Was ist Flussmittel, warum und wie reinigt man Flussmittel von Leiterplatten?

In der Elektronikfertigung (EMS), der Herstellung und Reparatur von Leiterplatten ist der Begriff Flussmittel kein Fremdwort. Es ist ein wesentlicher Bestandteil des Lötprozesses und gewährleistet die Herstellung zuverlässiger und hochwertiger elektronischer Geräte. Dieser Artikel befasst sich mit den Feinheiten von Flussmitteln, ihren Arten und der Bedeutung ihrer Entfernung von Leiterplatten. Außerdem enthält er eine umfassende Anleitung, wie man Flussmittel von Leiterplatten effektiv entfernt.

Was ist Flux?

Flussmittel ist ein chemisches Mittel, das in der Elektroindustrie weithin bekannt ist, insbesondere bei der Montage und dem Löten von Leiterplatten. Es ist entscheidend für die Herstellung solider elektrischer Verbindungen durch Lötprozesse.

Die Hauptfunktion des Flussmittels besteht darin, die Oberfläche für das Löten vorzubereiten, indem alle Verunreinigungen entfernt werden. Metalle, die der Luft ausgesetzt sind, bilden von Natur aus eine Oxidschicht, die die Bildung perfekter Lötstellen behindern kann. Das Flussmittel bekämpft dieses Problem, indem es die Oxidschicht angreift und das Metall für eine bessere Benetzung freilegt. Dadurch kann das geschmolzene Metall gleichmäßig über die Oberfläche fließen und sich absetzen, wodurch eine dauerhafte Verbindung gewährleistet wird.

Neben seinen reinigenden Eigenschaften dient das Flussmittel auch als Schutzschicht für Metalloberflächen gegen Desoxidation, ein Phänomen, das beim Löten auftritt. Diese Schutzfunktion verbessert den Lötprozess durch Veränderung der Oberflächenspannung des heißen Lots.

Flussmittel werden aus Rohstoffen und einem Reaktor gewonnen und bilden ein Mittel, das die Benetzung des Lots erleichtert, indem es Verunreinigungen aus dem Metall entfernt. Es enthält Chemikalien und Zusatzstoffe, die die Korrosion verhindern, aber den Lötprozess unterstützen. Je nach Verwendungszweck kann Flussmittel in Pasten-, fester oder flüssiger Form vorliegen.

Das Auftragen von Flussmittel, ob als Paste oder allein, hinterlässt jedoch Rückstände auf den Leiterplatten. Diese Rückstände können die Bauteile allmählich zersetzen und mit der Zeit zu einer beschädigten Leiterplatte führen. Sie können zu Ätzungen oder Inhibierungen auf den Leiterplatten führen und andere elektrische Komponenten verdecken. Daher ist es wichtig, diese Rückstände zu reinigen, um Inhibierungen und geätzte Leitungen auf den Leiterplatten zu verhindern und andere elektrische Komponenten nicht zu verdecken.

Arten von Flussmitteln

Flussmittel sind ein wichtiger Bestandteil des Lötprozesses, und es gibt verschiedene Arten von Flussmitteln, von denen jede ihre eigenen Eigenschaften und Anwendungen hat. Hier sind die wichtigsten Arten von Flussmitteln, die Sie bei der Leiterplattenbestückung verwenden können.

Kolophonium Flussmittel

Diese Art von Flussmittel wird aus natürlichem Harz gewonnen, das aus Kiefern gewonnen wird. Es wird weiter in drei Unterkategorien unterteilt.

Kolophonium ® Flussmittel

Es wird auf sauberen Oberflächen verwendet und hinterlässt nach dem Löten keine Rückstände.

Kolophonium Mild Aktiviert (RMA) Flussmittel

Dieses Flussmittel enthält Aktivatoren, die mit Lot beschichtete Flächen und Bauteilanschlüsse reinigen, so dass das geschmolzene Lot die umliegenden Bereiche benetzen kann.

Aktiviertes Kolophonium (RA) Flussmittel

Dieses Flussmittel ist das aktivste unter den Kolophoniumflussmitteln und hinterlässt nach dem Lötprozess eine erhebliche Menge an Rückständen.

No-Clean-Flussmittel

Wie der Name schon sagt, muss diese Art von Flussmittel nach dem Lötvorgang nicht gereinigt werden. Es ist so konzipiert, dass es minimale, harmlose Rückstände hinterlässt, die die Funktionalität oder Langlebigkeit der Leiterplatte nicht beeinträchtigen.

Wasserlösliches Flussmittel (organisches Säureflussmittel)

Dieses Flussmittel enthält Harz in Verbindung mit organischen Stoffen. Es hat eine gute Flussmittelaktivität und liefert ausgezeichnete Lötergebnisse. Es kann Oxide und Verunreinigungen entfernen und so die Lötfläche vorbereiten. Allerdings kann es bei unzureichender Reinigung zu Verunreinigungen auf der Leiterplatte führen.

Jede Flussmittelart hat ihre Vorteile und spezifischen Verwendungszwecke, so dass die Wahl von den Anforderungen des Lötprozesses abhängt. Alle Flussmitteltypen hinterlassen eine Form von Rückständen, die, wenn sie nicht ordnungsgemäß gereinigt werden, zu potenziellen Problemen wie Korrosion oder elektrischen Kurzschlüssen führen können. Daher ist die ordnungsgemäße Entfernung von Flussmitteln ein wichtiger Schritt bei der Herstellung und Wartung von Leiterplatten.

Warum Flussmittel von der Leiterplatte entfernen

Flussmittel sind ein wesentlicher Bestandteil des Lötprozesses, da sie bei der Entfernung von Oxidschichten helfen und die Benetzung des Lots verbessern. Die Rückstände, die das Flussmittel hinterlässt, können jedoch zu verschiedenen Problemen führen, die die Leistung und Langlebigkeit der Leiterplatte beeinträchtigen können.

Hier sind einige Gründe, warum es wichtig ist, Flussmittel von Leiterplatten zu entfernen.

Verbessern Sie die Zuverlässigkeit von PCB

Die Zuverlässigkeit einer Leiterplatte wird wesentlich durch ihre Sauberkeit beeinflusst. Flussmittelrückstände können zu Problemen wie Dendritenwachstum, Kurzschlüssen, elektrochemischer Migration und parasitären Leckagen führen. Diese Probleme können die Funktionalität und Leistung der Leiterplatte beeinträchtigen und zu möglichen Ausfällen führen. Daher ist die Reinigung von Flussmittelrückständen auf Ihrer Leiterplatte ein entscheidender Schritt zur Aufrechterhaltung ihrer Zuverlässigkeit.

Korrosion vorbeugen

Flussmittelrückstände sind säurehaltig und können Feuchtigkeit aus der Umgebungsluft anziehen. Dies kann zur Bildung einer sauren Lösung führen, die die Komponenten der Leiterplatte mit der Zeit korrodieren kann. Korrosion kann empfindliche Bauteile beschädigen und zum Ausfall der Leiterplatte führen. Daher ist die Entfernung von Flussmitteln ein zuverlässiger Weg, um Korrosion zu verhindern.

Verbesserung des ästhetischen Erscheinungsbildes

Das optische Erscheinungsbild einer Leiterplatte spiegelt die Qualität der vom Hersteller ausgeführten Arbeit wider. Flussmittelrückstände können einen fettigen Eindruck auf der Leiterplatte hinterlassen, was Zweifel an der Qualität der Arbeit aufkommen lassen kann. Die Reinigung der Flussmittelrückstände kann das Erscheinungsbild der Leiterplatte verbessern und den Qualitätseindruck erhöhen.

Vermeiden Sie Haftungsprobleme mit einer konformalen Beschichtung

Konforme Beschichtung ist eine Schutzmaßnahme, die Korrosion verhindern soll. Wenn jedoch vor dem Beschichtungsprozess Flussmittelrückstände auf der Leiterplatte verbleiben, kann die Beschichtung nicht richtig haften. Dies kann dazu führen, dass sich die Beschichtung ablöst und abblättert, so dass sich Feuchtigkeit aus der Luft mit den Rückständen vermischen und eine korrosive Säure bilden kann.

Dendritisches Wachstum verhindern

Flussmittelrückstände enthalten Ionen, die bei Kontakt mit Luft eine Kette, einen so genannten Dendriten, bilden können. Dendriten sind leitfähig und können zu Leckströmen oder Kurzschlüssen führen. Obwohl No-Clean-Flussmittel nur minimale Mengen an ionischen Stoffen enthalten, die bei der Aktivierung des Wechsels verbraucht werden, ist es dennoch wichtig, die Leiterplatte zu reinigen, wenn das Flussmittel nicht aktiviert ist.

Ebenso wichtig ist es, sicherzustellen, dass nach dem Löten alle Flussmittelspuren von der Leiterplatte entfernt werden. Dies trägt dazu bei, die Zuverlässigkeit und Leistung der Leiterplatte zu erhalten, Korrosion zu verhindern, das ästhetische Erscheinungsbild zu verbessern und potenzielle Probleme mit konformer Beschichtung und dendritischem Wachstum zu vermeiden.

Flussmittel von der Leiterplatte entfernen

Die Reinigung des Flussmittels von einer Leiterplatte ist ein entscheidender Schritt im Lötprozess. Die Rückstände des Flussmittels können Korrosion verursachen und Dendriten bilden, d. h. ionische Partikel, die sich zwischen den Kontaktpunkten aneinanderreihen, was zu Leckströmen und sogar zu einem Kurzschluss auf der Leiterplatte führen kann.

Deshalb ist es wichtig, Flussmittel effektiv und effizient zu entfernen. Hier sind einige Methoden, um Flussmittel von einer Leiterplatte zu entfernen.

Verwendung einer Zahnbürste und Isopropylalkohol

Eine der einfachsten Methoden, um Flussmittel von einer Leiterplatte zu entfernen, ist die Verwendung einer Zahnbürste und Isopropylalkohol. So geht's:

• Tauchen Sie eine saubere Zahnbürste in eine Lösung aus Isopropylalkohol oder Aceton.
• Schnippen Sie die Zahnbürste ein paar Mal, um die überschüssige Lösung zu entfernen.
• Reiben Sie das Flussmittel auf der Leiterplatte vorsichtig mit der angefeuchteten Zahnbürste ab. Der Isopropylalkohol oder das Aceton lösen das Flussmittel auf. Achten Sie darauf, dass Sie nicht zu viel Druck ausüben, da sonst die Lötstellen brechen könnten.
• Wiederholen Sie diesen Schritt, wenn nötig, bis das gesamte Flussmittel entfernt ist.
• Sobald das gesamte Flussmittel entfernt ist, wischen Sie die nun saubere Stelle mit einem trockenen Lappen ab. Reinigen Sie die Zahnbürste in destilliertem Wasser. Lassen Sie die Leiterplatte einige Zeit trocknen und blasen Sie dann den verbleibenden Flussmittelstaub mit Pressluft ab.

Verwendung einer Säurebürste

Eine Säurebürste kann auch verwendet werden, um Flussmittel von einer Leiterplatte zu entfernen. Hier ist die Vorgehensweise:

• Schneiden Sie die Säurebürste so zu, dass die Borsten eine kürzere und eine längere Seite haben. Die kürzere Seite sollte idealerweise schrubben, während die längere Seite das Flussmittel aus schwer zugänglichen Stellen entfernen sollte.
• Befeuchten Sie den Pinsel mit der Lösemittellösung und schrubben Sie die Flussmittelrückstände vorsichtig von der Platine. Sie können den Flussmittelbereich auch direkt benetzen.
• Wischen Sie die gereinigte Fläche ab, um das überschüssige Lösungsmittel zu trocknen. Isopropylalkohol verdunstet in Sekundenschnelle, so dass Sie die Platte nicht übermäßig trocknen müssen.

Verwendung von Poly Clens

Poly Clens ist ein Produkt, das speziell für die Reinigung von Flussmitteln auf Leiterplatten entwickelt wurde. Hier ist, wie man es verwendet:

• Geben Sie eine ausreichende Menge Polyclens-Lösung in ein Gefäß.
• Tauchen Sie die zusammengesetzte Platte in die Lösung ein und rühren Sie sie etwa 30 Sekunden lang vorsichtig um.
• Spülen Sie die Leiterplatte mit destilliertem Wasser ab, sobald das Flussmittel entfernt ist.
• Trocknen Sie die Leiterplatte mit einer Heißluftpistole.

Diese Methode ist einfach, da Sie nichts mit einer Bürste schrubben müssen. Die Polyclens-Lösung erledigt die ganze Arbeit für Sie.

Reinigung mit Ultraschall

Die Ultraschallreinigung ist eine weitere Methode, mit der sich Flussmittel von einer Leiterplatte entfernen lassen. Die hochfrequente Schwingung von Ultraschallwellen erzeugt einen Kavitationseffekt. Die durch den Kavitationseffekt erzeugte hochgradige Stoßwelle kann den Schmutz an den Schweißpunkten und in den feinen Rissen ablösen und den Prozess der Auflösung dieses Schmutzes durch die Reinigungsflüssigkeit beschleunigen.

Die Reinigung des Flussmittels von Ihren Leiterplatten ist ebenso wichtig wie die Beendigung des Lötvorgangs selbst. Auch wenn man darüber jammert, wie unangenehm sich die Reinigung anfühlt, sind die in diesem Leitfaden vorgestellten Methoden mehr als ausreichend, um Ihrer Leiterplatte ein glänzendes Aussehen zu verleihen.