Melhor fluxo de solda para eletrônicos

Não existe um único "melhor fluxo de solda" — o melhor é aquele adequado para o seu trabalho. Para a maioria dos trabalhos em eletrônica, a escolha certa é um fluxo sem limpeza ou um fluxo de resina (RMA) : ambos são suaves, não corrosivos quando usados ​​corretamente e seguros para placas de circuito impresso. O fluxo solúvel em água é mais forte e usado quando a placa pode ser lavada completamente depois. O que deve ser evitado completamente é o fluxo ácido ou "fluxo de encanamento", cujo resíduo corrosivo danificará os componentes eletrônicos. Este guia explica os tipos de fluxo, as formas em que são encontrados, como escolher o melhor para soldagem manual, retrabalho de componentes SMD ou produção, e como o fluxo é controlado na montagem real de placas de circuito impresso.

Qual a função do fluxo de solda e por que o tipo importa

O fluxo tem uma função principal: remover a fina camada de óxido das superfícies metálicas para que a solda fundida possa aderir e se ligar a elas. O cobre aquecido oxida quase instantaneamente e a solda não adere ao óxido. O fluxo remove quimicamente esse óxido, impede que ele se reforme durante os poucos segundos em que a junta está quente e reduz a tensão superficial para que a solda flua formando um filete uniforme.

A razão pela qual o "tipo" importa é o resíduo. Após a soldagem, todo fluxo deixa algo para trás, e o quão corrosivo ou condutivo esse resíduo é — e se ele precisa ser limpo — é exatamente o que diferencia um fluxo seguro para uma placa de circuito impresso de um que a destruirá lentamente. Escolher o melhor fluxo significa, na verdade, escolher o nível de atividade e o comportamento do resíduo adequados para sua placa e sua capacidade de limpá-la.

Tipos de fluxo de solda (resina, sem limpeza, solúvel em água)

Três famílias abrangem quase todas as soldagens eletrônicas. Elas são formalmente classificadas pela norma J-STD-004, que codifica a química básica e a atividade (por exemplo, ROL0 significa uma base de resina, baixa atividade, sem haletos).

Para a maioria dos leitores, a decisão é simples: um fluxo de resina (RMA) ou um fluxo sem limpeza é a opção mais segura e versátil. Recorra ao fluxo solúvel em água apenas quando precisar de seu poder de limpeza extra e puder lavar a placa completamente.

Fluxogramas e quando usar cada um.

A mesma reação química se apresenta em diversas formas físicas, e a forma, muitas vezes, importa mais no dia a dia do que a reação química em si.

• Fio de solda com núcleo de fluxo — O fluxo já está incorporado no centro do fio. Conveniente para soldagem manual em geral; para muitas operações de soldagem de componentes com furos passantes e estanhagem, não é necessário fluxo adicional.
• Fluxo líquido / caneta de fluxo — Líquido fino aplicado com caneta ou pincel. Bom para soldagem por arrasto, estanhagem e revitalização de pads oxidados.
• Fluxo em gel/pasta (seringa) — Espesso, controlável, permanece no lugar. A solução ideal para retrabalho de componentes SMD e de passo fino.
• Fluxo pegajoso — um gel adesivo que também ajuda a manter pequenas peças no lugar. Ideal para BGA e retrabalho e reesferização de QFN.
• Pasta de solda — fluxo misturado com solda em pó, impresso através de um estêncil para montagem de componentes de superfície (não é um fluxo independente, mas possui a mesma composição química).

Como escolher o fluxo mais adequado para o seu trabalho

Em vez de um único vencedor, adapte o fluxo à tarefa que tem em mãos.

Duas regras resumem a maior parte da escolha: use o fluxo menos agressivo que produza uma junta de boa qualidade e, se usar um fluxo ativo solúvel em água, planeje limpar a placa completamente antes de ligá-la.

Compreendendo os rótulos de fluxo (o código J-STD-004)

As fichas técnicas descrevem o fluxo com um código J-STD-004 curto, em vez de apenas "sem limpeza". A leitura desse código informa a composição química, o grau de atividade do fluxo e se ele contém haletos — informação útil quando é necessário adequar um fluxo a um processo ou a um requisito de confiabilidade.

Assim, o ROL0 é um fluxo de resina de baixa atividade, sem haletos — um fluxo típico e suave para soldagem manual —, enquanto o ORH1 é um fluxo orgânico (solúvel em água) de alta atividade, com haletos que precisam ser removidos. Para a maioria dos componentes eletrônicos, um fluxo L0 ou M0 é a faixa segura.

Produtos de fluxo comumente usados

Listas específicas de "melhores fluxos" mudam com frequência, e o produto certo depende da sua tarefa. Portanto, considere as opções a seguir como exemplos amplamente utilizados e bem avaliados, e não como uma escolha definitiva:

• Fluxo em pasta/gel sem limpeza (ex: MG Chemicals 8341) — uma pasta de resina de uso geral popular, que não requer limpeza, para reparos e trabalhos em circuitos SMD.
• Fluxo pegajoso sem limpeza (ex: ChipQuik SMD291) — uma escolha comum para retrabalho e reesferização de esferas em componentes SMD/BGA.
• Fluxo de pasta de resina (ex: SRA, resina Kester) — fluxo de resina tradicional para soldagem manual e estanhagem.
• Fluxo líquido sem limpeza / canetas de fluxo (ex: Kester 951, MG Chemicals) — para soldagem por arrasto e renovação de pads.

Independentemente do produto que você comprar, verifique se ele é destinado a eletrônicos (e não a encanamento), se sua atividade é adequada para solda com ou sem chumbo, conforme necessário, e se o comportamento dos resíduos corresponde à necessidade de limpeza da placa.

Limpeza de resíduos de fluxo e segurança

A forma como você lida com os resíduos depende do fluxo:

• Não limpo O resíduo foi projetado para permanecer no local e é eletricamente seguro. Ele ainda pode ser limpo por razões estéticas ou quando interferir no revestimento conformal ou no contato da ponta de prova.
• Colher O resíduo não é condutor, mas pode ficar pegajoso e geralmente é limpo com álcool isopropílico (IPA) para deixar a placa limpa e pronta para inspeção.
• Solúvel em água resíduo devo A placa deve ser limpa com água (idealmente desionizada) e seca completamente antes de ser ligada, pois o resíduo é corrosivo e condutor se não for removido.

Segurança: sempre solde em uma área ventilada ou com sistema de exaustão de fumos — os vapores do fluxo são irritantes — e lave as mãos após manusear o fluxo. E, para reiterar o ponto mais importante: fluxo ácido/de encanamento (à base de cloreto de zinco) nunca deve ser usado em placas de circuito impresso; seus resíduos corroem as trilhas e criam caminhos de fuga de corrente.

Como o fluxo é gerenciado na montagem de PCBs

Na produção em larga escala, o fluxo não é escolhido por intuição — ele é especificado e controlado. O fluxo dentro da pasta de solda é compatível com a liga e o perfil de refluxo, são utilizadas químicas que não requerem limpeza quando o resíduo pode permanecer com segurança, e fluxos solúveis em água ou de maior atividade são combinados com uma etapa de lavagem em linha.

A Highleap Electronics , fabricante chinesa de PCBs e PCBA, controla o fluxo e os resíduos como parte do processo de montagem: pasta e fluxo selecionados de acordo com a liga, limpeza quando a composição química ou os requisitos de confiabilidade do cliente assim o exigirem, e verificação por AOI e raio-X. Quando as placas ficam expostas à umidade ou contaminação durante o uso, um revestimento conformal é aplicado sobre a superfície devidamente limpa. Uma análise de DFM (Design for Manufacturing) pode identificar as necessidades de limpeza e revestimento antes do início da montagem.

Perguntas frequentes sobre o melhor fluxo de solda

Qual o melhor fluxo para soldar componentes eletrônicos?

Para a maioria dos componentes eletrônicos, um fluxo sem limpeza ou à base de resina (RMA) é a melhor opção geral — suave, não corrosivo quando usado corretamente e seguro para placas de circuito impresso. Para retrabalho de componentes SMD e BGA especificamente, um fluxo em gel pegajoso sem limpeza funciona melhor.

Qual o melhor fluxo para retrabalho de componentes SMD e BGA?

Um gel de fluxo pegajoso e sem necessidade de limpeza, em uma seringa. Ele permanece exatamente onde você o coloca, segura peças pequenas durante a inserção e deixa um resíduo seguro, razão pela qual é o padrão para reballing de passo fino e BGA.

Qual é melhor: o método sem limpeza ou o fluxo de resina?

Ambas são boas para eletrônica. A resina sem limpeza é conveniente porque seus resíduos podem ser deixados no local e são eletricamente seguros, tornando-se o padrão de produção. A resina de breu (RMA) é tolerante e ótima para soldagem manual, embora seus resíduos sejam mais frequentemente removidos para uma placa limpa.

Preciso remover o fluxo de solda após a soldagem?

Depende do fluxo. Fluxos sem limpeza podem ser deixados. Fluxos de resina não são condutores, mas são frequentemente limpos para fins de aparência e inspeção. Fluxos solúveis em água devem ser removidos com água e secos antes da aplicação de energia, pois seus resíduos são corrosivos e condutores.

Posso usar fluxo de encanamento ou ácido em uma placa de circuito impresso?

Não. Fluxo ácido/para encanamento (à base de cloreto de zinco) deixa um resíduo corrosivo e condutor que danifica trilhas e componentes. Use apenas fluxo feito para eletrônica — à base de resina, sem limpeza ou solúvel em água.

Que fluxo devo usar para solda sem chumbo?

Um fluxo classificado para uso sem chumbo ou em temperaturas mais altas, geralmente um pouco mais ativo para suportar o ponto de fusão mais elevado. Muitos fluxos sem limpeza e à base de resina são formulados para funcionar tanto com solda com chumbo quanto com solda sem chumbo — verifique o rótulo.

A solda com núcleo de fluxo precisa de fluxo adicional?

Geralmente não é indicado para trabalhos simples de montagem em furo passante e estanhagem, já que o fluxo já está dentro do fio. Para retrabalho de componentes SMD, correção de juntas oxidadas ou trabalhos em BGA, a adição de um fluxo em gel ou líquido específico proporciona resultados muito melhores.