Флюс для низкотемпературной пайки



Флюс для низкотемпературной пайки
Флюс для низкотемпературной пайки

 


Владельцы патента RU 2463144:

Открытое акционерное общество "Авангард" (RU)

Изобретение может быть использовано при монтаже электрорадиоэлементов и интегральных схем на печатные платы для получения паяных соединений, предназначенных для работы в жестких условиях эксплуатации. В состав флюса входит активатор в виде смеси карбоновых кислот 3-10 мас.% и органический растворитель в виде смеси спиртов 30 мас.% и сложных эфиров 60-70 мас.%. Все входящие в состав флюса вещества экологически безопасны для окружающей среды, основаны на природном, натуральном биоразлагаемом сырье, не наносящем вред окружающей среде. Состав флюса не содержит аминов, поверхностно-активных веществ (ПАВ), синтетических полимеров (смол), воды. После проведения пайки с предложенным флюсом в паяном соединении остатки флюса не содержат ионов, флюс полностью отмывается, что обеспечивает высокое поверхностное электрическое сопротивление длительное время. 4 табл., 1 пр.

 

Предлагаемое 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.

Известен отраслевой стандарт ОСТ 4Г 0.033.200 - 1986 г. «Припои и флюсы для пайки» - [1], который распространяется на припои и паяльные флюсы (присадочные материалы), разрешенные для применения в производстве специальной радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) и бытовой радиоэлектронной аппаратуры (БРА) при лужении и пайке монтажных соединений и конструкционных узлов. Однако в отраслевом стандарте [1] не указаны конкретные составы флюсов для низкотемпературной пайки.

Также известны Технические условия ТУ 1718-001-07518266-2009 Флюсы слабоактивированные (ОАО «Авангард») - [2], которые распространяются на флюсы слабоактивированные паяльные для автоматизированного или механизированного монтажа, предназначенные для удаления окисной пленки с поверхности паяемых материалов и припоя, защиты поверхности металлов и припоя от окисления в процессе пайки и снижения поверхностного натяжения расплавленного припоя на границе металл-припой-флюс. Флюсы слабоактивированные паяльные по [2] применяются для обеспечения процессов сборки электронных модулей и монтажа электронно-компонентной базы (ЭКБ), включая изделия функциональной электроники для жестких условий эксплуатации. Они совместимы со следующими покрытиями: горячее лужение олово-свинец, иммерсионное олово, иммерсионное золото, иммерсионное серебро. Собранные печатные узлы с использованием флюсов слабоактивированных применяются в бытовой и специальной радиоэлектронной аппаратуре: для ручных и механизированных процессов пайки и лужения монтажных элементов, предварительного лужения выводов радиоэлементов проводников печатных плат и выводов корпусов микросхем до монтажа в корпус в изделиях радиоэлектронной аппаратуры при условии полного удаления остатков флюса.

Однако в источнике [2] не указаны конкретные составы флюсов для низкотемпературной пайки на основе органических кислот.

Классификация некоррозионных слабоактивированных флюсов, припойных паст, отмывочных жидкостей, которые разрешены для применения в производстве специальной радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) в процессе автоматизированного поверхностного монтажа электронных модулей для жестких условий эксплуатации, а также их состав, свойства и область применения этих технологических материалов приведены в известном американском национальном стандарте ANSI/J-STD-004, January, 1995 «Joint industry standard. Requirements for Soldering Fluxes» - [3]. Стандартом [3] определены требования к слабоактивированным флюсам в зависимости от химической основы нелетучей составляющей и в соответствии с их коррозионным действием и свойствами электрической проводимости флюса или его остатков. Однако в стандарте [3] не введены определенные компоненты и их процентные соотношения, то есть, другими словами, не указаны конкретные составы флюсов для низкотемпературной пайки.

Так, по стандарту [3] для паяных соединений при помощи флюсов на основе органических кислот (Organic (OR)) введена классификация, представленная в таблице 1.

Таблица 1
Основа флюса Уровень активности флюса (% содержание галогенов) Тип флюса
Organic (OR) Органические кислоты Низкий (0%) OR0
Низкий (<0,5%) ORL1
Средний (0%) ORM0
Средний (0.5-2.0%) ORM1
Высокий (0%) ORH0
Высокий (>2.0%) ORH1

Паяные соединения высокой надежности, в том числе с применением слабоактивированного флюса, необходимы в приборах для медицины, транспортной техники (железнодорожной, авиационной, морской), в военной и космической технике. Для таких паяных соединений высокой надежности на основе органических кислот по стандарту [3] определена классификация «ORL0», по которой уровень активности слабоактивированного флюса и процентное содержание в нем галогенов минимально, то есть практически отсутствует. То есть из таблицы 1 следует, что для пайки самых ответственных соединений должны применятся слабоактивированные флюсы на основе органических кислот (Organic (OR)), соответствующие типу «ORL0».

Так для пайки РЭА высокоответственных узлов медицинской, космической и военной техники необходимо соответствие слабоактивированных флюсов самим жестким требованиям по качеству паяных соединений для их долговечности и надежности в самых неблагоприятных условиях эксплуатации.

Известны технологии изготовления и составные компоненты слабоактивированных флюсов по книге автора Нинг-Ченг Ли «Технология пайки оплавлением, поиск и устранение дефектов: поверхностный монтаж, BGA, CSP и flip-chip технологии». - М.: Издательский дом «Технологии», 2006 г., - 392 с., илл., табл. - [4], стр.63-88.

Однако в известном материале [4] не указаны конкретные составы слабоактивированных флюсов, которые удовлетворяли бы условиям стандарта [4] по классификации ORL0, для монтажа ответственных соединений.

Известен флюс-связка из припойной пасты для монтажа электро- и радиоэлементов по патенту РФ: RU 2337800, опубл. 10.11.2008 года, МПК B23K 35/36, B23K 35/363 - [5], при следующем соотношении компонентов, мас.%, включающая: порошок оловянно-свинцового припоя 83,125-91,875, сосновое масло 2,565-2,835, этилцеллозольв 1,368-1,512, этилцеллюлоза 0,1197-0,1323, канифоль 4,4973-4,9707, кислота уксусная 0,8645-0,9555, триэтиламин технический 2,4605-2,7195.

Недостатком известной флюс-связки из [5] является то, что соединение уксусной кислоты и триэтиламина технического образует соль - ацетат триэтил аммония, который представляет собой ионное соединение. В последствии при попадании влаги это ионное соединение будет проводить электрический ток, что существенно снижает надежность монтажной платы.

Известен флюс для мягкой пайки по патенту Японии: JP 3499904 В2 7116889 А, опубл. 22.10.1999 г., МПК B23K 35/363 - [6], содержащий активатор, в качестве которого применяют карбоновую кислоту, имеющую карбоксильную группу, которая создает активирующий эффект при температуре пайки и вступает в реакцию с оксидами, находящимися на паяемых поверхностях, очищая эти поверхности. Карбоновая кислота, имеющая моноциклическую структуру, гетероциклическую структуру или структуру с эфирными связями, позволяет выполнять многократное карбоксилирование. Флюс практически не растворяется в присутствии влаги, обеспечивая повышенную электрическую изоляцию и предотвращение утечки тока. Флюс не отбеливается и не требует отмывки после пайки.

Известна флюс-связка из связующего паяльной пасты по патенту РФ: RU 703996, опубл. 20.08.1997 г., МПК B23K 35/24 - [7], при следующем соотношении компонентов, мас.%, включающее: органический растворитель, выбранный из группы: бензол, ксилол, толуол, ацетон, бутилацетат 15-20; полимеризированный эфир метакриловой кислоты 0,1-5, ланолин 0,1-2, вода - остальное.

Также известна флюс-связка из состава связующего паяльной пасты с уменьшенным количеством твердых остатков после пайки по патенту РФ: RU №886388, опубл. 20.08.1997 г., МПК B23K 35/24 - [8], при следующем соотношении компонентов, мас.%, включающий: акриловый полимер 8-15, органический растворитель - остальное, причем в качестве акрилового полимера может быть использован полибутилметакрилат или сополимер бутилметакрилата с бутилакрилатом: бутилметакрилат 75-95, бутилакрилат 5-25, а акриловый сополимер дополнительно содержит метилметакрилат в количестве 5-25.

Недостатком флюс-связок по [6], [7] и [8] является то, что они практически не отмываются, а это неприемлемо для печатных плат ответственного применения, в которых для обеспечения качественного нанесения влагозащитного покрытия остатки связующего припойной пасты должны быть полностью отмыты.

Так для пайки РЭА высокоответственных узлов медицинской, космической и военной техники необходимо соответствие флюсов и флюс-связок на их основе самым жестким требованиям по качеству паяных соединений, их долговечности и надежности в самых неблагоприятных условиях эксплуатации.

Известно связующее для паяльной пасты по заявке ВОИС: WO 2098601, опубл. 19.03.2001 г., МПК B23K 35/363 - [9], содержащее по меньшей мере одну смазывающую добавку, например, жирный спирт с разветвленной цепью или жирную кислоту, содержащую 8-50 атомов углерода, в том числе минимум 4 атома углерода в алкильной цепи, или сложный эфир жирной кислоты.

Недостатком аналога [9] является то, что входящее в состав ее флюс-связки вещество: тирендибромид содержит галоген, а это не допускается для применения по типу ORL0 стандарта [3] для ответственных соединений.

Известна флюс-связка из паяльной пасты по патенту Японии: JP 3155778, опубл. 16.04.2001 г., МПК B23K 35/363 - [10], содержащая порошок низкотемпературного припоя, а также компоненты, выбираемые из группы, в которую входят канифоль, смола, активатор, тиксотропная добавка, органический разбавитель и добавка, подавляющая сгущение флюса с константой диссоциации ≤2.5. В качестве добавки, подавляющей сгущение флюса, используют карбоновую кислоту в количестве 0,5-5 мас.%, или производные этой кислоты, предпочтительно, хлорид или бромид карбоновой кислоты.

Недостатками аналога [10] является то, что применяемые в ней хлориды или бромиды карбоновой кислоты представляет собой активное вещество, содержащее галогены, что не допускается для применения по типу ORL0 стандарта [3] для ответственных соединений.

Известен флюс для низкотемпературной пайки по патенту РФ: RU №2096152, опубл. 20.11.1997 г., МПК B23K 35/363 - [11], который не требует отмывки после пайки и содержит, мас.%: смесь одно- и двухосновных труднорастворимых в воде органических кислот, содержащих от 4 до 10 атомов углерода - 3,5-6,0; природную или синтетическую смолу - до 5,0; бензотриазол - 0,1-0,5; одноатомный спирт или его смесь в этилацетатом или триацетином - остальное. Флюс может дополнительно содержать полиоксиэтилированные эфиры лауриновой, олеиновой кислот со средней молекулярной массой 596 и 503 соответственно или полиоксиэтилированные жирные спирты фракции С10-C18 с молекулярной массой 1000 в количестве до 0,25 мас.%.

Недостатками аналога [11] является то, что, во-первых, флюс плохо отмывается, а это неприемлемо для печатных плат ответственного применения, в которых для обеспечения качественного нанесения влагозащитного покрытия остатки связующего припойной пасты должны быть полностью отмыты; во-вторых, остатки флюса на печатной плате при эксплуатации будут впитывать влагу, что неизбежно приведет к снижению электрического сопротивления; в-третьих, наличие во флюсе полиоксиэтилированных эфиров лауриновой, олеиновой кислот очень сильно снижает электрическое сопротивление флюса, что недопустимо для ответственных соединений.

Известен флюс для низкотемпературной пайки по патенту РФ: RU №2022747, опубл. 15.11.1994 г., МПК B23K 35/363 - [12], который содержит следующие компоненты, мас.ч.: олеиновая кислота 24-26; этанол 56-61; поверхностно-активное вещество (ПАВ) 14, дибутилфталат 2-4.

Как недостаток аналога [12] можно отметить, что входящая в него олеиновая кислота обладает очень низкой активностью, при нагревании осмоляется и в последствии после пайки плохо отмывается. Кроме того, использование ПАВ во флюсе не допустимо для пайки ответственных соединений.

Известен способ лужения выводов радиоэлементов по патенту РФ: RU 2386521, опубл. 20.04.2010 г., МПК B23K 1/20, H01C 17/00 - [13], по которому обработку поверхности выводов осуществляют активным гидразинсодержащим флюсом, содержащим, мас.%: гидразин дигидрохлорид 2,0-4,0, двухатомный спирт 57,0-42,0, поверхностно-активное вещество 8,0-4,0, глицерин 33,0-50,0. Затем проводят погружение выводов в расплавленный припой групповым способом при температуре расплавленного припоя 320-400°C.

Известен флюс для низкотемпературной пайки по патенту РФ: RU 2347656, опубл. 27.02.2009 г., МПК B23K 35/363 - [14], по которому флюс содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: глицерин технический 30,5-32,1, триэтаноламин 20,2-22,2, карбамид 12,2-13,3, аммоний лимоннокислый 11,5-12,2, спирт - остальное.

Недостатком применения флюсов [13] и [14] является наличие в них глицерина, который может проникать в торцы платы или в капиллярные монтажные зазоры, после чего возникают трудности с его отмывкой. Не отмытый в капиллярных зазорах печатной платы глицерин будет в процессе эксплуатации впитывать влагу и тем самим снижать сопротивление изоляции. Кроме того, наличие в аналоге [13] галогенов не допустимо для применения по типу ORL0 стандарта [3] для ответственных соединений, применение в аналоге [14] аммония лимоннокислого приведет к образованию солей лимонной кислоты, что в конечном итоге приводит к коррозии, а также к наличию ионов.

Известен флюс для пайки печатных плат по патенту Японии: JP 3221707 В2 05185284 А, опубл. 03.12.1991 г., МПК B23K 35/363 - [15], по которому флюс содержит летучую алифатическую карбоновую кислоту и летучий органический разбавитель. Температура плавления кислоты составляет 35°C, а ее точка кипения находится в пределах 150-300°C. Карбоновая кислота, испаряющаяся во время пайки, является активатором и не оставляет никаких следов после пайки. Благодаря этому не требуется промывка паяных соединений водой и повышается эклектическая надежность паяных соединений печатных плат. Флюс позволяет значительно повысить производительность процесса пайки печатных плат.

Однако применение летучей алифатической карбоновой кислоты создает дополнительные неудобства, а именно испарившись из флюса по [15] летучая алифатическая карбоновая кислота сильно загрязняет расположенное рядом оборудование и систему вентиляции, а это в свою очередь приводит к неоправданным затратам по очистке оборудования и системы вентиляции.

Известны способ и флюс для низкотемпературной пайки электрорадиоэлементов на печатные платы по патенту Японии: JP 3132745 В2 7323390 А, опубл. 26.05.1995 г., МПК B23K 35/363 - [16], по которому флюс содержит пимелиновую кислоту; первый разбавитель, например изопропиловый спирт, растворяющий пимелиновую кислоту, а также второй разбавитель типа моноэтилового эфира пропиленгликоля, температура которого выше температуры кипения первого разбавителя. После пайки таким флюсом не остается ионный остаток на поверхности паяемой печатной платы. Такой флюс предотвращает коррозию и короткое замыкание проводников печатной платы.

Недостатком прототипа по [16] является применение в нем пимелиновой кислоты, которая имеет запах, и применение такого флюса причиняет неудобства персоналу, а также требует установки дополнительной вентиляции места для пайки таким флюсом.

Прототипом предлагаемого изобретения являются способ и флюс для образования плотной сетки шариковых выводов на контактных площадках кристаллов интегральных схем (ИС) по патенту США US 6550667 ВВ, опубл. 29.11.2000 г., МПК B23K 35/362 - [17], по которому однофазный флюс содержит дикарбоновую кислоту, количество которой достаточно для реакции с окисленной поверхностью контактных площадок ИС, расположенных с высокой плотностью; первый органический растворитель, а также второй органический растворитель, температура испарения которого выше, чем у первого растворителя. Предпочтительно, флюс содержит 8-10% дикарбоновой кислоты; 25-75% первого органического растворителя и 10-35% второго растворителя. Предпочтительное соотношение первого и второго растворителей 1:3.

Недостатком прототипа [17] является сравнительно низкая смачиваемость флюсом элементов полупроводниковых компонентов пайки. Для повышения смачиваемости флюса, например, при пайке припоем из эвтектического сплава золото/свинец увеличивают температуру и выдержку (время воздействия температуры на полупроводниковые компоненты) и они превышают стандартные величины. Это в свою очередь приводит температуру на полупроводниковые компоненты пайки, что может вызвать отказ этих компонентов.

Указанные выше недостатки аналогов и прототипа ставят задачу создания флюса для низкотемпературной пайки для монтажа узлов и изделий ответственной электроники, пригодной для пайки волной припоя или селективной пайкой, соответствующей типу «ORL0» стандарта [3].

То есть флюса для низкотемпературной пайки:

- обладающего хорошей смачиваемостью, при стандартных условиях пайки по температуре и выдержке;

- все вещества, входящие в состав которого, экологически безопасны для окружающей среды, основаны на природном, натуральном биоразлагаемом сырье, не наносящем вред окружающей среде;

- состав которого не содержит аминов, поверхностно-активных веществ, синтетических полимеров (смол) и воды;

- после проведения пайки которым (и последующей промывки) в паяном соединении нет ионов (остатков солей), что обеспечивает высокое поверхностное электрическое сопротивление изоляции длительное время;

- остатки флюса после проведения пайки которым не проводят электрический ток.

Указанная задача решается тем, что флюс для низкотемпературной пайки состоит из следующего соотношения компонентов, мас.%:

активатор в виде смеси карбоновых кислот 3-10%
смесь органических растворителей в виде спиртов и 30%
сложных эфиров 60-70%

Высокая надежность паяных соединений (в том числе с применением в оловянных припоях свинца) необходима в приборах для медицины, транспортной техники, в военной и космической технике.

Активатором предложенного флюса является смесь органических кислот, выполненных на основе карбоновой кислоты.

Обозначение флюсов для низкотемпературной пайки на основе органических кислот по [2] следующее: ФО-5А, где Ф - флюс, О - органический (на основе органических кислот), 5 - порядковый номер состава флюса, А - предприятие-разработчик (ОАО «Авангард»).

По сортаменту флюсы подразделяются на флюсы с водосмываемыми остатками и на флюсы с полуводосмываемыми остатками. ФО-5А является с водосмываемыми остатками и с полуводосмываемыми остатками.

При испытаниях флюс марки ФО-5А (ORL0) при пайке DIP компонента показал отличные результаты, при испытаниях на всех образцах наблюдается подъем флюса по выводу компонента через монтажные отверстия, ровное паяное соединение с качественным смачиванием выводов компонента и контактных площадок.

Для отмывки флюса ФК-7А (ORL0) были применены разработанные в ОАО «Авангард» отмывочные жидкости ОЖ-21А «Лира» и ОЖ-27А «Вега».

Флюс после пайки подлежит обязательной отмывке с использованием водных, полуводных промывочных жидкостей и в деионизованной воде.

Все остатки флюсов ФО-5А (ORL0) после пайки полностью удаляются в установке струйной отмывки и в ультразвуковой (УЗВ) ванне отмывочными жидкостями ОЖ-27А «Вега» с концентрацией 25% и ОЖ-21А «Лира» с концентрацией 100%.

Остатки флюса после отмывки водными или полуводными моющими жидкостями стойки к воздействию повышенной влажности и температурным воздействиям. Рабочий температурный интервал заявляемого флюса для низкотемпературной пайки составляет от плюс 179 до плюс 225°C и он может использоваться для пайки компонентов на печатные платы 1-4 группы жесткости эксплуатации по ГОСТ 23752.

Остатки флюсов после отмывки водными или полуводными моющими жидкостями совместимы с эпоксидными, эпоксиэфирными, уретановыми, кремнийорганическим и акриловыми влагозащитными покрытиями и компаундами, а также совместимы с паяльными масками.

Для приготовления флюса используются вещества квалификации: технические, чистые или более высокой квалификации.

Основные свойства флюса ФО-5А указаны в таблице 2.

Таблица 2
№ п/п Наименование параметра Значение параметра
1 Внешний вид прозрачная жидкость от светло-янтарного до коричнево-янтарного цвета
2 Плотность, г/см3 0,823-0,827
3 Коэффициент растекаемости расплавленного припоя ПОС-61 под действием флюса >1,1
4 Влияние остатков флюса на поверхностное сопротивление изоляции, Ом >109
5 Содержание галогенов, % 0
6 Коррозия медного зеркала под действием флюса соотв.

Результаты испытаний флюса по значению поверхностного сопротивления изоляции в нормальных климатических условиях (НКУ) приведены в таблице 3.

Флюс ФО-5А (ORL0) соответствует требованиям ГОСТ 23752-79 по влиянию на сопротивление поверхностной изоляции как в НКУ, так и при воздействии повышенной влажности и температуры.

По результатам проведенных испытаний можно сделать вывод, что предложенный флюс для низкотемпературной пайки на основе натуральной канифоли показывает качественные результаты по смачиванию поверхностей вывода и монтажных отверстий в процессе селективной пайки, полностью соответствует требованиям ТУ 1718-001-07518266-2009 по влиянию на поверхностное сопротивление изоляции, не содержит галогенов и рекомендуется к применению для пайки изделий ответственного применения.

Предприятие-изготовитель планирует поставлять флюс в готовом для использования виде. При этом маркировка флюса осуществляется самоклеющимися этикетками непосредственно на технологическую тару. Содержание маркировки включает полное наименование материала по настоящим ТУ, вес "нетто", дату изготовления и номер партии. Сам флюс содержится в герметичной полиэтиленовой таре различных форм и размеров. В качестве транспортной тары используются стандартные картонные коробки.

Если при изготовлении флюса изменяется технология или применен состав материалов из другой партии, предприятие-изготовитель проводит дополнительные типовые испытания. Состав таких испытаний определяется степенью возможного влияния предлагаемых изменений и факторов на качество флюса. Оценку приемлемости предполагаемых изменений проводят по результатам испытания флюса на соответствие требованиям ТУ [2] и путем сопоставления этих результатов с результатами испытаний серийного выпуска (таблица 4).

При этом каждая партия флюса имеет сертификат качества, в котором указывается: наименование предприятия-изготовителя и страна производитель; марка флюса для низкотемпературной пайки; номер партии; дата изготовления; обозначение нормативно-технической документации. К первой партии флюса, получаемой потребителем, может прилагаться учтенный экземпляр ТУ [2].

Приводим один из возможных примеров выполнения флюса для низкотемпературной пайки в составе ингредиентов следующего единичного соотношения, мас.%:

активатор в виде смеси карбоновых кислот:

адипиновая кислота 2%
щавелевая кислота 2%
янтарная кислота 2%

смесь органических растворителей в виде спиртов:

изопропиловый спирт 15%
изобутиловый спирт 15%

и сложных эфиров:

ди-бутил фталат 34%
ди-этил фталат 30%

При этом о существенности признаков приведенной формулы изобретения необходимо сказать следующее.

Увеличение активатора в виде смеси карбоновых кислот больше чем 10% приводит к снижению сопротивления изоляции, а уменьшение его менее 3% приводит к ухудшению пайки, то есть к снижению смачиваемости припоем выводов радиоэлектронной аппаратуры РЭА.

Увеличение состава органических растворителей в виде спиртов больше чем 30% приводит к ухудшению пайки, за счет уменьшения количества активатора, а уменьшения количества спиртов менее 30% приводит к неоправданному увеличению доли активатора в виде смеси карбоновых кислот, что приведет к увеличению остатков флюса после пайки и к снижению сопротивления изоляции.

Наличие большого количества высококипящих сложных эфиров позволяет дольше воздействовать на окислы (оксиды) паяемых поверхностей и тем самим повышает смачиваемость припоем выводов компонентов, и повышает качество пайки РЭА. Чем больше держится растворитель (высококипящий сложный эфир) во флюсе, тем дольше активность активатора, что позволяет дольше воздействовать на паяемые поверхности.

Однако увеличение состава органических растворителей в виде сложных эфиров больше чем 70% приводит к тому, что сложные эфиры во флюсе во время пайки не испаряются до требуемой величины, а это приводит к повышенной клейкости остатков флюса и, следовательно, к дополнительным загрязнениям, а их уменьшение менее 60% приводит к более быстрому испарению сложных эфиров из флюса, что обуславливает его сухость и существенное снижение качества пайки РЭА, приводящее к увеличению количества брака (непропая).

Последние три абзаца настоящего ответа показывают существенность использования большего количества сложных эфиров по отношению к спиртам, чем в прототипе [17].

Взаимный общий состав по значению вышеуказанных ингредиентов многовариантный. Он подбирается империческим путем, и в последующем многократно проходит натурные испытания для уточнения состава.

При изменении процентного соотношения компонентов заявленного флюса для низкотемпературной пайки, более или менее чем указано в формуле изобретения, существенно ухудшается его качество и эффективность применения.

Полагаем, что предложенный флюс для низкотемпературной пайки обладает всеми критериями изобретения, так как:

- заявляемый флюс является новым для общеизвестных технических решений, относящихся к веществу, и, следовательно, соответствует критерию "новизна";

- совокупность признаков формулы изобретения заявляемого флюса неизвестна на данном уровне развития техники и не следует общеизвестным правилам создания флюсов для низкотемпературной пайки, что доказывает соответствие критерию "изобретательский уровень";

- реализация заявляемого флюса не представляет никаких конструктивно-технических и технологических трудностей, откуда следует соответствие критерию "промышленная применимость".

Литература

1. Отраслевой стандарт ОСТ 4Г 0.033.200 - 1986 г. «Припои и флюсы для пайки».

2. Технические условия ТУ 1718-001-07518266-2009. Флюсы слабоактивированные (ОАО «Авангард»).

3. Американский национальный стандарт ANSI/J-STD-004, Januaru, 1995 «Joint industry standard. Requirements for Solderinq Fluxes».

4. Нинг-Ченг Ли «Технология пайки оплавлением, поиск и устранение дефектов: поверхностный монтаж, BGA, CSP и flip-chip технологии». - М.: Издательский дом «Технологии», 2006 г., - 392 с., илл.. табл., стр.63-88.

5. Патент RU 2337800, опубл. 10.11.2008 г., МПК B23K 35/36, B23K 35/363, «Припойная паста для монтажа электро- и радиоэлементов с помощью трафаретной печати».

6. Патент JP 3499904 B2 7116889 А, опубл. 22.10.1999 г., МПК B23K 35/363, «Флюс для мягкой пайки».

7. Патент RU 703996, опубл. 20.08.1997 г., МПК B23K 35/24, «Связующее паяльной пасты».

8. Патент RU 886388, опубл. 20.08.1997 г., МПК B23K 35/24, «Связующее паяльной пасты с уменьшенным количеством твердых остатков».

9. Заявка ВОИС: WO 2098601, опубл. 19.03.2001 г., МПК B23K 35/363, «Связующее для паяльной пасты».

10. Патент JP 3155778, опубл. 16.04.2001 г., МПК B23K 35/363, «Паяльная паста».

11. Патент RU №2096152, опубл. 20.11.1997 г., МПК B23K 35/363, «Флюс для низкотемпературной пайки».

12. Патент RU №2022747, опубл. 15.11.1994 г., МПК B23K 35/363, «Флюс для низкотемпературной пайки».

13. Патент RU 2386521, опубл. 20.04.2010 г., МПК B23K 1/20, H01C 17/00, «Способ лужения выводов радиоэлементов».

14. Патент RU 2347656, опубл. 27.02.2009 г., МПК B23K 35/363, «Флюс для низкотемпературной пайки».

15. Патент JP 3221707 В2 05185284 А, опубл. 03.12.1991 г., МПК B23K 35/363, «Флюс для пайки печатных плат».

16. Патент JP 3132745 B2 7323390 А, опубл. 26.05.1995 г., МПК B23K 35/363, «Способ и флюс для низкотемпературной пайки электрорадиоэлементов на печатные платы».

17. Патент US 6550667 ВВ, опубл. 29.11.2000 г., МПК B23K 35/362, «Способ и флюс для образования плотной сетки шариковых выводов на контактных площадках кристаллов интегральных схем (ИС)» - прототип.

Флюс для низкотемпературной пайки, отличающийся тем, что он состоит из активатора в виде смеси карбоновых кислот и органического растворителя в виде смеси спиртов и смеси сложных эфиров, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

карбоновые кислоты 3-10
спирты 30
сложные эфиры 60-70


 

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

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

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

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

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.

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.
Наверх