To vprašanje so mi zastavili vsaj dvajsetkrat. Pred časom je do mene prišel mladenič, ki je šele začel, z dvema tubama nečesa in me vprašal: "Mojster, ali nista tole samo pasta? Kakšna je razlika?" Samo nasmejal sem se-ti dve stvari sta morda videti podobni, a če ju pomešaš, boš v trenutku povzročil težave na proizvodni liniji.
Torej, zaključek je:spajkalna pasta in talilosta popolnoma različni stvari, vendar sta povezani-fluks je sestavni del spajkalne paste in predstavlja približno 10 % do 15 %.
Najprej poglejmo, kaj sta ti dve snovi?
Spajkalna pasta, imenovana tudi spajkalna pasta, je sivkasto-rjava snov, nekoliko podobna zobni pasti, vendar veliko gostejša, če ste kdaj delali na proizvodni liniji SMT. Zakaj siva? Ker vsebuje veliko količino kovinskega prahu, predvsem zlitin kositra, srebra in bakra, ki predstavljajo več kot 85% njegove sestave. Preostanek je talilo in nekaj dodatkov.
Spajkalna pasta
Naloga spajkalne paste je preprosta: spajka elektronske komponente na ploščo tiskanega vezja in tvori električne in mehanske povezave. Preprosto povedano, to je snov, ki dejansko drži komponente skupaj in zagotavlja električno prevodnost.
Flux
Flux se v angleščini imenuje Flux, kar pomeni "talilo, ki pomaga pri spajkanju". Sam se ne spajka, vendar bo brez njega kakovost spajkanja znatno zmanjšana. Njegove glavne sestavine so kolofonija, aktivatorji in topila, lahko pa je tekoč, pastozen ali trden.
Funkcijo fluksa povzemam s štirimi besedami: odstranjevanje in preprečevanje rje.
Kovinske površine, izpostavljene zraku, oksidirajo in tvorijo oksidni film. Spajka ne zmoči tega filma in ga ni mogoče spajkati. Aktivator v fluksu reagira z oksidom in ga odstrani. Hkrati pa visoka temperatura med spajkanjem povzroči, da talilo na površini spajke tvori zaščitni film, ki preprečuje ponovno oksidacijo sveže staljene spajke.
Kako se uporabljajo v praksi?
Ti dve stvari imata povsem različne primere uporabe. Razumevanje tega bo preprečilo zmedo.
Vsakdo, ki se ukvarja s tehnologijo SMT (Surface Mount Technology), ve, da se pri spajkanju s prelivanjem uporablja spajkalna pasta. Najprej se spajkalna pasta natisne na plošče PCB s pomočjo šablone. Nato stroj izberi{2}}in-namesti nanje upore, kondenzatorje, IC-je in druge komponente. Nazadnje gredo komponente skozi peč za reflow, kjer se spajkalna pasta stopi in strdi ter tvori spajkalni spoj. Spajkalna pasta opravi vsa spajkalna dela; komponenta fluksa odstranjuje oksidacijo in pomaga pri vlaženju.
Vendar je situacija drugačna pri spajkanju z valovi, ročnem spajkanju ali predelavi BGA. V teh primerih so spajkalne palice ali spajkalna žica, talilo pa je treba dodati posebej. Na primer, pred valovnim spajkanjem je treba na dno tiskanega vezja napršiti plast talila; pri ročnem spajkanju, čeprav jedro spajkalne žice vsebuje nekaj kolofonije, ga je treba potopiti v dodaten tok, ko naletite na močno oksidirane blazinice.
Videl sem, da ljudje uporabljajo fluks kot spajkalno pasto, nanesejo plast na blazinice in nato neposredno pritrdijo komponente za reflow. Rezultat je predvidljiv-vse komponente odpadejo, ker v talilu ni kovinske spajke; nič ne spajka.
Razvrstitev toka: uporabite samo tisto, kar je potrebno
Klasifikacijski sistem IPC je precej zapleten z izrazi, kot so RO, RE, OR, IN, ki jim sledijo L, M, H za označevanje stopnje aktivnosti ter 0 in 1 za označevanje, ali vsebuje halogene. Odkrito povedano, za vsakodnevno delo vam ni treba zapomniti vseh teh podrobnosti; dovolj je poznavanje nekaj ključnih točk.
Razvrščanje glede na zahteve glede čiščenja je najbolj praktično: No-clean flux ne pušča malo ostankov in se običajno uporablja neposredno v potrošniški elektroniki; water-clean flux pušča več ostankov, vendar ga je mogoče sprati z vodo, primerno za izdelke z visokimi zahtevami glede zanesljivosti; solvent-clean flux zahteva posebna čistilna sredstva in ga pogosto najdemo na vojaškem, vesoljskem in medicinskem področju.
Pomembna je tudi stopnja aktivnosti. Večja aktivnost pomeni močnejšo deoksidacijsko sposobnost, a tudi večjo korozivnost ostanka. Naša tovarna je prej prejela serijo predelanih delov, ker visoko{2}}aktivni tok ni bil pravilno očiščen in so se po šestih mesecih pojavile težave s korozijo. Zato močnejši ni vedno boljši; odvisno od specifične aplikacije.
Kaj naredi fluks med reflow spajkanjem?
Ta del je nekoliko bolj tehničen, vendar njegovo razumevanje pomaga pri nastavljanju parametrov.
Reflow pečica ima običajno štiri temperaturna območja. V ogrevalnem območju se temperatura postopoma dvigne od sobne do okoli 150 stopinj Celzija. Na tej točki se začne tok aktivirati in topilo začne izhlapevati. V območju predgretja se temperatura še naprej dviguje na približno 180 stopinj Celzija, kjer je tok najbolj aktiven in močno reagira z oksidi na ploščicah in kablih komponent. Nato temperatura v območju spajkanja doseže najvišjo vrednost (običajno 240-250 stopinj Celzija za spajkanje brez svinca), spajka se stopi, talilo pa tvori zaščitni film, ki preprečuje oksidacijo staljene spajke. Končno se v hladilnem območju temperatura zniža in spajkalni spoj se strdi.
Zakaj je pomemben zadosten čas predgretja? To omogoča, da tok v celoti opravlja svojo funkcijo. Nezadostno predgretje pomeni, da topilo ni popolnoma izhlapelo, kar ima za posledico prasketajoče spajkalne kroglice ob vstopu v visoko-temperaturno območje; prekomerno predgretje prezgodaj izčrpa fluks, tako da spajkalno območje ostane nezaščiteno, spajkalni spoji pa so videti sivkasti in motni.
Nekaj pogostih pasti:
Prvič, talilo ni isto kot spajkalna pasta. Talilo je prozorno ali bledo rumeno, ne vsebuje kovine in le pomaga pri spajkanju. Spajkalna pasta je sivkasto-črna, vsebuje samo kovinski prah in je dejanski material za spajkanje. Barve se zlahka razlikujejo.
Drugič, nič-čiščenja ne pomeni, da vam ni treba čistiti. Pri splošni potrošniški elektroniki ostanki no-clean fluxa ne vplivajo na uporabnost. Vendar pa je za visoko-zanesljive izdelke, tudi brez-čistega fluksa, čiščenje še vedno potrebno. V naši proizvodnji OEM za medicinske pripomočke je naročnikov IQC zelo strog; celo nobena-čista plošča ni podvržena testiranju ionske kontaminacije.
Tretjič, osvinčeni in nesvinčeni-fluks je treba uporabljati skupaj. Spajkalno pasto- brez svinca je treba uporabiti s talilom brez svinca, talilo s talilom pa s talilom. Čeprav njihovo mešanje ne prepreči spajkanja, se aktivacijska temperatura tališča in tališče spajke ne ujemata, kar povzroči slabo učinkovitost spajkanja.
Za konec še nekaj besed:
Razumevanje razlike med spajkalno pasto in talilom pravzaprav ni tako težko. Zapomnite si le to: spajkalna pasta je glavna komponenta, ki že vsebuje talilo; fluks ima podporno vlogo, uporablja se v povezavi z drugimi oblikami spajk. Ne zamenjujte jih pri svojem delu. Izberite materiale glede na zahteve postopka in na splošno se boste izognili težavam.
Če imate še vedno vprašanja, predlagam, da greste neposredno na proizvodno linijo in se sami prepričate. Dotaknite se jih in jih povonjajte; je bolj koristno kot branje kakršne koli količine besedila.
