Убедитесь, что вы очистили ваш флюс "No-Clean"

Флюс без очистки стал популярным благодаря своему удобству. Однако, несмотря на своё название, вопрос о том, следует ли действительно оставлять флюс без очистки на печатной плате после сборки, остаётся предметом постоянных дебатов. Это касается ручной пайки сквозных отверстий, где может использоваться проволока с флюсом, или когда используются паяльные пасты с SMD-компонентами, которые могут содержать флюс без очистки.

Флюс без очистки предназначен для оставления после пайки безвредного остатка, поскольку предполагается, что остаток не будет проводить ток и не будет коррозийным. Это должно исключить необходимость в очистке после пайки, что может сэкономить время, материалы и, в конечном итоге, снизить затраты. Тем не менее, решение об очистке или неочистке этих остатков не такое простое, как может показаться. Различные факторы, включая рабочую среду печатной платы, сложность сборки и вопросы долгосрочной надёжности, могут влиять на это решение.

Почему используется флюс без очистки

Все флюсы, используемые при пайке печатных плат (PCB), предназначены для улучшения смачивания за счет удаления оксидов с металлических поверхностей, которые паяются. Они разработаны так, чтобы разлагаться в процессе пайки, и в идеале должны оставлять минимальное количество остатков. Существует три типа флюсов, используемых в составах для пайки:

1. Флюс на основе канифоли
2. Флюс на основе канифоли, не требующий очистки
3. Водорастворимый флюс

Флюс, не требующий очистки, разработан так, чтобы оставлять очень мало остатков на PCB после завершения процесса пайки. Оставшиеся остатки должны быть непроводящими и не вызывать коррозии, что позволяет исключить этап очистки в конце сборки печатной платы. Узнайте больше о различных типах флюсов в этой статье.

Если вы когда-либо видели фотографию старой печатной платы, которая не была тщательно очищена, можно увидеть, что происходит, когда остатки флюса начинают разлагаться со временем. Ниже приведен пример того, как остатки флюса способствуют окислению на протяжении длительного времени. Остатки флюса гигроскопичны и при поглощении воды из влажного воздуха образуют проводящие электролиты, что приводит к ускоренной коррозии.

На изображении ниже показано, как остатки флюса распространяются по сборке во время переплавки. Распространяясь по нескольким контактным площадкам, даже при консервативном шаге, возникает вопрос, не создают ли эти остатки сниженное сопротивление изоляции поверхности (SIR) или способствуют ли электрохимическим реакциям, которые могут привести к короткому замыканию ECM. Чтобы узнать больше об этом важном исследовании, прочтите исходную статью в подписи к изображению ниже.

Тогда вопрос заключается в том, могут ли те же проблемы возникнуть с остатками флюса без очистки, как мы видим в остатках от стандартных смоляных флюсов или водорастворимых флюсов?

Почему очистка все еще может быть необходима

Сегодня общепринято, что наличие флюсов без очистки все еще может способствовать проблемам надежности в определенных условиях эксплуатации. Остатки флюса без очистки по-прежнему гигроскопичны, поэтому они будут поглощать влагу, и они могут течь при повышенной температуре. Это означает, что в экстремальных или суровых условиях флюс может способствовать миграции загрязнителей или металлических солей, что приведет к тем же результатам коррозии, что и стандартные флюсы.

Однако при многих нормальных условиях (стандартные уровни температуры и влажности) большинство остатков флюса без очистки являются некоррозийными и непроводящими. Несмотря на привлекательность флюсов без очистки, существует несколько проблем с надежностью, которые могут потребовать очистки остатков в определенных сценариях:

Надежность в критически важных приложениях: В таких секторах, как аэрокосмическая отрасль, военное дело и автомобилестроение, надежность зачастую важнее стоимости. Любой остаточный флюс может со временем деградировать во время эксплуатации в суровых условиях, что может не только повлиять на производительность, но и привести к отказу оборудования. Удаление остатков флюса - это простой шаг, который устраняет потенциальный режим отказа.

Плотные конструкции печатных плат: Возможно, ваша плата имеет высокую плотность компонентов (например, платы HDI), что означает, что даже небольшие количества остатков могут вызвать проблемы. Эти остатки могут создавать проблемы с изоляцией или поглощать влагу, которая позже способствует коррозии или коротким замыканиям. Очистка этих остатков помогает поддерживать зазоры и избегать любых потенциальных электрических отказов.

Стабильность в различных условиях окружающей среды: Остатки флюса могут по-разному реагировать в различных условиях окружающей среды. Например, при высокотемпературных операциях остатки могут подвергаться термическому разложению и способствовать миграции солей или других загрязнителей, что со временем приведет к коррозии. Очистка этих остатков устраняет такие реакции окружающей среды.

Как удалить остатки флюса, не требующего очистки

Удаление остатков флюса, который не требует очистки, может показаться излишне осторожным, но зачем рисковать? В одноразовой электронике это не нужно, и исключение дополнительного этапа очистки на сборке помогает сохранить конкурентоспособную цену продукта. Такой подход неприемлем в других областях, как аэрокосмическая отрасль или медицинские устройства, где наиболее важна долгосрочная надежность. Дополнительный этап очистки - это незначительные расходы по сравнению с получаемой выгодой от долгосрочной надежности продукта и сниженной ответственностью за отказ.

Если вы все же решите, что остатки флюса, который не требует очистки, должны быть удалены, существует несколько методов очистки этих остатков с печатной платы:

• Использование растворителя
• Использование ультразвукового агитатора
• Вручную или с помощью автоматизированных систем

Очистка остатков флюса, который не требует очистки, очень проста. При пайке вручную используйте изопропиловый спирт (спирт для протирки) и высушите сборку принудительным воздухом. Для работы с большим объемом можно приобрести спреи с химикатами для очистки печатных плат, которые можно использовать для удаления остатков флюса, а также других химических веществ, не повреждая открытые проводники или ваши компоненты. При работе в условиях массового производства используется специализированное оборудование для очистки сборок по мере их прохождения по производственной линии, вместо очистки всего вручную.

Чтобы узнать больше, прослушайте наш подкаст с Кристофером Бонселлом. В этом эпизоде Зак и Кристофер обсуждают, как компании вроде Chemcut предоставляют производителям химические решения для их процессов, включая очистку собранных печатных плат.

Независимо от того, нужно ли вам создать надежную электронику мощности или передовые цифровые системы, используйте полный набор функций для проектирования печатных плат и мирового класса инструменты CAD в Altium Designer®. Для реализации сотрудничества в сегодняшней междисциплинарной среде, инновационные компании используют платформу Altium 365™ для легкого обмена данными проектирования и запуска проектов в производство.

Мы только начали раскрывать возможности Altium Designer на Altium 365. Начните вашу бесплатную пробную версию Altium Designer + Altium 365 сегодня.