X'inhu Wave Soldering Flux?

Fluss tal-issaldjar tal-mewġhuwa aġent kimiku applikat għal bordijiet ta 'ċirkwiti stampati qabel ma jikkuntattjaw il-mewġa tal-istann imdewweb, li jservi biex jitneħħew ossidi tal-metall minn uċuħ li jistgħu jiġu ssaldjati filwaqt li jippromwovi tixrib xieraq u formazzjoni ta' kompost intermetalliku. Il-fluss jikkonsisti f'attivaturi, vetturi, u solventi-kull komponent li jwettaq funzjonijiet termokimiċi distinti li jiddeterminaw jekk ġonta tifformax b'mod korrett jew issirx entrata oħra fir-reġistru tad-difetti tiegħek.

ara aktar

Kull wiċċ tal-metall espost għall-atmosfera jikber saff ta 'ossidu. Ir-ram jossidizza. Il-landa tossidizza. Il-komponent iwassal bilqiegħda f'dak it-tubu għal sitt xhur fil-maħżen tiegħek-definittivament ossidizzat. L-ossidazzjoni sseħħ kontinwament, tibda l-mument meta l-metall vojt jara l-arja, taċċellera f'temperaturi elevati.

L-istann ma jixxarrabx ossidi. Ixarrab metall nadif.

Din l-inkompatibilità fundamentali toħloq ir-raġuni kollha li jeżisti l-fluss. M'intix qed iżżid il-fluss għax xi spec sheet qallek. Int qed iżżidha għaliex mingħajr intervent kimiku, dik il-mewġa ta '260 grad ta' SAC305 se roll madwar tiegħek ma twettaq eżattament xejn. Il-blalen tal-istann jitilgħu, jirrifjutaw li jinfirxu, u l--toqob tiegħek joħorġu qisu xi ħadd ipprova jimlahom bil-merkurju.

Rajt operaturi jħarsu lejn ġonot imxarrbin ħażin iwaħħlu l-kontaminazzjoni tal-liga, iwaħħlu l-ħin tal-waqfien, iwaħħlu l-fluss tan-nitroġenu-kollox ħlief l-ovvju. Iċċekkja l-kopertura tal-fluss tiegħek l-ewwel. Disgħin fil-mija tal-fallimenti tat-tixrib jittraċċaw lura għal fluss inadegwat li jilħaq iż-żona tal-ġonta.

Flussi bbażati fuq ir-rożin-dominaw l-issaldjar tal-mewġ għal raġunijiet li jmorru lura sekli sħaħ. L-ingredjent attiv-aċidu abietiku, C19H29COOH-jirriżulta mir-reżina tas-siġar tal-arżnu permezz tad-distillazzjoni u l-purifikazzjoni. Din mhix kimika sofistikata. Il-ħaddiema tal-metall tal-qedem użaw iż-żift tal-arżnu. Il-formulazzjoni moderna tikkontrolla biss il-varjabbli aħjar.

L-aċidu abietiku jiddewweb madwar 172-175 grad, b'mod konvenjenti taħt l-ewtektiku taċ-ċomb tal-landa tradizzjonali- f'183 grad. Iż-żmien huwa importanti. Trid attivazzjoni tal-fluss qabel il-kuntatt tal-istann bi frazzjonijiet ta' sekondi-twil biżżejjed biex tqaxxar l-ossidi, qasir biżżejjed biex il-wiċċ imnaddaf ma jerġax jossidizza qabel ma jasal l-istann.

Il-mekkaniżmu ta' attivazzjoni jinvolvi reazzjonijiet-bażiċi bejn gruppi karbossiliċi u ossidi tal-metall:

RCOOH + CuO → RCOO-Cu + H2O

Ir-ram jintrabat f'melħ li jinħall fir-rosin-. Il-prodotti ta 'reazzjoni jinħall f'fluss imdewweb u jitmexxa 'l bogħod mill-interface konġunta. Metall nadif jibqa '. Wets tal-istann.

Lead-free biddel kollox dwar dan il-ħin. SAC305 liquidus joqgħod f'217-220 grad. Dak il-35-40 grad żejjed ifisser li l-fluss tiegħek jeħtieġ li jibqa' attiv kimikament għal aktar żmien qabel ma d-dekompożizzjoni termali tagħmilha inutli. Formulazzjonijiet tradizzjonali tar-rożin iddisinjati għal proċessi 63/37 ta' spiss ma jagħmlux tajjeb f'temperaturi-ħieles taċ-ċomb - huma eżawrew il-kapaċità tagħhom li jneħħu l-ossidu qabel ma jasal l-istann.

"Le-nadif" ma tfissirx "l-ebda residwu." Dan ifisser li l-fdal teoretikament mhux se jikkawża problemi ta 'affidabbiltà jekk jitħalla fuq il-bord.

Teoretikament.

Ir-realtà tinvolvi manifatturi tal-fluss li jwettqu ttestjar SIR f'85 grad /85% umdità relattiva fuq mudelli tal-moxt IPC-B-24, li juru r-residwi tagħhom iżommu reżistenza ta 'insulazzjoni ta' 100 megaohm għal 168 siegħa taħt kundizzjonijiet tal-laboratorju kkontrollati. Jekk dan jittraduċix għall-prodott tiegħek li jibqa 'għaxar snin f'kompartiment tal-magna tal-karozzi jew ambjent industrijali b'kontaminazzjoni attwali hija mistoqsija oħra għal kollox.

L-ebda-flussi nodfa ma fihom 1-5% kontenut ta' solidi-l-aktar aċidi organiċi dgħajfa b'forsi xi kolofonika jew reżina sintetika. Il-formulazzjonijiet deliberatament jissagrifikaw l-attività għall-beninità tar-residwi. Il-kompromess jaħdem meta l-komponenti tiegħek ikollhom uċuħ friski u li jistgħu jiġu issaldjati. Jfalli b'mod spettakolari meta sorsi ta' akkwist ossidaw partijiet minn dak il-fornitur f'Shenzhen li jaħżen l-inventarju f'maħżen mhux ikkontrollat mill--klima.

Kull manifattur b'kuntratt li ħdimt miegħu jżomm fluss fl-ilma-solubbli għall-bordijiet li ebda-nadif ma jirrifjuta li jissaldja kif suppost. Id-dokumentazzjoni uffiċjali tal-proċess tista' tispeċifika ORL0 no-nadif għal kollox. Ir-realtà tal-art tal-produzzjoni tinvolvi l-bidla tal-kimiċi meta r-rati tad-difetti jitilgħu.

Il-flussi tal-ilma-solubbli fihom aċidi organiċi-adipiċi, ċitriċi, suċċiniċi-f'livelli ta' attività li jagħmlu l-formulazzjonijiet tar-rożin jidhru ġentili. Il-kontenut ogħla ta 'aċidu jattakka l-ossidi b'mod aggressiv. It-tixrib iseħħ malajr. Il-mili tat-toqba jitjieb. Ġonot jidhru tleqq.

Ir-residwi huma wkoll korrużivi biżżejjed biex jeqirdu l-prodott tiegħek.

Mhux eventwalment. Mhux teoretikament. Attivament korrużiv. Ħalli residwu solubbli fl-ilma-fuq bord imħaddem matul il-lejl u ara d-dendriti jikbru bejn it-traċċi. Il-kontaminazzjoni jonika toħloq mogħdijiet konduttivi permezz ta 'assorbiment ta' umdità. Migrazzjoni elettrokimika ġejja. Il-komponenti jfallu.

Il-proċessi-solubbli fl-ilma jeħtieġu ħasil. Tindif milwiema, tipikament f'140 grad F bl-ilma DI, ineħħi l-melħ tal-fluss qabel ma jikkawżaw ħsara. Kull bord. Kull darba. Ebda eċċezzjonijiet.

Il-pass tat-tindif iżid l-ispiża-tagħmir, it-trattament tal-ilma, it-tnixxif, l-ittestjar tal-kontaminazzjoni jonika. L-inġiniera tal-manifattura tobgħodha. Iżda għal bordijiet ħoxnin b'tulijiet twal ta 'kanna, jew komponenti bi ċomb ossidizzati ħafna, jew kwalunkwe sitwazzjoni fejn il-mili tat-toqba titlob attività massima ta' fluss, l-ilma-solubbli jibqa' l-unika kimika li taħdem b'mod affidabbli.

IPC J-STD-004 jikklassifika dawn bħala tipi ORH jew saħansitra INH. Il-"H" tfisser attività għolja. Is-sistema ta 'klassifikazzjoni teżisti speċifikament biex twissi lin-nies dwar il-potenzjal ta' korrużjoni.

Il-fluss tal-fowm jaħdem billi tbaqbieq arja kkompressata permezz ta 'ġebla poruża mgħaddsa fil-fluss, u toħloq ras ta' fowm wieqfa li tikkuntattja l-qiegħ tal-bord. Il-proċess ilu jeżisti mis-snin sebgħin. Huwa sempliċi, irħis, u affidabbli meta jinżamm sew.

Tqassam ukoll il-fluss b'mod irregolari.

Ir-ras tal-fowm tiġġarraf meta jgħaddu twavel b'topografija tal-qiegħ irregolari. Komponenti kbar inkollati man-naħa tal-istann joħolqu dellijiet. Il-konsum tal-fluss ivarja skont l-umdità ambjentali. L-isodd tal-ġebel poruż b'fdal imnixxef jekk xi ħadd jinsa li jbattal il-ġibjun qabel l-għeluq.

Stajt qattajt xiftijiet sħaħ biex issolvi l-problemi tal-fluxer tal-fowm. L-imblukkar tal-ġebel huwa l--manifesta klassika bħala għoli tal-fowm imnaqqas, l-operaturi jikkumpensaw billi jżidu l-pressjoni tal-arja, li toħloq fowm instabbli li jiġġarraf waqt it-transitu tal-bord, li jirriżulta f'kopertura spotty li tidher bħala saldjar bl-iskip każwali. It-tiswija teħtieġ tbattil, tindif, xi kultant tissostitwixxi l-ġebla għal kollox. Sadanittant il-produzzjoni tieqaf.

Spray fluxing atomizes fluss likwidu permezz taż-żennuni, jiddepożita kwantitajiet ikkontrollati eżattament fejn ipprogrammat. L-uniformità tal-kopertura titjieb b'mod drammatiku. Il-konsum tal-fluss jonqos għax m'intix qed iżżomm ġibjun tal-fowm li jevapora kontinwament. Il-parametri tal-proċess-volum tal-isprej, veloċità trasversali, pressjoni tas-sikkina tal-arja-jirrispondu b'mod prevedibbli għall-aġġustament.

Is-sistemi tal-isprej jiswew aktar. Huma jinstaddu jekk xi ħadd juża fluss b'kontenut għoli ta 'solidi mingħajr ma jaġġusta l-iskedi ta' manutenzjoni. Iżda għal kwalunkwe volum ta 'produzzjoni li jiġġustifika l-ispiża kapitali, l-isprej jaqbeż ir-ragħwa.

Is-sistemi l-aktar ġodda ta 'atomizzazzjoni ultrasonika jifframmentaw il-fluss fi qtar ifjen mill-isprej-megħjun bl-arja, u jtejbu l-penetrazzjoni fi spazji stretti. Jekk dan hux importanti għad-disinn tal-bord speċifiku tiegħek jiddependi kompletament fuq il-ġeometrija.

L-istann-ħieles taċ-ċomb ma jimlax toqob bħalma għamel iċ-ċomb tal-landa-.

Il-fiżika tinvolvi tensjoni tal-wiċċ u veloċità tat-tixrib. SAC305 juri tensjoni tal-wiċċ ogħla minn 63/37-madwar 500 mN/m kontra 470 mN/m. Il-liga mdewba tirreżisti l-fluss fi btieti dojoq. Żieda kapillari tbati. Fletti ta 'fuq joħorġu rqiqa jew assenti għal kollox.

Fluss jista 'jikkumpensa parzjalment. Formulazzjonijiet ta 'attività ogħla jnaqqsu t-tensjoni effettiva tal-wiċċ permezz ta' tneħħija aħjar ta 'ossidu, u jtejbu l-azzjoni kapillari. Preheat estiż jiżgura volatili tal-fluss evaporaw bis-sħiħ qabel il-kuntatt tal-mewġ, u jimmassimizza l-konċentrazzjoni tal-attivatur residwu fil-mument kritiku. Veloċitajiet tal-conveyor aktar bil-mod iżidu l-ħin tal-kuntatt, u jagħtu lill-istann aktar opportunità biex jitla 'fuq.

Iżda hemm limiti.

Bordijiet eħxen minn 0.093 pulzier bi proporzjonijiet ta 'aspett li jaqbżu 8:1 jisfidu anke kimiċi tal-fluss aggressivi. It-tul tal-kanna sempliċement jaqbeż dak li azzjoni kapillari tista 'twettaq fil-ħin ta' residenza disponibbli. Inti jew iżżid il-ħin tal-kuntatt sakemm il-ħsara termali thedded il-komponenti, jew taċċetta mili mhux komplut bħala limitazzjoni tal-proċess inevitabbli.

Xi manifatturi jindirizzaw dan b'issaldjar selettiv għal ġonot problematiċi. Oħrajn jiddisinjaw mill-ġdid il-ġeometrija tal-kuxxinett. Ħadd ma sab soluzzjoni ta' fluss-unika għal btieti ta'-aspett-għoli b'ligi ħielsa-ċomb. Il-fiżika mhux se tippermetti.

Ir-regolamenti tal-kompost organiku volatili ġiegħlu r-riformulazzjoni tal-fluss madwar l-industrija. Flussi tradizzjonali bbażati fuq l-alkoħol-emettu fwar tal-isopropanol waqt l-applikazzjoni u jisħnu minn qabel-biżżejjed biex iqanqlu kwistjonijiet ta' konformità ambjentali f'ġurisdizzjonijiet b'rekwiżiti stretti tal-kwalità tal-arja.

Formulazzjonijiet ħielsa-VOC jużaw l-ilma bħala s-solvent trasportatur. Huma jaħdmu. Huma wkoll iġibu ruħhom b'mod differenti.

L-ilma jevapora aktar bil-mod mill-isopropanol. Iż-żoni tas-sħana minn qabel jeħtieġu estensjoni jew temperaturi ogħla biex tinkiseb tneħħija ekwivalenti tas-solvent. It-tnixxif aktar bil-mod jaffettwa kif il-fluss jiddistribwixxi fuq uċuħ irregolari. Il-karatteristiċi tar-residwi jinbidlu minħabba li kinetiċi differenti ta' evaporazzjoni tal-carrier jibdlu dak li jibqa' wara espożizzjoni termali.

Il-bidla minn fluss-ibbażat fuq l-alkoħol-ħieles mill-VOC qatt mhu tnaqqis-fis-sostituzzjoni. Ir-rikwalifikazzjoni tal-proċess hija obbligatorja. Kull min jgħidlek mod ieħor fil-fatt ma pprovax it-tranżizzjoni fuq prodott ta'-affidabbiltà għolja.

Solders

L-iskema tal-klassifikazzjoni tal-fluss tal-IPC issostitwiet l-istandards militari qodma QQ-S-571 b'matriċi ta' deżinjaturi: kompożizzjoni (RO għal kolofoni, RE għal reżina, JEW għal organiċi, IN għal inorganiċi) flimkien ma' livell ta 'attività (L/M/H għal baxx/medju/għoli) u kontenut ta' alid (0 jew 1).

Allura ROL0 jindika fluss-ibbażat fuq ir-rosin, attività-baxxa, ħieles mill-alid-. ORM1 tfisser kompożizzjoni organika, attività medja, alidi preżenti.

Is-sistema tgħin biex tqabbel il-prodotti bejn il-manifatturi. Ma jgħidlekx jekk fluss speċifiku hux se jaħdem għall-applikazzjoni tiegħek. Żewġ flussi ROL0 minn fornituri differenti jistgħu juru prestazzjoni ta' tixrib sostanzjalment differenti minħabba li l-klassifikazzjoni tkejjel parametri speċifiċi tat-test-mera tar-ram, SIR, korrużjoni-mhux kapaċità ġenerali tal-proċess.

Uża l-klassifikazzjoni għall-iskrining inizjali. Afda l-ittestjar tal-kwalifika tiegħek stess għad-deċiżjonijiet tal-produzzjoni.

Attivaturi tal-alid-tipikament komposti tal-klorur jew tal-bromur bħall-klorur tad-dietilammonju-tejbu b'mod drammatiku l-veloċità tat-tixrib. Jattakkaw l-ossidi aktar malajr minn alternattivi ta 'aċidu organiku. Għal komponenti ossidizzati jew finituri OSP tar-ram vojt, il-fluss attivat tal-alid-spiss jagħmel id-differenza bejn rendimenti aċċettabbli tal-proċess u xogħol mill-ġdid kostanti.

Ir-residwi jibqgħu joniċi. Taħt espożizzjoni għall-umdità, ir-residwi tal-alid jassorbu l-umdità u jsiru konduttivi. Il-migrazzjoni elettrokimika taċċellera. L-inġiniera tal-affidabbiltà jiddokumentaw fallimenti fil-qasam li ġew traċċati għal tkabbir dendritiku snin wara l-assemblaġġ.

Applikazzjonijiet ta'-affidabbiltà-aerospazjali, mediċi, militari-spiss jipprojbixxu l-fluss li jkun fihom l-alid-li tkun kompletament irrispettivament mill-klassifikazzjoni tal-attività. L-elettronika għall-konsumatur tittollera l-alidi minħabba li l-ħajja tal-prodott ma testendix għal għexieren ta 'snin u ambjenti operattivi rarament jikkombinaw umdità għolja ma' qawwa kontinwa.

L-għażla tinvolvi aċċettazzjoni espliċita tar-riskju. L-alidi jtejbu l-manifattura bl-ispiża tal-potenzjal ta' korrużjoni fit-tul-. L-ebda -formulazzjonijiet nodfa b'alidi (indikaturi L1, M1) ma jeħtieġu skrutinju partikolari minħabba li r-residwu huwa ddisinjat biex jibqa' fuq il-bord għal żmien indefinit.

Il-fluss likwidu jasal mill-fornituri b'kontenut ta' solidi speċifikat-forsi 2% għal sprej mhux-nadif, 15% għal rosin tal-fowm. Waqt l-użu, is-solvent jevapora. Id-densità titla'. Attività għal kull unità ta 'volum tiżdied.

Mingħajr monitoraġġ, il-fluss li beda b'2% solidi creeps lejn 3% jew 4%. Il-volumi tal-applikazzjoni jibqgħu kostanti għax ħadd ma biddel is-settings tal-isprej. Il-bordijiet jirċievu materjal ferm aktar attiv milli l-proċess kien kwalifikat għalih. Il-livelli ta' residwi jaqbżu l-aspettattivi. Il-konformità tas-SIR issir dubjuża.

Kull operazzjoni tal-issaldjar tal-mewġ għandha tkejjel id-densità tal-fluss kuljum. Ir-rifrattometri jaħdmu, għalkemm miters dedikati tad-densità tal-fluss jipprovdu preċiżjoni ogħla. Il-kejl jieħu tletin sekonda. L-alternattiva hija li tiskopri waqt il-verifiki tal-kwalifika tal-klijenti li l-proċess tiegħek inqala 'barra mill-ispeċifikazzjoni sitt xhur ilu.

Fluss ibbażat fuq rosin-fih komposti b'rabtiet doppji konjugati suxxettibbli għal polimerizzazzjoni ossidattiva. Aħżen sħun, esponiha għad-dawl, ħalli l-kontenituri mhux issiġillati-il-fluss jiddegrada. Il-viskożità tiżdied. Il-prestazzjoni tat-tixrib tonqos. Dak li ħadem ix-xahar li għadda jfalli llum.

Il-manifatturi jispeċifikaw il-ħażna bejn 15-25 grad. Huma jfissru dan.

Rajt linji ta 'produzzjoni issolvi l-problemi tad-difetti tal-istannjar fantażma għal ġimgħat qabel xi ħadd iċċekkja jekk it-tnabar tal-fluss kinux maħżuna ħdejn il-kanal tal-egżost tas-sħana minn qabel. Il-fluss kien essenzjalment imsajjar waqt il-ħażna. Materjal frisk mill-istess numru tal-lott imwettaq normalment.

L-għażla tal-fluss tinvolvi l-ibbilanċjar tal-attività kontra t-tħassib dwar ir-residwi, it-tqabbil tal-kimika mal-issaldjar tal-komponent speċifiku tiegħek u l-finitura tal-bord, imbagħad tivvalida l-prestazzjoni permezz ta 'provi tal-produzzjoni attwali. L-ispeċifikazzjonijiet tad-datasheet jipprovdu punti tat-tluq, mhux garanziji. Is-sistema ta 'klassifikazzjoni toffri vokabularju għad-diskussjoni ta' għażliet, mhux tbassir ta 'suċċess.

Ix-xogħol fundamentali-tneħħi l-ossidi sabiex l-istann jixxarrab il-metall-ma nbidilx minn mindu s-sengħa tal-qedem skoprew li ż-żift tal-arżnu għen biex jingħaqad mal-bronż. Formulazzjonijiet moderni jottimizzaw madwar restrizzjonijiet kontemporanji: temperaturi ħielsa-ċomb, regolamenti ambjentali, ġeometriji ta'-densità għolja, rekwiżiti ta' affidabbiltà li jestendu l-ħajja tal-prodott.

Meta l-issaldjar jonqos, iċċekkja l-fluss l-ewwel. Iċċekkja l-kopertura, iċċekkja l-attivazzjoni, iċċekkja jekk il-kimika fil-fatt taqbilx mal-kundizzjonijiet tal-proċess tiegħek. It-tweġiba hija ġeneralment aktar sempliċi milli kulħadd irid jammetti.