Ovo pitanje su mi postavili najmanje dvadeset puta. Prije nekog vremena, mladić koji je tek počeo dolazi do mene s dvije tube nečega i pita: "Majstore, zar ovo oboje nije samo pasta? Koja je razlika?" Samo sam se nasmijao-ove dvije stvari možda izgledaju slično, ali ako ih pomiješate, u trenu ćete izazvati probleme na proizvodnoj traci.
Dakle, zaključak je:pasta za lemljenje i prašaksu potpuno različite stvari, ali su povezane-topilo je sastavni dio paste za lemljenje i čini oko 10% do 15%.
Prvo, shvatimo što su ove dvije tvari?
Pasta za lemljenje, koja se naziva i pasta za lemljenje, je sivkasto-smeđa tvar, nešto poput paste za zube, ali mnogo gušća, ako ste ikada radili na SMT proizvodnoj liniji. Zašto siva? Zato što sadrži veliku količinu metalnog praha, uglavnom legura kositra, srebra i bakra, koji čine preko 85% njegovog sastava. Ostatak je topilo i neki aditivi.
Pasta za lemljenje
Posao paste za lemljenje je jednostavan: lemi elektroničke komponente na PCB ploču, stvarajući električne i mehaničke veze. Jednostavno rečeno, to je tvar koja zapravo drži komponente zajedno i osigurava električnu vodljivost.
Fluks
Flux se na engleskom zove Flux, što u prijevodu znači 'talilo koje pomaže kod lemljenja'. Ne lemi se sam, ali bez njega će kvaliteta lemljenja biti značajno smanjena. Njegove glavne komponente su kolofonij, aktivatori i otapala, a može biti tekući, pastasti ili čvrsti.
Sažimam funkciju fluksa u četiri riječi: uklanjanje i sprječavanje hrđe.
Metalne površine izložene zraku oksidiraju, stvarajući oksidni film. Lem ne smoči ovaj film i ne može se lemiti. Aktivator u fluksu reagira s oksidom i uklanja ga. Istodobno, visoka temperatura tijekom lemljenja uzrokuje stvaranje zaštitnog filma na površini lema, sprječavajući ponovnu oksidaciju svježe rastaljenog lema.
Kako se koriste u praksi?
Ove dvije stvari imaju potpuno različite slučajeve upotrebe. Razumijevanje ovoga spriječit će zabunu.
Svatko tko radi SMT (Surface Mount Technology) zna da se za lemljenje reflowom koristi pasta za lemljenje. Najprije se pasta za lemljenje ispisuje na PCB jastučiće pomoću šablone. Zatim stroj za odabir-i-postavljanje postavlja otpornike, kondenzatore, integrirane sklopove i druge komponente na njih. Na kraju, komponente prolaze kroz peć za reflow, gdje se pasta za lemljenje topi i skrućuje, tvoreći lemni spoj. Lemna pasta nosi sve radove lemljenja; komponenta fluksa uklanja oksidaciju i pomaže kod vlaženja.
Međutim, situacija je drugačija za valovito lemljenje, ručno lemljenje ili preradu BGA. U tim slučajevima, lem su lemne šipke ili žica za lemljenje, a prašak se mora dodati zasebno. Na primjer, prije valovitog lemljenja, sloj fluksa mora se raspršiti na dno PCB-a; kod ručnog lemljenja, iako jezgra žice za lemljenje sadrži malo kolofonija, potrebno ju je dodatno umočiti u fluks kada naiđete na jako oksidirane jastučiće.
Vidio sam ljude koji koriste fluks kao pastu za lemljenje, nanoseći sloj na jastučiće i zatim izravno pričvršćujući komponente za reflow. Rezultat je predvidljiv-sve komponente otpadaju jer u topilu nema metalnog lema; ne lemi ništa.
Klasifikacija toka: samo koristite ono što je neophodno
Sustav IPC klasifikacije prilično je složen, s izrazima poput RO, RE, OR, IN, iza kojih slijede L, M, H za označavanje razine aktivnosti, te 0 i 1 za označavanje sadrži li halogene. Iskreno govoreći, za svakodnevni rad ne trebate pamtiti sve te detalje; dovoljno je znati nekoliko ključnih točaka.
Razvrstavanje prema zahtjevima za čišćenje je najpraktičnije: No-clean flux ne ostavlja malo ostataka i općenito se koristi izravno u potrošačkoj elektronici; water-clean flux ostavlja više taloga, ali se može isprati vodom, pogodno za proizvode s visokim zahtjevima pouzdanosti; solvent-clean flux zahtijeva specijalizirana sredstva za čišćenje i obično se nalazi u vojnim, zrakoplovnim i medicinskim područjima.
Važna je i razina aktivnosti. Veća aktivnost znači jaču deoksidacijsku sposobnost, ali i veću korozivnost ostatka. Naša je tvornica prethodno primila seriju prerađenih dijelova jer visoko-aktivni fluks nije pravilno očišćen, a problemi s korozijom pojavili su se nakon šest mjeseci. Stoga, jače nije uvijek bolje; ovisi o konkretnoj primjeni.
Što fluks radi tijekom reflow lemljenja?
Ovaj je dio malo tehničkiji, ali njegovo razumijevanje pomaže pri podešavanju parametara.
Reflow pećnica obično ima četiri temperaturne zone. U zoni grijanja temperatura postupno raste od sobne do oko 150 stupnjeva Celzijusa. U ovom trenutku, tok se počinje aktivirati, a otapalo počinje isparavati. U zoni predgrijanja, temperatura nastavlja rasti do oko 180 stupnjeva Celzijusa, gdje je tok najaktivniji, snažno reagirajući s oksidima na jastučićima i komponentama. Zatim, u zoni lemljenja, temperatura doseže svoj vrhunac (obično 240-250 stupnjeva Celzijusa za lemljenje bez olova), lem se topi, a prašak formira zaštitni film koji sprječava oksidaciju rastaljenog lema. Konačno, u zoni hlađenja, temperatura pada, a lemljeni spoj se skrućuje.
Zašto je važno dovoljno vremena predgrijavanja? To omogućuje da tok u potpunosti obavlja svoju funkciju. Nedovoljno predgrijavanje znači da otapalo nije u potpunosti isparilo, što dovodi do pucketanja kuglica lema nakon ulaska u zonu visoke-temperature; prekomjerno predgrijavanje prerano iscrpljuje topilo, ostavljajući zonu lemljenja nezaštićenu, a lemni spojevi izgledaju sivkasto i bez sjaja.
Nekoliko uobičajenih zamki:
Prvo, fluks nije isto što i pasta za lemljenje. Topilo je prozirno ili blijedožuto, ne sadrži metal i samo pomaže pri lemljenju. Lemna pasta je sivkasto-crna, sadrži samo metalni prah i pravi je materijal za lemljenje. Boje se lako razlikuju.
Drugo, ne-čišćenje ne znači da ga ne trebate čistiti. Za opću potrošačku elektroniku, ostaci od no-clean fluxa ne utječu na upotrebljivost. Međutim, za visoko-pouzdane proizvode, čak i bez-čistog fluksa, čišćenje je i dalje potrebno. U našoj OEM proizvodnji za medicinske uređaje, klijentov IQC je vrlo strog; čak ni -čiste ploče ne prolaze ispitivanje ionske kontaminacije.
Treće, olovni i bezolovni{0}}fluks moraju se koristiti zajedno. Lemna pasta-bez olova mora se koristiti s topi-bez olova, a olovni prašak s olovnim topilom. Iako njihovo miješanje ne sprječava lemljenje, temperatura aktivacije topitelja i točka taljenja lema neće se podudarati, što rezultira lošim performansama lemljenja.
Na kraju, nekoliko riječi:
Razumijevanje razlike između paste za lemljenje i topitelja zapravo nije tako teško. Samo zapamtite ovo: pasta za lemljenje je glavna komponenta koja već sadrži fluks; fluks igra pomoćnu ulogu, koristi se zajedno s drugim oblicima lemljenja. Nemojte ih brkati u svom poslu. Odaberite materijale prema zahtjevima procesa i općenito ćete izbjeći probleme.
Ako i dalje imate pitanja, predlažem da odete izravno na proizvodnu liniju da se sami uvjerite. Dodirnite ih i pomirišite; to je korisnije od čitanja bilo koje količine teksta.
