Флюс для низкотемпературной пайки никеля и его сплавов

Флюс для низкотемпературной пайки никеля и его сплавов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к пайке, в частности к составу флюса для лужения и пайки никеля и его сплавов, и может быть использовано в радиотехнической, электротехнической и приборостроительной промышленности. Цель изобретения - повышение качества паяного соединения за счет обеспечения однородности состава. Флюс содержит следующие компоненты, мас.%: трипропиламин гидрохлорид 1 - 3,31, диэтиленгликоль 15 - 23,97, полиэтиленгликоль (100 или 115) 25 - 33,06, гидроксилсодержащие олигоэфиры молекулярной массы 800 - 2500, полученные на основе смеси окисей алкиленов в присутствии полигидроксильных стартовых веществ 38,87 - 58,7, фенотиазин 0,3 - 0,79. Качество паяного соединения повышается за счет повышения смачивания припоем паяемой поверхности. Для придания составу однородности в него вводят трипропиламин гидрохлорид и гидроксилсодержащий олигоэфир с молекулярной массой 800 - 2500, при этом флюс хорошо растекается, образуя равномерную защитную пленку. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51>s В 23 К 35/363

ГОСУДА P СТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4719485/27 (22) 14.07.89 (46) 07.08.91, Бюл. М 29 (72) Л.И.Глушкова, Д.Т.Костин и Е,В.Журавлева (53) 621.791,3 (088.8) (56) ОСТ ЧГО. 033.200. Припои и флюсы для пайки. (54) ФЛЮС ДЛЯ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ

ПАЙКИ НИКЕЛЯ И ЕГО СПЛАВОВ (57) Изобретение относится к пайке, в частности к составу флюса для лужения и пайки никеля и его сплавов, и может быть использовано в радиотехнической, элекTðîòåõнической и приборостроительной промышленности. Цель изобретения — повышение качества паяного соединения за счет обеспечения однородности состава, Флюс

Изобретение относится к области пайки, в частности к составам флюсов для лужения и пайки никеля и его сплавов, и может быть использовано в радиотехнической, электротехнической и приборостроительной промышленности.

Целью изобретения является повышение качества паяного соединения эа счет обеспечения однородности состава.

Флюс имеет следующий состав, мас.%:

Трипропиламин гидро- . хлорид 1,0-3,31

Диэтиленгликоль 15,0-23,97

Полиэтиленгликоль 100 или 115 25,0-33,06

Гидроксилсодержащие олигоэфиры молекулярной массы 800-2500, полученные на основе смеси окисей алкиленов в присутствии. Й2 1б68082 А1 содержит следующие компоненты, мас.%:Tрипропиламин гидрохлорид 1 — 3,31, диэтиленгликоль 15 — 23,97, полиэтиленгликоль (100 или 115) 25 — 33,06, гидроксилсодержащие олигоэфиры молекуля рной массы 800 — 2500, полученные на основе смеси окисей алкиленов в присутствии полигидроксильных cTBpTQBblx веществ

38,87 — 58,7, фенотиазин 0,3 — 0,79. Качество паяного соединения повышается за счет повышения смачивания припоем паяемой поверхности, Для придания составу однородности в него вводят трипропиламин гидрохлорид и гидроксилсодержащий олигоэфир с молекулярной массой 8002500, при этом флюс хорошо растекается, образуя равномерную защитную пленку.

1 табл. полигидроксильных стартовых веществ 38,87-58,7

Фенотиазин 0,3-0,79

Гидроксилсодержащие олигоэфиры молекулярной массы 800-2500, полученные на основе смеси окисей алкиленов в присутствии полигидроксильных стартовых веществ вводят в состав флюса для равномерного распределения полиэтиленгликолей в составе, поскольку олигоэфиры являются нейтральным растворителем для полиэтиленгликолей при температуре выше 35-40 С и образуют при этом не расслаивающуюся композицию. При температуре ниже 35—

40 С идет равномерное распределение полиэтиленгликолей в олигоэфирах с образованием гелеобразной смеси, Полученная система нейтральна при нормальной температуре, а при температуре пайки функциональные группировки оли1668082 гоэфиров совместно с трипропиламин гидрохлоридом обеспечивают раскисление припоя.

Трипропиламин гидрохлорид в данном составе выполняет также функцию поверхностно-активного вещества, предотвращающего расслаивание двух фаз (твердой и жидкой) за счет средства аминосоединения к органическим растворителям.

Трипропиламин гидрохлорид снижает поверхностное натяжение на границе двух фаз во флюсе (полиэтиленгликолей и олигоэфиров с диэтиленгликолем), что приводит к взаимному проникновению макромолекул полиэтиленгликоля в жидкую фазу, т.е. происходит равномерное распределение полиэ иленгликолей в органическом растворителе, обеспечивающее однородность состава и, как следствие, повышение качества паяного соединения, преимущественно никеля и никелевых сплавов, за счет правильной кристаллизации, Введение в состав флюса диэтиленгликоля, полиэтиленгликоля 100 или полиэтиленгликолей 115 совместно с гидроксилсодержащим олигоэфиром молекулярной массы 800 — 2500, полученных на основе смеси окисей алкиленов в присутствии полигидроксильных стартовых веществ, создают условия для образования на поверхности расплавленного припоя тонкой предполимерной пленки невысыхающей консистенции, что позволяет производить горячее лужение и пайку под слоем вязкотекучего органического связующего. При этом защитная пленка низкомолекулярного предполимерного соединения обеспечивает сплошное плотное равномерное покрытие поверхности, подлежащей горячему лужению даже выше традиционной температуры 230-250 С, что позволяет обеспечить качественное покрытие расплавленным припоем никеля и его сплавов. При этом в отличие от прототипа не йаблюдэется наличие продуктов термической деструкции компонентов состава.

Повышенная вязкость состава, достигаемая оптимальным соотношением между собой диэтиленгликоля, полиэтиленгликоля

100 или 115, гидроксилсодержащим олигоэфиром молекулярной массы 800 — 2500, полученных на основе смеси окисей алкиленов в прИсутствии полигидроксильных стартовых веществ, обеспечив ает равномерное тепловое воздействие, например, на материал печатной платы под воздействием расплавленного припоя, исключая деформацию и не изменяя текстуры диэлектрика печатной платы, 10

При увеличении содержания полиэтиленгликоля 110 или 115 выше 33,06 мас.7 существенно повышается вязкость состава, что требует большого времени выдержки при температуре лужения и пайки для обеспечения растекания вязкотекучего органического связующего по поверхности паяемого или подвергающегося горячему лужению материала. Расход компонентов состава при этих условиях лужения и пайки становится неоправданным.

При содержании полиэтиленгликоля

100 или полиэтиленгликоля 115 меньше

25 мас. не обеспечивается сплошность покрытия составом луженой поверхности, Кроме того, снижается флюсующая активность, не компенсируемая даже наличием активатора, При увеличении сод" ржания диэтиленгликоля выше 23,97 мас. изменяются вязкостные характеристики состава. что не обеспечивает сплошность покрытия поверхности при горячем лужении расплавленным припоем.

При снижении содержания диэтиленгликоля ниже 15,0 мас. вязкость состава уже не определяет его технологичность. Эти же условия выбора оптимальной концентрации свойственны и гидроксилсодержащим олигоэфирам лолекулярной массы 800—

2500, полученными на основе смеси окисей алкиленов в присутствии полигидроксильных стартовых веществ. Кроме того, снижение содержания гидроксилсодержащих олигоэфиров молекулярной массы 800—

2500 ниже 38,87 мас. не обеспечивает его воздействие как поверхностно-активного смачивающего вещества, обеспечивающего при лужении и пайке равномерное покрытие расплавленным припоем проводников печатных плат.

Введением фенотиазина обеспечивается стабилизация гидроксилсодержащего олигоэфира молекулярной массы 800 — 2500 при жестких температурных режимах лужения расплавленным припоем. Другая необходимость введения фенотиазина диктуется его ингибирующим действием, При снижении содержания фенотиазина меньше 0,3 мас.% не обеспечивается стабилизация гидроксилсодержащего олигоэфира молекулярной массы 800 — 2500 и исключается ингибирующее воздействие. увеличение содержания фенотиазина выше 0,79 мас. экономически не оправдано, поскольку не обеспечивается увеличение эффективности его практического использования. Кроме того, затрудняется отмывка остатков состава после лужения и пайки.

16 Ri:)82

Формула изготовления

15 Флюс для низкотемпературной пайки никеля и его сплавов, содержащий активную составляющую, многоатол ный спирт, полиэтиленгликоль 110 или полиэтиленгликоль 115, отличающийся тем, что, с

20 целью повышения качества паяного соединения за счет обеспечения однородности состава, он дополнительно содержит гидроксилсодержащие олигоэфиры молекулярной массы 800 — 2500, полученные на основе

25 смеси окигей алкиленоо в присутствии полигидроксильных стартовых веществ, и фенотиазин, о а качестве активной составля ощей трипропиламин гидрохлорид, многоатомного спирта — диэтиленгликоль при

30 следующем соотношении компонентов, мыс. :

Трипропиламин гидрохлорид 1,0-3,31

Диэтиленгликол ь 15,0-23.97

35 Полиоксиэтиленгликоль

100 или 115

Гидроксилсоде ржащие олигоэфиры молекулярной массы 800-2500, полученные

40 на основе смеси окисей алкиленов о присутствии полигидроксильных стартовых веществ

Фенотиазин

25,0-33,06

38,87-58,7

0,3-0,79

Наименование компонентов

3,31

23,97

333,06

1,0

15,0

25,0

2,2

19,5

29,03

Трипропиламин гидрохлорид

Диэтиленгликоль

Полиэтиленгликоль 100

Полиэтиленгликоль 115

Гидроксилсодержащий олигоэфир молекулярной массы 800, полученный на основе смеси окисей алкиленов в присутствии полиги оксильных ста товых ве еств

38,87

Ведением трипропиламин гидрохлорида обеспечивается повышение активности состава, обеспечивающеи качественное лужение и пайку никеля и его сплавоо, При содержании трипропилал ин гидрохлорида выше 3,3 мас. наблюдается коррозия паяных соединений, не компенсируемая увеличением концентрации фенотиазина выше 0,79 мас. .

При содержании трипропиламин гидрохлорида ниже 1,0 мас.% не обеспечиваются качественные лужение и пайка никеля и его сплавов за счет возникновения непропаев и сосулек.

Флюс для лужения и пайки иэделий готовят следующим образом.

Растирают полиэтиленгликоль 100 или полиэтиленгликоль 115 до порошкообразного состояния. Затем последовательно вводят при нагревании до 80 — 90 С и при непрерывном перемешивании дизтиленгликоль, гидроксилсодержащий олигоэфир молекулярной массы 800 — 2500, стабилизованный фенотиазином при этих же температурах, но при интенсивном перемешиоании.

Последним вводится трипропиламин гидрохлорид, При 35 — 40 С и ниже состав застывает в аморфную массу, В таблице приведены примеры конкретного выполнения состава для пайки никеля и его сплавов.

Заявляемый флюс застывает в аморфную массу при температуре ниже 35 — 40 С и обладает повышенной скоростью восстановления окислов на поверхности изделий, подвергаемых лужению и пайке о широком диапазоне концентраций ингредиентов.

Состав 3 хорошо растекается при температурах горячего лужения, образуя равномерную защитную пленку на поверхности изделий и обеспечивая ровное покрытие расплавленным припоем, При этом формируется качественное покрытие расплавленным ри Tоем и образуется правильная его кристаллизация без дендридоо.

Составы 1 -- 3 обладают свойствами поверхностно-активного вещества, что спо5 собствует качественной очистке от остатков состава после лужения и пайки проточной теплой- и холодной водой.

Использование флюса для лужения и пайки изделий улучшает условия труда, по10 оышает качество изготавливаемых элементов и блоков РЭА, а также повышает производительность их изготовления.

Со е жание компонентов в составе, мас.

1668082

Продолжение таблицы

Составитель Л. Абросимова

Редактор Г. Наджарян Техред М.Моргентал Корректор С. Черни

Заказ 2610 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101