Certifique-se de Limpar Seu Fluxo No-Clean

O fluxo sem limpeza tornou-se popular devido à sua conveniência. No entanto, apesar do seu nome, a questão de se o fluxo sem limpeza deve realmente ser deixado na PCB após a montagem é um tópico de debate contínuo. Isso se aplica na soldagem manual de furos passantes, onde um fio pode ser usado com fluxo, ou quando pastas de solda são usadas com peças SMD que podem ter uma formulação de fluxo sem limpeza.

O fluxo sem limpeza destina-se a deixar para trás um resíduo inofensivo após a soldagem, pois o resíduo deve ser não condutivo e não corrosivo. Isso eliminaria a necessidade de limpeza após a soldagem, o que pode economizar tempo, materiais e, em última análise, custos. No entanto, a decisão de limpar ou não esses resíduos não é tão simples quanto parece. Vários fatores, incluindo o ambiente operacional da PCB, a complexidade da montagem e preocupações com a confiabilidade a longo prazo, podem influenciar essa decisão.

Por Que o Fluxo Sem Limpeza é Usado

Todos os fluxos utilizados na soldagem de PCB têm como objetivo auxiliar a molhabilidade, removendo a oxidação das superfícies metálicas que estão sendo soldadas. Ele é projetado para se decompor durante o processo de soldagem e, idealmente, deveria deixar para trás o mínimo de resíduo possível. Existem três tipos de fluxo utilizados em formulações de solda:

1. fluxo de núcleo de resina
2. fluxo à base de resina sem limpeza
3. fluxo solúvel em água

O fluxo sem limpeza é formulado para deixar muito pouco resíduo na PCB após o processo de soldagem ser concluído. O resíduo restante deve ser não condutivo e não corrosivo, o que permite eliminar uma etapa de limpeza no final da montagem da PCB. Saiba mais sobre os diversos fluxos de solda neste artigo.

Se você já viu uma foto de uma PCB mais antiga que não recebeu uma limpeza adequada, pode ver o que acontece quando os resíduos de fluxo começam a se degradar com o tempo. A imagem abaixo mostra um exemplo de resíduos de fluxo remanescentes contribuindo para a oxidação ao longo de longos períodos. Os resíduos de fluxo são higroscópicos e formarão eletrólitos condutivos quando absorvem água do ar úmido, o que leva à corrosão acelerada.

A imagem abaixo mostra como os resíduos de fluxo se espalham por uma montagem durante o refusão. Ao se espalharem por múltiplos pads de contato, mesmo com um espaçamento conservador, surge a preocupação sobre se esses resíduos criam uma redução na resistência de isolamento superficial (SIR), ou contribuem para reações eletroquímicas que criariam um curto-circuito por corrosão eletromigratória (ECM). Leia o artigo fonte na legenda da imagem abaixo para saber mais sobre este importante estudo.

A questão então se torna: os mesmos problemas podem surgir com resíduos de fluxo no-clean como vemos em resíduos de fluxos de resina padrão ou fluxos solúveis em água?

Por Que a Limpeza Ainda Pode Ser Necessária

Hoje, tem sido geralmente aceito que a presença de fluxos de solda no-clean ainda pode contribuir para problemas de confiabilidade em certos ambientes operacionais. Os resíduos de fluxo no-clean ainda são higroscópicos, então eles absorverão umidade, e podem fluir em temperatura elevada. Isso significa que é possível, em ambientes extremos ou severos, que o fluxo permita a migração de contaminantes ou sais metálicos, o que daria os mesmos resultados de corrosão que os fluxos padrão.

Contudo, sob muitas condições normais (níveis padrão de temperatura e umidade), a maioria dos resíduos de fluxo no-clean são não-corrosivos e não-condutivos. Apesar do apelo dos fluxos no-clean, existem várias preocupações de confiabilidade que podem necessitar a limpeza dos resíduos em certos cenários:

Confiabilidade em aplicações críticas: Em setores como aeroespacial, militar e automotivo, a confiabilidade muitas vezes supera o custo. Qualquer resíduo de fluxo pode degradar com o tempo durante a implantação em um ambiente severo, o que pode não apenas afetar o desempenho, mas também levar à falha do equipamento. Limpar os resíduos de fluxo é um passo simples que elimina um modo potencial de falha.

Designs densos de PCB: É possível que o layout do seu PCB tenha uma alta densidade de componentes (por exemplo, placas HDI), o que significa que pequenas quantidades de resíduo podem causar problemas. Esses resíduos podem criar problemas de isolamento ou absorver umidade que depois contribui para a corrosão ou curtos-circuitos. Limpar esses resíduos ajuda a manter as distâncias de isolamento e a evitar quaisquer falhas elétricas potenciais.

Estabilidade ambiental: Os resíduos de fluxo podem reagir de maneira diferente sob várias condições ambientais. Por exemplo, em operações de alta temperatura, os resíduos podem sofrer degradação térmica e permitir a migração de sais ou outros contaminantes, o que contribuiria para a corrosão ao longo do tempo. Limpar esses resíduos elimina tais reações ambientais.

Como Remover Resíduos de Fluxo No-Clean

Limpar resíduos de fluxo no-clean pode parecer excessivamente conservador, mas por que correr o risco? Em eletrônicos descartáveis não é necessário, e eliminar a etapa adicional de limpeza na montagem ajuda o produto a permanecer competitivo em preço. Esta é uma visão inaceitável em outras áreas como aeroespacial ou dispositivos médicos, onde a confiabilidade a longo prazo é mais importante. A etapa adicional de limpeza é uma despesa menor comparada ao valor ganho com a confiabilidade a longo prazo do produto e a redução da responsabilidade por falhas.

Se você decidir que os resíduos de fluxo no-clean devem ser removidos, existem alguns métodos para limpar esses resíduos de uma montagem de PCB:

• Usando um solvente
• Usando um agitador ultrassônico
• À mão ou com sistemas automatizados

Limpar resíduos remanescentes de fluxo no-clean é muito simples. Durante a soldagem manual, use álcool isopropílico (álcool de limpeza) e seque a montagem com ar forçado. Para trabalhar em maior volume, você pode comprar latas de spray de produtos químicos para limpeza de PCBs que podem ser usados para remover resíduos de fluxo, bem como outros produtos químicos, sem danificar condutores expostos ou seus componentes. Quando operando em um ambiente de produção em volume, equipamentos especializados são usados para limpar as montagens à medida que avançam pela linha de produção, em vez de limpar tudo à mão.

Para saber mais, ouça nosso podcast com Christopher Bonsell. Neste episódio, Zach e Christopher discutem como empresas como Chemcut fornecem soluções químicas para seus processos, incluindo a limpeza de PCBs montados.

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