Что такое флюс, зачем он нужен и как очистить печатную плату от флюса

В производстве электроники (EMS), изготовлении и ремонте печатных плат термин "флюс" не является чем-то незнакомым. Он является жизненно важной частью процесса пайки, обеспечивая создание надежных и высококачественных электронных устройств. Эта статья посвящена тонкостям флюса, его типам и важности его удаления с печатных плат. Кроме того, в ней представлено исчерпывающее руководство по эффективной очистке печатных плат от флюса.

Что такое флюс

Флюс - это химическое вещество, широко известное в электротехнической промышленности, особенно при сборке и пайке печатных плат. Он имеет решающее значение для создания прочных электрических соединений с помощью процессов пайки.

Основная задача флюса - подготовить поверхность к пайке, удалив все загрязнения. Металлы, подвергающиеся воздействию воздуха, естественным образом образуют оксидный слой, который может препятствовать образованию идеальных паяных соединений. Флюс борется с этой проблемой, разъедая оксидную пленку, обнажая металл для лучшего смачивания. Это позволяет расплавленному металлу равномерно растекаться и оседать на поверхности, обеспечивая тем самым прочное соединение.

Помимо очищающих свойств, флюс также служит защитным слоем для металлических поверхностей от раскисления - явления, возникающего при пайке. Эта защитная функция улучшает процесс пайки, изменяя поверхностное натяжение горячего припоя.

Флюс получают из сырья и реактора, образуя вещество, которое облегчает смачивание припоя, удаляя примеси из металла. Он содержит химические вещества и добавки, которые препятствуют коррозии и способствуют процессу пайки. В зависимости от назначения флюс может быть в виде пасты, твердого или жидкого вещества.

Однако применение флюса, как в виде пасты, так и в чистом виде, оставляет на платах остатки. Эти остатки могут постепенно разрушать компоненты, что со временем приводит к повреждению печатной платы. Они могут вызвать травление или ингибирование на печатных платах, заслоняя другие электрические компоненты. Поэтому очень важно очищать эти остатки, чтобы предотвратить ингибирование и травление проводки на печатных платах, а также не мешать другим электрическим компонентам.

Виды флюсов

Флюс - важнейший компонент в процессе пайки, и он бывает разных типов, каждый из которых обладает уникальными свойствами и областью применения. Вот основные типы флюсов, с которыми вы столкнетесь при сборке печатных плат.

Флюс канифоли

Этот тип флюса получают из натуральной смолы, добываемой из сосновых деревьев. Он также подразделяется на три подкатегории.

Канифоль ® Флюс

Используется на чистых поверхностях и не оставляет следов после пайки.

Слабоактивированный росин (RMA) флюс

Этот флюс содержит активаторы, которые очищают покрытые припоем поверхности и выводы компонентов, позволяя расплавленному припою смачивать окружающие области.

Активированный канифолью (RA) флюс

Это самый активный из канифольных флюсов, который оставляет значительное количество остатков после пайки.

Флюс без очистки

Как следует из названия, этот тип флюса не требует очистки после процесса пайки. Он разработан таким образом, чтобы оставлять минимальные, безвредные остатки, которые не повлияют на функциональность и долговечность печатной платы.

Водорастворимый флюс (флюс органической кислоты)

Этот флюс содержит смолу, смешанную с органическими материалами. Он обладает хорошей активностью флюса и обеспечивает отличные результаты пайки. Он может очищать окислы и примеси, тем самым подготавливая поверхность для пайки. Однако при неправильной очистке он может привести к загрязнению печатной платы.

Каждый тип флюса имеет свои преимущества и специфическое применение, поэтому выбор зависит от требований процесса пайки. Все типы флюсов оставляют те или иные остатки, которые, если их не очистить должным образом, могут привести к таким потенциальным проблемам, как коррозия или короткое замыкание. Поэтому правильное удаление флюса - критически важный шаг в производстве и обслуживании печатных плат.

Зачем удалять флюс с печатной платы

Флюс является неотъемлемой частью процесса пайки, помогая удалять оксидные пленки и улучшая смачивание припоя. Однако остатки флюса могут привести к ряду проблем, которые могут поставить под угрозу производительность и долговечность печатной платы.

Вот несколько причин, по которым крайне важно удалять флюс с печатных плат.

Повышение надежности печатных плат

Надежность печатной платы в значительной степени зависит от ее чистоты. Остатки флюса могут привести к таким проблемам, как рост дендритов, замыкание, электрохимическая миграция и паразитные утечки. Эти проблемы могут нарушить функциональность и производительность платы, что приведет к потенциальным отказам. Поэтому очистка печатной платы от остатков флюса - важнейший шаг в поддержании ее надежности.

Предотвращение коррозии

Остатки флюса имеют кислотный характер и могут притягивать влагу из окружающего воздуха. Это может привести к образованию кислотного раствора, который со временем разъедает компоненты печатной платы. Коррозия может повредить чувствительные компоненты и привести к выходу печатной платы из строя. Поэтому удаление флюса - надежный способ предотвратить коррозию.

Улучшение эстетического вида

Внешний вид печатной платы - это отражение качества работы производителя. Остатки флюса могут оставлять на печатной плате жирные следы, что может вызвать вопросы о качестве работы. Очистка остатков флюса может улучшить внешний вид печатной платы и повысить восприятие качества.

Избегайте проблем с адгезией с помощью конформных покрытий

Конформное покрытие - это защитная мера, используемая для предотвращения коррозии. Однако если на печатной плате перед процессом нанесения покрытия остаются остатки флюса, они могут препятствовать надлежащему прилипанию покрытия. Это может привести к подъему и отслаиванию покрытия, в результате чего влага из воздуха может смешаться с остатками и образовать коррозионную кислоту.

Предотвращение роста дендритов

Остатки флюса содержат ионы, которые при контакте с воздухом могут образовывать цепочку, называемую дендритом. Дендриты являются проводящими и могут вызвать утечку тока или короткое замыкание. Хотя неочищенный флюс содержит минимальное количество ионов, которые расходуются при активации изменений, все же важно очистить печатную плату, если флюс не активирован.

Не менее важно убедиться, что все следы флюса удалены с печатной платы после пайки. Это помогает сохранить надежность и производительность печатной платы, предотвратить коррозию, улучшить ее эстетический вид и избежать потенциальных проблем с конформным покрытием и дендритным ростом.

Как очистить печатную плату от флюса

Очистка печатной платы от флюса - важнейший этап процесса пайки. Остатки флюса могут вызвать коррозию и привести к образованию дендритов - ионных частиц, сцепленных между контактными площадками, что может вызвать утечку тока и даже короткое замыкание платы.

Поэтому очень важно удалять флюс эффективно и качественно. Вот несколько методов очистки печатной платы от флюса.

Использование зубной щетки и изопропилового спирта

Один из самых простых способов очистки печатной платы от флюса - использование зубной щетки и изопропилового спирта. Вот как это делается:

• Окуните чистую зубную щетку в раствор изопропилового спирта или ацетона.
• Несколько раз проведите зубной щеткой, чтобы удалить излишки растворителя.
• Аккуратно сотрите флюс с печатной платы смоченной зубной щеткой. Изопропиловый спирт или ацетон растворят флюс. Будьте осторожны и не давите слишком сильно, так как это может привести к разрушению спаянных точек.
• При необходимости повторите этот шаг, пока не удалите весь флюс.
• Когда весь флюс будет удален, протрите чистую область сухой тряпкой. Промойте зубную щетку в дистиллированной воде. Дайте печатной плате время высохнуть, а затем выдуйте оставшуюся пыль флюса консервированным воздухом.

Использование кислотной кисти

Для очистки печатной платы от флюса можно также использовать кислотную кисть. Вот процедура:

• Обрежьте кислотную щетку так, чтобы щетинки располагались под углом, оставляя короткую и длинную стороны. Короткая сторона в идеале должна счищать, а длинная - удалять флюс из труднодоступных мест.
• Смочите кисть в растворе растворителя и аккуратно сотрите остатки флюса с платы. Можно также смочить непосредственно область флюса.
• Вытрите очищенную область, чтобы высушить излишки растворителя. Изопропиловый спирт испаряется за считанные секунды, поэтому вам не придется пересушивать плату.

Использование поликленов

Poly Clens - это средство, специально разработанное для очистки печатных плат от флюса. Вот как его использовать:

• Поместите достаточное количество раствора Poly Clens в контейнер.
• Погрузите собранную плату в раствор, аккуратно перемешивая его в течение 30 секунд.
• После удаления флюса промойте плату дистиллированной водой.
• Высушите печатную плату с помощью тепловой пушки.

Этот метод прост, так как вам не придется чистить щеткой. Раствор Poly Clens сделает всю работу за вас.

Ультразвуковая очистка

Ультразвуковая очистка - еще один метод, который можно использовать для очистки печатной платы от флюса. Высокочастотные колебания ультразвуковых волн вызывают эффект кавитации. Высокопрочная ударная волна, создаваемая эффектом кавитации, может отделить загрязнения на местах сварки и в мелких трещинах и ускорить процесс растворения этих загрязнений чистящей жидкостью.

Очистка печатных плат от флюса так же важна, как и сама пайка. Хотя можно ныть о том, что чистка неприятна, методов, описанных в этом руководстве, более чем достаточно, чтобы сделать вашу печатную плату блестящей.