Apa Itu Fluks, Mengapa dan Bagaimana Membersihkan Fluks dari PCB

Dalam manufaktur elektronik (EMS), manufaktur dan perbaikan PCBA, istilah fluks sudah tidak asing lagi. Ini adalah bagian penting dari proses penyolderan, memastikan terciptanya perangkat elektronik yang andal dan berkualitas tinggi. Artikel ini membahas seluk-beluk fluks, jenis-jenisnya, dan pentingnya menghilangkan fluks dari PCB. Selain itu, artikel ini memberikan panduan komprehensif tentang cara membersihkan fluks dari PCB secara efektif.

Apa itu Fluks

Fluks adalah zat kimia yang dikenal luas dalam industri kelistrikan, khususnya dalam perakitan dan penyolderan PCB. Fluks sangat penting dalam membuat sambungan listrik yang solid melalui proses penyolderan.

Fungsi utama fluks adalah menyiapkan permukaan untuk penyolderan dengan menghilangkan semua kontaminan. Logam yang terpapar udara secara alami membentuk lapisan oksida, yang dapat menghalangi pembentukan sambungan solder yang sempurna. Fluks memerangi masalah ini dengan mengotori lapisan oksida, mengekspos logam untuk pembasahan yang lebih baik. Hal ini memungkinkan logam cair mengalir dan mengendap secara seragam di atas permukaan, sehingga memastikan sambungan yang tahan lama.

Selain sifat pembersihannya, fluks juga berfungsi sebagai lapisan pelindung untuk permukaan logam terhadap deoksidasi, sebuah fenomena yang terjadi selama penyolderan. Peran pelindung ini meningkatkan proses penyolderan dengan mengubah tegangan permukaan solder panas.

Fluks berasal dari bahan mentah dan reaktor, membentuk agen yang memfasilitasi pembasahan solder dengan menghilangkan kotoran dari logam. Fluks mengandung bahan kimia dan zat tambahan yang menghambat korosi tetapi membantu proses penyolderan. Tergantung pada penggunaannya, fluks dapat berbentuk pasta, padat, atau cair.

Namun demikian, penerapan fluks, baik sebagai pasta atau hanya sebagai fluks, meninggalkan residu pada papan. Residu ini secara bertahap dapat menurunkan komponen, yang mengarah ke PCB yang rusak dari waktu ke waktu. Residu ini dapat menyebabkan etsa atau penghambatan pada papan yang dicetak, sehingga mengaburkan komponen listrik lainnya. Oleh karena itu, sangat penting untuk membersihkan residu ini untuk mencegah penghambatan dan pengikisan kabel pada PCB, dan untuk menghindari terhalangnya komponen listrik lainnya.

Jenis-jenis Fluks

Fluks adalah komponen penting dalam proses penyolderan, dan tersedia dalam berbagai jenis, masing-masing dengan sifat dan aplikasinya yang unik. Berikut ini adalah jenis fluks utama yang akan Anda temui dalam perakitan PCB.

Fluks Rosin

Jenis fluks ini berasal dari resin alami yang diekstrak dari pohon pinus. Ini dibagi lagi menjadi tiga sub-kategori.

Rosin ® Fluks

Ini digunakan pada permukaan yang bersih dan tidak meninggalkan residu setelah penyolderan.

Fluks Rosin yang Diaktifkan Sedikit (RMA)

Fluks ini mengandung aktivator yang membersihkan tanah yang dilapisi solder dan terminasi komponen, sehingga memungkinkan solder cair membasahi area di sekelilingnya.

Fluks Rosin Diaktifkan (RA)

Ini adalah fluks rosin yang paling aktif dan meninggalkan sejumlah besar residu setelah proses penyolderan.

Fluks Tidak Bersih

Seperti namanya, fluks jenis ini tidak memerlukan pembersihan setelah proses penyolderan. Fluks ini dirancang untuk meninggalkan residu minimal dan tidak berbahaya yang tidak akan memengaruhi fungsionalitas atau umur PCB.

Fluks Larut dalam Air (Fluks Asam Organik)

Fluks ini mengandung resin yang dicampur dengan bahan organik. Fluks ini memiliki aktivitas fluks yang baik dan memberikan hasil penyolderan yang sangat baik. Fluks ini dapat membersihkan oksida dan kotoran, sehingga mempersiapkan permukaan penyolderan. Namun, ini dapat menyebabkan kontaminasi pada papan PCB jika tidak dibersihkan dengan benar.

Setiap jenis fluks memiliki kelebihan dan kegunaan khusus, sehingga pilihannya tergantung pada persyaratan proses penyolderan. Semua jenis fluks meninggalkan beberapa bentuk residu yang, jika tidak dibersihkan dengan benar, dapat menyebabkan masalah potensial seperti korosi atau korsleting listrik. Oleh karena itu, pembersihan fluks yang tepat merupakan langkah penting dalam pembuatan dan pemeliharaan PCB.

Mengapa Menghapus Fluks Dari PCB

Fluks adalah bagian integral dari proses penyolderan, membantu menghilangkan lapisan oksida dan meningkatkan pembasahan solder. Namun, residu yang ditinggalkan oleh fluks dapat menyebabkan beberapa masalah yang dapat mengganggu kinerja dan umur PCB.

Berikut ini beberapa alasan mengapa sangat penting untuk menghilangkan fluks dari PCB.

Meningkatkan Keandalan PCB

Keandalan PCB secara signifikan dipengaruhi oleh kebersihannya. Residu fluks dapat menyebabkan masalah seperti pertumbuhan dendrit, korslet, migrasi elektrokimia, dan kebocoran parasit. Masalah-masalah ini dapat mengganggu fungsionalitas dan kinerja papan, yang menyebabkan potensi kegagalan. Oleh karena itu, membersihkan residu fluks dari papan sirkuit Anda adalah langkah penting dalam menjaga keandalannya.

Mencegah Korosi

Residu fluks bersifat asam dan dapat menarik uap air dari udara di sekitarnya. Hal ini dapat menyebabkan terbentuknya larutan asam yang dapat menimbulkan korosi pada komponen PCB dari waktu ke waktu. Korosi dapat merusak komponen yang sensitif dan menyebabkan kegagalan PCB. Oleh karena itu, menghilangkan fluks adalah cara yang dapat diandalkan untuk mencegah korosi.

Meningkatkan Penampilan Estetika

Penampilan visual PCB merupakan cerminan kualitas pekerjaan yang dilakukan oleh produsen. Residu fluks dapat meninggalkan residu yang tampak berminyak pada PCB, yang dapat menimbulkan pertanyaan tentang kualitas pekerjaan. Membersihkan residu fluks dapat meningkatkan tampilan PCB dan meningkatkan persepsi kualitas.

Hindari Masalah Adhesi dengan Pelapisan Konformal

Pelapisan konformal adalah tindakan perlindungan yang digunakan untuk mencegah korosi. Namun, jika residu fluks tertinggal pada PCB sebelum proses pelapisan, hal ini dapat mencegah pelapisan melekat dengan baik. Hal ini dapat menyebabkan lapisan terangkat dan terkelupas, sehingga memungkinkan uap air dari udara bercampur dengan residu dan membentuk asam korosif.

Mencegah Pertumbuhan Dendritik

Residu fluks mengandung ion yang dapat membentuk rantai, yang dikenal sebagai dendrit, ketika bersentuhan dengan udara. Dendrit bersifat konduktif dan dapat menyebabkan kebocoran arus atau korsleting. Meskipun fluks tanpa pembersihan mengandung bahan ionik minimal, yang akan dikonsumsi saat perubahan diaktifkan, tetap penting untuk membersihkan PCB jika fluks tidak diaktifkan.

Sama pentingnya untuk memastikan bahwa semua jejak fluks dihilangkan dari PCB setelah penyolderan. Hal ini membantu menjaga keandalan dan kinerja PCB, mencegah korosi, meningkatkan penampilan estetika, dan menghindari potensi masalah dengan lapisan konformal dan pertumbuhan dendritik.

Cara Membersihkan Fluks Dari PCB

Membersihkan fluks dari PCB adalah langkah penting dalam proses penyolderan. Residu yang ditinggalkan oleh fluks dapat menyebabkan korosi dan menciptakan dendrit, partikel ionik yang dirantai bersama di antara titik-titik kontak, yang dapat menyebabkan kebocoran arus dan bahkan membuat papan menjadi pendek.

Oleh karena itu, sangat penting untuk menghilangkan fluks secara efektif dan efisien. Berikut adalah beberapa metode untuk membersihkan fluks dari PCB.

Menggunakan Sikat Gigi dan Alkohol Isopropil

Salah satu metode paling sederhana untuk membersihkan fluks dari PCB adalah dengan menggunakan sikat gigi dan isopropil alkohol. Inilah cara melakukannya:

• Celupkan sikat gigi yang bersih ke dalam larutan isopropil alkohol atau aseton.
• Kibaskan sikat gigi beberapa kali untuk menghilangkan larutan pelarut yang berlebih.
• Gosok fluks pada PCB secara perlahan dengan sikat gigi yang telah dibasahi. Alkohol isopropil atau aseton akan melarutkan fluks. Berhati-hatilah untuk tidak memberikan tekanan terlalu besar karena dapat merusak titik yang disolder.
• Ulangi langkah ini jika perlu sampai semua fluks hilang.
• Setelah semua fluks dihilangkan, seka area yang sudah bersih dengan lap kering. Bersihkan sikat gigi dengan air suling. Biarkan papan sirkuit tercetak mengering, lalu tiup debu fluks yang tersisa dengan udara kaleng.

Menggunakan Sikat Asam

Sikat asam juga dapat digunakan untuk membersihkan fluks dari PCB. Berikut ini prosedurnya:

• Potong sikat asam untuk memiringkan bulu sikat sehingga menyisakan sisi yang lebih pendek dan sisi yang lebih panjang. Sisi yang lebih pendek idealnya digunakan untuk menggosok, sedangkan sisi yang lebih panjang digunakan untuk menghilangkan fluks dari tempat yang sulit dijangkau.
• Basahi kuas dengan larutan pelarut dan gosok residu fluks secara perlahan dari papan. Anda juga dapat membasahi area fluks secara langsung.
• Seka area yang sudah dibersihkan untuk mengeringkan sisa pelarut. Isopropil alkohol akan menguap dalam hitungan detik, jadi Anda tidak perlu bersusah payah mengeringkan papan.

Menggunakan Poly Clens

Poly Clens adalah produk yang secara khusus didesain untuk membersihkan fluks dari PCB. Berikut ini cara menggunakannya:

• Masukkan larutan Poly Clens secukupnya ke dalam wadah.
• Rendam papan yang sudah dirakit ke dalam larutan sambil Anda mengaduknya secara perlahan selama sekitar 30 detik.
• Bilas papan sirkuit dengan air suling setelah fluks dihilangkan.
• Keringkan PCB dengan heat gun.

Metode ini sederhana karena Anda tidak perlu menggosok apa pun dengan kuas. Solusi Poly Clens akan melakukan semua pekerjaan untuk Anda.

Pembersihan Ultrasonik

Pembersihan ultrasonik adalah metode lain yang dapat digunakan untuk membersihkan fluks dari PCB. Osilasi frekuensi tinggi gelombang ultrasonik menghasilkan efek kavitasi. Gelombang kejut berkekuatan tinggi yang dihasilkan oleh efek kavitasi dapat memisahkan kotoran pada titik-titik pengelasan dan pada celah-celah halus serta mempercepat proses cairan pembersih melarutkan kotoran ini.

Membersihkan fluks dari PCB Anda sama pentingnya dengan menyelesaikan pekerjaan penyolderan itu sendiri. Meskipun orang mungkin mengeluh tentang betapa tidak menyenangkannya pembersihan, metode yang dibagikan dalam panduan ini lebih dari cukup untuk memberikan hasil akhir yang berkilau pada PCB Anda.