Съдържание
1. Въведение
2. Какво е флюсът за лепене?
3. Как работи флюсът за лепене
4. Избор на най-добрия флюс за висококачествено електронно лепене
5. Каква е разликата между флюса за лепене и пастата за лепене?
6. Как се използва флюсът за лепене
7. Често задавани въпроси
Представяние
Защо флюсът за лепене е от значение при лепенето на печатни платки (PCB) и сглобяването на печатни платки (PCB)
Лепенето е една от най-важните операции в производството на цифрови устройства — от прости хоби проекти до сложни операции по лепене на матерински платки и сглобяване на печатни платки с висока плътност. Добро лепено съединение не се свежда просто до стопяване на лепилна жица и надеждата, че тя ще се залепи. То зависи от чисти стоманени повърхности, контролирана температура и правилна подготовка на повърхността за лепене. Без тези условия дори добре поставен компонент може да излезе от строя, защото връзката е слаба, неравномерна или замърсена от метална оксидация.
Тук модифицирането с флюс става изключително важно. Флюсът подготвя повърхността на печатната платка, подобрява намокрянето, отстранява оксидите от стоманените повърхности и осигурява здраво стоманено съединение между изводите на компонентите и контактните площадки на печатната платка. Както при ръчно лепене, така и при автоматизираната сглобка на печатни платки флюсът е един от тези тихи, но изключително важни елементи, които определят дали платката ще функционира надеждно или ще възникнат проблеми по-късно.
На прост език флюсът не е някаква „допълнителна помощ“. Той е химически почистващ агент и активатор на флюса, който прави процеса на лепене значително по-лесен, по-чист и далеч по-надежден. Затова инженерите, техниците по ремонт и ентусиастите на електрониката разчитат на най-подходящия вид флюс за конкретната задача.
Честата грешка, която правят начинаещите при лепенето на печатни платки
Наистина честа грешка, която правят любителите, е опитът да се лея без подходящ флюс или използването на неподходящ флюс за конкретното приложение. Резултатът обикновено е слаба леяна връзка, недостатъчно разпределение на лея, мостове от лей, или връзки, които изглеждат свързани, но се разпадат при вибрации, топлина или продължителна употреба. Много от тези проблеми възникват, защото леят не може да намокри правилно нечиста или оксидирана повърхност.
Когато металът е изложен на въздух, върху него се образува тънък оксиден слой. Този оксид често е незабележим, но пречи на правилното свързване между лея и контактните площадки на компонентите или на печатната платка. Флюсът решава този проблем, като помага за отстраняване на оксидите и подобрява намокрянето на лея преди и по време на процеса на леене. По същество той допринася за създаването на условията, необходими за здрава електрическа и механична връзка.
Това има значение както при лесната, така и при изобретателната работа. Независимо дали извършвате прототипиране на ППС, поправка на вериги или монтаж на SMT върху дебели платки с фини разстояния между контактите, флюсът увеличава възможностите за успех. Той също намалява необходимостта от повторна обработка, което спестява време, намалява разходите и подобрява цялостността на ППС.
Как флюсът за лепене подобрява електронните вериги и производителността на ППС
В цифровите устройства малките дефекти могат да предизвикат големи проблеми. Слабо звено в електронна верига може да доведе до периодични повреди, нестабилни сигнали, прекомерно нагряване или пълен отказ на платката. Затова лепенето на ППС трябва да се разглежда като прецизна процедура, а не просто като ръчна монтажна операция.
Флюсът за лепене подобрява процеса по три значими начина:
Почистване — помага за почистване на металните контакти и премахва повърхностни замърсявания.
Намокряне — намалява повърхностното напрежение, така че лепилото се разпространява правилно.
Защита — помага да се предотврати повторното окисляване по време на формиране на връзката.
Тези функции са специално важни при работа с безоловъчен припой, където по-високите температури могат да усилват проблемите с оксидацията. Те са също така от жизнено значение при високочестотни вериги, многослойни формати на печатни платки (PCB) и производство на високопроизводителни PCB, където качеството на припоя влияе както върху електрическата надеждност, така и върху механичната устойчивост.
Промяната също играе основна роля при предотвратяването на проблеми с печатните платки (PCB). Тя помага за намаляване на често срещаните проблеми като:
изключителни връзки
лепени мостове
лошо залепване
слаби връзки
недостатъчна защита на контактните площи
Защо правилният тип флюс има значение още от самото начало
Не всички флюсове съвпадат. Различните приложения изискват различни видове флюсове, а изборът на неподходящ флюс може да доведе до трудности при почистването, корозия или недостатъчни резултати. Например, камфорно-канифолният флюс широко се използва в електрониката, тъй като е ефективен и обикновено безопасен за множество приложения върху печатни платки (PCB). Органичнокиселият флюс е по-мощен и често се използва там, където е необходима по-агресивна премахване на оксидни слоеве. Неорганичнокиселият флюс може да почисти по-твърди метали като латун, мед и неръждаема стомана, но обикновено не е подходящ за електронни устройства поради силно агресивните си остатъци.
Затова разбирането на флюсовете от самото начало е толкова важно. Оптималният флюс осигурява:
по-добро почистване на повърхността на печатната платка
по-добра процесура на лепене
подобрено качество на лепните връзки
по-висока електрическа стабилност
по-малко повреди по време на ремонтиране на печатни платки
То допълнително помага за завършване и външен вид. При някои задачи, особено когато става дума за конформно покритие или изключително високо качество на печатните платки (PCB), контролът върху остатъците става толкова важен, колкото и електрическата ефективност. Промяната, която оставя излишни остатъци от флюс, може да се окаже в разрез със слоя, проверката или дългосрочната цялост, ако не бъдат ефективно премахнати.
Какво представлява флюсът за лепене?
Определение и предназначение на флюса за лепене при лепенето на печатни платки (PCB)
Флюсът за лепене е химически почистващ агент, използван по време на процеса на лепене, за да подготви металните повърхности за свързване. Основната му функция е да премахва оксидите от металната повърхност, да намали замърсяването и да улесни разпространението и прилепването на разтопения лепилник към най-подходящите места. В електрониката това обикновено означава почистване на контактните площадки на печатните платки (PCB), изводите на компонентите и други проводими области, за да се осигури здрава метал-метал връзка.
На фундаментално ниво промяната е необходима, защото стоманите се окисляват при излагане на въздух. Дори ако една площадка изглежда бляскава, върху нея може да е образувана тънка оксидна пленка, която попречва подходящото свързване. Когато се прилага топлина, промяната се активира и помага за разрушаването на тази бариера. Този процес обикновено се нарича термична активация и е един от основните фактори, поради които промяната е толкова важна както при ръчно лепене, така и при автоматизираната монтажна постановка на печатни платки (PCB).
Флюсът се използва в много видове, включително:
Пастообразен флюс
Течен флюс
Флюс в писалка
Флюс, вграден в лепилна жица или тръбеста лепилна жица
Флюс в паста за лепене при SMT монтаж
Какво всъщност прави флюсът за лепене?
Флюсът е нещо повече от почистващ агент. Той изпълнява едновременно няколко технически функции:
Премахване на оксиди — Помага за отстраняване на оксидите от медните проводници, контактните терминали на компонентите и други стоманени части.
Почистване на повърхността: Премахва леки замърсявания по повърхността, като прах, мазнини и микроскопични частици.
Подобряване на овлажняването: Намалява повърхностното напрежение, така че припоят се разпространява равномерно, а не се събира неправилно.
Подкрепа за съединяване на стомана: Създава по-чиста повърхност, за да може припоят да образува по-здраво съединение.
Защита от повторно окисляване: Предпазва нагрятата област достатъчно дълго, за да се завърши процесът на лепене.
Тези характеристики правят флюса задължителен при монтажа на печатни платки (PCB), преработката на PCB и поправката на електрически вериги. Без флюс припоят може да не се прилепи адекватно към металната повърхност, което може да доведе до проблеми, слаби съединения или непредсказуема проводимост.
От какво се състои припоен флюс
Точният състав зависи от типа флюс, но повечето формули включват:
Активатори във флюса за премахване на оксиди
Свързващи или носещи вещества
Разтворители, като вода или изопропилов спирт
Съставки, които регулират процесите на течност, авансови плащания и активиращи дейности
Някои корекции се базират на напълно естествен продукт от вечнозелено олеорезин. Други използват естествени киселини, като лимонена киселина, млечна киселина или стеаринова киселина. По-силните формули могат да използват по-агресивна химия за неелектрически приложения при промяна или индустриално свързване на стомана.
Полезен начин да се разглежда флюсът е следният:
Флюсът върши незабележимата работа, за да може припоят да свърши видимата работа.
Където се използва флюс в електрониката
Флюсът се използва в почти всяка част от производството и поправката на съвременните електронни устройства:
SMT монтаж
Лостово запояване
Запояване с вълна
Рефлоу запояване
PCB прототипиране
Запояване на електронни устройства от ентусиасти
Монтаж на дебели или фини платки с малък разстояние между контактите
Подготовка на платки за нанасяне на конформен слой
Това е особено полезно в случаи, когато платката вече има някаква оксидация или когато форматът ѝ е дебел. Например елементите с малко разстояние между контактите и дебелите PCB-платки са по-трудни за бързо запояване, затова коригиращият агент предотвратява проблеми при свързването и подобрява точността.
Кратко практически изследване: флюс при ремонт на PCB
Специалист по монтаж, който работи върху материнската плата на мобилен телефон, може да се наложи да замени повреден конектор. Платката е малка, контактните площи са крехки, а съседните компоненти са много плътно разположени. Без използване на коригиращ агент оловото може да не намокри равномерно контактните площи и полученото съединение може да се окаже неравномерно или да образува мост към съседна трасировка.
Чрез нанасяне на коригиращ разтвор с фин връх или чрез използване на коригираща писалка техникът може да:
почисти областта на контактите,
осигури по-гладко течащо олово,
намали времето на нагряване,
подобри крайното съединение.
Как работи флюсът за лепене в процеса на лепене
Трите основни функции на флюса
За да се разбере по-просто как действат регулировъчните функции на лепилото, е полезно да се разделят задълженията му на три основни функции:
|
Функция
|
Какво прави
|
Защо има значение
|
|
Почистване
|
Премахва оксидите и замърсяванията
|
Открива чиста стомана за свързване
|
|
Пропиваемо
|
Намалява повърхностното напрежение
|
Помага лепилото да се разпръсне равномерно
|
|
Защита
|
Предотвратява повторно окисляване по време на нагряване
|
Поддържа областта достатъчно леплива, за да се завърши съединението
|
1. Почистване с флюс: премахване на оксиди и повърхностни замърсявания
Първото нещо, което прави флюсът, е почистване на металната повърхност. Медта, латунът и други метали обикновено образуват оксидни слоеве при излагане на въздух. На печатна платка (PCB) тези оксиди могат да се натрупат върху контактните площи на PCB, изводите на компонентите и повърхностите за лепене. Освен това дори тънък оксиден слой може да намали качеството на лепенето.
Когато горелката затопли мястото, флюсът се активира и започва да разгражда оксидния слой. Често именно това прави възможно изпълняването на иначе трудно лепене. Почистващото действие също помага за отстраняване на леки замърсявания, като например:
отпечатъци от пръсти
прах
остатъци от производствения процес
окисляване вследствие на съхранение
малки количества отпадъци при работа с компонентите
2. Намокряне с флюс: подпомагане на теча на лепилото
Намокрянето е едно от най-важните принципи при лепенето. Когато лепилото намокри повърхността, то се разпространява гладко и се свързва ефективно. Ако намокрянето е слабо, лепилото може да се събере в капки, да се отдръпне или да образува студена, кръгла топка вместо здраво съединение.
Регулирането подобрява напояването, като намалява тревожността, свързана с повърхностната площ. На практика това означава, че разтопеният оловно-каситров сплав може да се движи по-естествено по контактната площадка и около краищата на компонентите. Това е особено полезно при работа с безоловен припой, където напояването може да бъде по-трудно поради необходимостта от по-висока температура.
Добро напояване помага за:
гладки припоени вали
по-добра защита на контактните площадки
по-малък риск от образуване на топчета от припой
по-малко дефекти в припоя, което води до по-малко проблеми.
по-здрави механични и електрически връзки.
3. Защита от флюс: предотвратяване на повторно окисляне
Веднага щом металът се нагрее, той може отново да се окисли изключително бързо. Флюсът образува бърза защитна преграда върху нагрятата повърхност, така че припоят има време да се свърже, преди да настъпи повторно окисляне. Тази защита е жизненоважна при ръчно лепене, когато операторът разполага само с кратък временен прозорец, за да поднесе припоената жица и да завърши връзката.
Тези навици за сигурност са допълнително от решаващо значение при контрола на процесите на рефлоу и лепене с оловно-калиев сплав. В производствените настройки обичайните процедури за промяна гарантират, че всяка платка в производствената линия за монтаж на печатни платки получава еднакво ниво на повърхностна защита.
Прост пример за лепене с оловно-калиев сплав
Представете си лепене с оловно-калиев сплав на кабел към медна площадка:
Площадката е малко окислена.
Флюсът се нанася върху площадката.
Горелката за заваряване загрява областта.
Флюсът се активира и започва почистването.
Лепилото се стопява и се разпростира по площадката.
Съединението се затвърдява в здрава и проводима връзка.
Температурен диапазон и активация
Различни промени се активират при различни нива на избрана температура. Това води до проблеми, тъй като ако топлината също е намалена, промяната може да не почисти правилно. Ако температурата е твърде висока, флюсът може да изгори прекалено бързо или да остави повече остатъци, отколкото се очаква. Съгласуването на задачата с подходящата температура е част от оптималната техника за лепене.
Като стандартен стандарт:
флюси с ниска активност са подходящи за по-чисти повърхности.
по-силните флюси са подходящи за повече оксидирани повърхности.
флюсите за цифрови инструменти се избират изключително внимателно, за да се осигури електрическата проводимост.
Избор на най-подходящия флюс за висококачествено електронно лепене
Как да изберете правилния флюс за лепене
Най-ефективният флюс за лепене зависи от вашето приложение, материалите, с които работите, и от това колко почистващи операции можете да извършите след лепенето. Изборът на неподходящ флюс може да увреди качеството на лепените връзки, да доведе до образуване на остатъци или да намали оптимизацията на ефективността на печатната платка.
Ръководство за избор на флюс
|
Ситуация
|
Препоръчителен флюс
|
ЗАЩО
|
|
Поправка на общи електронни устройства
|
Канифолен флюс
|
Надежден, практичен и безопасен за множество работи с печатни платки
|
|
Голяма оксидация на електронни компоненти
|
Модификация с органична киселина с пълно почистване
|
Силна почистваща сила
|
|
Производство в голям обем чрез SMT технология
|
Флюс без почистване
|
По-бърз процес и значително по-малко почистване
|
|
Работа с месинг/мед/нестържеща стомана, при която не се изисква електрическа проводимост
|
Флюс с неорганична киселина
|
Силно почистващо действие върху трудни за обработка стомани
|
|
Плочи, които изискват конформно покритие
|
Камфорна смола с ниско остатъчно съдържание или флюс без необходимост от почистване
|
По-добра съвместимост с финишната обработка
|
Съвместимостта на материала има значение
Не всяка промяна е безопасна за всяка област. Например:
Медните контактни площи на печатна платка обикновено функционират добре при модификации за електроника.
Месингът и неръждаемата стомана може да изискват значително по-мощни модификации в некомпютърни приложения.
Уязвими компоненти и високочестотни платки изискват флюс с ниско остатъчно съдържание и контролирана химична съставка.
Платките с дълъг срок на експлоатация изискват модификация, която осигурява устойчива стабилност.
На какво да обърнете внимание при избора на качествен флюс
При придобиване или избор на промяна се опитайте да намерите:
ясно маркиране за цифрови устройства, които се използват.
информация за навиците за депозиране.
изисквания за почистване.
препоръчания температурен диапазон.
съвместимост с оловосвободна лой.
инструкции за безопасност и съхранение.
Добро приспособяване трябва непременно да осигурява:
чисти връзки.
близко до напояване.
маргинални проблеми.
лесно управление по време на преустройство на печатната платка.
постоянни резултати както в дизайна, така и в производството.
Каква точно е разликата между флюса за лепене и пастата за лепене?
Флюс за лепене срещу паста за лепене
Тези два термина обикновено се бъркат, но не са еднакви.
Флюсът за лепене е почистващ и увлажняващ агент, използван за подготвяне на повърхностите за лепене. Пастата за лепене е смес, която съдържа малки частици оловно-калай сплав, флюс и множество други компоненти, използвани предимно при SMT (технология за монтаж на повърхността) и рефлоу лепене.
Защо тази разлика има значение
Ако използвате флюс, когато всъщност се изисква паста за лепене, компонентите няма да останат на мястото си по време на рефлоу лепенето. Ако използвате паста за лепене, когато е необходима само малка поправка, може да използвате прекалено много материал и да предизвикате мостове или проблеми с почистването.
На практика:
Флюсът ви помага при лепенето.
Лепилната паст ви помага едновременно при подаване на флюс и лепене.
Това е особено важно при автоматичната сглобка на печатни платки (PCB), където процесът на трафаретно нанасяне зависи от точно определен обем паста. Това е също така важно при прототипиране и ремонт на PCB, където маркер за флюс може да е по-подходящ инструмент от пастата.
Когато лепилната паст вече съдържа флюс
Лепилната паст вече съдържа флюс, затова за някои SMT приложения може да не е необходим допълнителен флюс. Въпреки това допълнителният флюс все още може да е полезен в определени ситуации, например:
ремонт.
труднодостъпни контактни площи.
оксидирани компоненти.
подобряване на намокрянето при трудни връзки.
Как да използвате лепилния флюс
Как да използвате правилно флюса за лепене
Правилното използване на флюса е толкова важно, колкото и изборът на подходящия вид. Правилното прилагане на флюса подобрява почистването на повърхността, подпомага преноса на топлина и допринася за формирането на здрава лепена връзка, без да се губи продукт или да остава нежелана остатъчна маса.
Флюсът се предлага в различни форми:
флюсова паста.
течен флюс.
флюсово писало.
флюс-съдържаща лепява жица.
тръбеста лепява жица.
Стъпка 1: Изберете подходящия флюс
Започнете с избора на най-подходящия флюс за конкретната задача.
Разгледайте:
Вид PCB: едностранна PCB, двустранна PCB или многослойна PCB.
стратегия за лепене: ръчно лепене, вълново лепене или SMT монтаж.
продукт: мед, латун, неръждаема стомана или разделена област.
изисквания за почистване: намалена предплата или пълно почистване.
Стъпка 2: Почистване на повърхността на PCB
Преди използването на промяна премахнете мръсотията, мазнините, старите остатъци и забележимата оксидация. Това е част от отличната подготовката на повърхността на PCB и подобрява производителността на лепенето.
Често използвани методи за почистване:
почистване с изопропилов алкохол.
текстил без пухкавост.
лицензиран разтворител за почистване на PCB.
леко почистване за упорити частици.
Стъпка 3: Приложете флюса
Нанесете също така тънък слой модификация върху областта, която сте подготвили за лепене. Не нанасяйте прекалено много, освен ако процедурата не изисква това.
Добри навици при нанасяне:
използвайте флюс-пера за прецизна работа.
използвайте течност за флюс за контактни площи и малки области.
използвайте паста за модификация за целенасочен ремонт.
покрийте само областта за лепене.
избягвайте преливане върху платката.
Стъпка 4: Нагрейте компонентите
Сега включете лотоса или рефлоуна пещ. Това е моментът, когато започва топлинната активация. Процесът започва да премахва оксидите, подобрява намокрянето и подготвя повърхността за циркулация на лотоса.
Важно:
не нагрявайте прекалено силно съединението.
позволете на флюса да се активира, преди да добавите лотос.
не прекратявайте отстраняването на флюса твърде рано.
Стъпка 5: Изпълнете лотоса
Когато флюсът е активиран, поднесете лотосната жица. Позволете на лотоса да тече естествено към съединението, а не го натискайте към него.
Добра практика:
докоснете лотосната жица до загрятата площадка, а не само до върха на лотоса.
позволете капилярното действие да помогне за разпространението на лотоса.
търсете гладък, бляскав валик.
останете без преместване на възела, преди той да се охлади.
Стъпка 6: Почистете работното място
Ако типа корекция изисква почистване, премахнете остатъците след лепенето. Това е особено важно при водоразтворими корекции и неорганични киселинни флюсове.
Често задавани въпроси
Лепилната паста ли е същото нещо като флюс?
Не. Лепилната паста съдържа лепилна прах и флюс. Самият флюс е чистещ и увлажняващ агент.
Какъв е най-често срещаният тип флюс при лепене?
За електронни устройства канифолният флюс е един от най-често срещаните и широко използвани видове.
Какво е флюсът за лепене без почистване?
Това е флюс с ниско съдържание на остатъци, разработен така, че да оставя минимални отлагания след лепенето, често използван в производството.
Може ли флюсът за тръби да се използва за електроника?
Обикновено не. Промяната на тръбопроводите често е твърде агресивна и може да остави корозивни отлагания, които повреждат цифрови устройства.
EN
Горчиви новини
