Paras juotosfluksi elektroniikalle

Ei ole olemassa yhtä ainoaa ”parasta juotosfluksi” – paras on työhösi sopiva tyyppi. Useimmissa elektroniikkatöissä oikea valinta on puhdistusta vaatimaton tai hartsipohjainen (RMA) juoksute: molemmat ovat mietoja, oikein käytettynä ei-syövyttäviä ja turvallisia piirilevyille. Vesiliukoinen juoksute on vahvempaa ja sitä käytetään silloin, kun piirilevy voidaan pestä huolellisesti jälkikäteen. Ainoa asia, jota kannattaa välttää kokonaan, on happo- tai ”putkijuoste”, jonka syövyttävät jäämät vahingoittavat elektroniikkaa. Tässä oppaassa selitetään juoksutetyypit, niiden muodot, kuinka valita paras juoksute käsinjuottamiseen, pintalevyjen uudelleentyöstöön tai tuotantoon ja miten juoksutetta hallitaan todellisessa piirilevykokoonpanossa.

Mitä juotosfluksi tekee ja miksi tyypillä on väliä

Fluksi on yksi keskeinen tehtävä: poistaa ohut oksidikerros metallipinnoista, jotta sula juote voi kastua ja tarttua niihin. Kuumennettu kupari hapettuu lähes välittömästi, eikä juote tartu oksidiin. Fluksi poistaa kemiallisesti oksidin, estää sitä muodostumasta uudelleen niiden muutaman sekunnin aikana, kun liitos on kuuma, ja alentaa pintajännitystä, jotta juote valuu sileäksi fileeksi.

"Tyypin" merkitys johtuu jäämistä. Juottamisen jälkeen jokainen juoksute jättää jälkeensä jotakin, ja se, kuinka syövyttävää tai johtavaa tämä jäännös on – ja onko se puhdistettava – erottaa juuri piirilevylle turvallisen juoksuttimen sellaisesta, joka hitaasti tuhoaa sen. Parhaan juoksuttimen valitseminen riippuu oikeastaan ​​oikean aktiivisuustason ja jäämien käyttäytymisen valitsemisesta piirilevylle sekä kyvystäsi puhdistaa se.

Juotosfluksin tyypit (hartsi, ei-puhdistettava, vesiliukoinen)

Kolme ryhmää kattavat lähes kaiken elektroniikan juotokset. Ne luokitellaan virallisesti J-STD-004-standardin mukaan, joka koodaa pohjakemian ja aktiivisuuden (esimerkiksi ROL0 tarkoittaa hartsipohjaista, matala-aktiivista, ei halogenideja).

Useimmille lukijoille päätös on yksinkertainen: hartsi (RMA) tai puhdasta nestettä vaativa juoksutusaine on turvallinen ja paras yleisvalinta. Käytä vesiliukoista juoksutusainetta vain silloin, kun tarvitset sen ylimääräistä puhdistustehoa ja voit pestä levyn perusteellisesti.

Flux-muodot ja milloin kutakin käytetään

Sama kemia esiintyy useissa fysikaalisissa muodoissa, ja muoto on usein tärkeämpi päivittäin kuin tarkka kemia.

• Flux-ytiminen juotoslanka — juoksute on rakennettu langan keskelle. Kätevä yleiseen käsinjuottamiseen; moniin läpireikiin ja tinaustöihin ei tarvita ylimääräistä juoksutetta.
• Nestemäinen flux / flux-kynä — ohut neste, jota levitetään kynällä tai siveltimellä. Sopii hyvin vetojuottamiseen, tinaukseen ja hapettuneiden osien virkistämiseen.
• Geeli-/tahnafluksi (ruisku) — paksu, hallittava, pysyy paikallaan. Paras valinta SMD- ja hienotyöstöihin.
• Tahmeaa fluksia — tahmea geeli, joka auttaa myös pitämään pienet osat paikoillaan. Ihanteellinen BGA ja QFN:n uudelleenmuokkaus ja uudelleenpallotus.
• Juotospasta — jauhemaiseen juotteeseen sekoitettu juoksute, painettu sabluunan läpi pinta-asennusta varten (ei erillinen juoksute, vaan sama juoksutekemia sisällä).

Kuinka valita paras fluks työhösi

Yhden voittajan sijaan sovita flux edessäsi olevaan tehtävään.

Kaksi sääntöä rajoittaa useimpia valintoja: käytä vähiten aggressiivista juoksutetta, joka tuottaa hyvän liitoksen, ja jos käytät aktiivista vesiliukoista juoksutetta, suunnittele levyn puhdistaminen kokonaan ennen virran kytkemistä.

Vuotunnisteiden ymmärtäminen (J-STD-004-koodi)

Datalehdissä flukssia kuvataan lyhyellä J-STD-004-koodilla pelkän "no-clean"-koodin sijaan. Koodia lukemalla saat selville fluksin kemiallisen koostumuksen, aktiivisuuden ja sen, sisältääkö se halogenideja – tämä on hyödyllistä, kun fluksin on sovitettava prosessiin tai luotettavuusvaatimukseen.

ROL0 on siis matala-aktiivinen hartsijuoste, jossa ei ole halogenideja – tyypillinen, hellävarainen käsinjuotosjuoste – kun taas ORH1 on korkea-aktiivinen orgaaninen (vesiliukoinen) juoksute, jonka halogenidit on puhdistettava pois. Useimmille elektroniikkalaitteille turvallinen juoksutealue on L0- tai M0-juoste.

Yleisesti käytetyt flux-tuotteet

Tarkat "parhaiden fluxien" listat muuttuvat usein, ja oikea tuote riippuu tehtävästäsi, joten käsittele seuraavia yleisesti käytettyinä ja arvostettuina esimerkkeinä pikemminkin kuin yhtenä lopullisena valintana:

• Ei-puhdas tahna/geelifluksi (esim. MG Chemicals 8341) — suosittu yleiskäyttöinen, puhdistamaton hartsitahna korjaus- ja pintahitsaustöihin.
• Ei-puhdistettava tahmea fluks (esim. ChipQuik SMD291) — yleinen valinta SMD/BGA-muokkaukseen ja uudelleenpallotukseen.
• Kolofonipasta juoksute (esim. SRA, Kester-hartsi) — perinteinen hartsijauhe käsinjuottamiseen ja tinaukseen.
• Puhdistamattomat nestemäiset juoksuttimet / juoksutuskynät (esim. Kester 951, MG Chemicals) — vetojuotostukseen ja tyynyjen virkistämiseen.

Mitä tahansa ostatkin, tarkista, että se on tarkoitettu elektroniikalle ( ei LVI-laitteille), että sen toiminta sopii lyijylliselle tai lyijyttömälle juotteelle tarpeen mukaan ja että jäämien käyttäytyminen vastaa sitä, puhdistatko piirilevyn.

Puhdistusfluksijäämät ja turvallisuus

Jäännöksen käsittelytapa riippuu juoksutteesta:

• Ei siivousta Jäämät on suunniteltu jätettäväksi paikoilleen ja ne ovat sähköisesti turvallisia. Ne voidaan silti puhdistaa kosmeettisista syistä tai kohdista, joissa ne häiritsisivät pinnoitetta tai mittausanturin kosketusta.
• hartsi Jäännös ei johda sähköä, mutta voi muuttua tahmeaksi ja se puhdistetaan usein isopropyylialkoholilla (IPA) siistin ja tarkastettavan levyn saamiseksi.
• Vesiliukoinen jäännös täytyy on poistettava vedellä (mieluiten deionisoidulla) ja piirilevy on kuivattava kokonaan ennen virran kytkemistä, koska jäännös on syövyttävää ja johtavaa, jos se jätetään jäljelle.

Turvallisuus: juota aina tuuletetussa tilassa tai höyrynpoistolla – juoksutteen höyryt ovat ärsyttäviä – ja pese kädet juoksutteen käsittelyn jälkeen. Ja toistan tärkeimmän asian: happo-/putkijuostetta (sinkkikloridipohjaista) ei koskaan käytetä piirilevyillä; sen jäämät syövyttävät kiskoja ja aiheuttavat vuotoja.

Miten fluxia hallitaan piirilevykokoonpanossa

Volyymivalmistuksessa juoksutetta ei valita tuntuman perusteella – se on määritelty ja sitä kontrolloidaan. Juotospastan sisällä oleva juoksute sovitetaan seokseen ja reflow-profiiliin, puhdistusta vaatimattomia kemioita käytetään silloin, kun jäämät voivat turvallisesti jäädä, ja vesiliukoiset tai aktiivisimmat juoksutteet yhdistetään linjapesuvaiheeseen.

Kiinalainen piirilevyjen ja piirilevyasetelmien valmistaja Highleap Electronics valvoo juoksutetta ja jäämiä osana kokoonpanoprosessia: seokseen sopivaksi valitaan tahna ja juoksute, puhdistetaan tarvittaessa kemiallisten ominaisuuksien tai asiakkaan luotettavuusvaatimusten mukaisesti ja varmistetaan AOI:lla ja röntgenillä. Jos piirilevyt kohtaavat kosteutta tai kontaminaatiota käytössä, asianmukaisesti puhdistetulle pinnalle levitetään konformaalinen pinnoite . DFM-tarkastus voi tunnistaa puhdistus- ja pinnoitustarpeet ennen kokoonpanon aloittamista.

Paras juotosfluksi – usein kysytyt kysymykset

Mikä on paras juoksute elektroniikan juottamiseen?

Useimmille elektroniikkalaitteille paras valinta on puhdistamaton tai hartsipohjainen (RMA) juoksute – mieto, oikein käytettynä ei-syövyttävä ja turvallinen piirilevyille. Erityisesti SMD- ja BGA-levyjen uudelleentyöstöön parhaiten toimii puhdistamaton tahmea geelimäinen juoksute.

Mikä on paras juoksute SMD- ja BGA-muokkaukseen?

Tahmea, puhdistamaton geelimäinen juoksute ruiskussa. Se pysyy täsmälleen siinä missä sen laitat, pitää pienet osat paikoillaan ja jättää turvallisen jäämän, minkä vuoksi se on standardi hienojakoiseen ja BGA-pallojen uudelleenpainatukseen.

Onko parempi käyttää no-clean-juoksutetta vai hartsifluksi?

Molemmat sopivat elektroniikkaan. No-clean on kätevä, koska sen jäämät voidaan jättää paikoilleen ja se on sähköturvallista, mikä tekee siitä tuotannon standardin. Rosin (RMA) on anteeksiantava ja sopii erinomaisesti käsin juottamiseen, vaikka sen jäämät puhdistetaan useammin siistin piirilevyn saamiseksi.

Pitääkö juoksutusaine puhdistaa juottamisen jälkeen?

Se riippuu juoksutteesta. No-clean-ainetta voi jättää päälle. Kolofoni ei johda sähköä, mutta se puhdistetaan usein ulkonäön ja tarkastuksen vuoksi. Vesiliukoinen juoksute on pestävä pois vedellä ja kuivattava ennen virransyöttöä, koska sen jäämät ovat syövyttäviä ja johtavia.

Voinko käyttää putkisto- tai happofluksiainetta piirilevyllä?

Ei. Happo-/putkityöfluksi (sinkkikloridipohjainen) jättää syövyttävää, johtavaa jäämää, joka vahingoittaa kiskoja ja komponentteja. Käytä vain elektroniikalle tarkoitettua fluksiainetta – hartsia, No-Clean-jauhetta tai vesiliukoista.

Mitä juoksutetta minun pitäisi käyttää lyijyttömään juotteeseen?

Lyijyttömään tai korkeampiin lämpötiloihin tarkoitettu juoksute, joka on yleensä hieman aktiivisempi korkeamman sulamispisteen käsittelyyn. Monet puhdistusvapaat ja hartsipohjaiset juoksutteet on suunniteltu toimimaan sekä lyijyllisen että lyijyttömän juotteen kanssa – tarkista etiketti.

Tarvitseeko flux-core-juotos lisää fluxia?

Usein ei suoraviivaisiin läpireikiin ja tinaukseen, koska juoksute on jo langan sisällä. SMD-uudelleentyöstössä, hapettuneiden liitosten korjauksessa tai BGA-töissä erityisen geelimäisen tai nestemäisen juoksuttimen lisääminen antaa paljon parempia tuloksia.