Жидкий припой что это
Жидкое олово
Уникальные свойства олова способствовали тому, что этот химический элемент стали использовать не только крупные производители в промышленности, но и успешно используют в собственных целях, в домашних условиях.
Жидкое олово, вещество, которое применяют для лужения деталей, зачастую плат. Способ применения этого вещества, довольно прост, и будет понятен даже людям, которые никогда не сталкивались с химическими реактивами. В состав жидкого олова входит: восстановитель, стабилизатор, деионизированая вода и, собственно олово, а точнее, его соль.
Сначала разберемся, что такое лужение и для чего его применяют. Тонкий слой жидкого олова наносится на поверхности металлических изделий, зачастую медных. Лужение производят для того, что бы предотвратить металл от ржавчины и коррозии. В случае с платами, лужение еще и способствует дальнейшей пайке микросхем и других деталей, так как такая поверхность на порядок лучше смачивается припоем.
Преимуществами химического лужения данной жидкостью, является то, что не всегда возможно залудить большую поверхность паяльником. И поверхность, обработанная жидким оловом, не будет плавиться при высокой температуре, в отличии, от метода физической обработки. Ну, и, в конечном счете, жидкий металл безопасен и прост, в применении.
Перед лужением плат, необходимо хорошенько их обезжирить, это нужно, чтобы лучше схватился наносимый металл. Берем ацетон и с помощью ветоши, наносим его на плату. Стерев, все жирные элементы, аккуратно, не касаясь голыми руками, с помощью пинцета, помещаем плату в ванночку с раствором — жидкое олово. Посудину, при этом необходимо брать полиэтиленовую.
Подержав плату в растворе, от 15 минут до получаса, можно её извлечь, с помощью того же пинцета. Слой олова, который покрыл нашу плату, будет составлять 1мкм. Если вам понадобиться больший слой, можно проделать процедуру еще раз. Следует исходить из того, что в одном литре жидкости, можно залудить 50 дм2 поверхности. То есть можно пользоваться тем же веществом, до полного его истощения.
Жидкое олово – для чего нужно и как правильно применять
Здравствуйте, уважаемые подписчики и гости моего канала. Сегодня я хочу вам рассказать о так называемом жидком олове, которое создано специально для того, чтобы максимально упростить и автоматизировать такой скучный процесс, как лужение подготовленной платы.
Из чего состоит жидкое олово и когда его лучше использовать
Чаще всего найти жидкое олово в продаже можно вот в таких небольших пузырьках и с составом можно ознакомиться, просто взглянув на этикетку.
Состав жидкого олова написан на этикетке
На самом деле состав у разных производителей практически идентичен, но для того, чтобы не нарваться на явный брак, в первую очередь обращаем внимание на следующую деталь:
Взяв банку с нормальным жидким оловом, вы должны увидеть либо минимальное количество осадка, либо не увидеть его вовсе. Если же в банке присутствует много осадка, лучше такое жидкое олово не брать.
Правильно подготавливаем плату
Итак, допустим, вы уже протравили плату и хотите выполнить процесс лужения именно жидким оловом. И самое первое и главное правило:
Нельзя плату обрабатывать наждачной бумагой. Для того чтобы правильно подготовить плату, берем твердое и жидкое моющие средства, смешиваем их таким образом, чтобы получилась кашица и аккуратно пальцами начинаем натирать поверхность платы.
После того как вы хорошо протрете таким образом плату, смываем пасту водой, просушиваем ее насухо, затем обязательно обезжириваем поверхность платы ацетоном и после очищаем ее путем обработки чистым спиртом.
И лишь затем можно приступить к непосредственному лужению.
Покрываем плату жидким оловом
Подготовленная плата покрывается оловом в пластиковой емкости
Затем аккуратно, ни в коем случае не касаясь очищенной поверхности, помещаем платы в емкость, куда предварительно вы уже залили жидкое олово. Причем его объем нужен таков, чтобы над платой оказалось минимум 1 см жидкости.
Результат будет проявляться практически сразу, но для того, чтобы надежно закрепить эффект, нужно выдержать плату в такой «ванночке» не менее 10 минут и уже после истечения этого времени плату можно вытащить.
Правильно залуженная плата
Итак, если вы не планируете выполнять пайку сразу же, то лучше положите плату в полиэтиленовый пакет, а перед тем, как приступить к пайке, еще раз хорошо обработайте поверхность спиртом и еще раз положите плату в раствор жидкого олова (хорошо, что его можно использовать повторно до полного истощения) буквально на две минуты.
Используя вот такой нехитрый алгоритм, вы создадите надежное лужение, и пайка будет протекать легко.
Конечно, использовать в своих электронных поделках жидкое олово или нет, решает каждый самостоятельно. Главное условие – если же все-таки решились на его применение, строго следуйте технологии и у вас не возникнет никаких проблем.
Понравился материал, тогда не забудьте подписаться на канал и оценить сам материал. Спасибо за ваше внимание!
Все, что нужно знать о жидком олове, изготовление раствора своими руками
Олово — один из химических элементов, нашедшее применение в различных промышленных сферах и быту. Это легкий металл, пластичный, ковкий и легкоплавкий. Имеет серебристо-белый оттенок и блеск. Одна из форм вещества — жидкая. Используется в основном в радиостроении. Жидкое олово прекрасно подходит для химического лужения медных деталей, в частности печатных плат. Подобный способ обработки значительно увеличивает срок их службы и предотвращает образование коррозии.
Подробно про жидкое олово
Жидкое олово представляет собой раствор, которым покрывают печатные платы. Таким образом, деталь становится защищенной от негативных воздействий. К тому же, подготовленная подобным методом поверхность, полностью готова к пайке, т.к. припой на нее ложится гораздо лучше.
Если вас интересует производство и монтаж печатных плат, отличными специалистами в этом вопросе являются https://a-contract.ru/produkcija/montazh-pechatnykh-plat/poverkhnostnyi-montazh-pechatnykh-plat/
Преимущества жидкого олова очевидны:
Жидкое олово можно приобрести в любом специализированном магазине или сделать самому, тем более что все компоненты находятся в полной доступности.
Состав и способы применения жидкого олова
Продается химическое вещество в пластиковых бутылках различного объема. В состав жидкого олова входит: восстановитель, стабилизатор, деионизированая вода и соль олова.
Лужение лучше проводить непосредственно перед пайкой платы. Перед процедурой деталь подготавливают. Ее очищают и обезжиривают с помощью спирта. Не рекомендуется зашкуривать плату, но если необходимо, то можно провести шлифовку пастой ГОИ с последующей очисткой.
Далее проводят непосредственно само лужение. Олово в жидком состоянии хорошо взбалтывают, выливают в подготовленную пластиковую емкость и нагревают до комнатной температуры на водяной бане. Плату погружают в раствор на 20-30 минут. В результате получают слой в 1 мкм. Если необходим слой потолще, процедуру лужения повторяют. После этого изделие промывают проточной водой и вытирают насухо чистой тряпкой. Готовую плату до использования хранят в канцелярском файле или полиэтиленовом пакете.
Жидкое олово продается в пластиковых бутылках различного объема
Количество жидкого олова рассчитывается из пропорции 1 л на ½ кв. м. поверхности. Раствор жидкого олова можно использовать повторно сколько нужно раз, вплоть до его окончания. Однако те, кто уже проверили вещество на практике, отмечают снижение его эксплуатационных качеств уже через пару месяцев после открытия флакона.
Получение жидкого олова своими руками
Изготавливая жидкое олово в домашних условиях, можно использовать как соляную, так и серную кислоту. Вторая более опасная, но дает возможность проводить процедуру лужения при комнатной температуре, т.к. не раствор потом не кристаллизуется. Рассмотрим безопасный рецепт, с применением соляной кислоты.
Для приготовления раствора химического лужения понадобятся следующие компоненты:
Поэтапно процесс создания «домашнего» жидкого олова выглядит так.
Если процесс приготовления жидкого олова выполнялся правильно, то по итогу должна получиться прозрачная жидкость с желтоватым оттенком. Теперь можно протестировать полученный раствор для лужения. Для этого любую плату обезжиривают и погружают в жидкое олово на минуту. Медная поверхность должна покрыться тонким слоем химического состава. Нужно следить, чтобы температура раствора не была ниже 50 градусов, иначе он может начать кристаллизоваться.
Какой припой выбрать для пайки: виды, марки и характеристики
При изготовлении и ремонте электротехники постоянно требуются навыки обращения с паяльником, а для спайки используют припой и канифоль, в середине прошлого века для этих целей использовалось олово, но не в чистом виде, т. к. это весьма дорогое удовольствие, а сплавы с другими легкоплавкими металлами.
Какие встречаются?
Что же такое припой и как надо правильно его выбирать — на практике они могут быть мягкими или твёрдыми. Монтаж любой радиоэлектронной аппаратуры происходит с применением легкоплавких вариантов.
Компоненты неизвестного происхождения отличается по следующим признакам:
Иногда для качественной пайки применяется уже готовая смесь — это припой в виде проволоки, а флюс запаян внутри. Производители изготавливают аналогичные субстанции с допуском флюса в пределах 1—3% от общего веса, что благоприятно сказывается на процессе пайки и увеличивает производительность труда, т. к. отпадает необходимость постоянно макать жало паяльника в баночку с флюсом.
По консистенции выпускаются двух видов: мягкий или твердый припой, а по температуре плавления различают обыкновенные и тугоплавкие типы.
Основные свойства
Смачиваемость пайки
Такой термин означает сцепление молекул жидкого расплава с твёрдой поверхностью, от степени которой зависит текучесть пайки. Для хорошей пайки жидкий припой качественно смачивает поверхность, где происходит пайка, а граница его образует острый угол.
Высохший флюс удаляется только при помощи механической зачистки, потому что появился дополнительный сплав. Если капля расплавленного вещества образует тупой угол с поверхностью, то это указывает на неудовлетворительное качество смачивания, которому противодействуют загрязнения, жировые пятна или оксидная плёнка металла.
Варианты смачиваемости поверхности пайки расплавленным флюсом.
Температура плавления
Основной критерий выбора качественных сплавов заключается в том, что они должны приходить в жидкое состояние раньше, чем соединяемые структуры, при этом температура плавления припоя существенно отличается от аналогичного показателя другого вида, например, имеющего в составе примеси свинца.
Наличие разных примесей влияет на способность плавиться при одинаковой температуре, например, ПОС-40 расплавляется при достижении 238 0 С, но встречаются тугоплавкие припои и для их плавления применяются специальные приспособления.
Низкотемпературные варианты
На первом месте находится сплав ВУДА с составом: по 10% Sn и Cd, по 40% Pb и Bi, начало расплава — 65—72 0 C. Вторую позицию занимает припой под названием РОЗЕ, которых начинает плавиться при 90—94 0 C. Состоит: по 25% олова и свинца, а остальные 50% занимает висмут. Вышеперечисленные сплавы относятся к дорогим припоям.
Третье место среди низкотемпературных изделий занимает ПОСК-50-18, с температурой 142—145 0 С. В состав этого припоя входит 50% олова, 32% свинца и 18% кадмия, что усиливает сопротивляемость коррозии, но добавляет ему токсичность.
Большую популярность у радиолюбителей имеет второй номинант (под названием РОЗЕ), но в отечественной радиоэлектронике его маркировка — ПОСВ-50, где цифры — это процент висмута. Применяется для монтажа/демонтажа и лужения чувствительных к перегреву дорожек из меди на печатных платах.
Марки мягкого вида
Припой для пайки из этой категории применяется с уже готовым флюсом, находящимся внутри проволоки, поэтому расплавление происходит одновременно. Большое распространение получило изделие с названием Третник, потому что в нём содержится треть свинца от общей величины состава. Олово, входящее в состав сплава для пайки, отличается чистой в плане экологии, поэтому разрешается применение этого вида в пищевой промышленности.
Мягкие виды припоев применяются для пайки деталей, боящихся перегрева, например: транзисторов или предохранителей. Сплав ВУДА из-за токсичности применяется в ограниченных сферах человеческой деятельности.
Отечественные сплавы маркируются аббревиатурой ПОС, но при наличии других веществ в конце добавляется буква, соответствующая названию, например, ПОСВ-33 — этот припой содержит равные части олова, свинца и висмута.
Основные технические параметры
Материалы для пайки разделяют по таким параметрам:
Таблица зависимости температуры и применения от химического состава припоя.
В продаже распространён припой с канифолью в виде полой проволоки, свитой кольцами. Аналогичного состава флюс производится из хвойных деревьев, такая субстанция приходит в мягкое состояние при нагревании до 50 °С, а при 250 °C — начинает кипеть с частичным испарением. Канифоль нужно обязательно удалять после окончания работ, иначе произойдёт окисление, а субстанция, впитывая влагу из воздуха, начнёт препятствовать исправной работе приборов.
Популярные составы
Существуют три основных категории:
[stextbox жидкие флюсы надо в герметически закрывающихся ёмкостях, для исключения испарения.[/stextbox]
Пастообразные
Большое распространение получила паста Тиноль, которая применяется для пайки разных изделий в труднодоступных местах. Наносится лопаткой, с последующим активным нагреванием паяльником или другим, более мощным электрическим инструментом. Часто используется неопытными исполнителями, у которых нет навыков в работе с оловом и канифолью.
Использование ПОС
Первооткрыватели этого сплава были приятно удивлены, что он превращается в расплавленное состояние при меньшей температуре, а эвтектическая смесь способна играть роль растворителя для добавленного металла. Так и были разработаны самые первые марки припоев ПОС.
Свинцовые варианты
Такие смеси с содержанием свинца, отличаются мягкостью, быстрым расплавлением и лёгкой обработкой, поэтому получили название свинецсодержащие припои. Они вредны, поэтому были запрещены для использования во время спайки элементов электрических приборов по всему миру. Процент содержание кадмия, ртути, а также аналогичных вредоносных компонентов в оборудовании строго регламентировано и проверяется соответствующими организациями.
Без содержания свинца
Бессвинцовый припой не должен содержать вредного металла и считается экологически чистым, не причиняющим вреда окружающей среде и исполнителям работ по пайке. Простейшим примером служит припой оловянный, который содержит чистое олово, имеет повышенную смачиваемость и высокую электропроводность. Для борьбы с недостатками, в них добавляют медь, серебро и золото, что помогает сделать субстанцию более твёрдой.
У такого изделия повышается температура расплавления, но найти полную альтернативу стандартным видам припоя пока что не удаётся, но основным показателем является безвредность. Олово занимает главное место в химическом составе, поэтому присущие ему свойства оказывают большое влияние на припой, из-за этого температура плавления у бессвинцового припоя ниже, а материал получается более мягким.
[stextbox И. Блинов, образование ПТУ, специальность сварщик шестого разряда, допуск от НАКС к НГДО и ГО, опыт работы с 2004 года: «При отсутствии подходящего по всем параметрам варианта, во время пайки используйте марку ПСР-45, в которой содержание вредного свинца минимальное и составляет не более 0,5% от общего веса».[/stextbox]
Колофонская смола
Именно так называется общеизвестная канифоль — аморфное вещество с характерным изломом и стеклянным блеском сколов. Кроме того, что она обладает природным свойством диэлектрика, известны и такие особенности:
Цвет изменяется от светло-жёлтого до тёмно-бурого оттенков, что зависит от степени очистки и указывает на количество посторонних примесей. Отличные электроизоляционные свойства принадлежат смоле с лимонным окрасом.
Секреты выбора
Задача любого исполнителя состоит в создании крепкого и надёжного закрепления на плате радиодеталей, поэтому подбор припоя выполняется согласно следующим параметрам:
В каждой конкретной ситуации исполнитель должен чётко знать соответствие припоя и соединяемого изделия, чтобы выбрать оптимальный вариант для качественной пайки.
Выводы
Сегодня в продаже встречается изобилие разных припоев, как говорится, на все случаи жизни, но выбирать следует проверенные образцы, которые помогут спаять изделие качественно и с высокой надёжностью при эксплуатации.
Припои для пайки: классификация, свойства, критерии выбора
Электрическое соединение радиоэлементов производится посредством пайки, которая позволяет отремонтировать многие бытовые приборы и устройства. В некоторых ситуациях пайка соединяет те элементы, которые нельзя соединить даже сваркой. Современные технологии и приспособления для пайки позволяют охватывать достаточно широкий диапазон материалов. Но удовлетворить всем условиям работы одна соединительная среда не может, поэтому на практике применяются различные припои для пайки.
Что такое припой?
Припой представляет собой смесь легкоплавких металлов, которые способны обеспечить хороший контакт между двумя поверхностями, получаемый в результате пайки. При нагревании припой переходит из твердого в жидкое состояние, которое обеспечивает растекание по периметру припаиваемой детали или в месте их контакта. При этом происходит фиксация на молекулярном уровне за счет высокой степени адгезии.
По составу припои могут включать самые различные компоненты, предоставляющие им необходимые эксплуатационные свойства. Однако преимущественное большинство состоит из смеси свинца и олова, первый из которых обеспечивает твердость и тугоплавкость, а второй легкость и снижает температуру плавления. Также в составе могут быть и другие компоненты: серебро, никель, цинк, медь, кобольд, висмут, сурьма и другие.
Из-за многокомпонентности состава процесс расплавления также проходит несколько этапов: сначала разрежаются наиболее легкоплавкие составляющие, тугоплавкие в этот момент остаются в виде кристаллов. Затем плавятся и они, смесь становится однородной и обеспечивает максимальное заполнение и контакт. Однако вместе с припоем используются флюсы, обеспечивающие лучшее заполнение и защиту от окисления.
Классификация
Все критерии классификации припоев представляют собой довольно обширную сферу, которая под силу, пожалуй, лишь узкопрофильным специалистам. Поэтому для упрощения подборки конкретные марки ее изготавливают для конкретных целей – паять алюминий, ювелирные изделия, медную проволоку, радиокомпоненты и т.д. Главное, на что вам следует обратить внимание – это температурный параметр. Так как, к примеру, пайку микросхемы нельзя выполнять той же маркой ПОС, что и соединение жил кабеля, так как чувствительный компонент может сгореть и выйти со строя.
Припои для пайки классифицируются по следующим критериям:
При выборе оловянно-свинцового припоя наиболее важным критерием является последний, поэтому на нем мы и остановимся более детально.
Легкоплавкие (мягкие).
Тугоплавкие (твердые).
Твердые припои обладают значительно большей механической прочностью, но их температура плавления составляет более 400°С, что является неприемлемым для большинства радиодеталей, так как они могут пострадать даже от касания разогретым жалом паяльника. Двумя наиболее крупными группами в этой категории являются медные и серебряные составы. Медные сплавы, как правило, соединяются с цинком, но они слишком хрупкие, поэтому подходят для твердых сплавов, испытывающих только статическую нагрузку. Серебряные припои являются универсальными и могут использоваться для пайки любых точек соединения, однако стоимость этих марок также довольно высокая.
Паяльные пасты.
Паяльные пасты также представляют собой компонент для пайки радиодеталей, но применяются они для мелких элементов из легкоплавкого металла. Состав пасты содержит измельченные кусочки припоя в растворе жидкого флюса. Их используют в тех платах или устройствах, где воздействие высокой температуры может нанести вред оборудованию. Пасты, как правило, паяются феном без электрического паяльника, или могут просто наноситься в качестве проводящего клеевого состава.
Нанесение смеси для пайки в точку крепления выводов наносится порционно и может выполняться при помощи специального трафарета, шприца или каплеструйным картриджем.
Однако применение пасты для пайки обуславливает целый ряд требований, которые должны соблюдаться:
Крайне негативно на функциональных характеристиках такого припоя сказывается помещение в среду с высокой или низкой температурой, а также воздействие влаги.
Бессвинцовые припои.
Изначально, причиной создания припоя без содержания свинца была потребность исключить вредное влияние на окружающую среду и человеческий организм. Такие припои массово используются для пайки алюминия или стали в пищевой промышленности, для труб подачи питьевой воды, лабораторного оборудования и инструментов.
Всего выделяют три наиболее распространенные группы бессвинцовых припоев:
Основные свойства припоев
При выборе конкретной марки припоя для пайки медных проводов или алюминиевых сплавов необходимо руководствоваться их техническими характеристиками.
Однако для всех составов можно выделить перечень основных свойств:
Критерии выбора
Выбирая какой-либо состав для лужения медных деталей или пайки проводов важно учитывать ряд факторов, который повлияет и на качество работы, и на полученный результат.
Среди таких критериев, в первую очередь, обращают внимание на:
Самые используемые марки
Наиболее популярными видами являются припои ПОС, в их основе свинец и олово, маркирующиеся ПОС-40, 60, 80 и т.д., здесь числовое обозначение указывает на процентное содержание олова. Выпускаются, как правило, в форме паяльной проволоки, в зависимости от процентного соотношения основных компонентов могут относиться как к легкоплавким, так и к тугоплавким маркам.
Применяются для пайки меди, алюминия, латуни, бронз и других металлов:
Из серебросодержащих марок часто встречаются припои ПСр- 15, 25,45, 65, 70, число после буквенного обозначения указывает на процент серебра. Этот тип охватывает как пайку меди в высокоточных приборах, так и медицинскую сферу.
Сплав Розе также называемый ПОСВ-50, один из припоев с самой низкой температурой плавления – от 90 до 100°С. Применяется в ювелирном деле, в пайке печатных плат, для плавких вставок и т.д.
Видео в развитие темы
Литература.
При написании статьи использовалась следующая техническая литература: