Flux de lipit prin valuriservește ca intermediar chimic între aliajele de lipit topite și suprafețele de metalizare PCB, facilitând îndepărtarea oxidului și îmbunătățirea umezelii în timpul asamblarii componentelor prin-gauri. Chimia fluxului-indiferent dacă este derivată din colofoniu-, pe bază de acid organic- sau rășină sintetică formulată-, guvernează în mod direct fiabilitatea îmbinării, caracteristicile reziduurilor și cerințele de curățare post{-procesului conform clasificărilor IPC J-STD-004.
De ce Flux contează mai mult decât credeți
Iată chestia despre lipirea cu val care mi-a luat ani de zile să-l interiorizez cu adevărat: oala de lipit face doar ceea ce îi spune fizica. Valul e prost. Nu știe dacă umplerea butoiului va fi de 75% sau complet, dacă veți obține punte pe acel conector cu pas de 0,5 mm sau dacă îmbinarea se va defecta în optsprezece luni, când umiditatea se strecoară.
Fluxul știe. Sau mai degrabă, fluxuldetermină.
I-am văzut pe ingineri petrecând săptămâni întregi modificând vitezele transportoarelor și înălțimile valurilor, atunci când problema reală se afla într-un rezervor de flux neglijat, degradându-se încet. Capul de spumă arăta bine. Greutatea specifică verificată. Dar pachetul de activare dispăruse și fiecare tablă care trecea era o aruncare de zaruri.
Sistemul de clasificare (J-STD-004 decodificat)
Schema de clasificare a IPC funcționează astfel: aveți patru litere și un număr. Primele două litere indică baza de flux-RO pentru colofoniu, RE pentru rășină (sintetică), SAU pentru organic, IN pentru anorganic. A treia literă vă spune nivelul de activitate: L pentru scăzut, M pentru mediu, H pentru ridicat. Numărul de la sfârșit? Acesta este conținutul tău de halogenuri - 0 înseamnă niciuna, 1 înseamnă ceva.
Deci un ROL0 este un flux de-halogenuri cu zero-activitate-pe bază de colofoniu. Chestii destul de blânde. Funcționează excelent pe plăci proaspăt fabricate, cu finisaje bune ale suprafețelor. Un ORH1, pe de altă parte, este un flux organic cu activitate ridicată și conținut de halogenuri-va îndepărta oxizii de pe orice, dar mai bine îl curățați sau vă pregătiți pentru coroziune.
Cele mai multe operațiuni cu val pe care le-am văzut rulează ceva în intervalul ROM0 sau ROM1. Mijlocul drumului. Suficientă activitate pentru a gestiona-oxidarea din lumea reală, fără a lăsa reziduuri agresive în urmă.
Metode de aplicare: Spray vs Spumă
Fluxarea prin pulverizare domină producția modernă și există un motiv întemeiat pentru asta. Obțineți control precis al volumului, acoperire consistentă, contaminare minimă, deoarece nimic nu atinge placa și se întoarce în rezervor. Picăturile atomizate creează un strat subțire și uniform. Reglați sincronizarea cursei și puteți selecta exact ceea ce are nevoie fiecare design de placă.
Fluxarea spumei își mai are locul totuși.
Capul de spumă se ridică printr-un coș peste o piatră poroasă-obișnuită era ceramică porită, acum de obicei plastic sinterizat-și atinge partea inferioară a plăcii în timp ce trece. Acțiunea capilară trage fluxul în sus în butoaie de PTH în mod natural. Pentru ansambluri grele cu găuri traversante mari, această penetrare poate fi superioară pulverizării.
Dar sistemele cu spumă sunt capricioase. Sabotii de piatra. Fluxul are nevoie de cel puțin 5% solide sau spuma nu se va stabiliza. Închideți pentru weekend fără scurgere și curățare? Luni dimineața remediați spuma prăbușită și aplicarea inconsecventă.
Și iată ce nu vă spun manualele: dacă utilizați SMD-uri pe partea de lipit-lipite, trecerea prin val-fluxul de spumă poate rămâne prins sub acele componente. Fluxul continuă să elibereze gaze pe măsură ce placa lovește valul, iar lipirea literalmente nu poate ajunge la îmbinare. Sărituri peste tot. Ne-a luat trei săptămâni să ne dăm seama de asta.
Nu-Curat: numele greșit care nu va muri
„Nu-curat” nu înseamnă ceea ce presupun toată lumea.
Termenul a apărut atunci când producătorii de flux au dezvoltat formulări cu conținut scăzut de-solide, concepute pentru lipirea la mașină-unda și reflow-, unde profilele termice precise activează și încapsulează complet reziduurile. În acele condiții controlate, ceea ce rămâne pe placă este teoretic benign: ne-conductiv, non-coroziv, acceptabil pentru majoritatea aplicațiilor.
Teoretic.
În practică, aveți nevoie de o expunere adecvată la căldurătoatelocații de reziduuri. Componentele cu distanță redusă-cum ar fi QFN-urile captează fluxul dedesubt acolo unde căldura nu poate ajunge complet. Activatorii nu polimerizează niciodată. Ei rămân lichide, rămân ionice, rămân înfometate de metal.
Unsprezece luni mai târziu-am văzut literalmente că-aveți flux umed sub componente. Pornirea coroziunii. Câmpul se întoarce prelingând.
Cealaltă problemă este acoperirea conformă. Acoperiți resturile fără-curate fără curățare mai întâi și aderența are de suferit. Acoperirea se ridică. Umiditatea intră. Tocmai ați învins întregul scop al acoperirii.
Pe bază de apă-Solubil vs. alcool-
Fluxurile-solubile în apă generează, în general, mai multă activitate, deoarece sunt concepute pentru a fi curățate oricum. De ce să vă rețineți puterea activatorului când spălați totul? Aceste formulări se ocupă de suprafețe oxidate, finisaje greu-de-de lipit, aliaje fără-plumb cu temperaturile mai ridicate ale lichidului.
Captura: trebuie să cureți. Fără excepții. Reziduurile de flux-solubile în apă sunt în mod activ corozive. Lăsați-le pe tablă și veți garanta eșecul.
Fluxurile-pe bază de alcool-în mod obișnuit, fluxurile de COV, deși termenul respectiv este controlat de reglementare în unele regiuni-se usucă mai repede în timpul preîncălzirii și, în general, se procesează mai ușor prin sisteme de pulverizare. Tensiune superficială mai mică înseamnă o mai bună penetrare prin-găuri de la aplicarea prin pulverizare.
Nu există curățări-fără COV-pe bază de apă-și rezolvă problema emisiilor, dar sunt notoriu sensibili la parametrii de pulverizare. Greșiți setările și veți avea o acoperire slabă, umezire incompletă, defecte la care nu vă așteptați.
Preîncălzire: unde se activează chimia fluxului
Etapa de preîncălzire nu se referă doar la prevenirea șocului termic, deși și asta contează. Aici fluxul trece de la o peliculă umedă de solvent și activatori la ceva care își poate face treaba.
Între 100 și 130 de grade, se întâmplă mai multe lucruri simultan:
Solvenții se evaporă (degazarea critică-în timpul contactului cu valurile cauzează bile de lipit)
Activatorii încep să reacționeze cu oxizii
Fluxul se răspândește și se udă în pereții butoiului
Preîncălzire insuficientă înseamnă flux inactiv care ajunge la val. Preîncălzirea în exces degradează fluxul înainte de a intra în contact cu reziduurile de lipire-carbonizate, arse care nu se curăță ușor și, uneori, nu funcționează deloc.
Profilul termic aici este neiertător. Am văzut diferențe de 15 grade în temperatura din partea superioară se corelează direct cu variațiile randamentului de la prima trecere de 8-10%.
Complexitatea lipirii-fără plumb
Lipirea cu val de lipire fără plumb-a schimbat în mod substanțial jocul fluxului și nu toată lumea a ajuns din urmă.
Aliajele SAC (staniu-argint-cupru) funcționează la o temperatură de 255-270 de grade, față de 245-255 de grade pentru staniu-plumb tradițional. Este cu 10-25 de grade mai cald. Timpii de contact cresc adesea cu 50% sau mai mult, deoarece umezirea fără plumb este lentă în comparație cu SnPb.
Fluxul dumneavoastră trebuie să supraviețuiască mai mult la temperaturi mai ridicate, menținând în același timp activitatea. Conversiile timpurii-fără plumb au întâmpinat probleme masive de fiabilitate, deoarece asamblatorii au încercat să-și execute fluxul chimic existent cu aliaje noi. Învelișul termic se mișcase și fluxul nu putea ține pasul.
Formulările moderne de flux-fără plumb abordează acest lucru cu pachete extinse de activare a stabilității termice, dar nu puteți presupune pur și simplu că nu-funcționează atât pentru SnPb, cât și pentru SAC. Verificați fișele de date ale furnizorului dvs. Rulați calificări.
Întreținerea fluxului (partea plictisitoare pe care nimeni nu o face corect)
Măsurarea greutății specifice. Hidrometru sau refractometru, minim săptămânal, zilnic dacă rulați volum mare. Pentru fluxurile pe bază de alcool-, vă uitați de obicei la intervalul 0,80-0,85 g/cm³.
Fluxul se degradează. Solventul se evaporă. Concentrația rezervorului este ridicată. Acum aplicați prea mult material solid pe unitate de suprafață și profilul dvs. de reziduuri se modifică.
Sau contaminarea se strecoară. Plăcile care aruncă particule de masca de lipire în fluxurile de spumă. Ulei din conductele de aer comprimat. Manevrarea operatorului.
Contează și depozitarea: recipiente reci, uscate, sigilate. Unele chimii de flux au termene de valabilitate definite. Nu presupune că toba de acum trei ani este încă bună pentru că „arata bine”.
Când lucrurile merg prost
Legătura între pinii adiacenți: prea mult flux, prea puțin flux sau nivel greșit de activitate a fluxului pentru condițiile de suprafață. De asemenea, posibil o problemă de înălțime a valului sau de timp de contact, dar verificați mai întâi fluxul.
Umplere insuficientă a găurilor: fluxul nu a pătruns adecvat în butoaie. Schimbați metodele de aplicare, creșteți volumul fluxului sau verificați că preîncălzirea nu alunga fluxul înainte de a se uda în găuri.
Imbinari terne, granulate: flux epuizat inainte de solidificare. Suprafața s-a-oxidat în timpul răcirii. Uneori o problemă de aliaj, uneori nepotrivirea activității fluxului, uneori doar preîncălzire prea scăzută.
Reziduuri albe: săruri activatoare rămase în urmă, de obicei din cauza expunerii termice inadecvate sau lipirii manuale cu fluxul desemnat de mașină-. Curățați-le. Nu presupune că sunt inofensive.
Gândul final
Am lucrat cu ingineri de proces care tratează fluxul ca pe o gândire ulterioară-il setează și îl uită, cumpără ceea ce este cel mai ieftin, nu atinge parametrii. Și am lucrat cu ingineri care înțeleg că acest amestec chimic ciudat într-un rezervor lucrează mai mult decât orice altă variabilă în procesul lor.
Ghiciți ale cui linii sunt mai fine.
Selectarea fluxului merită o analiză reală: designul plăcilor, finisajele suprafețelor, amestecul de componente, capacitățile de curățare, cerințele de fiabilitate, chiar și constrângerile de mediu. Nu există un răspuns universal. Există doar răspunsul potrivit pentru operațiunea dvs., găsit prin testare și validat prin date.
Valul de lipit va face ceea ce cere fizica. Asigurați-vă că i-ați oferit chimia de care are nevoie.
