Miglior flussante per saldatura per componenti elettronici

Non esiste un unico "flussante per saldatura migliore": il migliore è quello più adatto al lavoro da svolgere. Per la maggior parte dei lavori di elettronica, la scelta giusta è un flussante no-clean o a base di colofonia (RMA) : entrambi sono delicati, non corrosivi se usati correttamente e sicuri sui circuiti stampati. Il flussante idrosolubile è più forte e viene utilizzato quando è possibile lavare accuratamente il circuito stampato dopo la saldatura. L'unica cosa da evitare assolutamente è il flussante acido o "per impianti idraulici", i cui residui corrosivi possono danneggiare i componenti elettronici. Questa guida spiega i tipi di flussante, le loro forme, come scegliere quello più adatto per la saldatura manuale, la rilavorazione di componenti SMD o la produzione, e come viene controllato il flussante nell'assemblaggio di PCB reali.

A cosa serve il flussante per saldatura e perché il tipo è importante

Il flussante ha una funzione principale: rimuovere il sottile strato di ossido dalle superfici metalliche in modo che la saldatura fusa possa bagnarle e aderire ad esse. Il rame riscaldato si ossida quasi istantaneamente e la saldatura non aderisce all'ossido. Il flussante rimuove chimicamente questo ossido, ne impedisce la riformazione durante i pochi secondi in cui la giunzione è calda e riduce la tensione superficiale in modo che la saldatura scorra formando un cordone liscio.

Il motivo per cui il "tipo" è importante è legato ai residui. Dopo la saldatura, ogni flussante lascia qualcosa dietro di sé, e il grado di corrosività o conduttività di tali residui – e la necessità di pulirli – è ciò che distingue un flussante sicuro per un circuito stampato da uno che lo danneggerà lentamente. Scegliere il flussante migliore significa quindi selezionare il livello di attività e il comportamento dei residui più adatti al proprio circuito stampato e alla propria capacità di pulirlo.

Tipi di flussante per saldatura (colofonia, no-clean, solubile in acqua)

Tre famiglie coprono quasi tutte le saldature elettroniche. Sono formalmente classificate secondo lo standard J-STD-004, che codifica la composizione chimica di base e l'attività (ad esempio ROL0 indica una base di colofonia, bassa attività, senza alogenuri).

Per la maggior parte dei lettori la decisione è semplice: una colofonia (RMA) o un flussante no-clean sono la scelta più sicura e versatile. Ricorrete a un flussante idrosolubile solo quando avete bisogno di un maggiore potere pulente e potete lavare accuratamente la tavola.

Forme di flussante e quando utilizzare ciascuna

La stessa sostanza chimica si presenta in diverse forme fisiche, e spesso, nella vita di tutti i giorni, la forma è più importante della composizione chimica esatta.

• Filo di saldatura con anima di flusso — Il flussante è incorporato al centro del filo. Comodo per la saldatura manuale in generale; per molti lavori di saldatura a foro passante e stagnatura non è necessario alcun flussante aggiuntivo.
• Flusso liquido / penna per flusso — Liquido fluido da applicare con una penna o un pennello. Ottimo per la saldatura a trascinamento, la stagnatura e il ripristino di piazzole ossidate.
• Flusso in gel/pasta (siringa) — Spesso, controllabile, rimane dove lo applichi. La soluzione ideale per la rilavorazione di componenti SMD e a passo fine.
• Flusso di cattivo gusto — un gel adesivo che aiuta anche a tenere in posizione le piccole parti. Ideale per BGA e rilavorazione e reballing QFN.
• Pasta per saldature — Flusso miscelato con stagno in polvere, stampato attraverso uno stencil per l'assemblaggio a montaggio superficiale (non un flusso autonomo, ma la stessa composizione chimica del flusso al suo interno).

Come scegliere il flusso migliore per il tuo lavoro

Anziché individuare un unico vincitore, adatta il flusso al compito che hai di fronte.

Due regole semplificano la maggior parte delle scelte: utilizzare il flussante meno aggressivo che produca una saldatura di buona qualità e, se si utilizza un flussante attivo idrosolubile, prevedere di pulire completamente il circuito stampato prima di alimentarlo.

Comprensione delle etichette di flusso (il codice J-STD-004)

Le schede tecniche descrivono i flussi con un breve codice J-STD-004 anziché semplicemente con la dicitura "no-clean". La loro lettura permette di conoscere la composizione chimica, il grado di reattività del flusso e l'eventuale presenza di alogenuri: informazioni utili per scegliere un flusso adatto a un processo o a un requisito di affidabilità.

Quindi ROL0 è un flusso di colofonia a bassa attività senza alogenuri, un tipico flusso delicato per la saldatura manuale, mentre ORH1 è un flusso organico (solubile in acqua) ad alta attività con alogenuri che devono essere rimossi. Per la maggior parte dei componenti elettronici, un flusso L0 o M0 è la scelta più sicura.

Prodotti di flusso comunemente utilizzati

Gli elenchi specifici dei "migliori flussi" cambiano spesso e il prodotto giusto dipende dal lavoro da svolgere, quindi considerate i seguenti come esempi ampiamente utilizzati e apprezzati, piuttosto che come una scelta definitiva:

• Flusso in pasta/gel senza pulizia (ad esempio MG Chemicals 8341) — una popolare pasta di colofonia multiuso senza pulizia per riparazioni e lavori su SMD.
• Flusso appiccicoso senza pulizia (ad esempio ChipQuik SMD291) — una scelta comune per la rilavorazione e il reballing di componenti SMD/BGA.
• Flusso di pasta di colofonia (ad esempio SRA, colofonia Kester) — flussante tradizionale a base di colofonia per saldatura e stagnatura manuale.
• Flusso liquido senza pulizia / penne per flusso (ad esempio Kester 951, MG Chemicals) — per la saldatura a trascinamento e il ripristino dei pad.

Qualunque cosa acquistiate, verificate che sia destinata all'elettronica (non all'idraulica), che la sua attività sia compatibile con saldature al piombo o senza piombo a seconda delle necessità e che il comportamento dei residui sia compatibile con la pulizia del circuito stampato.

Pulizia dei residui di flusso e sicurezza

Il modo in cui si gestiscono i residui dipende dal flusso:

• Non pulito Il residuo è progettato per essere lasciato in posizione ed è elettricamente sicuro. Può comunque essere rimosso per motivi estetici o laddove potrebbe interferire con il rivestimento protettivo o con il contatto della sonda di prova.
• Colofonia Il residuo non è conduttivo ma può diventare appiccicoso e viene spesso pulito con alcol isopropilico (IPA) per ottenere una scheda pulita e ispezionabile.
• Solubile in acqua residuo devono obbligatoriamente: Il residuo deve essere rimosso con acqua (preferibilmente deionizzata) e la scheda deve essere asciugata completamente prima di alimentare il dispositivo, poiché, se lasciato, è corrosivo e conduttivo.

Sicurezza: saldare sempre in un'area ben ventilata o con aspirazione dei fumi (i fumi del flussante sono irritanti) e lavarsi le mani dopo averlo maneggiato. E per ribadire il punto più importante: il flussante acido/per impianti idraulici (a base di cloruro di zinco) non deve mai essere utilizzato sui circuiti stampati; i suoi residui corroderanno le piste e creeranno percorsi di dispersione.

Come viene gestito il flusso magnetico nell'assemblaggio dei PCB

Nella produzione di massa, il flussante non viene scelto a occhio, ma specificato e controllato. Il flussante all'interno della pasta saldante viene abbinato alla lega e al profilo di rifusione, si utilizzano composti chimici "no-clean" laddove i residui possono rimanere in sicurezza, e i flussanti idrosolubili o ad alta reattività vengono abbinati a una fase di lavaggio in linea.

Highleap Electronics , produttore cinese di PCB e PCBA, controlla il flusso e i residui durante il processo di assemblaggio: pasta e flusso selezionati in base alla lega, pulizia laddove richiesto dalla composizione chimica o dai requisiti di affidabilità del cliente, e verifica tramite ispezione ottica automatizzata (AOI) e raggi X. Qualora le schede siano esposte a umidità o contaminazione durante l'utilizzo, viene applicato un rivestimento protettivo su una superficie opportunamente pulita. Un'analisi DFM (Design for Manufacturing) può individuare le necessità di pulizia e rivestimento prima dell'inizio dell'assemblaggio.

Domande frequenti sul miglior flussante per saldatura

Qual è il miglior flussante per saldare componenti elettronici?

Per la maggior parte dei componenti elettronici, un flussante no-clean o a base di colofonia (RMA) è la scelta migliore in assoluto: delicato, non corrosivo se usato correttamente e sicuro sui circuiti stampati. Per la rilavorazione di componenti SMD e BGA in particolare, un flussante in gel adesivo no-clean è la soluzione ideale.

Qual è il miglior flussante per la rilavorazione di componenti SMD e BGA?

Un flussante in gel adesivo senza necessità di pulizia, in siringa. Rimane esattamente dove viene applicato, trattiene i piccoli componenti durante il posizionamento e lascia un residuo sicuro, motivo per cui è lo standard per il reballing di transistor a passo fine e BGA.

È meglio il flussante no-clean o quello a base di colofonia?

Entrambi sono adatti per l'elettronica. La colla no-clean è pratica perché i suoi residui possono essere lasciati in posizione e sono elettricamente sicuri, il che la rende lo standard di produzione. La colofonia (RMA) è più tollerante e ottima per la saldatura manuale, anche se i suoi residui vengono più spesso rimossi per ottenere un circuito stampato pulito.

Devo pulire il flussante dopo la saldatura?

Dipende dal flussante. Il flussante no-clean può essere lasciato attivo. La colofonia non è conduttiva, ma viene spesso rimossa per motivi estetici e di ispezione. Il flussante idrosolubile deve essere lavato via con acqua e asciugato prima dell'alimentazione, poiché i suoi residui sono corrosivi e conduttivi.

Posso usare flussante per tubature o acido su un circuito stampato?

No. Il flussante acido/per impianti idraulici (a base di cloruro di zinco) lascia un residuo corrosivo e conduttivo che danneggia piste e componenti. Utilizzare solo flussante specifico per l'elettronica: colofonia, no-clean o idrosolubile.

Quale flussante devo usare per la saldatura senza piombo?

Un flussante classificato per l'uso con saldature senza piombo o ad alta temperatura, che in genere è un po' più attivo per gestire il punto di fusione più elevato. Molti flussanti no-clean e a base di colofonia sono formulati per funzionare sia con saldature al piombo che senza piombo: controlla l'etichetta.

La saldatura con anima flussante necessita di flussante aggiuntivo?

Spesso non è adatto per semplici lavori di stagnatura e fori passanti, poiché il flussante è già all'interno del filo. Per la rilavorazione di componenti SMD, la riparazione di giunzioni ossidate o i lavori su BGA, l'aggiunta di un flussante in gel o liquido specifico offre risultati decisamente migliori.