Мне задавали этот вопрос как минимум двадцать раз. Некоторое время назад молодой парень, который только начинал, подошел ко мне с двумя тюбиками чего-то и спросил: «Учитель, разве это не просто паста? Какая разница?» Я просто посмеялся.-Эти две вещи могут выглядеть одинаково, но если вы их спутаете, вы сразу же создадите проблемы на производственной линии.
Итак, вывод такой:паяльная паста и флюсэто совершенно разные вещи, но они связаны.-флюс входит в состав паяльной пасты и составляет примерно 10–15 %.
Для начала давайте разберемся, что это за два вещества?
Паяльная паста, также называемая паяльной пастой, — это серовато--коричневое вещество, похожее на зубную пасту, но гораздо более густое, если вы когда-либо работали на производственной линии SMT. Почему серый? Потому что он содержит большое количество металлического порошка, в основном сплавов олова, серебра и меди, которые составляют более 85% его состава. Остальное — флюс и некоторые добавки.
Паяльная паста
Задача паяльной пасты проста: припаивать электронные компоненты к печатной плате, образуя электрические и механические соединения. Проще говоря, это вещество, которое на самом деле скрепляет компоненты и обеспечивает электропроводность.
Поток
Флюс по-английски называется Flux, что переводится как «флюс, помогающий при пайке». Сам он не паяется, но без него качество пайки будет существенно снижаться. Его основными компонентами являются канифоль, активаторы и растворители, и он может быть жидким, пастообразным или твердым.
Я суммирую функцию флюса четырьмя словами: удаление и предотвращение ржавчины.
Металлические поверхности, подвергающиеся воздействию воздуха, окисляются, образуя оксидную пленку. Припой не смачивает эту пленку и не подлежит пайке. Активатор во флюсе вступает в реакцию с оксидом и удаляет его. В то же время высокая температура во время пайки приводит к тому, что флюс образует защитную пленку на поверхности припоя, предотвращая повторное окисление свежерасплавленного припоя.
Как они используются на практике?
Эти две вещи имеют совершенно разные варианты использования. Понимание этого позволит избежать путаницы.
Любой, кто занимается SMT (технологией поверхностного монтажа), знает, что для пайки оплавлением используется паяльная паста. Сначала паяльная паста наносится на площадки печатной платы с помощью трафарета. Затем машина для захвата-и-установки помещает на них резисторы, конденсаторы, микросхемы и другие компоненты. Наконец, компоненты проходят через печь оплавления, где паяльная паста плавится и затвердевает, образуя паяное соединение. Паяльная паста позволяет выполнять все паяльные работы; компонент флюса удаляет окисление и способствует смачиванию.
Однако ситуация иная при пайке волной, ручной пайке или переделке BGA. В этих случаях припоем служат прутки или припойная проволока, а флюс необходимо добавлять отдельно. Например, перед пайкой волновой пайкой необходимо нанести слой флюса на нижнюю часть печатной платы; при ручной пайке, хотя сердечник припойной проволоки содержит некоторое количество канифоли, при обнаружении сильно окисленных площадок его необходимо дополнительно окунуть в флюс.
Я видел, как люди использовали флюс в качестве паяльной пасты, нанося слой на контактные площадки, а затем непосредственно прикрепляя компоненты для оплавления. Результат предсказуем:-все компоненты отваливаются, поскольку во флюсе нет металлического припоя; он ничего не паяет.
Классификация флюсов: используйте только то, что необходимо
Система классификации IPC довольно сложна: в ней используются такие термины, как RO, RE, OR, IN, за которыми следуют L, M, H для обозначения уровня активности, а также 0 и 1, чтобы указать, содержит ли он галогены. Честно говоря, для повседневной работы вам не нужно запоминать все эти детали; достаточно знать несколько ключевых моментов.
Классификация по требованиям к очистке является наиболее практичной: флюс без-очистки оставляет мало остатков и обычно используется непосредственно в бытовой электронике; вода-чистый флюс оставляет больше остатков, но его можно смыть водой, подходит для изделий с высокими требованиями к надежности; Флюс для очистки растворителем- требует специальных чистящих средств и обычно используется в военной, аэрокосмической и медицинской областях.
Уровень активности также важен. Более высокая активность означает более сильную раскисляющую способность, но также и большую коррозионную активность остатка. Ранее наш завод получил партию доработанных деталей, поскольку флюс высокой-активности не был должным образом очищен, и через шесть месяцев возникли проблемы с коррозией. Таким образом, более мощный не всегда лучше; это зависит от конкретного приложения.
Что делает флюс при пайке оплавлением?
Эта часть немного более техническая, но ее понимание помогает при настройке параметров.
Печь оплавления обычно имеет четыре температурные зоны. В зоне нагрева температура постепенно повышается от комнатной до примерно 150 градусов Цельсия. В этот момент флюс начинает активироваться, а растворитель испаряться. В зоне предварительного нагрева температура продолжает расти примерно до 180 градусов Цельсия, где флюс наиболее активен, бурно реагируя с оксидами на контактных площадках и выводах компонентов. Затем в зоне пайки температура достигает своего пика (обычно 240-250 градусов Цельсия для бессвинцовой пайки), припой плавится, а флюс образует защитную пленку, предотвращающую окисление расплавленного припоя. Наконец, в зоне охлаждения температура падает, и паяное соединение затвердевает.
Почему важно достаточное время предварительного нагрева? Это необходимо для того, чтобы флюс мог полностью выполнять свою функцию. Недостаточный предварительный нагрев означает, что растворитель не испарился полностью, что приводит к потрескиванию шариков припоя при попадании в зону высоких-температур; чрезмерный предварительный нагрев приводит к преждевременному расходу флюса, в результате чего зона пайки остается незащищенной, а паяные соединения становятся сероватыми и тусклыми.
Несколько распространенных ошибок:
Во-первых, флюс — это не то же самое, что паяльная паста. Флюс прозрачный или бледно-желтый, не содержит металла и только помогает при пайке. Паяльная паста имеет серовато--черный цвет, содержит только металлический порошок и является собственно припоем. Цвета легко различимы.
Во-вторых, отсутствие-чистки не означает, что вам не нужно ее чистить. В бытовой электронике остатки не-неочищенного флюса не влияют на удобство использования. Однако для изделий с высокой-надежностью даже без-чистого флюса очистка все равно необходима. В нашем OEM-производстве медицинского оборудования IQC клиента очень строгий; даже-чистые платы не проходят проверку на ионное загрязнение.
В-третьих, этилированный и-бессвинцовый флюсы необходимо использовать вместе. Паяльную пасту, не содержащую свинца,-необходимо использовать с флюсом, не содержащим-свинца, а флюс с содержанием свинца - с флюсом со свинцом. Хотя их смешивание не мешает пайке, температура активации флюса и температура плавления припоя не совпадают, что приводит к ухудшению качества пайки.
В заключение несколько слов:
Понять разницу между паяльной пастой и флюсом на самом деле не так уж и сложно. Просто помните: паяльная паста — основной компонент, уже содержащий флюс; флюс играет вспомогательную роль, используется вместе с другими видами припоя. Не путайте их в своей работе. Выбирайте материалы в соответствии с требованиями процесса, и вы, как правило, избежите проблем.
Если у вас остались вопросы, предлагаю отправиться непосредственно на производственную линию и убедиться в этом лично. Потрогайте и понюхайте их; это более полезно, чем чтение любого количества текста.
