Какой флюс использовать для пайки bga. Как правильно выбрать флюс

Хорошее соединение при пайке можно получить, соблюдая определенные требования, среди которых важным является правильный выбор флюса. Существует много составов органического, минерального и смешанного происхождения. Они имеют отличия в свойствах и рекомендациях по применению.

Начинающий паяльщик не всегда оценивает важность функций, выполняемых флюсами. Есть детали, припой, паяльник или другие инструменты для пайки. Все прогрел, соединил, охладил, промыл – и готово.

На самом деле процесс идет сложнее. Надежно соединиться могут только поверхности, избавленные от оксидного налета, других примесей.

Припой должен равномерно растекаться в требуемом месте, а не где попало. У материалов должно быть подходящее сочетание, при котором адгезия максимальна.

Для этого нужно уменьшить силы натяжения на поверхностях. Для многих видов пайки не допускается влияние внешней среды. Нужно изолировать рабочую зону от окружающей атмосферы.

Следовательно, основные функции флюса следующие:

Со всеми задачами может справиться хороший флюсовый состав. В продаже их существует множество. Можно сделать неплохие композиции в домашних условиях, но лучше купить готовые составы, которые многократно апробированы в работе.

Выбрать флюс для пайки несложно. Нужно располагать информацией об имеющихся марках и учесть специфику предстоящей пайки.

С канифолью

Планируя монтаж электрических схем или радиодеталей с использованием легко плавящихся припоев в качестве флюса, имеет смысл выбрать чистую канифоль или смеси на ее основе.

Достоинство природной смолы заключается в ее инертности. Она прекрасно защищает место соединения от окисления, не вызывает коррозии, восстановления, растворения металлических частей.

После применения обычной светлой канифоли рабочую зону достаточно очистить кистью или ватным тампоном, слегка смоченным спиртом. Можно как растворитель использовать ацетон.

Для пайки в труднодоступных местах целесообразно выбрать . Если нет канифоли, можно взять хвойную смолу. Результат не разочарует. Спирт иногда заменяют одеколоном, бензином, ацетоном, этилацетатом.

Если место пайки в перспективе будет подвергаться высоким термическим нагрузкам, имеет смысл в смесь канифоли и спирта добавить глицерин.

Для приготовления растворов подходит этиловый спирт любой степени очистки. Канифоль нужно брать обычную, а не специально приготовленную для натирания смычков. «Музыкальные» виды могут иметь примеси, мешающие пайке.

На основе соляной кислоты

Распространенным компонентом с большой активностью являются составы на основе соляной кислоты. Она быстро убирает все оксиды при пайке изделий из стали мягкими припоями.

Для радиомонтажных работ применение соляной кислоты не рекомендуется. Активность кислоты может иметь неприятные последствия. Места обработки легко подвергаются в последующем коррозии, поэтому рабочую зону следует после пайки тщательно промывать горячей водой.

Работа с соляной кислотой должна проводиться осторожно, под вытяжным шкафом. Пары могут повредить слизистые оболочки глаз, дыхательных путей.

Для работы с латунью, медными и стальными сплавами целесообразно выбрать хлористый цинк в растворе соляной кислоты. Он легко получается в домашних условиях добавлением металла в кислоту.

Специфические удобно проводить с флюсовой пастой, состоящей из насыщенного водного раствора хлорида цинка, вазелина.

Цветные и благородные металлы ремонтируют пайкой с флюсом, состоящим из канифоли и хлорида цинка в спирте. Место соединения после работы промывают ацетоном.

При необходимости получить соединения с повышенной прочностью при пайке таких же сплавов, следует выбрать флюсовую пасту из канифоли, хлорида цинка и технического вазелина. Промывка проводится тампонами, смоченными ацетоном.

Со слабыми кислотами и бурой

Многие мастера стараются выбрать для пайки средства, проверенные временем. Они предпочитают работать с нержавейкой, нихромом, некоторыми другими металлами и сплавами, применяя концентрированную ортофосфорную кислоту.

Флюс доступный, недорогой. К его главным недостаткам можно отнести способность образовывать продукты, хорошо проводящие электрический ток. Если это обстоятельство существенно ухудшит работу спаянной детали, следует выбрать другой флюс.

Для пайки металлических деталей мягкими припоями рекомендуется группа смесей с обозначением ЛТИ. Существует несколько разновидностей этой продукции, содержащей различное соотношение нескольких азотсодержащих соединений.

Для каждого вида флюса группы ЛТИ существуют строго определенные рекомендации, которые нужно обязательно учитывать.

Высокотемпературную , медных сплавов, сталей с высоким содержанием углероды проводят, выбирая в качестве флюса буру. Ее расплав хорошо удаляет оксиды, другие примеси. После работы место пайки легко очищается механически.

Не требующие отмывки

В последние годы увеличивается популярность безотмывочных флюсов для пайки. Достоинство таких растворов, гелей заключается в экономии времени.

После работы нет необходимости тщательно промывать место соединения, потому что смеси не содержат компонентов, вызывающих порчу металлов.

Наносят безотмывочные флюс-гели специальными аппликаторами, которые есть в продаже. Можно сделать подобные приспособления самостоятельно из одноразового шприца и трубочки из резины или силикона. Безотмывный флюс отличается химической инертностью, но его остатки все равно лучше стереть с поверхности соединения.

Для того, чтобы выбрать удачный флюс для пайки, нужно продумать все нюансы предстоящей работы, изучить состав металла, предусмотреть приемлемые способы очистки.

Важным фактором являются требования к качеству будущего соединения, условиям эксплуатации детали. Во многих ситуациях следует поинтересоваться электропроводностью флюса, остаточным сопротивлением будущего места соединения.

Анализ всей информации позволит выбрать удачный флюс, получить хороший результат пайки.

Возникла необходимость менять BGA чипы. Соответственно возник вопрос и с каким флюсом это лучше делать. Покупной российский меня не впечатлил. Попаяв с этим флюсом провода, я понял что это довольно неплохой флюс,- немного хуже канифоли. Но большая его часть быстро выкипает. Я решил сделать флюс BGA сам. Особых результатов я не достиг, но может пригодиться тем у кого нет возможности купить флюс.

Основные качества флюса BGA:
1)его можно не отмывать после пайки (неактивный + не оставляет грязи)
2)способность растекаться под чипом
3)рабочая температура- около 220°С

Оказалось, что доступных компонентов, годных для изготовления какого-либо флюса, не так уж и много. Вот их список:
канифоль (неактивный)
Хлорид аммония (неактивный; 338°C)
соляная кислота
хлористый цинк (температура плавления сухого 318°C, кипения- 732°C)
ацетилсалицилова кислота (140°С)
карбонат натрия (820°С)
глицерин (160-290°С)
воск (защитный флюс)
стеарин (защитный флюс)
вазелин (защитный флюс)
олеиновая кислота (защитный флюс для пайки алюминия; содержится в оливковом масле)
машинное масло (защитный флюс для пайки алюминия)

В процессе эксперментов я выработал три флюса, которые можно сделать из доступных материалов:

Флюс №1
Глицерин. Просто чистый обезвоженный глицерин. Очень неплох как флюс и имеет высокую температуру кипения, что не позволит ему быстро выкипеть.
К сожалению, чем разбодяжить и загустить глицерин я не нашёл. Поэтому применяю его в чистом виде. Получить его можно упариванием аптечного глицерина. Для этого его нужно продержать при температуре близкой к температуре кипения сутки или более, пока объём не сократится втрое. После использования нужно промывать.

Флюс №2
Глицерин с аспирином. Приготавливается растворением ацетилсалициловой кислоты в горячем глицерине. Имеет кашеобразное состояние. Слишком хорош как флюс. После использования тоже нужно промывать.

Примечание:
Аспирин- неактивный флюс. И в этом я убедился, измазав в расплавленной ацетилсалициловой кислоте мягкий медный провод, и продержав его так неделю. Никаких следов коррозии после этого на проводе небыло.

Флюс №3
Воск с канифолью. Приготавливается растворением канифоли в горячем воске. Воск здесь в качестве основы, позволяющей небольшим количествам канифоли равномерно растечься под чипом. Довольно сностный флюс, немного хуже канифоли. Имеет недостаток- оставляет грязь как от канифоли. Думаю, если канифоль удастся очистить (например перекристаллизацией), то такой флюс тоже можно использовать для BGA. Главное преимущество- не нужно смывать после пайки.
Флюс довольно густой, но от этого лишь страдает удобство его нанесения.

Прогресс не стоит на месте и лет уже эдак с десяток на рынок вышли гелевые флюсы. В чем же их фишка и для чего вообще они нужны?

Что такое гелевый флюс

Гелевые флюсы - это та же самая канифоль, но в гелевом состоянии. Технологию производства гелевых флюсов я не знаю, но знаю точно, что эти флюсы используются для деликатной пайки радиодеталей, а также для ремонта мобильных телефонов, ноутбуков и другой мелкой электроники. Их большой плюс в том, что они легко смываются (можно даже и не смывать) Flux-Off-ом, ацетоном или бензином «Калошей». Подробнее про чистящую химию можно прочитать в статье Химия для электронщика .

Итак, теперь обо всем по порядку…

Флюс Flux-Plus

Flux-Plus считается самым лучшим гелевым флюсом.

Паять с ним одно удовольствие, если, конечно, это не подделка. Очень любят его ремонтники мобильных телефонов, ноутбуков и прочей мелкой электроники, так как он не оставляет нагар, прекрасно взаимодействует с припоем, а также имеем приятный хоть и не полезный для здоровья запах. Единственный минус – это его цена. На момент написания статьи его стоимость колеблется от 1000 рублей. Поэтому, для новичка там флюс очень сильно ударит по карману.

Флюс RMA-223

RMA-223 - дешевый китайский аналог знаменитого флюса Flux-Plus. RMA (R osin M ild A ctivated) – “слегка активированная канифоль”. Группа смолосодержащих флюсов с различными комбинациями активаторов: органическими кислотами и их соединениями.

Также есть RMA-223 и американского происхождения. Цена американского - чуть ниже чем Flux-Plus, но тоже не из дешевых, где-то порядка 500 рублей.

Китайский флюс RMA-223 стоит в разы дешевле, чем Flux-Plus, но выполняет те же самые функции, ничуть не уступая знаменитому Flux-Plus. Самый дешевый я нашел за 35 (!) рублей за штуку, если брать оптом на Алиэкспрессе. В принципе, качеством доволен. Чтобы не прогадать с выбором флюса, есть одно правило, чем он желтее - тем качественнее.

Чтобы было удобнее дозировать, я его залил в шприц.

Так как флюс RMA223 вязкий, то здесь не подойдет простая тонкая игла. Поэтому, надо будет отдельно приобрести иглы. Диаметр выбирайте чуть больше, чем стандартная игла. Длину иглы – по вашим предпочтениям.

Выбирайте на ваш вкус и цвет!

Гелевые флюсы и здоровье

Гелевые флюсы, особенно китайский RMA-223, очень токсичен и сильно дымит. Плохо подходит для пайки BGA микросхем. Для пайки различной мелочевки хорош, НО задумайтесь… Сколько стоит ваше здоровье? Точнее как дорого Вам обойдется его лечение после 5-10 лет такой работы. Мало того что он очень сильно дымит, оттереть его после пайки без остатков, задача не из легких!

Что можно сделать в этом случае? Сделать хорошую вытяжку и чаще проветривать рабочее место. Старайтесь не вдыхать пары гелевых флюсов. По сравнению с сосновой канифолью, наша сосновая канифоль почти безвредна;-)

Что нам даст высококачественный флюс?

1. Уверенность в качестве пайки.
2. Не превратит нас в астматиков. Снизит шанс загнутся от рака легких и пр.
3. Значительно сэкономит время и нервы в нашей нелегкой работе.

Скупой в итоге платит на порядок больше…

Вывод

Мне хватает одного шприца флюса RMA где-то на год при умеренном пользовании. При пайке такой флюс очень хорошо растекается и смачивает припой. Пайка получается, как заводская;-), разницу не отличишь. Как я уже сказал, он незаменим при пайке и даже микросхем в телефонах, в ноутбуках и другой мелочевке, но его и также с большим успехом можно применять и при пайке своих электронных безделушек. Попробуйте и вы удивитесь чистоте и аккуратности пайки;-)