Гелевые флюсы. Как перепаять BGA микросхему Какой флюс использовать для пайки bga

Хорошее соединение при пайке можно получить, соблюдая определенные требования, среди которых важным является правильный выбор флюса. Существует много составов органического, минерального и смешанного происхождения. Они имеют отличия в свойствах и рекомендациях по применению.

Начинающий паяльщик не всегда оценивает важность функций, выполняемых флюсами. Есть детали, припой, паяльник или другие инструменты для пайки. Все прогрел, соединил, охладил, промыл – и готово.

На самом деле процесс идет сложнее. Надежно соединиться могут только поверхности, избавленные от оксидного налета, других примесей.

Припой должен равномерно растекаться в требуемом месте, а не где попало. У материалов должно быть подходящее сочетание, при котором адгезия максимальна.

Для этого нужно уменьшить силы натяжения на поверхностях. Для многих видов пайки не допускается влияние внешней среды. Нужно изолировать рабочую зону от окружающей атмосферы.

Следовательно, основные функции флюса следующие:

Со всеми задачами может справиться хороший флюсовый состав. В продаже их существует множество. Можно сделать неплохие композиции в домашних условиях, но лучше купить готовые составы, которые многократно апробированы в работе.

Выбрать флюс для пайки несложно. Нужно располагать информацией об имеющихся марках и учесть специфику предстоящей пайки.

С канифолью

Планируя монтаж электрических схем или радиодеталей с использованием легко плавящихся припоев в качестве флюса, имеет смысл выбрать чистую канифоль или смеси на ее основе.

Достоинство природной смолы заключается в ее инертности. Она прекрасно защищает место соединения от окисления, не вызывает коррозии, восстановления, растворения металлических частей.

После применения обычной светлой канифоли рабочую зону достаточно очистить кистью или ватным тампоном, слегка смоченным спиртом. Можно как растворитель использовать ацетон.

Для пайки в труднодоступных местах целесообразно выбрать . Если нет канифоли, можно взять хвойную смолу. Результат не разочарует. Спирт иногда заменяют одеколоном, бензином, ацетоном, этилацетатом.

Если место пайки в перспективе будет подвергаться высоким термическим нагрузкам, имеет смысл в смесь канифоли и спирта добавить глицерин.

Для приготовления растворов подходит этиловый спирт любой степени очистки. Канифоль нужно брать обычную, а не специально приготовленную для натирания смычков. «Музыкальные» виды могут иметь примеси, мешающие пайке.

На основе соляной кислоты

Распространенным компонентом с большой активностью являются составы на основе соляной кислоты. Она быстро убирает все оксиды при пайке изделий из стали мягкими припоями.

Для радиомонтажных работ применение соляной кислоты не рекомендуется. Активность кислоты может иметь неприятные последствия. Места обработки легко подвергаются в последующем коррозии, поэтому рабочую зону следует после пайки тщательно промывать горячей водой.

Работа с соляной кислотой должна проводиться осторожно, под вытяжным шкафом. Пары могут повредить слизистые оболочки глаз, дыхательных путей.

Для работы с латунью, медными и стальными сплавами целесообразно выбрать хлористый цинк в растворе соляной кислоты. Он легко получается в домашних условиях добавлением металла в кислоту.

Специфические удобно проводить с флюсовой пастой, состоящей из насыщенного водного раствора хлорида цинка, вазелина.

Цветные и благородные металлы ремонтируют пайкой с флюсом, состоящим из канифоли и хлорида цинка в спирте. Место соединения после работы промывают ацетоном.

При необходимости получить соединения с повышенной прочностью при пайке таких же сплавов, следует выбрать флюсовую пасту из канифоли, хлорида цинка и технического вазелина. Промывка проводится тампонами, смоченными ацетоном.

Со слабыми кислотами и бурой

Многие мастера стараются выбрать для пайки средства, проверенные временем. Они предпочитают работать с нержавейкой, нихромом, некоторыми другими металлами и сплавами, применяя концентрированную ортофосфорную кислоту.

Флюс доступный, недорогой. К его главным недостаткам можно отнести способность образовывать продукты, хорошо проводящие электрический ток. Если это обстоятельство существенно ухудшит работу спаянной детали, следует выбрать другой флюс.

Для пайки металлических деталей мягкими припоями рекомендуется группа смесей с обозначением ЛТИ. Существует несколько разновидностей этой продукции, содержащей различное соотношение нескольких азотсодержащих соединений.

Для каждого вида флюса группы ЛТИ существуют строго определенные рекомендации, которые нужно обязательно учитывать.

Высокотемпературную , медных сплавов, сталей с высоким содержанием углероды проводят, выбирая в качестве флюса буру. Ее расплав хорошо удаляет оксиды, другие примеси. После работы место пайки легко очищается механически.

Не требующие отмывки

В последние годы увеличивается популярность безотмывочных флюсов для пайки. Достоинство таких растворов, гелей заключается в экономии времени.

После работы нет необходимости тщательно промывать место соединения, потому что смеси не содержат компонентов, вызывающих порчу металлов.

Наносят безотмывочные флюс-гели специальными аппликаторами, которые есть в продаже. Можно сделать подобные приспособления самостоятельно из одноразового шприца и трубочки из резины или силикона. Безотмывный флюс отличается химической инертностью, но его остатки все равно лучше стереть с поверхности соединения.

Для того, чтобы выбрать удачный флюс для пайки, нужно продумать все нюансы предстоящей работы, изучить состав металла, предусмотреть приемлемые способы очистки.

Важным фактором являются требования к качеству будущего соединения, условиям эксплуатации детали. Во многих ситуациях следует поинтересоваться электропроводностью флюса, остаточным сопротивлением будущего места соединения.

Анализ всей информации позволит выбрать удачный флюс, получить хороший результат пайки.

Всем добра! Данный рейтинг содержит лучшие флюсы для пайки и составлен из личных предпочтений и отзывов мастеров по ремонту электроники. Многие читатели сейчас подумают — «Ну наконец-то! Мастер Пайки начал хоть что-то писать о паяльном деле!» и окажутся правы – за почти 4 года на блоге не было написано ни одной приличной статьи о процессе пайки, хотя название блога как бы обязывает. Признаю, каюсь, буду исправлять положение.

Планирую публиковать обзоры процессов пайки, инструментов пайки, паяльные видео и новые технологии в мире пайки. А сегодня приведу свой рейтинг 10 самых лучших флюсов для пайки. Данный рейтинг составлен, исходя из личных предпочтений и всяческих отзывов знакомых мастеров по ремонту электроники различного уровня и не претендует на исключительность. Поехали — флюсы для пайки .

Рейтинг самых популярных флюсов для пайки

Что мы должны знать о флюсе?

Флюс предназначен для повышения качества процесса спаивания припоем двух металлических поверхностей и при нагревании очищает поверхности от оксидных и жирных пленок. Хороший флюс должен иметь низкую температуру плавления и малый удельный вес. Перед моментом плавления припоя он должен успеть растворить окислы и не проникать вглубь паяного соединения в процессе пайки. Флюс должен хорошо растекаться и смачивать поверхность припоя и металла в месте пайки .

На пятом месте самый популярный флюс всех времен и народов, муза музыкантов, дар природы , ее величество канифоль. Канифоль бывает живичная (из живицы хвойных пород деревьев, почти не имеет жирных кислот), экстракционная (экстрагирование бензином хвойных опилок, содержит больше жирных кислот, чем живичная) и таловая (остатки после сульфатоцеллюлозного производства мыла).

На четвертом месте многими любимый спирто-канифольный флюс СКФ или ФКСп (флюс паяльный спирто-канифольный). Он состоит на 60-80 % из спирта и на 20-40 % из канифоли. Такую смесь можно приготовить дома своими руками. Например многие просто крошат канифоль в спирт в соотношении примерно 1 к 3. Удобно применять в шприце с иголкой. Но при хранении в неплотно закрытом шприце начинает подсыхать на иголке и перестает течь.

Достоинства:

доступный и популярный неактивный флюс, удобно наносить, дымит не сильно.

Недостатки:

при нагреве, спирт начинает бурно испаряться и шипеть.

Что паять: медные провода, позолоченные и посеребренные контакты микросхем и радиоэлементов, латунь, цинк.

Чем смывать: спирт, растворители, бензин, спирто-бензиновая смесь.

Итак мы подобрались к Топ 3 лучших флюсов для пайки. На призовых местах я расположил профессиональные флюсы, которые в обычной жизни могут и не пригодиться. А вот в ремесле – очень нужны.

Флюсы Amtech RMA-223 и Kingbo RMA-218

Третье бронзовое место занимает Amtech RMA-223 — представляет собой гелевый флюс – смесь измельченной канифоли и растворителя.

Также в составе подозреваю, могут быть активаторы и отдушка. RMA-223 очень часто подделывают – самый главный признак подделки – на наклейке надпись мелким шрифтом «Coliformia» вместо «California», однако как ни странно, китайский подделанный флюс весьма хорош в эксплуатации, а многие сервисы только на нем и сидят. Хотя мастера с mysku не советуют уже брать на али этот флюс, а лучше взять аналог Kingbo RMA-218 .

Достоинства:

удобно наносить гель, хорошая паяемость, можно не отмывать, подделка дешево стоит (около 200 руб.), а паяется с ней весьма неплохо и пахнет парфюмом.

Дорогой (тюбик 10 г может стоить 1500 руб.), вонючий, попадаются подделки.цена является ограничивающим фактором, например тюбик 30 г может стоить от 2000 руб.

Что паять: в основном ответственная безсвинцовая и свинцовая пайка.

Чем смывать: большинство можно не смывать, спирт, растворитель, есть фирменный растворитель T2005M.

На этом Топ 10 самых лучших флюсов для пайки считаю завершенным. Конечно существует куча других флюсов, в том числе хороших китайских и топовых немецких и японских. Но я ими не пользовался, поэтому рассказать о них адекватно не могу.

Если Вы, уважаемые читатели, пользуетесь каким-либо другим флюсом и считаете его лучшим в мире, то обязательно напишите мне о нем в комментариях. Возможно, он появится в рейтинге после тестирования.

Для Вас старался Мастер Пайки.

Сегодня на прилавках радиорынков и магазинов для электроники можно встретить огромное количество различных по назначению и цене флюсов для пайки.

Производители флюсов предлагают продукцию действительно высокого качества, но найти ее на рынке довольно трудно. Количество и варианты подделок просто поражают своим разнообразием. Даже если вам повезло, и вы нашли оригинальный продукт, то его стоимость будет существенно отличаться от стоимости подделки. Большинство потенциальных покупателей после сравнения цен решают сэкономить и поискать более дешёвый флюс. Мастера же подбирают под свои требования оптимальный набор паяльной химии, устраивающей их по техническим параметрам и цене. Но для этого им приходится перебирать неизвестные флюсы и путем опытов подбирать наиболее подходящий вариант для той или иной работы.

Практически на каждом углу продаются сотни наименований дешевых флюсов с высокими показателями заявленных параметров на этикетке. Но внутри упаковки вас может ожидать совсем неприятный сюрприз.
А сейчас давайте разберемся, как разводят флюсы и как это влияет на их технические характеристики .

Канифоль вместо флюса

Представьте ситуацию: вы купили суперфлюс, открываете тюбик, а там вместо качественного флюса находится низкокачественная канифоль (отходы после производства канифоли). Притом эта же канифоль еще и очень сильно разбавлена каким-то загрязненным техническим вазелином.

Паять или залудить такой смесью просто невозможно. Так называемый «флюс» начинает «убегать» из места пайки. В результате получаем незаслуженные выводы, некачественную «холодную» пайку, а контактные площадки и дорожки из-за перегрева мгновенно отваливаются от платы.

Разбавленный кислотой флюс

Очень часто в уже и без того некачественный флюс добавляют кислоты (лимонная, ортофосфорная) или хлориды (хлорид цинка). По сравнению с канифолью картина сразу меняется – всё лудится и паяется. Создается впечатление, что флюс просто супер, но паять таким флюсом электронные платы нельзя. Очень трудно, а иногда практически невозможно удалить остатки кислоты, особенно из-под SMD-элементов. Кислота может оставаться даже внутри пайки, в порах припоя.

В результате, через месяц-два пайка с кислотой (или хлоридом цинка) рассыпается в порошок вместе с выводами радиоэлемента. Ремонт потом будет очень и очень трудоемкий, а иногда он и вовсе невозможен.

Разбавленный глицерином флюс

Случается и такое, что во флюс щедро льют глицерин. Глицериновый флюс паяет замечательно, он дешевый и его много, но попробуйте покрыть им плату. А потом измерьте сопротивление текстолита платы. Вот так незадача: он проводит ток от единиц до десятков Ом там, где проводить не должен. Даже если вы пытаетесь отмыть глицерин, а он смывается легко, то «проводимость» платы все равно останется! Глицерин впитывается в текстолит (сопротивление текстолита, не покрытого медью - от 10 до 50 Ом ). Для большинства устройств это просто неприемлемо. «Глючить» будут даже самые простые и банальные схемы. Чтобы хоть как-то заставить устройство работать, попробуйте процарапать иглой текстолит между дорожками.

Вывод: глицерин, кислоты, хлориды в безотмывочных флюсах для работы с радиоэлектроникой, компонентами BGA и SMD применяться не должны.

Основные требования к качественному флюсу для работы с выводными элементами, BGA и SMD:

отсутствие коррозионной активности
хорошие лудящие свойства
высокая смачивающая способность
отсутствие кипения при нагреве до рабочей температуры
отсутствие электропроводимости
легкость удаления остатков при необходимости
поддержка бессвинцовых и свинецсодержащих припоев
безотмывочная технология пайки (остатки можно не смывать)
удобство нанесения (гель, паста)
доступная цена.

А теперь давайте посмотрим, что же нам предлагают на рынке.

Всем вышеперечисленным требованиям отвечают флюсы торговой марки CHIPSOLDER FLUX .

Также достаточно качественными являются флюсы серии SP (SP-10+, SP-15+, SP-18+, SP20+, SP30+ ).

В их составе не обнаружено кислот, хлоридов или глицерина. Флюсы SP доступны в разной консистенции: паста, гель, жидкие (L-NC-3200, L-NC-3600). Они не проводят электрический ток, а смывать остатки совсем необязательно.

Данные флюсы соответствуют всем заявленным нормам и проверены при пайке выводных деталей, проводников, BGA и SMD-элементов, а также чувствительных солнечных панелей.

Характеристики флюсов и их особенности

Давайте сейчас некоторые из них рассмотрим поподробнее.
Для начала разберемся с названием. Что же обозначают все эти большие буквы?

G (gel) - флюс гелеобразный.
NC (no clean) - не требует смывания.
5268 – индекс флюса.
LF (lead free) - подходит для бессвинцовых припоев.

CHIPSOLDER G-NC-5268-LF

Данный флюс подходит для пайки залуженных контактов. Обладает хорошей теплопроводностью, контактная площадка остается на плате, а не на жале паяльника. Флюс-гель CHIPSOLDER G-NC-5268 LF - это высококачественный, полупрозрачный, синтетический безотмывочный флюс со смолоподобными характеристиками. Используется для пайки и демонтажа BGA/SMD-компонентов. Подходит для работы с паяльником, термофеном, ИК-станцией, а также для реболлинга.

Изготовлен флюс из высокоочищенных компонентов. Удобно фиксирует BGA и SMD-компоненты при запаивании ("посадке"). Полностью поддерживает как обычную, так и бессвинцовую технологию пайки. Не содержит галогенов, что гарантирует долгосрочную надежность и отличные характеристики пайки.

Обладает минимальной, "мягкой" активностью при пайке, что позволяет не смывать остатки. Не кипит, не оставляет темного "нагара", после пайки остается прозрачным гелем. Теряет прозрачность только при температуре -5 °C, но при этом сохраняет свои свойства. Легко удаляется с помощью любого универсального средства на спиртовой (спиртобензиновой) основе и бумажной салфетки.

Имеет отличную теплопроводность (компонент прогревается максимально равномерно), очень удобен в работе. Не содержит растворителей, не высыхает на открытом воздухе и не твердеет после пайки. Подходит для многократного использования.

CHIPSOLDER –G-NC-6500-LF

Эти флюсы по характеристикам похожи на серию флюсов CHIPSOLDER, но стоят они немного дешевле. Необходимо отметить, что стоимость на качество не повлияла. Ими также можно прекрасно работать и получать хорошие результаты. А теперь остановимся на каждом из них поподробнее.

SP-10+

Это дешевый и довольно неплохой низкоактивный флюс. Рекомендуется применять для монтажа и демонтажа FLIP CHIP, BGA и SMD-компонентов, кристаллов, а также для ремонтных работ с использованием паяльника, термофена, ИК-оборудования.

Имеет практически нулевую активность. Используется для пайки и демонтажа облуженных выводов. Подходит для бессвинцовых припоев. SP-10+ абсолютно безопасен для радиокомпонентов. Равномерно распределяет температуру при пайке и препятствует отслаиванию печатных проводников. Имеет клейкую консистенцию (вязкий, липкий), не вызывает коррозии, надежно фиксирует элементы при пайке. Также он не проводит ток.

Флюс используется без последующей отмывки в печатных узлах. Подходит для работы в различных условиях окружающей среды.

SP-15+

Главное отличие состоит в консистенции.
SP-30 – это полупрозрачный, клейкий гель. Флюс предназначен для ремонта и производства электроники. Может использоваться со всеми стандартными припоями.

Итак, подведем итоги.

Состав всех флюсов разработан для пайки высокого качества. Все вышеперечисленные флюсы применяются в различных условиях окружающей среды и при разных особенностях процесса.
Главными отличиями между флюсами SP являются консистенция и активность. Поэтому подбирать флюс необходимо исходя из сферы применения и удобства при работе.

Что касается флюсов марки CHIPSOLDER, то они не настолько универсальны, как флюсы SP. Выбирая флюс CHIPSOLDER, необходимо определенно знать, как его использовать и с какой целью.

Наталия Зинько

В современной электронике наблюдается устойчивая тенденция к тому, что монтаж становится всё более уплотненным. Следствием этого стало возникновение корпусов BGA. Пайка этих конструкций в домашних условиях и будет нами рассмотрена в рамках данной статьи.

Общая информация

Первоначально размещалось много выводов под корпусом микросхемы. Благодаря этому они размещались на небольшой площади. Это позволяет экономить время и создавать всё более миниатюрные устройства. Но наличие такого подхода при изготовлении оборачивается неудобствами во время ремонта электронной аппаратуры в корпусе BGA. Пайка в данном случае должна быть максимально аккуратной и в точности выполняться по технологии.

Что нужно для работы?

Необходимо запастись:

где есть термофен.
Пинцетом.
Паяльной пастой.
Изолентой.
Оплеткой для снятия припоя.
Флюс (желательно сосновый).
Трафарет (чтобы наносить паяльную пасту на микросхему) или шпатель (но остановиться лучше на первом варианте).

Пайка BGA-корпусов не является сложным делом. Но чтобы она успешно осуществлялась, необходимо провести подготовку рабочей области. Также для возможности повторения описанных в статье действий необходимо рассказать про особенности. Тогда технология пайки микросхем в корпусе BGA не составит труда (при наличии понимания процесса).

Особенности

Рассказывая, что собой являет технология пайки корпусов BGA, необходимо отметить условия возможности полноценного повторения. Так, были использованы трафареты китайского производства. Их особенностью является то, что здесь несколько чипов являются собранными на одной большой заготовке. Благодаря этому при нагреве трафарет начинает изгибаться. Большой размер панели приводит к тому, что он при нагреве отбирает значительное количество тепла (то есть, возникает эффект радиатора). Из-за этого необходимо больше времени, чтобы прогреть чип (что негативно сказывается на его работоспособности). Также такие трафареты изготавливаются с помощью химического травления. Поэтому паста наносится не так легко, как на образцы, сделанные лазерной резкой. Хорошо, если будут присутствовать термошвы. Это будет препятствовать изгибу трафаретов во время их нагревания. Ну и напоследок следует отметить, что продукция, изготовленная с использованием лазерной резки, обеспечивает высокую точность (отклонение не превышает 5 мкм). А благодаря этому можно просто и удобно использовать конструкцию по назначению. На этом вступление завершается, и будем изучать, в чем заключена технология пайки корпусов BGA в домашних условиях.

Подготовка

Прежде чем начинать отпаивать микросхему, необходимо нанести штрихи по краю её корпуса. Это необходимо делать в случае отсутствия шелкографии, которая показывает на положение электронного компонента. Это необходимо сделать, чтобы облегчить в последующем постановку чипа назад на плату. Фен должен генерировать воздух с теплотой в 320-350 градусов по Цельсию. При этом скорость воздуха должна быть минимальной (иначе придётся назад припаивать размещенную рядом мелочь). Фен следует держать так, чтобы он был перпендикулярно плате. Разогреваем её таким образом около минуты. Причем воздух должен направляться не к центру, а по периметру (краям) платы. Это необходимо для того, чтобы избежать перегрева кристалла. Особенно чувствительна к этому память. Затем следует поддеть микросхему за один край и поднять над платой. При этом не следует стараться рвать изо всех сил. Ведь если припой не был полностью расплавлен, то существует риск оторвать дорожки. Иногда при нанесении флюса и его прогреве припой начнёт собираться в шарики. Их размер будет в этом случае неравномерен. И пайка микросхем в корпусе BGA будет неудачной.

Очистка

Наносим спиртоканифоль, греем её и получаем собранный мусор. При этом обратите внимание, что подобный механизм нельзя ни в коем случае использовать при работе с пайкой. Это обусловлено низким удельным коэффициентом. Затем следует отмыть область работы, и будет хорошее место. Затем следует осмотреть состояние выводов и оценить, возможной ли будет их установка на старое место. При негативном ответе их следует заменить. Поэтому следует очистить платы и микросхемы от старого припоя. Также существует возможность того, что будет оторван «пятак» на плате (при использовании оплетки). В данном случае хорошо сможет помочь простой паяльник. Хотя некоторые люди используют вместе оплетку и фен. При совершении манипуляций следует отслеживать целостность паяльной маски. Если её повредить, то припой растечётся по дорожкам. И тогда BGA-пайка не удастся.

Накатка новых шаров

Можно применять уже подготовленные заготовки. Их в таком случае необходимо просто разложить по контактным площадкам и расплавить. Но такое подходит только при небольшом количестве выводов (можете себе представить микросхему с 250 «ножками»?). Поэтому в качестве более легкого способа используется трафаретная технология. Благодаря ей работа ведётся быстрее и с таким же качеством. Важным здесь является использование качественной Она сразу же будет превращаться в блестящий гладкий шарик. Некачественный экземпляр же распадётся на большое количество мелких круглых «осколков». И в этом случае даже не факт, что нагрев до 400 градусов тепла и смешивание с флюсом смогут помочь. Для удобства работы микросхему закрепляют в трафарете. Затем с использованием шпателя наносится паяльная паста (хотя можно использовать и свой палец). Затем, поддерживая трафарет пинцетом, необходимо расплавить пасту. Температура фена не должна превышать 300 градусов Цельсия. При этом само устройство должно находиться перпендикулярно пасте. Трафарет следует поддерживать, пока припой полностью не застынет. После этого можно снять крепежную изолирующую ленту и феном, который будет подогревать воздух до 150 градусов Цельсия, аккуратно его нагреть, пока не начнёт плавиться флюс. После этого можно отсоединять от трафарета микросхему. В конечном результате будут получены ровные шарики. Микросхема же является полностью готовой для того, чтобы установить её на плату. Как видите, пайка BGA-корпусов не сложна и в домашних условиях.

Крепёж

Переверните микросхему так, чтобы она была выводами вверх.
Приложите краем к пятакам таким образом, чтобы они совпадали с шарами.
Фиксируем, где должны находиться края микросхемы (для этого можно нанести небольшие царапинки иголкой).
Закрепляем сначала одну сторону, затем перпендикулярную ей. Таким образом, достаточно будет двух царапин.
Ставим микросхему по обозначениям и стараемся шарами на ощупь поймать пятаки на максимальной высоте.
Следует прогреть рабочую область, пока припой не будет в расплавленном состоянии. Если предыдущие пункты исполнялись точно, то микросхема должна без проблем стать на своё место. Ей в этом поможет сила которой обладает припой. При этом необходимо наносить совсем немножко флюса.

Заключение

Вот это всё и называется «технология пайки микросхем в корпусе BGA». Следует отметить, что здесь применяется не привычный большинству радиолюбителей паяльник, а фен. Но, несмотря на это, BGA-пайка показывает хороший результат. Поэтому ею продолжают пользовать и делают это весьма успешно. Хотя новое всегда отпугивало многих, но с практическим опытом эта технология становится привычным инструментом.