Wat is flux, waarom en hoe flux van PCB te verwijderen

In de elektronicafabricage (EMS), PCBA-fabricage en -reparatie is de term flux geen onbekende. Het is een essentieel onderdeel van het soldeerproces en zorgt voor de creatie van betrouwbare en hoogwaardige elektronische apparaten. Dit artikel gaat dieper in op de complexiteit van flux, de soorten ervan en het belang van het verwijderen ervan van PCB's. Bovendien biedt het een uitgebreide handleiding voor het effectief reinigen van flux van PCB's.

Wat is Flux

Flux is een chemisch middel dat algemeen wordt erkend in de elektrotechnische industrie, met name bij de assemblage en het solderen van PCB's. Het is cruciaal bij het tot stand brengen van solide elektrische verbindingen door middel van soldeerprocessen.

De primaire functie van flux is het voorbereiden van het oppervlak voor het solderen door alle verontreinigingen te verwijderen. Metalen die aan lucht worden blootgesteld, vormen van nature een oxidelaag, die de vorming van perfecte soldeerverbindingen kan belemmeren. Flux bestrijdt dit probleem door de oxidelaag te corroderen, waardoor het metaal wordt blootgesteld voor een betere bevochtiging. Hierdoor kan het gesmolten metaal gelijkmatig over het oppervlak vloeien en zich nestelen, waardoor een duurzame verbinding wordt gegarandeerd.

Naast de reinigende eigenschappen dient flux ook als een beschermende laag voor metalen oppervlakken tegen deoxidatie, een fenomeen dat optreedt tijdens het solderen. Deze beschermende rol verbetert het soldeerproces door de oppervlaktespanning van het hete soldeer te veranderen.

Flux is afgeleid van grondstoffen en een reactor, waardoor een middel wordt gevormd dat de bevochtiging van het soldeer bevordert door onzuiverheden uit het metaal te verwijderen. Het bevat chemicaliën en additieven die corrosie remmen, maar het soldeerproces bevorderen. Afhankelijk van het gebruik kan flux in pasta-, vaste of vloeibare vorm zijn.

De toepassing van flux, hetzij als pasta of alleen, laat echter resten achter op de platen. Deze resten kunnen de componenten geleidelijk aantasten, wat na verloop van tijd tot een beschadigde PCB kan leiden. Ze kunnen etsen of remming op de printplaten veroorzaken, waardoor andere elektrische componenten worden verduisterd. Daarom is het essentieel om deze resten te verwijderen om remming en geëtste bedrading op PCB's te voorkomen en om te voorkomen dat andere elektrische componenten worden belemmerd.

Soorten Flux

Flux is een cruciaal onderdeel in het soldeerproces en is verkrijgbaar in verschillende soorten, elk met zijn eigen unieke eigenschappen en toepassingen. Hier zijn de belangrijkste soorten flux die u tegenkomt bij de PCB-assemblage.

Harsflux

Dit type flux is afgeleid van natuurlijke hars die wordt gewonnen uit pijnbomen. Het is verder onderverdeeld in drie subcategorieën.

Rosin ® Flux

Dit wordt gebruikt op schone oppervlakken en laat geen resten achter na het solderen.

Rosin Mildly Activated (RMA) Flux

Deze flux bevat activatoren die soldeergecoate vlakken en componentaansluitingen reinigen, waardoor het gesmolten soldeer de omliggende gebieden kan bevochtigen.

Rosin Activated (RA) Flux

Dit is de meest actieve van de harsfluxen en laat een aanzienlijke hoeveelheid resten achter na het soldeerproces.

No-Clean Flux

Zoals de naam al doet vermoeden, vereist dit type flux geen reiniging na het soldeerproces. Het is ontworpen om minimale, onschadelijke resten achter te laten die de functionaliteit of levensduur van de PCB niet aantasten.

Water-Soluble Flux (Organic Acid Flux)

Deze flux bevat hars gemengd met organische materialen. Het heeft een goede fluxactiviteit en levert uitstekende soldeerresultaten op. Het kan oxiden en onzuiverheden reinigen, waardoor het soldeeroppervlak wordt voorbereid. Het kan echter vervuiling op de PCB-plaat veroorzaken als het niet goed wordt gereinigd.

Elk type flux heeft zijn voordelen en specifieke toepassingen, dus de keuze hangt af van de vereisten van het soldeerproces. Alle fluxsoorten laten een bepaalde vorm van residu achter dat, indien niet goed gereinigd, kan leiden tot potentiële problemen zoals corrosie of elektrische kortsluiting. Daarom is het correct verwijderen van flux een cruciale stap in de PCB-fabricage en het onderhoud.

Waarom Flux van PCB verwijderen

Flux is een integraal onderdeel van het soldeerproces, het helpt bij het verwijderen van oxidefilms en het bevorderen van de bevochtiging van het soldeer. De residuen die flux achterlaat, kunnen echter leiden tot verschillende problemen die de prestaties en levensduur van de PCB in gevaar kunnen brengen.

Hier zijn enkele redenen waarom het cruciaal is om flux van PCB te verwijderen.

Verbeter de betrouwbaarheid van PCB

De betrouwbaarheid van een PCB wordt aanzienlijk beïnvloed door de reinheid ervan. Fluxresten kunnen leiden tot problemen zoals dendrietgroei, kortsluiting, elektrochemische migratie en parasitaire lekkage. Deze problemen kunnen de functionaliteit en prestaties van de printplaat in gevaar brengen, wat tot mogelijke storingen kan leiden. Daarom is het reinigen van fluxresten van uw printplaat een cruciale stap in het behouden van de betrouwbaarheid ervan.

Voorkom corrosie

Fluxresten zijn zuur en kunnen vocht uit de omringende lucht aantrekken. Dit kan leiden tot de vorming van een zure oplossing die de componenten van de PCB na verloop van tijd kan aantasten. Corrosie kan gevoelige componenten beschadigen en leiden tot het uitvallen van de PCB. Daarom is het verwijderen van flux een betrouwbare manier om corrosie te voorkomen.

Verbeter het esthetische uiterlijk

Het visuele uiterlijk van een PCB is een weerspiegeling van de kwaliteit van het werk dat door de fabrikant is geleverd. Fluxresten kunnen een vettig uitziend residu achterlaten op de PCB, wat vragen kan oproepen over de kwaliteit van het werk. Het reinigen van de fluxresten kan het uiterlijk van de PCB verbeteren en de perceptie van kwaliteit verhogen.

Vermijd hechtingsproblemen met conforme coating

Conforme coating is een beschermende maatregel die wordt gebruikt om corrosie te voorkomen. Als er echter fluxresten op de PCB achterblijven vóór het coatingproces, kan dit voorkomen dat de coating goed hecht. Dit kan ertoe leiden dat de coating loslaat en afbladdert, waardoor vocht uit de lucht zich kan vermengen met het residu en een corrosief zuur kan vormen.

Voorkom dendritische groei

Fluxresiduen bevatten ionen die een keten kunnen vormen, bekend als een dendriet, wanneer ze in contact komen met lucht. Dendrieten zijn geleidend en kunnen stroomlekkage of kortsluiting veroorzaken. Hoewel no-clean flux minimale ionische materialen bevat, die worden verbruikt wanneer de verandering wordt geactiveerd, is het nog steeds belangrijk om de PCB te reinigen als de flux niet is geactiveerd.

Het is even belangrijk ervoor te zorgen dat alle sporen van flux van de PCB worden verwijderd na het solderen. Dit helpt de betrouwbaarheid en prestaties van de PCB te behouden, corrosie te voorkomen, het esthetische uiterlijk te verbeteren en mogelijke problemen met conforme coating en dendritische groei te vermijden.

Hoe Flux van de PCB te Reinigen

Het reinigen van flux van een PCB is een cruciale stap in het soldeerproces. De resten die door flux worden achtergelaten, kunnen corrosie veroorzaken en dendrieten creëren, ionische deeltjes die aan elkaar zijn geketend tussen contactpunten, wat stroomlekkage en zelfs kortsluiting van de printplaat kan veroorzaken.

Daarom is het essentieel om flux effectief en efficiënt te verwijderen. Hier zijn enkele methoden om flux van een PCB te verwijderen.

Een tandenborstel en isopropylalcohol gebruiken

Een van de eenvoudigste methoden om flux van een PCB te verwijderen, is het gebruik van een tandenborstel en isopropylalcohol. Zo doe je het:

• Doop een schone tandenborstel in een oplossing van isopropylalcohol of aceton.
• Schud de tandenborstel een paar keer om de overtollige oplosmiddeloplossing te verwijderen.
• Schrob de flux voorzichtig op de PCB met de bevochtigde tandenborstel. De isopropylalcohol of aceton lost de flux op. Pas op dat u niet te veel druk uitoefent, omdat dit de soldeerpunten kan breken.
• Herhaal deze stap indien nodig totdat alle flux is verwijderd.
• Zodra alle flux is verwijderd, veegt u het nu schone gebied af met een droge doek. Reinig de tandenborstel in gedestilleerd water. Geef de printplaat wat tijd om uit te drogen en blaas vervolgens eventueel achtergebleven fluxstof weg met perslucht.

Een zuurborstel gebruiken

Een zuurborstel kan ook worden gebruikt om flux van een PCB te verwijderen. Hier is de procedure:

• Knip de zuurborstel af om de borstelharen schuin te zetten, zodat er een kortere en een langere kant overblijft. De kortere kant moet idealiter schrobben, terwijl de langere kant flux moet verwijderen van moeilijk bereikbare plaatsen.
• Maak de borstel nat in de oplosmiddeloplossing en schrob het fluxresidu voorzichtig van de printplaat. U kunt het fluxgebied ook direct bevochtigen.
• Veeg het schoongemaakte gebied af om het overtollige oplosmiddel te drogen. Isopropylalcohol verdampt binnen enkele seconden, dus u hoeft zich geen zorgen te maken over het te droog maken van de printplaat.

Poly Clens gebruiken

Poly Clens is een product dat speciaal is ontworpen voor het verwijderen van flux van PCB's. Zo gebruikt u het:

• Doe een voldoende hoeveelheid Poly Clens-oplossing in een container.
• Dompel de geassembleerde printplaat onder in de oplossing terwijl u deze ongeveer 30 seconden voorzichtig roert.
• Spoel de printplaat af met gedestilleerd water zodra de flux is verwijderd.
• Droog de PCB met een heteluchtpistool.

Deze methode is eenvoudig omdat u niets met een borstel hoeft te schrobben. De Poly Clens-oplossing doet al het werk voor u.

Ultrasone reiniging

Ultrasone reiniging is een andere methode die kan worden gebruikt om flux van een PCB te verwijderen. De hoogfrequente oscillatie van ultrasone golven produceert een cavitatie-effect. De hoogsterkte schokgolf die wordt geproduceerd door het cavitatie-effect kan het vuil op de laspunten en in de fijne scheuren scheiden en het proces versnellen waarbij de reinigingsvloeistof dit vuil oplost.

Het verwijderen van flux van uw PCB's is net zo cruciaal als het voltooien van de soldeerklus zelf. Hoewel iemand misschien klaagt over hoe onaangenaam het schoonmaken aanvoelt, zijn de methoden die in deze handleiding worden gedeeld meer dan genoeg om uw PCB een sprankelende afwerking te geven.