Diferența dintre pasta de flux și pasta de lipit

Pastă de flux șipasta de lipitreprezintă două materiale fundamental distincte în asamblarea electronicelor, deși convenția de denumire provoacă confuzie persistentă în industrie. Pasta de flux conține numai compuși de flux-de obicei pe bază de colofoniu-sau formulări-solubile în apă-concepute exclusiv pentru îndepărtarea oxidului și promovarea umectului. Pasta de lipit, dimpotrivă, este un material compozit care cuprinde particule de aliaj metalic suspendate într-un mediu de flux, proiectat pentru lipirea metalurgică într-o singură etapă-. Suprapunerea funcțională a componentelor fluxului lor maschează o divergență critică în metodologia de aplicare.

Am văzut ingineri cu cincisprezece ani de experiență luând tubul greșit. Se întâmplă mai mult decât admite oricine.

Problema începe cu modul în care producătorii etichetează lucrurile. „Lipire” apare pe ambele produse. Unele companii folosesc chiar ambalaje aproape identice-seringi de aceeași dimensiune, capace de culoare similară. Lucrezi sub mărire la 2 dimineața încercând să reluci un BGA și dintr-o dată ai aplicat pastă de flux acolo unde aveai nevoie de pastă de lipit. Îmbinarea pare udă, pare gata, dar nu există metal care să formeze legătura reală.

Iată ce nu îți spune nimeni la antrenament: pasta de flux se simte diferit. În general, este mai translucid, uneori aproape de miere-în consistență. Pasta de lipit are acel aspect caracteristic gri, granulat de la particulele de metal suspendate. Odată ce le-ați manipulat pe ambele în mod extensiv, le puteți deosebi numai după textură. Dar asta necesită timp.

Formulările de pastă de flux se încadrează în mai multe sisteme de clasificare, standardul IPC J-STD-004B fiind cel mai răspândit referit în producția din America de Nord.

Pe bază de colofoniu{0}(RO):Formulare tradițională derivată din rășină de pin. Colofonia se activează la temperaturi de lipire, devenind ușor acidă pentru a dizolva oxizii. Reziduurile post-lipire sunt în general benigne, deși pot atrage praful în medii umede. Unele specificații militare mai vechi impun încă fluxul de colofoniu exclusiv.
Acid organic (OR):Formulări-solubile în apă care utilizează acizi organici precum acidul adipic sau succinic. Activare mai puternică decât colofonia. Necesită absolut curățare după-proces-lăsați aceste reziduuri pe o placă și cereți creșterea dendritelor și eventualele defecțiuni ale câmpului. Pe acesta l-am învățat pe calea grea într-un proiect-de senzori de umiditate.
Acid anorganic (IN):Foarte rar folosit în electronică. Acestea sunt formulările agresive pe care le-ați vedea în instalațiile sanitare sau în lucrările din tablă. Corozivitatea le face nepotrivite pentru componentele sensibile.
Activat sintetic (SA):Formulări moderne concepute pentru a imita performanța colofoniei cu chimia sintetică. Deseori comercializate ca opțiuni „fără-curate”.

Temperatura de activare contează enorm, iar fișele de specificații nu clarifică întotdeauna acest lucru. Un flux conceput pentru procesare-fără plumb la 250 de grade nu va funcționa identic la punctul eutectic de 183 de grade al lipirii cu staniu-plumb. Veți obține o îndepărtare incompletă a oxidului, umezire slabă și îmbinări care arată acceptabile, dar care nu au funcționat la ciclul termic.

Flux paste and solder paste

Pasta de lipit este ceva cu adevărat complicat.

Conținutul de metal variază de obicei de la 88% la 92% în greutate, deși acest lucru se traduce la aproximativ 50% în volum din cauza diferențelor de densitate. Distribuția dimensiunii particulelor urmează un sistem de clasificare a tipurilor-Tipul 3 (25-45 microni) rămâne calul de lucru pentru majoritatea aplicațiilor SMT, în timp ce pastele de tip 4 și tip 5 cu particule mai fine răspund cerințelor componentelor 0201 și pachetelor micro-BGA.

Vehiculul de flux din pasta de lipit servește mai multe funcții dincolo de simpla îndepărtare a oxidului. Oferă proprietățile reologice necesare pentru imprimarea cu șablon-pasta trebuie să se rostogolească, nu să alunece, pe suprafața șablonului. Trebuie să se elibereze curat de pereții deschiderilor. Are nevoie de suficientă aderență pentru a ține componentele în timpul plasării. Și trebuie să degazeze curat în timpul refluxării, fără stropire.

Asta înseamnă să ceri multe de la ceea ce este în esență un mediu de sacrificiu.

Compoziții comune ale aliajelor:

Tin-plumb (Sn63/Pb37) rămâne în uz pentru anumite aplicații aerospațiale și militare scutite de cerințele RoHS. Punctul de topire de 183 de grade și caracteristicile excelente de umectare l-au făcut standardul industriei timp de decenii.

SAC305 (96,5% staniu, 3% argint, 0,5% cupru) a apărut ca alternativa dominantă fără plumb-. Punct de topire mai mare în jur de 217-220 de grade. Conținutul de argint crește costurile materialelor, dar îmbunătățește rezistența la oboseală termică.

Alternativele la-temperatură scăzută, cum ar fi Sn42/Bi58 (punct de topire de 138 de grade) câștigă acțiune pentru ansamblurile-sensibile la căldură. Bismutul face articulațiile oarecum casante, ceea ce limitează aplicațiile.

Pasta de flux are loc înainte și în timpul operațiunilor de reprelucrare. Îl folosiți pentru a pregăti suprafețele, pentru a activa umezirea sau pentru a facilita fluxul de lipit în scenariile de lipire-mană. Este un ajutor de proces, nu un material de îmbinare.

O secvență obișnuită de reluare: aplicați pastă de flux pe site, poziționați componenta de înlocuire, reflow cu aer cald sau IR focalizat. Fluxul curăță lipitura existentă, promovează coalescența, iar lipirea originală de pe plăcuțe formează îmbinarea. Nu este nevoie de metal suplimentar-presupunând că există un volum suficient de lipit.

Pasta de lipit asigură atât funcția de flux, cât și metalul pentru formarea îmbinărilor. Este distribuită sau tipărită-pe suporturi goale înainte de plasarea componentelor. Ciclul de reflow activează fluxul, topește particulele de aliaj și formează legături metalurgice într-o singură excursie termică.

Distincția pare evidentă scrisă astfel. În practică, confuzia persistă, deoarece ambele produse pot produce suprafețe strălucitoare, cu aspect umed-în timpul încălzirii. Diferența devine evidentă doar atunci când sondați articulația sau o supuneți la solicitări mecanice.

Flux paste and solder paste

Pasta de lipit necesită refrigerare. Vehiculul de flux se degradează la temperatura camerei, iar particulele de metal se pot oxida sau depune. Majoritatea producătorilor specifică 0-10 grade de depozitare cu o perioadă de valabilitate de 6 luni. Înainte de utilizare, trebuie să lăsați recipientul să ajungă la temperatura camerei - pasta rece introduce condens care distruge calitatea imprimării.

Perioada de încălzire-prinde oameni. Minim patru ore pentru un borcan de 500 g. Deschideți-l devreme și ați compromis întregul container.

Pasta de flux este mai îngăduitoare, în general stabilă la temperatura camerei timp de 12-24 de luni. Unele formulări cu activitate ridicată pot necesita refrigerare, dar nu sunt universale.

Niciun produs nu tolerează înghețarea. Schimbarea de fază perturbă amestecul omogen în moduri care nu pot fi recuperate prin re-amestecare.

Îndepărtarea componentelor. Punct. Aici pasta de flux își câștigă locul pe fiecare stație de reluare.

Încercarea de a elimina un QFN sau BGA fără flux adecvat este un exercițiu de frustrare. Lipitura existentă nu se va uda corespunzător, componenta se lipește neuniform, deteriorarea plăcuței devine aproape inevitabil. O aplicare generoasă a pastei de flux adecvată transformă operația.

Procesele de fixare-in-paste beneficiază, de asemenea, de aplicarea suplimentară a fluxului, deși aceasta se limitează la un teritoriu de producție specializat.

Pentru retușuri de lipire prin valuri-când abordați puntea sau umplerea insuficientă a-articulațiilor prin găuri-pasta de flux aplicată cu o perie sau un stilou flux permite fluxul de lipire curat, fără a adăuga volum. Există deja suficientă lipire prezentă; trebuie doar să te comporți.

Nou ansamblu de componente-montate pe suprafață. Nu vă puteți lipi-cau-ți drumul către o îmbinare care nu are lipire.

Aplicații de lipit-etap în care ciclurile secvenţiale de refluere necesită volume precise de aliaj. Prototipul rulează folosind echipamente de distribuire. Imprimare stencil pentru volume de producție. Preformele sunt o alternativă aici, dar pasta rămâne dominantă pentru SMT standard.

Selectarea dimensiunii particulelor devine critică pentru lucrul cu pas{0}}fin. Încercarea de a imprima pastă de tip 3 printr-o deschidere a șablonului de 0,3 mm are ca rezultat depuneri inconsistente și defecte de legătură. Aveți nevoie de tip 4 sau mai fin, cu reologia fluxului adecvată.

Flux paste and solder paste

Profilul de refluxare pentru pasta de lipit-fără plumb necesită mai multă precizie decât plumbul-de staniu. Fereastra de procesare se îngustează considerabil-trebuie să ajungeți la lichidus, să-l mențineți suficient de mult pentru o umezire adecvată, dar să evitați timpul prelungit peste 250 de grade în care creșterea intermetalica se accelerează și componentele își ating limitele termice.

Pasta de flux folosită împreună cu lipirea existentă nu se confruntă cu constrângeri identice. Fluxul se activează, își face treaba și se arde. Nu încercați să topiți o distribuție de particule; activați fluxul de aliaj-prezent.

Aceasta înseamnă că profilele de reluare pot diferi substanțial de profilele de reflux de producție, chiar și pe același ansamblu. Masa termică este diferită, volumul de lipit este diferit, comportamentul fluxului se schimbă.

Reziduuri acceptabile de pastă de flux (pentru formulări fără-curate): minim, ne-lipicioasă, ne-conductivă. Expunerea la umiditate ridicată nu ar trebui să provoace modificări vizibile.

Îmbinare acceptabilă cu pastă de lipit: geometrie netedă, concavă a filetului, umezire completă a tamponului, fără goluri vizibile pe raze X-, grosime intermetalic adecvată.

Indicatori problematici pentru pasta de flux: reziduuri lipicioase care atrag contaminarea, depuneri cristaline albe (activatori nereacționați), coroziune pe conductorii din apropiere.

Indicatori problematici pentru pasta de lipit: aspect granulat al îmbinării (imbinare rece sau reflow insuficientă), bile de lipit pe suprafața măștii (volum excesiv de pastă sau probleme de profil), tombstone (forțe inegale de umectare în timpul refluxului).

Pastă de flux: 15-80 USD per kilogram, în funcție de formulare și producător. Utilizați cantități relativ mici chiar și în medii de producție.

Pastă de lipit: 80-400+ USD per kilogram. Conținutul de metal conduce prețul, cu SAC305 la vârf din cauza argintului. Aliajele specializate pentru aplicații de înaltă-fiabilitate pot depăși 600 USD/kg.

Din punct de vedere al consumului, utilizarea pastei de flux poate rula 50-100 de grame lunar într-o operațiune moderată de reprelucrare. Cântare de consum de pastă de lipit cu volum de producție - o linie SMT aglomerată poate arde câteva kilograme zilnic.

Economia preferă utilizarea fiecărui material în mod corespunzător, mai degrabă decât încercarea de înlocuire. Folosirea unei paste de lipit scumpe unde pasta de flux ar fi suficientă risipă bani. Utilizarea pastei de flux acolo unde este necesară adăugarea de metal pierde timp și componente.

Nu toate pastele de flux funcționează cu toate aliajele de lipit. Chimia de activare trebuie să abordeze speciile specifice de oxizi prezente. Oxizii-fără plumb sunt, în general, mai încăpățânați decât oxizii-de plumb de staniu, necesitând formulări de flux mai agresive.

Amestecarea substanțelor chimice de flux pe un singur ansamblu creează riscuri de fiabilitate. Un flux de producție fără-curat, urmat de un flux de reprelucrare-solubil în apă, lasă combinații de reziduuri pe care niciunul dintre procesele de curățare nu le abordează pe deplin.

Cea mai sigură abordare: utilizați pastă de flux de la același producător și familie de produse chimice ca și pasta de lipit. Dacă producția dvs. folosește pastă de lipit Kester R562, utilizați produsele Kester flux pentru reluare. Combinațiile între -producători pot funcționa, dar necesită validare.

Unii operatori folosesc pasta de flux ca adeziv component, exploatând caracterul adeziv al acesteia pentru a ține piesele în timpul manipulării înainte de refluxare. Acest lucru funcționează foarte puțin, dar creează probleme-distribuția reziduurilor de flux devine imprevizibilă și este posibil să aplicați mult mai mult flux decât este necesar pentru funcția de lipire.

Pentru acest scop există adezivi SMT dedicati. Sunt formulate pentru a menține aderența fără a interfera cu procesul de lipire. Folosirea pastei de flux ca înlocuitor este unul dintre acele mijloace-de podea care provoacă în cele din urmă o evadare de calitate.

Verificați întotdeauna că luați materialul potrivit înainte de aplicare. O privire de două-secunde asupra etichetei bate sesiunea de reluare de două-ore.

Mențineți echipamentul de distribuire separat pentru pasta de flux și pasta de lipit. Contaminarea-încrucișată introduce un comportament inconsecvent care este dificil de diagnosticat.

Datați containerele la deschidere. Ambele materiale se degradează odată ce sunt expuse la atmosferă, deși în rate diferite. „A fost bine luna trecută” nu înseamnă că e bine astăzi.

Dacă aveți îndoieli, testați hardware-ul vechi înainte de a vă angaja în ansamblurile de producție. Diferențele de comportament dintre pasta de flux și pasta de lipit devin imediat evidente la mărire după un ciclu de reflux-dacă știți ce căutați.