Флюс для пайки: что такое, для чего нужен и какой выбрать

Перед тем как покупать новый электронный прибор, большинство все же стараются починить старый своими руками. Способов, с помощью которого можно исправить поломку, много и все будет зависеть от вида прибора, что требует починки. Однако, пайка была и остается очень распространенным методом исправления неполадок. Освоить ее не так трудно, как может показаться, просто нужно учесть несколько правил. Например, что одного паяльника будет мало и чаще всего без флюса не обойтись. В этом материале подробнее о том, что такое флюс для пайки.

Что такое флюс для пайки

Если говорить кратко, то флюс для пайки, это средство, помогающее делать качественную спайку. Оно может быть как органического, так и неорганического происхождения, но в большинстве случаев это всегда смесь из нескольких материалов.

Перед использованием этого состава нужно зачищать место спайки, но иногда флюсы и сами могут очистить материал. Других подготовительных работ перед его использованием обычно не предполагается, кроме тех, кто нацелены на защиту от паров, которые средства для пайки почти всегда вырабатывает.

Коротко говоря, без флюса невозможно ни одно качественное паяное соединение

Для чего он нужен

Назначение флюсов понять легко. Чтобы спаять контакты друг с другом, металлу нужно нагреться как минимум до 500 градусов. Но в этот момент на металлах образуется оксидная пленка, которая мешает припою соединять металлические детали. Именно для этих случаев и нужен флюс.

Обычно при комнатной температуре флюс стабилен, и начинает действовать только при нагревании, снижая влияние высоких температур на металлы. Так, флюсы помогают:

Убирать оксидную пленку, которая появляется при свертывании металла.
Предотвращать дальнейшее окисление.
Смачивать поверхность во время пайки.

В первую очередь все флюсы должны выдерживать нагревание и сохранять свои свойства. Но это далеко не все признаки, на которые нужно обращать внимание при поиске вещества для пайки, что даже сложнее, чем его использование.

Пайка bga микросхем

Как паять платы? И как расшифровывается BGA? На эти два часто задаваемых вопроса, во время прохождения курсов пайки, отвечают мастера Bgacenter. От английского – ball grid arrey, то есть массив шариков, своим видом похожий на сетку. Шарики из припоя наносятся на микросхему через трафарет, затем потоком горячего воздуха, расплавляется сам припой и формируются контакты правильной формы.

А процесс пайки состоит из определенной последовательности действий, соблюдая которую получаем качественное соединение. Но существует большое количество нюансов, ради которых и приезжают на обучение.

Начиная с того под каким углом и на каком расстоянии от платы держать сопло фена, температурные режимы демонтажа и монтажа микросхем, с какой стороны заводить лопатку. А при проведении диагностики, и наличии межслойного короткого замыкания ничего не нагревается.

Как в этом случае найти неисправный элемент или цепь? И много других тонкостей которые может знать действующий мастер сервисного центра. И тот кто может подтвердить свой уровень выполненными ремонтами.

Ремонт iPhone в Bgacenter

Классификация флюсов

То, как работает вещество для пайки, понять легко. Но его еще нужно правильно выбрать, а для этого нужно изучить и учесть виды флюсов. И в этом состоит главная сложность, так как нужно учесть очень много параметров при выборе.

Подробнее о том, на какие категории подразделяются средства для пайки и чем они друг от друга отличаются, рассказывается далее.

Существует огромное множество разновидностей флюсы в зависимости от назначения, необходимо правильно подобрать нужный состав

По типу воздействия на контакты

Среди типов флюсов для пайки выделяют:

Бескислотные флюсы или «нейтральные». Они не уничтожат спайку и вообще не показывают никаких химических реакций в тех зонах, где сделана спайка. Используются обычно для спайки небольших деталей. В само средство входят этиловый спирт, глицерин, скипидар. Температура плавления достигает 150 градусов.
Антикоррозийные имеют ортофосфорную кислоту как основной ингредиент, что часто используется для производства антикоррозийных пропиток. Поэтому при нагревании эти составы не только очищают место спайки от возникшей коррозии, но и предотвращают ее повторное появление.
Активные составы имеют соляную кислоту, поэтому используются только для железа. Для радиотехники не подойдут, так как портят плату. Этот флюс удаляет окислы, вступает в реакцию с самим металлом, из-за этого соединения получаются очень прочными. Зачистка перед работой обязательна, как и строгое соблюдение правил безопасности — такие вещества для пайки ядовиты при испарении. Будьте осторожны, так как этот флюс окажется хорошим проводником из-за своего состава. Так что, если им работать неаккуратно, можно получить короткое замыкание. Иногда активные средства для пайки делаются из хлористого цинка.
Активированные — делаются из салициловой кислоты или анилина солянокислого, делать зачистку перед их использованием не требуется, так как они сами очищают место спайки. Смывать не требуется, но обычно рекомендуется. Обычно такой состав применяется для соединения, которое будет постоянно механически повреждаться.
Защитные флюсы для пайки не вызывают никакой химической реакции, не выделяют вредные вещества при пайке, защищают материалы от коррозии. Их изготавливают из вазелина, воска или оливкового масла. Плавиться такие средства для пайки начинают при 70 градусах, зачистка при их применении не требуется.

Какой флюс лучше выбрать

Чтобы выбрать флюс для пайки, нужно, чтобы он еще и подходил к материалу, который предстоит паять:

К меди, к примеру, часто применяется канифоль. Она подойдет для любой простой электроники, большого количества проводов.
Жидкие припои с вазелином или салициловой кислотой пригодятся для радиаторов, проводов с одной жилой.
Жидкая канифоль подходит для многожильных проводов.
Пастообразный состав подходит для радиодеталей и разных разъемов, для сим-карт и флешек, к примеру.
Провода и разъемы просят активных флюсов для пайки.
Для мелких радиокомпонентов на платах подходят нейтральные флюсы в пасте. При работе с платами нужно выбирать такие средства, которые не испачкают саму плату, так как удалить средство с поверхности вокруг места паяния почти невозможно.
Обычно как флюс для пайки микросхем выбирают активированные составы, не требующие смывания. Они должны быть жидкими или гелеобразными.

Также при выборе флюсов стоит читать чужие отзывы, чтобы сделать выбор из проверенных марок, так как многие фирмы выпускают средства для пайки, но далеко не все из них качественные.

Выпаивание чипа

90 % успешности ремонта зависит от правильно выполненного демонтажа микросхем. Именно на этом этапе важно не оторвать пятаки и не повредить микросхему высокой температурой. А начинают выпаивание чипа, с удаления компаунда.

Компаунд

Компаунд – полимерная смола, обычно черного или коричневого цвета, применяемая при изготовлении системных плат телефонов. Назначение компаунда:

Дополнительная фиксация радио компонентов и bga микросхем на плате.
Защита не изолированных контактов от попадания влаги.
Повышение прочности платы.

Наиболее ответственные микросхемы, такие как: CPU, BB_RF, EPROM, NAND Flash, Wi-Fi в заводских условиях после установки, заливаются компаундом. И перед тем как выполнять демонтаж, необходимо очистить периметр от смолы.

Снятие компаунда

Последовательность демонтажа

Внимательно осмотреть плату, на предмет ранее выполнявшихся ремонтов.
Выполнить диагностику, произвести необходимые измерения.
Подготовить плату к пайке, удалить защитные экраны, наклейки. Отключить и убрать коаксиальный кабель.
Закрепить motherboard в соответствующем держателе.
Удалить компаунд вокруг демонтируемого чипа. Температура на фене при этом 210 – 240 градусов Цельсия.
Установить теплоотводы. Место установки теплоотводов зависит от месторасположения выпаиваемой микросхемы.
Феном прогреть плату в течение нескольких секунд. Тем самым повышаем температуру платы, для того чтобы флюс растекался равномерно.
Нанести FluxPlus, или любой другой безотмывочный флюс, на поверхность чипа.
Направить поток горячего воздуха на выпаиваемый элемент. Температура при демонтаже 340 градусов Цельсия. Как понять, что припой расплавился и настало время убирать микросхему с платы? Для этого существует несколько способов:
Отсчитывать секунды про себя.
“Толкать” зондом или пинцетом саму микросхему или рядом расположенную обвязку (конденсаторы, резисторы или катушки). Как только отпаиваемый чип начнет сдвигаться, на доли миллиметра, настало время заводить лопатку под или воспользоваться пинцетом.
Подготовить контактную площадку. Для этого:
залудить сплавом Розе все без исключения контакты;
оплеткой собрать остатки припоя с рабочей поверхности;
после остывания motherboard до комнатной температуры, отмыть контактную площадку спиртом, БР-2 или DEAGREASER.
Плата подготовлена для установки исправной микросхемы.

Выпаивание микросхем/Soldering chips

Как пользоваться флюсом для пайки

Чтобы правильно применить флюс паяльный, нужно посмотреть на его консистенцию:

Если применяется твердый припой, например, из олова, то сам паяльник нужно окунать в реагент, а потом брать немного припоя.
Жидкий флюс предполагает, что его будут наносить специальной кисточкой. Здесь нужно быть внимательным, так как от высоких температур кисточки нередко быстро портятся.
Пасту наносят палочкой, зубочисткой или шприцем с отрезанным кончиком иглы.

А потом действовать так:

Очистить поверхность от окислов. Иногда это не требуется, если флюс того позволяет.
Наносится слой флюса.
Состав и детали нагреваются на паяльной станции.

После окончания паяния нужно дождаться, когда шов застынет.

Пайка bga чипов

Общий принцип пайки следующий, благодаря создаваемому поверхностному натяжению при расплавлении припоя, происходит фиксация микросхемы относительно контактной площадки на системной плате. Температура пайки bga микросхем на платах iPhone 320 – 350 градусов Цельсия.

Подготовка микросхемы:

Специальным ножом очистить компаунд.
Медной оплеткой 1 или 2 мм (зависит от геометрических размеров чипа) удалить остатки припоя.
Восстановить шариковые выводы. Существует два способа формирования выводов:
Вручную, шариками BGA. Этот вариант подходит для чипов с малым количеством выводов, до 50. Хотя несколько лет назад, когда качество трафаретов оставляло желать лучшего) модемы на iPhone 5S накатывались вручную. То есть каждый шарик, зондом или пинцетом, устанавливался отдельно. А это 383 контакта, посчитали в ZXW. Если при распределении шариков на микросхеме приклееной к трафарету, шары не фиксируются в отверстиях трафарета; это значит нанесено не достаточное количество флюса на микросхему.
Если работаем с пастой, обязательно после того как убрали трафарет, феном прогреть микросхему, для формирования контактов правильной формы. Дополнительно для этих целей может использоваться мелкозернистая наждачная бумага, Р500 ГОСТ Р 52381-2005.
Спиртом и зубной щеткой финально очистить микросхему.
Припаять чип на контактную площадку, установив его по ключу и зазорам.
При установки новой микросхемы (приобретенной у поставщика), обязательная процедура – перекатать чип на свинец содержащий припой. Это необходимо, для понижения температуры плавления припоя и уменьшения времени воздействия на плату высокой температурой.

Пайка bga/BGA soldering

Выбор гелеобразного флюса для ремонта цифрового оборудования

Каждый начинающий радиолюбитель сталкивается с вопросом, каким оборудованием и какими паяльными материалами пользоваться? Именно паяльным материалам, а точнее флюсам-гелям посвящена данная статья. В последнее время в продаже появилось много разнообразных флюсов различных производителей но и цена и качество их могут очень розниться. Причём дорого вовсе не всегда означает хорошо. Сравнения и видеообзоры чаще всего представляют собой однообразный материал снятый на телефон с весьма неглубоким смыслом, адресом продавца и резюме «в принципе паять можно…» Попытаемся на конкретных примерах разобраться, как отличить хороший флюс от плохого, на что обратить внимание делая выбор. «Идеальный» флюс должен быть неэлектропроводным и не вызывать коррозию, не дымить, не иметь запаха. Он обязан хорошо смачивать поверхность материала, предназначенного для пайки, хорошо и равномерно проводить тепло, растворять грязь и окислы на поверхности металла. А ещё хотелось , что-бы он был безвредным. А насколько «идеальны» гелеобразные флюсы, которые можно найти в продаже? Попробуем разобраться.

Образец № 1 это всеизвестный китайский Amtech RMA223. Представляет собой однородную желтоватую массу в картридже.

Проба первая. Демонтаж микросхемы. Во время пайки быстро плавится, хорошо растекается, умеренно дымит. Пахнет правда сильно, запах однозначно парафиновый. Каково же качество демонтажа? Как видно на фото большинство одни шарики крупнее, другие мельче(1). Несколько из них напоминают «пяточки» (2). Может случайность? Демонтируем ещё одну микросхему. Та же картина.

Шарики разной величины образуются вследствие неравномерного распределения тепла, к которому флюс имеет самое прямое отношение. Причина появления «пятачков» в том, что китайский образец содержит крайне мало флюсирующих компонентов, в его составе в основном парафин, который ни тепло должным образом не проводит, ни окислы не растворяет, да и испаряется легко во время пайки, превращаясь в дым. А как можно проверить флюсирующие свойства материала? Просто. Наносим образец на фольгированный текстолит и прижимаем к нему жало паяльника с каплей олова. По результатам такой «пайки в одно касание» можно судить о качестве продукта. В случае проверки «китайца» оловянный шарик прилип к поверхности меди, но легко отскочил при нажиме ногтем.

Сам флюс «убегает» от жала паяльника, что создаёт сложности при пайке. Попадаются образцы флюса светлые, почти белые, жёлтые и коричневые, но паяют они одинаково плохо.

Вывод: Китайский флюс паяет не лучше чем парафиновая свечка. Просто последняя гораздо дешевле. Использование таких материалов может привести к плохому контакту и выходу аппаратуры из строя. Аналогичны по «качеству» YAXUN RMA-223, BAKU-223, LUKEY L2010, YX RMA-223, DAINA RMA-625.

Образец №2, EFD FluxPlus 6-412-A, на момент написания статьи стоил около 1.5 тыс.рублей. Оправдана ли такая цена? Флюс поставляется в качественном картридже, при пайке дымит не сильно, имеет хвойный запах. Слегка кипит в первые секунды пайки. FluxPlus содержит растворитель, он и выкипает. Как видно на фото, шарики на плате после демонтажа микросхемы выглядят одинаково.

Хороший результат и при лужении меди. Пайка надёжная и качественная

И главное — он почти не «убегает» от жала. Остатки легко смылись спиртом, после ремонта плата как новая. Испаряется EFD при совсем немного. Правда замечен нехороший нюанс: при монтаже-демонтаже BGA микросхем последние могут из-за появления газовых пузырей слегка подпрыгивать. Для предотвращения этой проблемы стоит производить нагрев элементов постепенно. Общие впечатления очень хорошие, если бы не одно но – цена. Вывод: FluxPlus -качественный флюс для ремонта дорогих устройств.

Образец №3 Cyberflux E-700. По заявлению продавца магазина, это отечественный «улучшенный аналог EFD FluxPlus»! За 100 рублей! Итак что мы видим. Сомнительная упаковка, дешёвая некрасивая наклейка. А содержимое интересное. Очень липкая густая субстанция без запаха. Дымит мало. Шарики после демонтажа идеальны.

Пайка платы почти моментальная , кипения нет, флюс не «убегает» от жала паяльника.Качество пайки на фото:

BGA паяет действительно лучше, чем EFD. Достаточно вязок даже в нагретом состоянии. Последнее свойство навело на мысль использовать его для прогрева «отваленных» чипов в видеокартах. Две видеокарты были оживлены и работают почти месяц. Выводы: Цена и упаковка не показатель! Достойно для отечественного производителя (если это действительно отечественный производитель).

Образец №4 Mechanic MCN UV10. Еврокартридж с бородатой мужицкой рожей видимо должен символизировать то, что это флюс для настоящих мужчин. Пробуем! Дымность в пределах нормы. Запах достаточно терпимый. Кипит, но не критично. Шарики после демонтажа вполне достойные

Кусочек текстолита был залужен может и не быстро, но достойно. Правда вместо круглой капли получилась «морковка», что не очень хорошо

Выводы: Флюс хорошего качества за умеренную цену. Близкие по качеству продукты: SUAN RMA-636, AMTECH NC-559-ASM.

Образец № 5. «Центр ВТО высокоактивный флюс-гель BGA SMD» Россия. Рязань. Упаковка еврокартридж , блистер. Цена чуть дешевле чем у «Механика». Пробуем! Содержимое: тёмно-коричневая жижа с запахом машинного масла из перегретого мотора. Дымность высокая. Запах при пайке непередаваемый. Работать только под вытяжкой или в противогазе. Сильно кипит. Тем не менее шарики после демонтажа микросхемы вполне приличные. Текстолит залужен легко

Но остатки явно лучше смыть, слишком грязно. С шипением и дымом лудит и достаточно окисленные провода. С китайскими «братьями» несравнимо! Вывод: Я бы наверное не рискнул «этим» паять SMD и BGA. А вот самовары и силовые провода пожалуй можно. Ещё в комплекте стоит брать противогаз.

По поводу безопасности всех флюсов стоит помнить то, что кроме компонентов флюса в воздух при пайке выделяются пары олова и свинца, а так же фенол и формальдегид, содержащиеся в материале платы. Поэтому всегда стоит работать под вытяжкой.

В следующей статье я планирую рассказать о том, как самостоятельно выявить в составе флюсов вредные для здоровья вещества и проверить, на самом ли деле флюс является безотмывочным.

Чем смывать

Для смывки флюса по завершении пайки микросхемы рекомендуется применять любой подходящий для этих целей растворитель, посредством которого можно убрать разводы и следы нейтрального состава.

Чаще всего для удаления остатков флюсового состава после пайки используются следующие популярные виды растворителей:

чистый технический или медицинский спирт;
обычный ацетон (или его смесь с другими химическими веществами);
спиртосодержащие парфюмерные составы (хотя их применять нежелательно).

В продаже имеются специальные «отмывки» для удаления флюса с плат, при изготовлении которых (за небольшим исключением) используются те же составляющие.

Очищать платы всеми перечисленными выше составами рекомендуется в следующей последовательности.

Сначала берётся кусочек чистой мягкой фланели, который затем смачивается в небольшом количестве жидкого растворителя (из состава рассмотренных ранее смесей).

На завершающей стадии очистки участок микросхемы с использованным флюсом тщательно протирается смоченной ранее тряпочкой, которая хорошо отмоет все оставшиеся на нём следы и разводы. После того, как обработанные места полностью высохнут – можно будет приступать к их покрытию защитным лаком.

Термовоздушная паяльная станция

Назначение станции Quick 861DE ESD Lead – пайка (демонтаж и монтаж) BGA микросхем и SMD компонентов. Преимущества этой станции:

три режима памяти СН1, СН2, СН3;
высокая производительность “по воздуху”, Quick 861DE подойдет для пайки плат и телефонов и ноутбуков;
стабильность температуры.

Что бы можно улучшить в конструкции станции, это регулировка температуры не кнопками, а вращающимися регуляторами, как на Quick 857D (W)+.

Quick 861DE ESD Lead

Флюс из лимонной кислоты или аспирина

Своими руками легко приготовить флюс из лимонной кислоты или аспирина, потому что они вполне хорошие антиокислители. Это самый простой состав для пайки, который можно изготовить своими руками.

Нужно взять всего лишь таблетку аспирина или лимонную кислоту, растворить ее в воде до полного исчезновения (осадка тоже не должно остаться).

Важно!
При пайке здесь выделится много газа, так что помещение должно очень хорошо проветриваться.

Рекомендуется не использовать сок лимона вместо кислоты, так как эффекта от него почти не будет.

На основе соляной или фосфорной кислоты

Чтобы сделать паяльный флюс своими руками с соляной кислотой, нужно действовать так:

Концентрированная соляная кислота разбавляется с водой — 1:1.
Залить смесью гранулы цинка (обязательно в стекле).
Дождаться растворения цинка. На 1 литр смеси уйдет 412 г цинка, из этого можно сделать свои расчеты.

Важно!
Так как цинк будет растворяться с большим выделением водорода, помещение должно очень хорошо проветриваться, а поблизости не должно оказаться никакого огня.

С таким флюсом паяют сталь, но если добавить в раствор еще и нашатырь (в том же количестве, что и цинк), то такое средство для пайки подойдет для многих других сплавов и металлов.

Это будет жидкий флюс, поэтому его лучше хранить в стекле и наносить на место пайки кистью. Емкость должна плотно закрываться, чтобы средство, сделанное своими руками, не испортилось.