Флюс для пайки и лужения деталей радиоэлектронной техники

 

Изобретение относится к пайке, в частности к составам флюса для пайки и лужения узлов и конструкционных соединений радиоэлектронной техники. Цель изобретения - исключение очистки паяного изделия от активных составляющих флюса. Флюс содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: этиленгликоль 20,40-32,06

вода 62,57-73,31

тетрафтороборная кислота 0,92-1,14

тетраэтиленгликольборат водорода 0,92-1,14

уксусная кислота 3,43-4,01. Температура активности флюса составляет 150-280°С. Флюс позволяет осуществлять пайку на автоматизированных линиях, не загрязняя окружающую среду. 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 В 23 K 35/363

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4485096/25-27 (22) 10. 06. 88 (46) 07. 06. 90. Бюл. У 21 (72) С.А. Меркушева, Г.А. Медведев, И. Г. Бертош, Г. Г. Арша нская и Т.B.Äÿãèëåâà (53) 621 ° 791.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

872134, кл. В 23 К 35/363, 15.02.80. (54) ФЛЮС ДЛЯ ПАЙКИ И ЛУЖЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ

РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ (57) Изобретение относится к пайке, в частности к составам флюса для пайИзобретение относится к пайке, в частности к составу флюса для пайки и лужения узлов и деталей радиоэлектронной техники.

Цель изобретения - исключение очистки паяного изделия от активных составляющих флюса.

Флюс имеет следующий состав, в мас.3:

Этиленгликоль 20,40-32,06

Вода 62,57-73,31

Тетрафторобор- . ная кислота 0,92-1,14

Тетраэтиленгликольборат водорода 0,92-1,14

Уксусная кислота 3,43-4,01

После пайки данным флюсом не требуется очистка паяного изделия от его активных составляющих.

Этиленгликоль является инертным .осителем, В.".дные растворы тетра„„SU„, 1йбшь! А1 ки и лужения узлов и конструкционных соединений радиоэлектронной техники.

Цель изобретения - исключение очистки паяного изделия от активных составляющих флюса, Флюс содержит компоненты в следующем соотношении, мас.4: этиленгликоль 20,40-32,06; вода 62,5773,31; тетрафтороборная кислота 0,921,14; тетраэтиленгликольборат водорода 0,92-1,14; уксусная кислота 3,434,01. Температура активности флюса составляет 150-280 С. Флюс позволяет осуществлять пайку на автоматизированных линиях, не загрязняя окружающую среду. 3 табл. фтороборной кислоты, тетраэтиленгликольбората водорода и уксусной кислоты (продукты гидролиза бортрехфтористого диацетата) активируют растворение окисных пленок и других загрязнений на паяных поверхностях, одновременно уменьШая поверхностное натяжение расплавленного припоя, значительно улучшая его текучесть и ускоряя смачиваемость им металлов, способствует образованию прочных связей припоя .с основным металлом.

Флюс готовится следующим образом.

Расчетное количество этиленгликоля и воды тщательно смешивается в течение 3-5 мин, затем вводится бортрехфтористый диацетат и тщательно перемешивается (смесь разогревается в результате процесса гидролиза бортрехфтористого диацетата с образованием тетрафтороборной кислоты, тетраэтиленгликольбората водорода и уксус1569151 ной кислоты). Приготовленный таким образом флюс сливается в емкость для пайки на автоматизированной линии, Примеры выполнения флюса представ3 лены в табл. 1. флюс изготавливается следующим образом: 20,40 г этиленгликоля плотностью 1,113 г/смэ и 73,31 г воды тщательно перемешиваются в течение

3-5 мин. К полученному раствору добавляется 6,29 r бор-трехфтористый диацетат плотностью 1,321 г/смэ, (т.е. 1,14 r Н CBP< g, 1,14 г

Н(В (OCH CH OH) 7 4,01 r СНзСООН) и снова тщательно перемешивается. флюс не требует никакой очистки паяного изделия от его активных составляющих, что значительно уменьшает трудоемкость технологического процес- 20

Са при пайке на автоматических линиях, исключается вредное воздействие органических растворителей на челоз:.::ческий ор га ни зм.

Свойства флюса представлены в 25 табл. 2 и 3.

Данный флюс обладает достаточно высоким очищающим воздействием и ак.:..вностью (см. табл. 2), обеспечивает хорошую растекаемость, проникнове. ние припоя эа счет высокой текучести воды и характеризуется хорошей механической прочностью спая (см.табл.3).

Данные, приведенные в табл. 2, получены с применением гравиметрического метода анализа на образцах предлагаемого флюса (примеры 1-3), контрольного флюса (примеры 4-10) и известного при комнатной температуре 20 С.

Как видно из данных табл. 2, раст- 40 воримость оксида никеля в оптимальном составе флюса (пример 2) в 3 раза превышает растворимость его в известном, в 2 раза в 1Ф-ном растворе (примеры 8-10) гидролизованного бор-трех45 фтористого диацетата и почти в 1,52 раза в случае растворимости для оксида меди. флюс используют при температурах пайки 150-280 С. Очистку после пайки от остатков флюса производить не требуется и сразу же можно компаундировать конденсаторы.

Пайке подвергались конденсаторы

К 10 - 7 В группа Н-30 методом окунания.

Физико-механические параметры паяных конденсаторов К10-7 В группа Н-30 различными составами флюсов представлены в табл. 3. Текучесть флюса (относительная) определяется как отношение площади поверхности припоя на никелевой фольге к массе припоя, вытекающего из металлической емкости диаметром сопла 2 мм.

Сопло почти касается поверхности фольги 2 мм. После охлаждения припой отделяют от основы (никеля) вручную, взвешивают с точностью до 0,0001 r массу припоя на аналитических весах и по миллиметровой бумаге вычисляют площадь растекающегося припоя.

При отделении припоя от основы вручную необходимо было приложить достаточно большие усилия в случае примеров 1-3.

Из-за невозможности нанести припой равномерно и тонким слоем по всей поверхности никеля не представляется возможным оценивать более точно величину сцепляемости припоя с никелем для различных образцов флюса с применением разрывных машин. На конденсаторах прочность паяного соединения значительно меньше из-за недостаточной сцепляемости никеля с керамикой, чем сцепляемость никелевой фольги с припоем.

Относительная текучесть припоя на никелевой фольге беэ применения флюсов равна 0,53 см /г, По данным табл. 3 можно констатировать, что флюс не требует отмывки конденсаторов от его активных составляющих и при этом конденсаторы после пайки имеют достаточно хорошие физико-механические свойства. Так, сопротивление изоляции в оптимальном составе (пример 2) в 12 раз выше, чем в известном, почти в 9-10 раз превышает контрольные образцы (примеры7-10), на 253 тангенс в оптимальном варианте (пример 2) меньше известного, текучесть припоя по предлагаемому флюсу увеличивается в 8-9 раз выше, чем у известного, прочность паяного соединения в оптимальном варианте (пример 2) в 2 раза больше, чем у известного.

Изделия, запаянные с применением данного флюса соответствуют (с большим запасом) требованиям ГОСТа. Требования ГОСТа 25814-83 на конденсаторы К 10-7В группы Н-30 следующие:

3,5 10э 258,14 - 83 на конденсаторы

К 10-7В группы Н-30 следующие: 3,5

5t

6 этиленгликоль, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью исключения очистки паяного изделия о активных составляющих флюса, он дополнительно содержит воду, тетрафтороборную кислоту, тетраэтиленгликольборат водорода, уксусную кислоту при следующем

cooTHîøåíèè компонентов, мас.Ф:

5 15691

«10> — tg - R

ИЭОЛ и ЧИИ не менее

1200 Ом (1,2 .10З Ом).

Следовательно, флюс не требует очистки паяного изделия от активных составляющих и при этом обеспечивае, более качественную пайку неблагородных и благородных металлов, позволяет осуществить пайку на автоматизированных линиях с упрощением технологического процесса, экономя ценные органические растворители, не загрязняя тем самым окружающую атмосферу, и позволяет применять в качестве конденсаторных электродов неблагородные металлы. формула изобретения флюс для пайки и лужения деталей радиоэлектронной техники, содержащий

Этиленгликоль

Вода

20,40-32,06

62,57-73,31

Тетрафтороборная кислота

0,92-1,14

Тетраэтиленгликольборат водорода

Уксусная кислота

Та бли ца

0,92-1,14

3,43-4,01

Содержание компонентов, мас.3

Пример

Уксусная

Вода

Зтиленгликоль

Тетраэтиленгликольборат водорода

Тетрафтороборная кисло та кислота

4,01 1,14

3,70 1,04

3,43 0,92 .

3,19 0,90

2,99 0,84

3,70 1,04

3,70 - 1;04

0,64 0,18

0,64 0,18

0,64 0,18

Та бли ца 2

Растворимость, г/л

Составы флюсов

Оксид меди

Оксид никеля

26,80

38,20

33;50.

22,90

21,70

30,10

27,38

17,10

16,20

16,90

13,22

2

4

6

8

10

20,40

26,71

32,06

36,70

40,75

10,21

84,00

26,71

72,29

50, 00

2

4

6

8

Известный

73,31

67,50

62,57

58,30

54,57

84,00

10,21

72,29

26 71

49,00

7,90

10,22

9,12

8,21

7,80

9,86

8,50

7,24

7,30

7,20

5,20

1,14 .l 05

0,92

0,91

0,85

1,05

1,05

0,18

0,18

0,18

1561951

Таблица 3

Наименование образцов

Электрические и механические свойства

tg 102

Емкость, С, пф

Прочность паяного узла, кгс/мм2

Относительная текучесть, см2/r

R нэол t

МОм 10 не компа- компаунундиров. дирован.

Составитель Л.Абросимова

Редактор С,Патрушева Техред M..Цидык. Корректор М.Максимишинец

Заказ 1416 Тираж 646 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "11атент", г.Ужгород, уд. Гагарина,101

2

4

6

8

Известный

33000

1, 7278

1,6578

1,7032

1,7014

1,6866

1,6008

1,8108

1,3524

1,7126

1,5818

2,02

1,5716

1,9132

1,7250

1,8190

1,7464

1,3104

0,1611

0,6266

0 5093

0,6003

0,1740

3,20

4,30

3,03

3,05

3,10

2,76

3,54

2,59

3,85

3 10

2,10

5,80 9,2

5,86 14,5

4,05 10,0

4,20 6,2

4,30 6,0

4,18 8,5

5,52 5,8

4,64 8,8

4,98 5,5

5,53 8,0

2,60 1,65