в паяльном производстве в качестве активных основ флюсов используются такие группы веществ, как кислоты, соли металлов, основания.

Так, известны активные основы флюсов для низкотемпературной пайки свинцовых или латунно-медных элементов (например, RU 2069135 С1, 20.11.1996 г.; RU 2008195 С1, 28.02.1994 г.), представляющие собой кислоты, в частности бромисто-водородную кислоту.

Недостатком таких флюсов является превышение ПДК по кислоте в воздухе рабочей зоны.

Известны активные основы флюсов, используемые для низкотемпературной пайки меди или ее сплавов, представляющие собой неорганическую соль - хлорид цинка, или смесь неорганических солей: хлорида цинка, хлорида натрия, и хлорид аммония, а также слабое органическое основание - карбамид (например, RU 2285600 С1, 20.10.2006 г.; RU 2243074 С1, 27.12.2004 г.).

Существенным недостатком флюсов на основе хлорида цинка является его высокая коррозионная активность, приводящая к интенсивной коррозии паяных соединений. Это связано с гидролизом хлористого цинка на воздухе, в результате которого образуются анионы хлора и плохо растворимые в воде соединения, а именно гидроксихлорид и гидроксид цинка. Поэтому флюсы на основе хлорида цинка требуют длительной и многократной отмывки остатков флюса и сушки изделий после пайки.

Флюсы на основе карбамида (слабое органическое основание) имеют низкую флюсующую активность (Sp - площадь растекания припоя по меди 156 мм², по латуни - 231 мм²).

В качестве прототипа выбрана активная основа флюса для низкотемпературной пайки, известная по RU 2080228 С1, 27.05.1997 г. Данная основа характеризуется тем, что в ней использованы органические соединения - гидрогалогенид или гидрофосфат гуанидина или замещенного гуанидина, либо один или более гидрогалогенид или гидрофосфат пятичленного гетероциклического азотсодержащего соединения формулы C_xN_yH₃, где х - 1 или 2, y - 4 или 5, или смесь указанных соединений гуанидина и гетероциклического амина.

Недостатком указанной активной основы является высокая коррозионная активность из-за нахождения в свободном виде галогенводородной или фосфорной кислоты.

При использовании заявляемой активной основы флюса достигаемый изобретением технический результат заключается в уменьшении коррозионной активности флюса при одновременном увеличении его флюсующей активности.

Достоинством изобретения является отсутствие содержания в активной основе хлоридов металлов, что снижает трудоемкость изготовления радиаторов за счет исключения из технологического процесса дополнительной стадии промывки остатков флюса после пайки.

Кроме того, снижается содержание тяжелых металлов в сточных водах предприятия, а также улучшаются экологические условия рабочего места паяльщика.

Технический результат достигается тем, что в активной основе флюса для низкотемпературной пайки, содержащей бромиды полиазотистых оснований, в качестве бромидов содержится смесь солей, выбранных из 4-амино-1,2,4-триазол бромистокислый, 1,2,3-триазол бромистокислый, имидазол бромистокислый, 5-амино-тетразол бромистокислый, бензотриазол бромистокислый, гидразин гидробромид, семикарбазид бромгидрат.

Целесообразно для снижения коррозионной активности использовать смесь солей органических полиазотистых оснований линейной или циклической структуры, содержащей 2 или более атомов азота, из которых одно или несколько является сильным основанием, обеспечивающим нейтральность флюса.

Характерной особенностью активной основы является то, что при ее нагревании в составе флюса смесь бромидов органических полиазотистых оснований взаимодействует с оксидами паяемого металла и припоя, образуя комплексные соединения. Флюс обеспечивает улучшение смачивания припоем паяемой поверхности, способствует увеличению площади растекания припоя с образованием прочного паяного соединения, также имеет длительную стабильность при высокой температуре, не оставляет нагара и остатков после пайки.

В таблице 1 приведены примеры конкретных составов активной основы флюса и свойства флюса с заявляемой активной основой.

Флюсующая активность сформированных систем компонентов испытана по способности расплавленного припоя растекаться по основному металлу. В качестве основного металла использовались пластины размером 50×50×0,5 мм из меди M1 и латуни Л63. Пластины с навеской припоя помещали в печь с температурой 350±10°С. После остывания определяли площадь растекания припоя.

Коррозионную активность флюса оценивали по величине тока, проходящего между электродами: припой (ПОССу 30-2) - паяемый метал (медь M1 или латунь Л63), помещенными в раствор флюса объемом 100 мл. Флюс при каждом измерении использовался новый.

Состав флюса, получаемого с заявленной активной основой, можно проиллюстрировать следующими примерами.

Пример №1.

1. семикарбазид бромистокислый - 10%

2. 1,2,3-триазол бромистокислый - 10%

3. гидразин бромистокислый - 4%

4. ПАВ - 0,1%

5. вода - остальное.

Пример №2.

1. семикарбазид бромистокислый - 10%

2. 1,2,3-триазол бромистокислый - 10%

3. гидразин бромистокислый - 8%

4. ПАВ - 0,1%

5. вода - остальное.

Пример №3.

1. семикарбазид бромистокислый - 10%

2. 1,2,3-триазол бромистокислый - 10%

3. гидразин бромистокислый - 10%

4. ПАВ - 0,1%

5. вода - остальное.

Пример №4.

1. семикарбазид бромистокислый - 10%

2. 1,2,3-триазол бромистокислый - 10%

3. гидразин бромистокислый - 12%

4. ПАВ - 0,1%

5. вода - остальное.

Пример №5.

1. семикарбазид бромистокислый - 5%

2. 4-амино-1,2,4-триазол бромистокислый - 5%

3. ПАВ - 0,1%

4. вода - остальное.

Пример №6.

1. семикарбазид бромистокислый - 10%

2. 4-амино-1,2,4-триазол бромистокислый - 5%

3. ПАВ - 0,1%

4. вода - остальное.

Пример №7.

1. семикарбазид бромистокислый - 15%

2. 4-амино-1,2,4-триазол бромистокислый - 5%

3. ПАВ - 0,1%

4. вода - остальное.

Пример №8.

1. 4-амино-1,2,4-триазол бромистокислый - 5%

2. семикарбазид бромистокислый - 10%

3. гидразин бромистокислый - 4%

4. ПАВ - 0,1%

5. вода - остальное.

Пример №9

1. имидазол бромистокислый - 5%

2. семикарбазид бромистокислый - 10%

3. ПАВ - 0,1%

4. вода - остальное.

Пример №10

1. имидазол бромистокислый - 10%

2. семикарбазид бромистокислый - 10%

3. ПАВ - 0,1%

4. вода - остальное.

Пример №11

1. имидазол бромистокислый - 15%

2. семикарбазид бромистокислый - 10%

3. ПАВ - 0,1%

4. вода - остальное.

Пример №12

1. 1,2,3-триазол бромистокислый - 5%

2. семикарбазид бромистокислый - 10%

3. ПАВ - 0,1%

4. вода - остальное.

Пример №13

1. 1,2,3-триазол бромистокислый - 10%

2. семикарбазид бромистокислый - 10%

3. ПАВ - 0,1%

4. вода - остальное.

Пример №14

1. 1,2,3-триазол бромистокислый - 15%

2. семикарбазид бромистокислый - 10%

3. ПАВ - 0,1%

4. вода - остальное.

Пример №15

1. 1,2,3-бензотриазол бромистокислый - 5%

2. 4-амино-1,2,4-триазол бромистокислый - 15%

3. ПАВ - 0,1%

4. вода - остальное.

Пример №16

1. 1,2,3-бензотриазол бромистокислый - 10%

2. 4-амино-1,2,4-триазол бромистокислый - 15%

3. ПАВ - 0,1%

4. вода - остальное.

Пример №17.

1. 1,2,3-бензотриазол бромистокислый - 10%

2. 4-амино-1,2,4-триазол бромистокислый - 15%

3. ПАВ - 0,1%

4. вода - остальное.

Пример №18.

1. 4-амино-1,2,4-триазол бромистокислый - 5%

2. семикарбазид бромистокислый - 10%

3. гидразин бромистокислый - 4%

4. ПАВ - 0,1%

5. вода - остальное.

Пример №19.

1. 4-амино-1,2,4-триазол бромистокислый - 10%

2. семикарбазид бромистокислый - 10%

3. ПАВ - 0,1%

4. вода - остальное.

Пример №20.

1. 4-амино-1,2,4-триазол бромистокислый - 15%

2. семикарбазид бромистокислый - 10%

3. ПАВ - 0,1%

4. вода - остальное.

Пример №21.

1. 5-амино-тетразол бромистокислый - 5%

2. семикарбазид бромистокислый - 10%

3. ПАВ - 0,1%

4. вода - остальное.

Пример №22.

1. 5-амино-тетразол бромистокислый - 10%

2. семикарбазид бромистокислый - 10%

3. ПАВ - 0,1%

4. вода - остальное.

Пример №23.

1. 5-амино-тетразол бромистокислый - 15%

2. семикарбазид бромистокислый - 10%

3. ПАВ - 0,1%

4. вода - остальное.

Пример №24.

1. 4-амино-1,2,4-триазол бромистокислый - 15%

2. 1,2,3 триазол бромистокислый - 5%

3. ПАВ - 0,1%

4. вода - остальное.

Пример №25.

1. 4-амино-1,2,4-триазол бромистокислый - 15%

2. 1,2,3 триазол бромистокислый - 10%

3. ПАВ - 0,1%

4. вода - остальное.

Пример №26.

1. 4-амино-1,2,4-триазол бромистокислый - 15%

2. семикарбазид бромистокислый - 5%

3. гидразин бромистокислый - 4%

4. ПАВ - 0,1%

5. вода - остальное.

Пример №27.

1. 4-амино-1,2,4-триазол бромистокислый - 15%

2. семикарбазид бромистокислый - 10%

3. гидразин бромистокислый - 8%

4. ПАВ - 0,1%

5. вода - остальное.

Пример №28.

1. 4-амино-1,2,4-триазол бромистокислый - 15%

2. семикарбазид бромистокислый - 15%

3. гидразин бромистокислый - 4%

4. ПАВ - 0,1%

5. вода - остальное.

Пример №29.

1. семикарбазид бромистокислый - 10%

2. 4-амино-1,2,4-триазол бромистокислый - 15%

3. гидразин бромистокислый - 4%

4. ПАВ - 0,1%

5. вода - остальное.

Пример №30.

1. семикарбазид бромистокислый - 10%

2. 4-амино-1,2,4-триазол бромистокислый - 15%

3. гидразин бромистокислый - 8%

4. ПАВ - 0,1%

5. вода - остальное.

Пример №31.

1. семикарбазид бромистокислый - 10%

2. 4-амино-1,2,4-триазол бромистокислый - 15%

3. гидразин бромистокислый - 10%

4. ПАВ - 0,1%

5. вода - остальное.

Пример №32.

1. семикарбазид бромистокислый - 10%

2. 4-амино-1,2,4-триазол бромистокислый - 15%

3. гидразин бромистокислый - 12%

4. ПАВ - 0,1%

5. вода - остальное.

Пример №33.

1. 1,2,3-триазол бромистокислый - 10%

2. семикарбазид бромистокислый - 5%

3. гидразин бромистокислый - 4%

4. ПАВ - 0,1%

5. вода - остальное.

Пример №34.

1. 1,2,3-триазол бромистокислый - 10%

2. семикарбазид бромистокислый - 5%

3. гидразин бромистокислый - 8%

4. ПАВ - 0,1%

5. вода - остальное.

Пример №35.

1. 1,2,3-триазол бромистокислый - 10%

2. семикарбазид бромистокислый - 5%

3. гидразин бромистокислый - 10%

4. ПАВ - 0,1%

5. вода - остальное.

Пример №36.

1. 1,2,3-триазол бромистокислый - 10%

2. семикарбазид бромистокислый - 5%

3. гидразин бромистокислый - 12%

4. ПАВ - 0,1%

5. вода - остальное.

Пример №37.

1. 4-амино-1,2,4-триазол бромистокислый - 10%

2. семикарбазид бромистокислый - 5%

3. гидразин бромистокислый - 4%

4. ПАВ - 0,1%

5. вода - остальное.

Пример №38.

1. 4-амино-1,2,4-триазол бромистокислый - 10%

2. семикарбазид бромистокислый - 5%

3. гидразин бромистокислый - 8%

4. ПАВ - 0,1%

5. вода - остальное.

Пример №39.

1. 4-амино-1,2,4-триазол бромистокислый - 10%

2. семикарбазид бромистокислый - 5%

3. гидразин бромистокислый - 10%

4. ПАВ - 0,1%

5. вода - остальное.

Пример №40.

1. 4-амино-1,2,4-триазол бромистокислый - 10%

2. семикарбазид бромистокислый - 5%

3. гидразин бромистокислый -12%

4. ПАВ - 0,1%

5. вода - остальное.

В составе флюса для низкотемпературной пайки меди и латуни качестве поверхностно-активных веществ используются неионогенные ПАВ.

Приведенные примеры не исчерпывают все возможные составы флюсов с использованием заявляемой активной основой.

1. Активная основа флюса для низкотемпературной пайки, содержащая бромиды органических полиазотистых оснований, отличающаяся тем, что в качестве бромидов органических полиазотистых оснований она включает смесь солей, выбранных из 4-амино-1,2,4-триазол бромисто-кислый, 1,2,3-триазол бромисто-кислый, имидазол бромисто-кислый, 5-амино-тетразол бромисто-кислый, бензотриазол бромисто-кислый, гидразин гидробромид, семикарбазид бромгидрат.

2. Активная основа флюса по п.1, отличающаяся тем, что использованные в ней бромиды органических полиазотистых оснований имеют линейную или циклическую структуру и содержат 2 или более атомов азота, при этом одно или несколько из них является сильным основанием для обеспечения нейтральности флюса.

Припойная паста // 2438845

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано для поверхностного монтажа электрорадиоэлементов и интегральных схем на печатные платы и формирования надежных и качественных паяных соединений, предназначенных для работы в жестких условиях эксплуатации.

Флюс для низкотемпературной пайки // 2400340

Изобретение относится к пайке, в частности к флюсам для пайки и лужения низкотемпературными припоями, не содержащими свинца. .

Жидкий флюс для пайки ювелирных цепей из сплавов золота // 2354519

Изобретение относится к жидким флюсам на основе органических соединений для пайки ювелирных цепей из сплавов золота, и может быть использовано в ювелирном производстве, где производится пайка цепей с использованием жидких флюсов.

Флюс для низкотемпературной пайки // 2347656

Изобретение относится к пайке, в частности к паяльным флюсам, предназначенным для применения при пайке и лужении мягкими припоями в технологических процессах электронной, радиотехнической и других отраслях промышленности, для удаления оксидных пленок в процессе пайки и обеспечения высокого качества паяного соединения.

Флюс для высокотемпературной пайки твердых сплавов припоями на основе меди // 2346798

Изобретение относится к пайке, в частности к составу флюсов для получения композиционного припоя, в виде готового прутка. .

Припойная паста // 2337800

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано для поверхностного монтажа с помощью трафаретной печати электрорадиоэлементов, в том числе гибридных интегральных схем.

Листы для пайки, покрытые флюсом // 2334604

Паяльная паста // 2331501

Изобретение относится к низкотемпературным припойным пастам и может быть использовано при монтаже узлов и деталей радиоэлектронной аппаратуры, например в производстве тонкопленочных и толстопленочных гибридных интегральных микросхем.

Способ пайки алюминия и алюминиевых сплавов, композиция для пайки алюминия и алюминиевых сплавов // 2288080

Изобретение относится к способам пайки алюминия без применения припоя и к композиции для этого способа. .

Припойная паста // 2450903

Способ приготовления флюса для пайки алюминия и его сплавов // 2455140

Изобретение относится к пайке, а именно к способам изготовления флюсов для пайки алюминия и его сплавов

Флюс для низкотемпературной пайки // 2463143

Флюс для низкотемпературной пайки // 2463144

Флюс для низкотемпературной пайки // 2463145

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано для монтажа электрорадиоэлементов и интегральных схем на печатные платы и формирования надежных и качественных паяных соединений, предназначенных для работы в жестких условиях эксплуатации

Флюс для пайки особолегкоплавкими припоями // 2488472

Изобретение относится к пайке, а более конкретно, к флюсам для пайки и лужения особолегоплавкими припоями

Флюс для пайки электродов аккумуляторов из свинцовых сплавов // 2520871

Изобретение может быть использовано при производстве свинцовых аккумуляторов. Флюс содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: моноэтаноламин 1,0-6,0; 40%-ная бромистоводородная кислота 10,0-20,0; изобутиловый спирт 20,0-30,0; изопропиловый спирт 40,0-60,0; ортофосфорная кислота 1,0-5,0. Флюс обладает низкой коррозионной активностью при хорошей флюсующей способности и высокой скорости сушки «ушка» несущего токовода пластины аккумулятора, обусловленными оптимальным содержанием в нем кислот и спиртов. 2 табл., 7 пр.

Антикоррозийный флюс // 2528939

Изобретения могут быть использованы при пайке алюминиевых деталей, например теплообменников. К базовому флюсу, включающему фторалюминат калия, в котором содержание K3AlF6 равно или меньше 5 вес.%, добавляют литий или соединения в виде фторалюмината лития, в частности LiF или Li3AlF6, содержащие катионы Li. Модифицированный катионами лития флюс обеспечивает стойкость паяных соединений в отношении коррозии, вызванной контактом со стоячей водой или водными составами, например, при хранении паяных деталей на открытом воздухе.5 н. и 13 з.п. ф-лы, 2 табл., 11 пр.

Флюс, образующий нерастворимый паяльный остаток // 2530972

Группа изобретений может быть использована при осуществлении твердой пайки алюминиевых деталей, например теплообменников. Используемый при пайке алюминия флюс содержит основной флюс, используемый для твердой пайки, который включает K2AlF5 или прекурсор, образующий K2AlF5, во время пайки, и Li-соль в количестве, соответствующем значению от 80% до 120% количества, которое стехиометрически необходимо для превращения всего K2AlF5 в K2LiAlF6 во время пайки. Весьма пригодны фториды лития и в особенности фторалюминаты лития. Флюс и Li-соль могут быть диспергированы в воде или в водной композиции по отдельности. Добавление Li-соединений в конкретных количествах к основному флюсу позволяет повысить устойчивость к коррозии, обусловленной контактом с неподвижной водой или водными композициями, такими как охлаждающая вода. 6 н. и 12 з.п.ф-лы, 11 пр.

Паяльная паста // 2591920

Изобретение может быть использовано для поверхностного монтажа. Паяльная паста содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: канифоль 4,0-5,0, оксипроизводное соединение ряда алкиламинов 3,7-4,3, полиэтиленгликоль с молекулярной массой 1500-20000 2,9-3,2, этиленгликоль 1,2-1,5, гидроксид натрия 0,5-0,7, порошок припоя - остальное. Паяльная паста обладает высокой точностью дозирования и степенью удержания припоя в паяном шве, а также обеспечивает полную отмывку остатков флюса водой. 3 з.п. ф-лы, 2 табл.