Флюс (пайка)

Флюс (лат. Fluxus — поток, течение) — вещества (чаще смесь) органического и неорганического происхождения, предназначенные для удаления оксидов с паяемых или свариваемых поверхностей, снижения поверхностного натяжения и улучшения растекания жидкого припоя и/или защиты от действия окружающей среды^[1].

Флюсы:

• способствуют лучшему смачиванию припаиваемых или свариваемых деталей;
• способствуют лучшему растеканию припоя по шву;
• предохраняют нагретый при пайке металл от окисления.

В зависимости от технологии, флюс может использоваться в виде жидкости, пасты или порошка. Существуют также паяльные пасты, содержащие частицы припоя вместе с флюсом; иногда трубка из припоя содержит внутри флюс-заполнитель. Остатки разных флюсов могут быть как диэлектриками, так и проводить электричество. В случае электросварки флюс обычно наносится на поверхность сварочного электрода в качестве покрытия. Иногда добавляется в зону сварки в виде порошка.

Примерами флюсов могут служить:

• канифоль — смесь смоляных кислот и их изомеров;
• нашатырь (хлорид аммония, NH₄Cl);
• соли, например, бура (тетраборат натрия, Na₂B₄O₇).
• ортофосфорная кислота — раствор кислоты в воде, от 85 % и менее с добавками присадок
• ацетилсалициловая кислота — применяется как активный кислотный флюс^[2]
• паяльная кислота — водный раствор хлорида цинка, активный флюс

Согласно ГОСТ 19250-73 «Флюсы паяльные. Классификация», паяльные флюсы подразделяются по следующим признакам:^[3]

• по температурному интервалу активности:
  • низкотемпературные (до 450 °C);
  • высокотемпературные (свыше 450 °C);
• по природе растворителя:
  • водные;
  • неводные;
• по природе активатора определяющего действия:
  • низкотемпературные:
    • канифольные;
    • кислотные;
    • галогенидные;
    • гидразиновые;
    • фторборатные;
    • анилиновые;
    • стеариновые;
  • высокотемпературные:
    • галогенидные;
    • боридно-углекислые;
• по механизму действия:
  • защитные;
  • химического действия;
  • электрохимического действия;
  • реактивные;
• по агрегатному состоянию:
  • твёрдые;
  • жидкие;
  • пастообразные.

• Сильно-кислые флюсы («активные флюсы»)
  • Хлорид цинка
• Флюсы средней и малой активности
  • Хлорид аммония

Основные требования к таким флюсам — низкий ток утечки и низкая коррозионная активность.

Простейшие флюсы такого типа создают на основе канифоли — например, растворы канифоли в спирте — этаноле либо других спиртах или спирто-бензиновой смеси, они подходят только для меди. Также часто применяются кислотные флюсы — разнообразные кислоты и их соли, но в связи с большой кислотностью, необходимо промывать место пайки. Даже такой флюс, как глицерин, после пайки необходимо смыть с печатной платы, так как он достаточно гигроскопичный (влагоемкий), чтобы под действием собранной им влаги место пайки быстро окислилось. Исключением является канифоль и её спиртовые растворы из-за того, что она покрывая поверхность также срабатывает как своеобразное нейтральное защитное покрытие.

Хотя алюминиевые сплавы можно паять свинцово-оловянными припоями, лучшие результаты достигаются с многокомпонентными припоями, содержащими цинк, кадмий, висмут и другие металлы.

Применяется «бинарный» флюс: концентрированная ортофосфорная кислота (часто называемая просто фосфорной) — до побеления, затем 20%-я эвтектика (50 мол.%, а.и. 8:11,5) NaOH—KOH в глицерине.

• Ортофосфорная кислота

• борная кислота, бура, их смеси, иногда и борный ангидрид используются при пайке преимущественно железа и низкоуглеродистой стали медью, медно-цинковыми и серебряными припоями, а также меди, бронз, томпака, латуней с высокой температурой плавления — медно-цинковыми и серебряными припоями при температурах 800—1150ºC.

• Свойства, применение и хранение паяльных паст.
• Состав и характеристики паяльных паст.