No fabrico de produtos electrónicos (EMS), no fabrico e reparação de PCBA, o termo fluxo não é estranho. É uma parte vital do processo de soldadura, garantindo a criação de dispositivos electrónicos fiáveis e de alta qualidade. Este artigo analisa os meandros do fluxo, os seus tipos e a importância da sua remoção dos PCB. Além disso, fornece um guia completo sobre como limpar eficazmente o fluxo dos PCB.
O que é o Flux
O fluxo é um agente químico amplamente reconhecido na indústria eléctrica, particularmente na montagem e soldadura de PCBs. É crucial no estabelecimento de ligações eléctricas sólidas através de processos de soldadura.
A principal função do fluxo é preparar a superfície para a soldadura, eliminando todos os contaminantes. Os metais expostos ao ar formam naturalmente uma camada de óxido, que pode impedir a formação de juntas de soldadura perfeitas. O fluxo combate este problema ao corroer a película de óxido, expondo o metal para uma melhor humidificação. Isto permite que o metal fundido flua e assente uniformemente sobre a superfície, garantindo assim uma junta duradoura.
Para além das suas propriedades de limpeza, o fluxo também serve como camada protetora das superfícies metálicas contra a desoxidação, um fenómeno que ocorre durante a soldadura. Este papel protetor melhora o processo de soldadura, alterando a tensão superficial da solda quente.
O fluxo é derivado de matérias-primas e de um reator, formando um agente que facilita a molhagem da solda, removendo as impurezas do metal. Contém produtos químicos e aditivos que inibem a corrosão e auxiliam o processo de soldadura. Dependendo da sua utilização, o fluxo pode apresentar-se na forma de pasta, sólido ou líquido.
No entanto, a aplicação do fluxo, quer seja em pasta ou unicamente, deixa resíduos nas placas. Estes resíduos podem degradar gradualmente os componentes, conduzindo a uma PCB danificada ao longo do tempo. Podem causar corrosão ou inibição nas placas impressas, obscurecendo outros componentes eléctricos. Por conseguinte, é essencial limpar estes resíduos para evitar a inibição e a corrosão dos fios nas placas de circuito impresso, bem como para evitar a obstrução de outros componentes eléctricos.
Tipos de fluxo
O fluxo é um componente crucial no processo de soldadura e existe em vários tipos, cada um com as suas propriedades e aplicações únicas. Eis os principais tipos de fluxo que irá encontrar na montagem de PCB.
Fluxo de colofónia
Este tipo de fluxo é derivado da resina natural extraída dos pinheiros. Divide-se ainda em três subcategorias.
Colofónia ® Fluxo
É utilizado em superfícies limpas e não deixa resíduos após a soldadura.
Fluxo de colofónia ligeiramente activada (RMA)
Este fluxo contém activadores que limpam as superfícies revestidas com solda e as terminações dos componentes, permitindo que a solda fundida molhe as áreas circundantes.
Fluxo ativado por colofónia (RA)
Este é o mais ativo dos fluxos de colofónia e deixa uma quantidade significativa de resíduos após o processo de soldadura.
Fluxo não limpo
Como o nome sugere, este tipo de fluxo não requer limpeza após o processo de soldadura. Foi concebido para deixar resíduos mínimos e inofensivos que não afectam a funcionalidade ou a longevidade do PCB.
Fluxo solúvel em água (Fluxo de ácido orgânico)
Este fluxo contém resina misturada com materiais orgânicos. Tem uma boa atividade de fluxo e proporciona excelentes resultados de soldadura. Pode limpar óxidos e impurezas, preparando assim a superfície de soldadura. No entanto, pode causar contaminação na placa de circuito impresso se não for limpo corretamente.
Cada tipo de fluxo tem as suas vantagens e utilizações específicas, pelo que a escolha depende dos requisitos do processo de soldadura. Todos os tipos de fluxo deixam algum tipo de resíduo que, se não for devidamente limpo, pode levar a potenciais problemas como corrosão ou curto-circuitos eléctricos. Por conseguinte, a remoção adequada do fluxo é um passo fundamental no fabrico e manutenção de PCB.
Porquê remover o fluxo do PCB
O fluxo é uma parte integrante do processo de soldadura, ajudando na remoção de películas de óxido e melhorando a humidade da solda. No entanto, os resíduos deixados pelo fluxo podem levar a vários problemas que podem comprometer o desempenho e a longevidade da placa de circuito impresso.
Eis algumas razões pelas quais é crucial remover o fluxo do PCB.
Melhorar a fiabilidade da PCB
A fiabilidade de uma PCB é significativamente influenciada pela sua limpeza. Os resíduos de fluxo podem levar a problemas como o crescimento de dendrite, curto-circuito, migração eletroquímica e fugas parasitas. Estes problemas podem comprometer a funcionalidade e o desempenho da placa, conduzindo a potenciais falhas. Por conseguinte, a limpeza de resíduos de fluxo da sua placa de circuitos é um passo fundamental para manter a sua fiabilidade.
Prevenir a corrosão
Os resíduos de fluxo são ácidos e podem atrair a humidade do ar circundante. Isto pode levar à formação de uma solução ácida que pode corroer os componentes da PCB ao longo do tempo. A corrosão pode danificar componentes sensíveis e levar à falha do PCB. Por conseguinte, a remoção do fluxo é uma forma fiável de evitar a corrosão.
Melhorar o aspeto estético
O aspeto visual de uma placa de circuito impresso é um reflexo da qualidade do trabalho efectuado pelo fabricante. Os resíduos de fluxo podem deixar um resíduo de aspeto gorduroso na PCB, o que pode levantar questões sobre a qualidade do trabalho. A limpeza dos resíduos de fluxo pode melhorar o aspeto da placa de circuito impresso e aumentar a perceção da qualidade.
Evitar problemas de aderência com o revestimento conformacional
O revestimento isolante é uma medida de proteção utilizada para evitar a corrosão. No entanto, se forem deixados resíduos de fluxo no PCB antes do processo de revestimento, isso pode impedir que o revestimento adira corretamente. Isto pode levar a que o revestimento se levante e descasque, permitindo que a humidade do ar se misture com o resíduo e forme um ácido corrosivo.
Prevenir o crescimento dendrítico
Os resíduos de fluxo contêm iões que podem formar uma cadeia, conhecida como dendrite, quando entram em contacto com o ar. As dendrites são condutoras e podem causar fugas de corrente ou curto-circuitos. Embora o fluxo não limpo contenha um mínimo de materiais iónicos, que são consumidos quando a mudança é activada, continua a ser importante limpar o PCB se o fluxo não for ativado.
É igualmente importante assegurar que todos os vestígios de fluxo são removidos da PCB após a soldadura. Isto ajuda a manter a fiabilidade e o desempenho da PCB, a prevenir a corrosão, a melhorar o seu aspeto estético e a evitar potenciais problemas com o revestimento isolante e o crescimento dendrítico.
Como limpar o fluxo da placa de circuito impresso
A limpeza do fluxo de uma PCB é um passo crucial no processo de soldadura. Os resíduos deixados pelo fluxo podem causar corrosão e criar dendritos, partículas iónicas encadeadas entre os pontos de contacto, que podem causar fugas de corrente e até mesmo provocar um curto-circuito na placa.
Por conseguinte, é essencial remover o fluxo de forma eficaz e eficiente. Aqui estão alguns métodos para limpar o fluxo de um PCB.
Utilizar uma escova de dentes e álcool isopropílico
Um dos métodos mais simples para limpar o fluxo de um PCB envolve a utilização de uma escova de dentes e álcool isopropílico. Eis como o fazer:
- Mergulhe uma escova de dentes limpa numa solução de álcool isopropílico ou acetona.
- Dar algumas pancadas na escova de dentes para remover o excesso de solução solvente.
- Esfregue suavemente o fluxo na placa de circuito impresso com a escova de dentes humedecida. O álcool isopropílico ou a acetona dissolverão o fluxo. Tenha cuidado para não aplicar demasiada pressão, pois pode partir os pontos de soldadura.
- Repetir este passo, se necessário, até que todo o fluxo seja removido.
- Quando todo o fluxo tiver sido removido, limpe a área agora limpa com um pano seco. Limpe a escova de dentes com água destilada. Deixe a placa de circuito impresso secar durante algum tempo e, em seguida, sopre qualquer pó de fluxo remanescente com ar comprimido.
Utilizar um pincel ácido
Uma escova ácida também pode ser utilizada para limpar o fluxo de um PCB. O procedimento é o seguinte:
- Corte o pincel para ácido de modo a inclinar as cerdas para deixar um lado mais curto e outro mais comprido. O lado mais curto deve idealmente ser utilizado para esfregar, enquanto o lado mais comprido deve remover o fluxo dos locais de difícil acesso.
- Humedeça a escova na solução de solvente e esfregue suavemente os resíduos de fluxo da placa. Também pode molhar diretamente a área do fluxo.
- Limpe a área limpa para secar o excesso de solvente. O álcool isopropílico evapora-se em segundos, pelo que não é necessário secar demasiado a placa.
Utilização de Poly Clens
Poly Clens é um produto especificamente concebido para limpar o fluxo de PCB. Eis como o utilizar:
- Colocar uma quantidade suficiente de solução Poly Clens num recipiente.
- Submergir a placa montada na solução, mexendo-a suavemente durante cerca de 30 segundos.
- Enxaguar a placa de circuitos com água destilada após a remoção do fluxo.
- Secar a placa de circuito impresso com uma pistola de calor.
Este método é simples, uma vez que não tem de esfregar nada com uma escova. A solução Poly Clens fará todo o trabalho por si.
Limpeza por ultra-sons
A limpeza por ultra-sons é outro método que pode ser utilizado para limpar o fluxo de um PCB. A oscilação de alta frequência das ondas ultra-sónicas produz um efeito de cavitação. A onda de choque de alta resistência produzida pelo efeito de cavitação pode separar a sujidade nos pontos de soldadura e nas fendas finas e acelerar o processo de dissolução desta sujidade pelo líquido de limpeza.
Limpar o fluxo das suas PCBs é tão crucial como terminar o trabalho de soldadura em si. Embora se possa queixar de como a limpeza é desagradável, os métodos partilhados neste guia são mais do que suficientes para dar ao seu PCB um acabamento brilhante.