Скидка на подшипники из наличия!
Новое поступление товара в 2026 году!
Из чего состоит паяльный флюс: основа-плёнкообразователь (канифоль, синтетическая смола или органический связующий комплекс), активаторы для химического восстановления оксидов на поверхности паяемого металла, растворитель и вспомогательные добавки. Соотношение и природа этих компонентов определяют, к какому классу относится флюс: канифольному, кислотному, водосмываемому или безотмывочному, — и какие металлы, припои и температурные режимы для него допустимы. Ниже разбираем состав, действующую классификацию по ГОСТ и IPC, особенности отмывки и принципы выбора флюса под задачу.
Паяльный флюс — вспомогательный материал, который очищает поверхность паяемых деталей и припоя от оксидной плёнки и других загрязнений, защищает зону пайки от повторного окисления при нагреве и снижает поверхностное натяжение жидкого припоя, обеспечивая его растекание и смачивание. Без флюса оксидная плёнка препятствует контакту припоя с основным металлом, и качественное паяное соединение получить нельзя.
В рабочем режиме флюс выполняет три функции одновременно: растворяет (химически или физически) уже имеющиеся оксиды, образует на поверхности защитную плёнку, не пропускающую кислород, и улучшает смачивание припоем, выравнивая поверхностное натяжение на границе раздела фаз. От того, какие компоненты решают каждую из этих задач, и зависит классификация конкретной рецептуры.
Современный паяльный флюс — многокомпонентная композиция. В упрощённом виде в любой рецептуре присутствуют четыре функциональные группы.
Соотношение и природа компонентов задают: температурный интервал работы флюса (низкотемпературный или высокотемпературный), агрегатное состояние (жидкость, паста, твёрдый брикет), необходимость отмывки и совместимость с конкретными металлами и припоями.
Сосновая канифоль — исторически базовый и до сих пор наиболее распространённый плёнкообразователь в низкотемпературных флюсах. Это твёрдое стеклообразное вещество, получаемое из живицы сосны, основу которого составляют смоляные (изомеры абиетиновой) кислоты с общей формулой C20H30O2. Технические требования к сосновой канифоли установлены действующим межгосударственным стандартом.
В контексте пайки канифоль выполняет несколько функций. При нагреве её смоляные кислоты вступают в реакцию с оксидами меди и олова, восстанавливая металл. После испарения растворителя канифоль образует на поверхности тонкую плёнку, изолирующую разогретый металл от кислорода воздуха. Канифоль практически не электропроводна и в чистом виде не вызывает коррозии — поэтому её остатки относительно безопасны для радиоэлектроники.
Сама по себе сосновая канифоль работает как слабоактивный флюс для медных сплавов; для более сложных металлов и быстрых режимов в неё добавляют активаторы — органические кислоты, галогениды, амины.
Канифоль применяется как самостоятельно (твёрдый брикет), так и в виде раствора в этаноле или изопропаноле — флюс ФКСп (спирто-канифольный) представляет собой именно такой раствор. На основе канифоли построено большинство «no-clean» рецептур и почти все классические электромонтажные флюсы. Канифоль умеренно растворяется в спирте с добавлением глицерина — отсюда распространённые спирто-глицерино-канифольные составы.
Активатор — компонент, отвечающий за химическое удаление оксидов. От его природы зависит «активность» флюса: способность работать с окисленными или сложными металлами, скорость очистки поверхности и коррозионная агрессивность остатков.
Действующий межгосударственный стандарт классифицирует паяльные флюсы по пяти признакам: температурному интервалу активности, природе растворителя, природе активатора, механизму действия и агрегатному состоянию. Это ключевой документ, на который опираются и техническая документация на конкретные марки флюсов, и отраслевые нормативные ссылки.
Если флюс содержит несколько активаторов, в его наименовании по стандарту называют все: например, «канифольно-галогенидный» или «фторборатно-галогенидный». На технические условия для высокотемпературных фторборатно- и боридно-галогенидных флюсов действует отдельный профильный стандарт.
В электронике повсеместно применяется международная классификация флюсов по стандарту IPC J-STD-004 в действующей редакции C (январь 2022) с поправкой Amendment 1 (2023). Она строится на четырёхсимвольном коде: первые два символа — основа, третий — уровень активности, четвёртый — наличие или отсутствие галогенидов.
Код ROL0 — канифольный флюс низкой активности без галогенидов; типичный «no-clean» флюс для электромонтажа. Код ROL1 — тот же канифольный, но с малой добавкой галогенидов для лучшего смачивания. Код ORH1 — органический флюс высокой активности с высоким содержанием галогенидов, требующий тщательной отмывки.
ROL0
ROL1
ORH1
Историческое соответствие традиционным маркам: R соответствует ROL0 (чистая канифоль); RMA — слабоактивированный канифольный, близок к ROL0/ROL1; RA — активированный канифольный, чаще ROM1; водосмываемые — OR-классы; «no-clean» с малым содержанием сухого остатка — обычно ROL0/L1 или REL0.
Канифольные флюсы — самая массовая группа в электронике и приборостроении. Основные представители — твёрдая канифоль, спирто-канифольный раствор и флюс-гель на основе канифоли в спиртовой или гликолевой среде.
Базовый бессщелочной состав: канифоль и спирт (типично этанол или изопропанол). Активированные варианты дополнительно содержат малое количество галогенидов аммония и цинка, органических кислот или аминов. В пастообразных версиях введены тиксотропные агенты — производные целлюлозы и поверхностно-активные вещества.
Остатки чистой канифоли некоррозионны при нормальной влажности, не проводят ток и совместимы с большинством материалов печатных плат. При высокой влажности канифольный остаток способен накапливать влагу, поэтому для ответственных применений его всё же отмывают, а для бытовой техники иногда оставляют. Канифоль на основе абиетиновой кислоты признан умеренно опасным веществом по гигиенической классификации, при пайке необходимо вентилировать рабочее место.
Электромонтажная пайка медных и луженых проводников, монтаж выводных и поверхностных компонентов оловянно-свинцовыми и бессвинцовыми припоями. Не предназначен для алюминия, нержавеющей стали, окисленных стальных деталей.
Кислотные флюсы — высокоактивные составы на основе водных или неводных растворов сильных кислот и галогенидов. Они быстро снимают плотные оксидные плёнки и позволяют паять металлы, недоступные для канифольных рецептур.
«Паяльная кислота» — водный раствор хлорида цинка, обычно с добавкой хлорида аммония и небольшого количества соляной кислоты. Ортофосфорная кислота применяется для пайки нержавеющей стали и нихрома. К флюсам средней активности относятся составы типа ЛТИ-120, в которые входят спирт, канифоль, диэтиламин солянокислый, триэтаноламин и связующие добавки.
Все кислотные флюсы оставляют после пайки коррозионно-активные остатки, способные разрушить паяное соединение и соседние металлические детали. Для таких флюсов отмывка зоны пайки нейтрализующими растворами и водой обязательна. В электронике их применение ограничено — для печатного монтажа они, как правило, не пригодны.
Кислотные флюсы в электронных модулях нормативно не допускаются: национальный стандарт на припои, флюсы и припойные пасты для сборки электронных модулей прямо предписывает выбирать рецептуры с контролируемой активностью и совместимостью с печатными узлами.
Эти две категории отражают современный подход к производственной отмывке. Выбор между ними — компромисс между технологичностью линии (стоимость и наличие отмывочной установки) и требованиями к надёжности готового изделия.
Флюсы органической или органической с галогенидами природы (по IPC — классы OR), остатки которых растворимы в воде, обычно деионизованной, в составе водных или полуводных моющих систем с поверхностно-активными добавками и сапонификаторами. Активность таких флюсов выше, чем у канифольных, что даёт лучшее смачивание при пайке сложных геометрий. Условие применения — наличие линии отмывки и сушки, поскольку оставленные на плате остатки гигроскопичны и при повышенной влажности приводят к коррозии и снижению сопротивления изоляции.
Флюсы с малым количеством сухого остатка и низкой коррозионной активностью, остатки которых проектируются как электрически и химически нейтральные на жизненном цикле изделия. Обычно это ROL0 (канифольная основа без галогенидов) или REL0 (синтетическая смола без галогенидов). По стандарту на электронные модули остатки таких флюсов не оказывают коррозионного действия на металлы и металлопокрытия и не снижают сопротивления изоляции платы при повышенной влажности.
Безотмывочные флюсы не означают абсолютной свободы от отмывки: для изделий ответственной электроники национальный стандарт на сборку электронных модулей рекомендует или предписывает отмывку даже после применения «no-clean» рецептур — в зависимости от класса изделия по назначению. Безотмывочные флюсы припойных паст на основе канифоли (ROL0), канифоли с малым содержанием галогенов (ROL1) и синтетических смол (REL0) относятся к водонесмываемым.
Высокотемпературные флюсы — для пайки твёрдыми припоями (серебряными, медно-фосфорными, медно-цинковыми) при температурах выше 450 °C. По действующему стандарту классификации они делятся на галогенидные, фторборатные и боридно-углекислые. Технические условия на фторборатные и боридно-галогенидные паяльные флюсы закреплены отдельным профильным стандартом.
Самая массовая основа высокотемпературных флюсов — бура (тетраборат натрия Na2B4O7) и её сплавы с борной кислотой и фторидами щелочных и щелочноземельных металлов. Такие составы применяются при пайке стали, меди и её сплавов твёрдыми припоями. Для медно-фосфорной пайки меди и латуни флюс на основе буры может вообще не требоваться — фосфор припоя сам выполняет функцию восстановителя на меди.
При высокотемпературной пайке роль флюса сводится к удалению оксидов, защите ванны припоя и обеспечению капиллярного затекания в зазор. Остатки таких флюсов после пайки представляют собой стекловидные шлаки, которые удаляются механически, горячей водой или в кислотных моечных растворах. Без полной очистки шлаки остаются на металле и могут вызвать его коррозию или ослабить визуальный и неразрушающий контроль шва.
Базовый принцип выбора: активность флюса должна быть минимально достаточной для удаления оксидной плёнки конкретного металла, при условии совместимости с припоем и допустимой степенью отмывки остатков.
Способ отмывки определяется типом флюса. Универсального растворителя для всех остатков не существует: канифольные и водосмываемые остатки требуют принципиально разной химии.
Контроль чистоты после отмывки выполняется по ионному загрязнению, тестам на сопротивление поверхности изоляции и визуальному осмотру. Требования к качеству и контролю отмывки в радиоэлектронной аппаратуре закреплены действующим национальным стандартом на очистку от технологических загрязнений при монтаже.
Из четырёх функциональных групп: основы-плёнкообразователя (канифоль, синтетические смолы или органические связующие), активаторов (органические кислоты, галогениды, фторбораты, амины), растворителя (спирт, вода, гликоли) и вспомогательных добавок (ПАВ, тиксотропные агенты, ингибиторы коррозии). Соотношение и природа этих компонентов определяют тип и сферу применения флюса.
Сосновая канифоль состоит в основном из смоляных кислот (преимущественно абиетиновой и её изомеров) с общей формулой C20H30O2. При нагреве смоляные кислоты вступают в реакцию с оксидами меди и олова, восстанавливая металл; одновременно расплавленная канифоль образует на поверхности тонкую плёнку, не пропускающую кислород. В чистом виде канифоль работает как слабый флюс для медных сплавов и не вызывает коррозии.
Канифольные — низкоактивные, на основе канифоли и спирта; остатки слабо корродируют, применяются в электронике. Кислотные — высокоактивные, на основе минеральных кислот или хлоридов; остатки агрессивны и требуют обязательной нейтрализации и отмывки водой. Водосмываемые — органические активные флюсы, остатки которых растворимы в воде и удаляются в водных моечных линиях. Канифольные и часть водосмываемых применимы для радиоэлектроники; кислотные — для сантехники, чёрных металлов, монтажных работ вне электроники.
Безотмывочные флюсы (no-clean) — рецептуры с малым содержанием сухого остатка и низкой коррозионной активностью; остатки спроектированы так, чтобы быть электрически и химически нейтральными в течение жизненного цикла изделия. На бытовой технике их обычно не отмывают. Для ответственной электроники и перед нанесением влагозащитных покрытий национальный стандарт на сборку электронных модулей рекомендует или предписывает отмывку даже после применения no-clean.
Это обозначение по международному стандарту IPC J-STD-004 в действующей редакции C (январь 2022) с Amendment 1 (2023). Первые две буквы — основа: RO (канифоль), RE (синтетические смолы), OR (органическая основа без смол), IN (неорганическая). Третий символ — активность: L (низкая), M (средняя), H (высокая). Четвёртый — наличие галогенидов: 0 (отсутствуют, до 0,05 % по массе) или 1 (присутствуют). Например, ROL0 — канифольный, низкоактивный, без галогенидов; ROM1 — канифольный, средней активности, с галогенидами от 0,5 до 2,0 %.
Принципиально природой активаторов и поведением остатков. В электронике применяют канифольные и водосмываемые флюсы низкой и средней активности, остатки которых либо нейтральны, либо удаляются в стандартизованной линии отмывки. В сантехнике и общестроительной пайке используют кислотные флюсы на основе хлорида цинка и ортофосфорной кислоты — они быстро снимают плотные оксиды на стальных и оцинкованных деталях, но их остатки агрессивны и в электронных изделиях недопустимы.
По пяти признакам: по температурному интервалу активности — низкотемпературные (≤ 450 °C) и высокотемпературные (> 450 °C); по природе растворителя — водные и неводные; по природе активатора — для низкотемпературных: канифольные, кислотные, галогенидные, гидразиновые, фторборатные, анилиновые, стеариновые; для высокотемпературных: галогенидные, фторборатные, боридно-углекислые; по механизму действия — защитные, химического, электрохимического действия, реактивные; по агрегатному состоянию — твёрдые, жидкие, пастообразные.
Для алюминия и его сплавов нужны специализированные алюминиевые флюсы на основе фторидов и хлоридов щелочных металлов; канифольные не работают, поскольку не разрушают плотную плёнку оксида алюминия. Для нержавеющей стали и нихрома применяют флюсы на основе ортофосфорной кислоты и специальных активаторов с фторидами. Оба типа дают агрессивные остатки и требуют тщательной отмывки водой и нейтрализации.
Канифольные остатки растворяются в изопропиловом и этиловом спирте, в бензинах типа «Нефрас С2-80/120» и в специализированных промышленных отмывочных составах на основе органических растворителей. На производстве применяют струйные и ультразвуковые отмывочные установки. После отмывки требуется ополаскивание (обычно деионизованной водой) и контролируемая сушка. Применимость растворителя нужно проверять на совместимость с маркировкой, лаком и пластиковыми элементами платы.
Для пайки сталей, медных сплавов и серебряных припоев применяют флюсы на основе буры (тетрабората натрия) и борной кислоты с добавками фторидов. Для более тонких задач — фторборатные и боридно-галогенидные составы, технические условия на которые закреплены отдельным профильным стандартом. При пайке меди и латуни медно-фосфорными припоями флюс по меди может не требоваться: фосфор сам выполняет функцию восстановителя.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.