น้ำยาประสานที่ดีที่สุดสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

ไม่มีน้ำยาประสานที่ดีที่สุดเพียงชนิดเดียว น้ำยาประสานที่ดีที่สุดคือชนิดที่เหมาะสมกับงานของคุณ สำหรับงานอิเล็กทรอนิกส์ส่วนใหญ่ ตัวเลือกที่เหมาะสมคือน้ำยา ประสานแบบ ไม่ต้องทำความสะอาดหรือ น้ำยา ประสานแบบเรซิน (RMA)ทั้งสองชนิดมีความอ่อนโยน ไม่กัดกร่อนหากใช้อย่างถูกต้อง และปลอดภัยต่อแผงวงจร น้ำยาประสาน แบบละลายน้ำได้จะมีความเข้มข้นสูงกว่าและใช้ในกรณีที่คุณสามารถล้างแผงวงจรได้อย่างทั่วถึงหลังการบัดกรี สิ่งที่ควรหลีกเลี่ยงอย่างสิ้นเชิงคือน้ำยาประสานที่เป็นกรดหรือน้ำยาประสานสำหรับงานประปา ซึ่งสารตกค้างที่กัดกร่อนจะทำลายอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ คู่มือนี้จะอธิบายประเภทของน้ำยาประสาน รูปแบบต่างๆ วิธีการเลือกน้ำยาประสานที่ดีที่สุดสำหรับการบัดกรีด้วยมือ การซ่อมแซม SMD หรือการผลิต และวิธีการควบคุมน้ำยาประสานในการประกอบแผงวงจรพิมพ์จริง

น้ำยาประสานทำหน้าที่อะไร และทำไมชนิดของน้ำยาประสานจึงสำคัญ

ฟลักซ์มีหน้าที่หลักอย่างหนึ่งคือ การกำจัดชั้นออกไซด์บางๆ ออกจากพื้นผิวโลหะ เพื่อให้ตะกั่วหลอมเหลวสามารถเกาะติดและยึดติดได้ ทองแดงที่ได้รับความร้อนจะเกิดออกซิเดชันเกือบจะทันที และตะกั่วจะไม่เกาะติดกับออกไซด์ ฟลักซ์จะกำจัดออกไซด์นั้นออกไปทางเคมี ป้องกันไม่ให้มันก่อตัวขึ้นใหม่ในช่วงเวลาไม่กี่วินาทีที่รอยต่อยังร้อนอยู่ และลดแรงตึงผิวเพื่อให้ตะกั่วไหลไปเป็นรอยต่อที่เรียบเนียน

เหตุผลที่ “ชนิด” ของฟลักซ์มีความสำคัญก็คือเรื่องของสารตกค้าง หลังจากการบัดกรี ฟลักซ์ทุกชนิดจะทิ้งสารบางอย่างไว้ และความรุนแรงของการกัดกร่อนหรือการนำไฟฟ้าของสารตกค้างนั้น รวมถึงความจำเป็นในการทำความสะอาด คือสิ่งที่แยกแยะฟลักซ์ที่ปลอดภัยต่อแผงวงจรออกจากฟลักซ์ที่จะค่อยๆ ทำลายแผงวงจร การเลือกฟลักซ์ที่ดีที่สุดจึงขึ้นอยู่กับการเลือกระดับการทำงานและลักษณะของสารตกค้างที่เหมาะสมกับแผงวงจรของคุณและความสามารถในการทำความสะอาดของคุณ

ประเภทของน้ำยาประสาน (เรซิน, แบบไม่ต้องทำความสะอาด, แบบละลายน้ำ)

สารบัดกรีสามตระกูลหลักครอบคลุมการบัดกรีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เกือบทั้งหมด โดยได้รับการจำแนกอย่างเป็นทางการตามมาตรฐาน J-STD-004 ซึ่งระบุถึงองค์ประกอบทางเคมีและระดับกิจกรรมพื้นฐาน (ตัวอย่างเช่นROL0หมายถึงสารบัดกรีที่มีเรซินเป็นส่วนประกอบหลัก มีกิจกรรมต่ำ และไม่มีฮาไลด์)

สำหรับผู้อ่านส่วนใหญ่ การตัดสินใจนั้นง่ายมาก: ฟลักซ์แบบเรซิน (RMA)หรือ ฟลักซ์แบบ ไม่ต้องทำความสะอาดคือตัวเลือกที่ปลอดภัยและดีที่สุดในทุกสถานการณ์ ควรใช้ฟลักซ์แบบละลายน้ำเฉพาะเมื่อต้องการพลังการทำความสะอาดเพิ่มเติมและสามารถล้างบอร์ดได้อย่างทั่วถึงเท่านั้น

รูปแบบของฟลักซ์และเวลาที่ควรใช้แต่ละรูปแบบ

ปฏิกิริยาเคมีเดียวกันนี้สามารถเกิดขึ้นได้ในหลายรูปแบบทางกายภาพ และบ่อยครั้งที่รูปแบบนั้นมีความสำคัญมากกว่าสูตรเคมีที่แน่นอนในชีวิตประจำวัน

• ลวดบัดกรีไส้ฟลักซ์ — ฟลักซ์ถูกผสมเข้าไปในแกนกลางของลวด ทำให้สะดวกสำหรับการบัดกรีด้วยมือทั่วไป สำหรับงานบัดกรีแบบทะลุรูและงานชุบดีบุกหลายๆ งาน ไม่จำเป็นต้องใช้ฟลักซ์เพิ่มเติม
• น้ำยาประสาน / ปากกาประสาน — ของเหลวใสที่ใช้ทาด้วยปากกาหรือแปรง เหมาะสำหรับการบัดกรีแบบลาก การเคลือบดีบุก และการฟื้นฟูแผ่นโลหะที่เกิดออกซิเดชัน
• น้ำยาประสานแบบเจล/เพสต์ (สำหรับฉีด) — หนา ควบคุมง่าย และอยู่ทรงดี เหมาะสำหรับงานซ่อมแซมชิ้นส่วน SMD และชิ้นส่วนที่มีระยะห่างระหว่างขาแคบ
• ฟลักซ์เหนียว — เจลเหนียวที่ช่วยยึดชิ้นส่วนขนาดเล็กให้อยู่กับที่ เหมาะสำหรับ BGA และการปรับปรุงและรีบอล QFN
• วางประสาน — ฟลักซ์ที่ผสมกับผงบัดกรี พิมพ์ผ่านสเตนซิลสำหรับการประกอบแบบติดตั้งบนพื้นผิว (ไม่ใช่ฟลักซ์แบบเดี่ยวๆ แต่มีส่วนประกอบทางเคมีของฟลักซ์เหมือนกัน)

วิธีเลือกฟลักซ์ที่ดีที่สุดสำหรับงานของคุณ

แทนที่จะมุ่งเน้นที่ผู้ชนะเพียงคนเดียว ให้ปรับความผันผวนให้เข้ากับงานที่อยู่ตรงหน้าคุณ

มีกฎสองข้อที่สำคัญในการเลือกใช้ส่วนใหญ่ คือ เลือกใช้ ฟลักซ์ที่มีฤทธิ์กัดกร่อน น้อยที่สุดที่ให้รอยต่อที่แข็งแรง และหากใช้ฟลักซ์ที่ละลายน้ำได้ ควรทำความสะอาดแผงวงจรให้หมดจดก่อนต่อใช้งาน

ทำความเข้าใจเกี่ยวกับฉลากฟลักซ์ (รหัส J-STD-004)

เอกสารข้อมูลจำเพาะจะอธิบายฟลักซ์ด้วยรหัส J-STD-004 สั้นๆ แทนที่จะใช้แค่คำว่า “ไม่ต้องทำความสะอาด” การอ่านเอกสารนี้จะบอกคุณถึงองค์ประกอบทางเคมี ความสามารถในการทำงานของฟลักซ์ และว่ามีส่วนประกอบของเฮไลด์หรือไม่ ซึ่งเป็นประโยชน์เมื่อคุณต้องการเลือกฟลักซ์ให้เหมาะสมกับกระบวนการหรือข้อกำหนดด้านความน่าเชื่อถือ

ดังนั้นROL0คือฟลักซ์เรซินที่มีความเข้มข้นต่ำและไม่มีฮาไลด์ ซึ่งเป็นฟลักซ์สำหรับงานบัดกรีด้วยมือทั่วไปที่อ่อนโยน ในขณะที่ORH1คือฟลักซ์อินทรีย์ (ละลายน้ำได้) ที่มีความเข้มข้นสูงและมีฮาไลด์ซึ่งต้องทำความสะอาดออก สำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ส่วนใหญ่ ฟลักซ์ L0 หรือ M0 ถือเป็นช่วงที่ปลอดภัย

ผลิตภัณฑ์ฟลักซ์ที่ใช้กันทั่วไป

รายชื่อ "ฟลักซ์ที่ดีที่สุด" เฉพาะเจาะจงมักเปลี่ยนแปลงบ่อย และผลิตภัณฑ์ที่เหมาะสมก็ขึ้นอยู่กับงานของคุณ ดังนั้นโปรดพิจารณาสิ่งต่อไปนี้เป็นตัวอย่างที่ใช้กันอย่างแพร่หลายและได้รับการยอมรับอย่างดี ไม่ใช่ตัวเลือกที่ดีที่สุดเพียงอย่างเดียว:

• ฟลักซ์แบบไม่ต้องทำความสะอาด (ชนิดครีม/เจล) (เช่น MG Chemicals 8341) — เป็นน้ำยาประสานเรซินแบบไม่ต้องทำความสะอาดที่ได้รับความนิยมสำหรับการใช้งานทั่วไปในการซ่อมแซมและงาน SMD
• ฟลักซ์เหนียวแบบไม่ต้องทำความสะอาด (เช่น ChipQuik SMD291) — ตัวเลือกที่นิยมใช้สำหรับการซ่อมแซมและรีบอล SMD/BGA
• ฟลักซ์เรซินเพสต์ (เช่น SRA, Kester rosin) — ฟลักซ์เรซินแบบดั้งเดิมสำหรับงานบัดกรีและเคลือบดีบุกด้วยมือ
• น้ำยาประสานแบบไม่ต้องทำความสะอาด / ปากกาประสาน (เช่น Kester 951, MG Chemicals) — สำหรับการบัดกรีแบบลากและปรับสภาพแผ่นบัดกรี

ไม่ว่าคุณจะซื้ออะไรก็ตาม ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามันมีไว้สำหรับงานอิเล็กทรอนิกส์ (ไม่ใช่ระบบประปา) ว่ามันใช้งานได้กับตะกั่วบัดกรีแบบมีตะกั่วหรือไร้ตะกั่วตามที่ต้องการ และว่าลักษณะของสารตกค้างนั้นสอดคล้องกับว่าคุณจะทำความสะอาดแผงวงจรหรือไม่

การทำความสะอาดคราบฟลักซ์และความปลอดภัย

วิธีจัดการกับสารตกค้างขึ้นอยู่กับอัตราการไหล:

• ไม่ต้องทำความสะอาด สารตกค้างนี้ถูกออกแบบมาให้คงอยู่ได้และปลอดภัยทางไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม สามารถทำความสะอาดได้เพื่อความสวยงาม หรือในกรณีที่อาจรบกวนการเคลือบป้องกัน หรือการสัมผัสของหัววัดทดสอบ
• ขัดสน คราบตกค้างนั้นไม่นำไฟฟ้า แต่สามารถเหนียวได้ และมักจะทำความสะอาดด้วยไอโซโพรพิลแอลกอฮอล์ (IPA) เพื่อให้แผงวงจรสะอาดและตรวจสอบได้ง่าย
• ที่ละลายในน้ำ สารตกค้าง ต้อง ควรล้างออกด้วยน้ำ (ควรใช้น้ำปราศจากไอออน) และเช็ดแผงวงจรให้แห้งสนิทก่อนเสียบปลั๊กไฟ เพราะคราบตกค้างมีฤทธิ์กัดกร่อนและนำไฟฟ้าได้หากปล่อยทิ้งไว้

ข้อควรระวัง เพื่อความปลอดภัย:ควรบัดกรีในบริเวณที่มีอากาศถ่ายเทสะดวกหรือใช้เครื่องดูดควันเสมอ เพราะควันจากฟลักซ์เป็นสารระคายเคือง และควรล้างมือหลังการใช้ฟลักซ์ นอกจากนี้ ขอย้ำอีกครั้งว่า ฟลักซ์ที่เป็นกรด/ฟลักซ์สำหรับงานประปา (ที่ใช้ซิงค์คลอไรด์เป็นส่วนประกอบ) ห้ามใช้กับแผงวงจรเด็ดขาด เพราะสารตกค้างจะกัดกร่อนลายวงจรและทำให้เกิดรอยรั่วได้

วิธีการจัดการฟลักซ์ในการประกอบแผงวงจรพิมพ์ (PCB)

ในการผลิตจำนวนมาก การเลือกใช้ฟลักซ์ไม่ได้ขึ้นอยู่กับความรู้สึก แต่ถูกกำหนดและควบคุมอย่างเป็นระบบ ฟลักซ์ที่อยู่ในน้ำยาบัดกรีจะถูกเลือกให้เหมาะสมกับโลหะผสมและลักษณะการหลอมละลาย สารเคมีแบบไม่ต้องทำความสะอาดจะถูกใช้ในกรณีที่สามารถปล่อยให้มีสารตกค้างอยู่ได้โดยไม่เป็นอันตราย และฟลักซ์ที่ละลายน้ำได้หรือฟลักซ์ที่มีกิจกรรมสูงจะถูกใช้ควบคู่กับขั้นตอนการล้างแบบต่อเนื่อง

Highleap Electronicsผู้ผลิต PCB และ PCBA จากประเทศจีน ควบคุมฟลักซ์และสารตกค้างเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการประกอบ: เลือกใช้เพสต์และฟลักซ์ให้เหมาะสมกับโลหะผสม ทำความสะอาดในส่วนที่จำเป็นตามข้อกำหนดทางเคมีหรือความน่าเชื่อถือของลูกค้า และตรวจสอบด้วย AOI และ X-ray ในกรณีที่แผงวงจรต้องเผชิญกับความชื้นหรือการปนเปื้อนระหว่างการใช้งาน จะมี การเคลือบสารป้องกัน ความชื้น ลงบนพื้นผิวที่ทำความสะอาดอย่างเหมาะสมการตรวจสอบ DFMสามารถระบุความต้องการในการทำความสะอาดและการเคลือบก่อนเริ่มการประกอบ ได้

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับน้ำยาประสานที่ดีที่สุด

น้ำยาประสานชนิดใดดีที่สุดสำหรับการบัดกรีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์?

สำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ส่วนใหญ่ ฟลักซ์แบบไม่ต้องทำความสะอาดหรือฟลักซ์เรซิน (RMA) เป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด เพราะอ่อนโยน ไม่กัดกร่อนเมื่อใช้อย่างถูกต้อง และปลอดภัยต่อแผงวงจร สำหรับการซ่อมแซม SMD และ BGA โดยเฉพาะ ฟลักซ์เจลเหนียวแบบไม่ต้องทำความสะอาดจะทำงานได้ดีที่สุด

ฟลักซ์ชนิดใดดีที่สุดสำหรับการซ่อมแซมชิ้นส่วน SMD และ BGA?

น้ำยาประสานแบบเจลเหนียวที่ไม่ต้องทำความสะอาด บรรจุในหลอดฉีดยา มันจะอยู่ตรงตำแหน่งที่คุณวางไว้ ยึดชิ้นส่วนขนาดเล็กไว้ได้ดีระหว่างการวาง และทิ้งสารตกค้างที่ปลอดภัย ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงเป็นมาตรฐานสำหรับการรีบอลล์แบบละเอียดและแบบ BGA

น้ำยาฟลักซ์แบบไม่ต้องทำความสะอาด หรือน้ำยาฟลักซ์แบบใช้เรซิน แบบไหนดีกว่ากัน?

ทั้งสองแบบเหมาะสำหรับงานอิเล็กทรอนิกส์ แบบไม่ต้องทำความสะอาดสะดวกเพราะสามารถทิ้งคราบตกค้างไว้ได้และปลอดภัยต่อไฟฟ้า ทำให้เป็นมาตรฐานในการผลิต ส่วนแบบเรซิน (RMA) นั้นใช้งานง่ายและเหมาะสำหรับการบัดกรีด้วยมือ แม้ว่าคราบตกค้างมักจะต้องทำความสะอาดเพื่อให้แผงวงจรดูเรียบร้อย

ฉันต้องเช็ดคราบฟลักซ์ออกหลังจากบัดกรีเสร็จหรือไม่?

ขึ้นอยู่กับชนิดของฟลักซ์ ฟลักซ์แบบไม่ต้องทำความสะอาดสามารถทิ้งไว้ได้ ฟลักซ์เรซินไม่นำไฟฟ้า แต่โดยทั่วไปมักทำความสะอาดเพื่อความสวยงามและการตรวจสอบ ฟลักซ์ที่ละลายน้ำได้ต้องล้างออกด้วยน้ำและทำให้แห้งก่อนใช้งาน เพราะสารตกค้างมีฤทธิ์กัดกร่อนและนำไฟฟ้า

ฉันสามารถใช้น้ำยาประสานท่อหรือน้ำยาประสานกรดกับแผงวงจรได้หรือไม่?

ไม่ครับ น้ำยาประสานท่อประปา (ชนิดที่มีซิงค์คลอไรด์เป็นส่วนประกอบ) จะทิ้งคราบตกค้างที่กัดกร่อนและนำไฟฟ้าได้ ซึ่งจะทำลายวงจรและชิ้นส่วนต่างๆ ควรใช้น้ำยาประสานสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เท่านั้น เช่น น้ำยาประสานแบบเรซิน น้ำยาประสานแบบไม่ต้องทำความสะอาด หรือน้ำยาประสานแบบละลายน้ำได้

ควรใช้ฟลักซ์ชนิดใดสำหรับบัดกรีไร้สารตะกั่ว?

น้ำยาประสานที่ออกแบบมาสำหรับใช้กับตะกั่วไร้สารตะกั่วหรืออุณหภูมิสูง โดยทั่วไปจะมีประสิทธิภาพมากกว่าเล็กน้อยเพื่อรับมือกับจุดหลอมเหลวที่สูงขึ้น น้ำยาประสานแบบไม่ต้องทำความสะอาดและน้ำยาประสานแบบเรซินหลายชนิดได้รับการผลิตมาให้ใช้งานได้ทั้งกับตะกั่วบัดกรีที่มีสารตะกั่วและไร้สารตะกั่ว — โปรดตรวจสอบฉลาก

ตะกั่วบัดกรีแบบมีฟลักซ์อยู่ภายใน จำเป็นต้องใช้ฟลักซ์เพิ่มเติมหรือไม่?

โดยทั่วไปแล้วไม่เหมาะสำหรับงานเจาะรูและงานบัดกรีแบบตรงไปตรงมา เนื่องจากฟลักซ์อยู่ภายในสายไฟอยู่แล้ว สำหรับงานซ่อมแซม SMD การแก้ไขข้อต่อที่เกิดออกซิเดชัน หรืองาน BGA การใช้ฟลักซ์แบบเจลหรือแบบเหลวโดยเฉพาะจะให้ผลลัพธ์ที่ดีกว่ามาก