Очистка несмываемого флюса: наихудшее решение из когда-либо сделанных?
Очистка несмываемого флюса: наихудшее решение
(перевод статьи из журнала «SMT Magazine», август 2018, автор статьи — Eric Camden, ведущий исследователь компании «FORESITE Inc.»)
Очистка несмываемого флюса — задача не для непосвященных или необразованных; это задача для тех, кто любит сталкиваться с кирпичными стенами с завязанными глазами. Это может быть так весело, как звучит, или, с соответствующим знанием и небольшим опытом, это может быть просто ужасно.
Есть несколько причин для выбора очистки несмываемого флюса (на самом деле еще меньше
весомых доводов). Одна из хороших причин для очистки — когда необходимо нанести конформное покрытие на сборку, особенно, когда используется парилен. Другая причина — когда требуются образцы для тестирования. Остатки флюса могут препятствовать хорошему контакту с поверхностью. Помимо этого, я борюсь за другую причину, чтобы очистить несмываемый флюс.
С места, где я нахожусь: в лаборатории анализа брака, основная причина для очистки несмываемого в том, что остатки флюса, которые полностью не удалены и оставлены, не вызывают беспокойства в том, что они должны остаться полностью нетронутыми. Как сотрудник аналитической тестовой лаборатории с детьми для отправки в колледж, я не мог более соглашаться с тем, что никаких дальнейших исследований не требуется. Как объективному наблюдателю у меня есть несколько проблем в этой теории (которых коснёмся в этом месяце).
Давайте начнём с краткого пояснения несмываемого флюса. Обычно, водосмываемый флюс содержит в составе примерно 10−40% твёрдых веществ. Активаторы флюса при таком содержании могут терять активность в поставляемых контейнерах, если не используются в течении недели или двух, поэтому они должны быть очищены сразу. Эти остатки могут быть эффективно удалены в стандартном процессе отмывки в линии, используя только высококачественную деионизованную воду или — с добавкой омылителя для снижения поверхностного натяжения под низко монтируемыми компонентами: плоские, квадратные без выводов (QFN) и другие с выводами снизу (BTC).
Некоторые компании переключились на несмываемый флюс, так как они могут пользоваться теми же параметрами отмывки, как и с водосмываемыми. Позвольте повторить, что у меня есть дети для отправки в колледж, поэтому я не буду слишком спорить с этой позицией. Проблема в этом случае в том, что состав несмываемого флюса содержит канифоль или смолу для связывания любых окислов и загрязнений с паяемых металлических поверхностей. Канифоль также действует как «накидка бедного человека», поскольку она является препятствием для проникновения влаги при надлежащей обработке. Эта последняя часть очень важна, поскольку остатки любых химикатов в активном состоянии — гигроскопичны. При достаточном времени и атмосферной влаге возможно получить утечку тока и способствовать электрохимической миграции.
Когда несмываемый флюс не обработан должным образом тепловым воздействием, чтобы стать неопасным, он будет активным. Если Вы тщательно его не очистите, то обнажите его прямо в атмосферу. Я всегда сравниваю это с повреждением повязки и открытием раны. Я наблюдал рабочую смену монтажников компонентов, как QFN, только с несмываемым флюсом, поскольку знакомы с трудностями очистки под ними.
Теперь то, что было найдено мною: почему это — ужасная идея стараться и очищать несмываемый флюс, давайте обсудим некоторые наиболее эффективные пути, найденные мною для достижения этого «дурацкого» поручения. Как упоминалось ранее, каждый эффективный процесс отмывки требует высококачественной деионизованной воды. Минимальное качество по сопротивлению должно быть 10 Мом, не 2 Мом обманчивой, лёгкой воды, потому что, как только деионизованная вода соприкасается с воздухом, сопротивление падает, что плохо для растворителя. Многие установки отмывки имеют встроенное измерение сопротивления, рассматривая 10 Мом, как нижний предел, допустимый для воды при отмывке.
Понадобится также ввести в состав отмывки химические очистители. Это будет способствовать снижению поверхностного натяжения и помогать разрыхлять затвердевшие остатки после сборки, даже в высокотемпературных бессвинцовых процессах. Чем выше температура оплавления/волны припоя, тем больше частиц, трудных для удаления. Есть ряд высококачественных омылителей. Проконсультируйтесь у ваших поставщиков химии для определения наилучшего для вашего флюса и процесса
Следующим аспектом для обдумывания являются параметры отмывки. Температура отмывки и промывающие раствора должны быть при температуре около 60°С. Это далее понизит поверхностное натяжение раствора. Давление распыления не должно быть слишком высоким
Скорость конвейера — другое важное рассмотрение, поскольку, если преодолеть проблемы увеличения истечения форсунок и давления, если установить сборку при скорости 5.0 фут/мин. для увеличения производительности, то сразу пропадёт вся другая работа. Мною найдено, скорость 2.0 фут/мин. отвечает желаемой для химической обработки. Это всё о времени обработки для сочетания тепловой и химической энергии.
Это — основные рекомендации, а так как всё связано со сборочными материалами, то они могут различаться в зависимости от продукта. Важно помнить, что нет поставщиков материалов, знающих точно, что Вы производите. Когда их перечни технических данных показывают рекомендованный профиль или применение, то это — лишь рекомендация. После отмывки сборок с несмываемым флюсом также важно осуществить деструктивный физический анализ. Понадобиться механически удалить несколько элементов для внимательно осмотра границы между площадкой и корпусом компонента. Это там, где будет оставаться большинство частиц флюса. Удаление нескольких квадратных элементов (QFN) из сборки и тестирование плат будет хорошим местом для начала. Рекомендую сфокусироваться на этих частях, так как они наиболее трудны для отмывки; если быть успешным, то остальное, наиболее вероятно, отмыто в линии.
Далее, очень рекомендуется использовать хроматографию на частях и площадках, чтобы определить количественно каждый ион, использованный в активаторе флюса. Необязательно увидеть остатки; они могут выглядеть прекрасно, но ещё иметь тонкую, невидимую невооружённым глазом плёнку или
Как и купальники: один размер не подойдёт для всех.
Eric Camden
******************************
Компания «БалтМедиа Партнёр» по дистрибьютерскому Соглашению с компанией «Emil Otto» помогает производителям электроники по внедрению и освоению на российском рынке широкого спектра флюсов, выпускаемых компанией: смываемые и несмываемые, концентраты, канифольные и органические, для свинцовой и бессвинцовой пайки,
По возможному сотрудничеству следует использовать следующий контакт:
Электронная почта: office@bmptek.ru
Тел. +7 (921) 895−14−22
Управляющий проекта — Алексей Леонов
