Флюс для лудіння і паяння легкоплавкими припоями

Флюс для лудіння і паяння легкоплавкими припоями, що містить суміш амонію малеїновоки 3 62665 при гідролізі амонію малеїновокислого утворюються іони амонію: (NH4OOCCH=CHCOONH4+2H2OHOOCCH= =CHCOOH+2NH4OH). Вони сприяють не тільки відновленню оксидних плівок, а і розчиненню металу, який паяється, що призводить до зменшення товщини металізованих шарів і міцності паяного шва. Наявність у складі флюсу діазоамінобензолу зменшує змочуваність і розтікаємість припою. Задача, на рішення якої спрямована корисна модель - це створення складу флюсу для лудіння і паяння легкоплавкими припоями з новим технічним ефектом, який полягає в: - зниженні корозійної активності флюсу; - підвищенні флюсуючої активності, зменшенні продуктів осмолення. Поставлена задача вирішується флюсом для лудіння і паяння легкоплавкими припоями, що містить суміш амонію малеїновокислого, янтарної кислоти, інгібіторів корозії, розчинника, який відрізняється тим, що склад додатково містить карбамід, а інгредієнти узяті в наступному співвідношенні (%, мас.): янтарна кислота карбамід амоній малеїновокислий бензотриазол спирт етиловий 70 % 3,0-5,0 2,0-4,0 0,1-0,2 0,5-1,5 решта (до 100 %). Флюс, що пропонується, може бути використаний для автоматизованого низькотемпературного паяння плат печатного монтажу на приладах "Хвиля припою", паянням через занурення в стаціонарні ванни розплаву. Як активний флюсуючий компонент, як і в прототипі, вибрано відносно малоактивну янтарну кислоту (НООС-СH2-СООН), яка бере участь в підготовці окисленого металу до відновлення, і амоній малеїновокислий (NH3COOCH= =CHCOONH3), що має властивості відновника. Для зниження корозійної активності флюсу (розчинення металу, який паяється після відновлення його оксидів), в складі, що пропонується, концентрація амонію малеїновокислого зменшена до 0,2 %, мас. Для підвищення флюсуючої активності в склад додатково вводиться карбамід, який має властивості відновника. Для зв'язування відновленого металу і утворення розчинних солей, в основному внутрішньокомплексного характеру, і відведення цих солей від поверхні основного металу в розплав флюсу, а потім в розплав припою використовується бензотриазол (C6H5N3). Бензотриазол поводиться як інгібітор корозії, не даючи відновленому металу надалі оксидуватися. 4 В результаті взаємодії бензотриазолу з металевою поверхнею утворюються стійкі сполуки з гідрофобними властивостями, які захищають метали від корозії в умовах підвищеної вологості. В нормальних же кліматичних умовах неіоногенні органічні сполуки, що утворилися в процесі паяння, здатні навіть підвищувати електричний опір діелектриків. Все це дозволяє виключити операцію відмивання залишків флюсу після паяння. В запропонованому складі флюсу оптимальні кількісні співвідношення відновлюючих реагентів янтарної кислоти, амонію малеїновокислого і карбаміду - підібрані так, щоб забезпечити достатню флюсуючу активність (необхідні змочування та розтікання), не збільшуючи корозійної активності флюсу, що дозволяє виключити операцію відмивання. Численні дослідження, проведені в лабораторії сенсорної електроніки і надійності електронної техніки Одеського національного університету ім. І.І. Мечникова, показали, що при зменшенні концентрацій інгредієнтів нижче мінімальних, що пропонуються, погіршуються змочування та розтікання припою по поверхні основного металу. При збільшенні концентрацій флюсуючих компонентів вище, ніж ті, що позначені в складі флюсу, що пропонується, має місце корозія контактних з'єднань в умовах підвищених вологості та температури. Оптимальна концентрація інгібітора корозії бензотриазолу (0,5-1,5 %, мас.) підібрана таким чином, щоб, з одного боку, забезпечити необхідний інгібуючий ефект, з другого боку, щоб забезпечити необхідні змочування та розтікання припою. При збільшенні концентрації інгібітора більш 1,5 % відбувається погіршення змочування і розтікання припою по поверхні основного металу. При зменшенні концентрації інгібітора менше 0,5 % відбувається зменшення інгібуючої активності. Флюс готують таким чином: всі компоненти в указаних кількостях розчиняють в заданій кількості спирту, шляхом перемішування доводять їх до повного розчинення. Для прискорення процесу розчинення суміш можна підігріти до температури 60-70 °С. Порівняння технічних характеристик флюсу, що пропонується, і флюсу-прототипу проводили при паянні навісних елементів друкованих плат на установці "Хвиля припою" припоєм ПОС-61. Залишки флюсу після паяння не вилучали. Далі проводили прискорені випробування друкованих плат в камері вологості при температурі 40 °С та відносній вологості 98 %. Після паяння і після проведених прискорених випробувань вимірювали опір ізоляції друкованих плат, який залежить від корозійної активності флюсів. Флюсуючу активність складів визначали по значенню коефіцієнта розтікаємості (по міді, сріблу). Результати випробувань всіх флюсів наведено в Таблиці. 5 62665 6 Таблиця Технічні характеристики Флюс, що пропонується флюсів Коефіцієнт розтікаємос1,4 ті (по міді, сріблу) Якість паяння Відповідає нормативно-технічним вимогам Корозійна активність Залишки не корозійні, відмивання поверзалишків флюсів хні не потрібне Опір ізоляції Опір ізоляції друкованих плат після паяння збільшується в два рази, після прискорених випробувань - не змінюється. Експериментальна перевірка флюсу, що пропонується, підтвердила досягнення поставленої задачі. Перевагою флюсу є низька корозійна активність та підвищена флюсуюча здатність при паянні. Введення в склад флюсу карбаміду дозволяє понизити вміст амонію малеїновокислого, що значно збільшує його флюсуючу здатність, одночасно зменшуючи корозійну активність. Після паяння не потрібне очищення поверхні друкованих плат та Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко Флюс-прототип 1,2 Відповідає нормативно-технічним вимогам Залишки не корозійні, відмивання поверхні не потрібне Опір ізоляції друкованих плат після паяння не змінюється, після прискорених випробувань - зменшується в 2-3 рази. контактних вузлів від залишків флюсу та продуктів хімічних реакцій. Значно підвищується якість паяння і надійність та експлуатаційний (часовий) ресурс апаратури в цілому. Технологія виготовлення флюсу, що пропонується, є більш простою відносно відомих складів. Технологія ж обробки паяних з'єднань (контактів) при цьому значно спрощується. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601