🧹

1. Uklanjanje oksida

Uklonite bakarni oksid (CuO, Cu₂O) sa PCB jastučića i olovnih površina komponenti tako da svježi, reaktivni bakar bude izložen rastopljenom lemu. Bez ovog koraka, lem ne može navlažiti površinu i rezultiraju defekti navlaženja ili ne-nekvašenja.

🛡️

2. Prevencija re-reoksidacije

Nakon čišćenja površine, fluks mora spriječiti re-oksidaciju tokom faze zagrijavanja (zona predgrijavanja, 150–200 stepeni) prije nego što se lem otopi. Aktivator mora ostati aktivan na temperaturi dok nosač toka isparava.

⚡

3. Promocija vlaženja lemom

Smanjite površinski napon rastopljenog lema tokom vrha povratnog toka (230-260 stepeni za SAC legure) tako da se ravnomerno raširi po jastučiću i navuče kablove komponenti, proizvodeći pouzdanu geometriju fileta i čvrstoću spoja.

✅

4. Siguran, stabilan ostatak (bez-čišćenja)

After reflow, the residue must be electrically non-conductive (SIR >10⁸ Ω), ne-korozivno za bakar i lem, stabilno na vlagu-i fizički stabilno pod termičkim ciklusima tokom radnog vijeka sastavljenog proizvoda.

🔬 Korak 1: Termička razgradnja bakarnog oksida (230-260 stepeni)

Na vršnim temperaturama povratnog toka, oksid bakra prolazi kroz djelomičnu termičku redukciju, čineći oksid podložnijim koordinacionom napadu:

4 CuO → 2 Cu₂O + O₂ (djelimično na 230–260 stepeni)

🔬 Korak 2: koordinacija alkanolamina sa Cu²⁺ i Cu⁺

Amin azot i hidroksilni kiseonik alkanolamina koordiniraju sa ionima bakra na površini oksida, formirajući rastvorljive komplekse bakra-alkanolamina. Ovo uklanja ione bakra iz oksidne rešetke, progresivno otapajući oksidni film. Reakcija se odvija brzo na 200-260 stepeni čak i za tercijarne amine koji nisu reaktivni na temperaturi okoline - toplotna energija prevazilazi aktivacionu barijeru koja sprečava reakciju na sobnoj temperaturi.

🔬 Korak 3: Složena razgradnja i izlaganje svježem bakru

Rastvorljivi bakar{0}}alkanolaminski kompleks migrira sa površine metala. Na vršnoj temperaturi povratnog toka, on se razgrađuje - oslobađajući alkanolamin (koji djelimično ispari, posebno DMEA sa bp 135 stepeni), a svježe izložena bakarna površina se odmah navlaži rastopljenim lemom kroz reakciju metalurškog vezivanja.

DMEA - prednost volatilnosti (bp 135 stepeni)

• Počinje da se ispari tokom zone predgrijavanja (150–200 stepeni) - aktivator je najviše koncentrisan na površini tokom temperaturne rampe, zatim napušta nakon-reflow
• Rezultirajući ostatak nakon-reflow ima niži ionski sadržaj i bolje SIR performanse
• Manje mirisa amina u sastavljenom proizvodu
• Najbolje za:SMT pasta za lemljenje reflow; nizak-ostatak bez-čistog fluksa; vazduhoplovnu i medicinsku elektroniku gde je minimalan ostatak kritičan

DEAE - prednost stabilnosti (bp 162 stepena)

• Ostaje u fazi tekućeg toka kroz veći dio zone predgrijavanja - kontinuirano uklanjanje oksida preko šireg temperaturnog prozora
• Bolje performanse na jako oksidiranim ili ostarjelim pločama koje zahtijevaju produženo vrijeme zadržavanja fluksa
• Stabilniji u skladištenju koncentrata fluksa - manje isparavanja iz otvorenih kupki fluksa
• Najbolje za:Selektivni fluks za lemljenje; talasni fluks za lemljenje; teško--površine za lemljenje; opšta{2}}namjena bez-toka čiste tekućine

⚖️ Koristite minimalnu efektivnu koncentraciju alkanolamina

0,5-3,0% DMEA ili DEAE po težini. Svaki dodatni postotak povećava aktivnost uklanjanja oksida, ali i povećava jonski potencijal ostataka. Počnite nisko i povećajte samo ako učinak vlaženja nije dovoljan na ciljnoj podlozi.

🔗 Odaberite ko-aktivatore organske kiseline koji se raspadaju na temperaturi povratnog toka

Jantarna kiselina, adipinska kiselina i glutarna kiselina moraju se dekarboksilirati ili razgraditi tokom vrha reflow - ne ostavljajući preostale kiseline za formiranje soli amina u ostatku nakon -reflow. Uskladite temperaturu razlaganja kiseline (obično 200–265 stepeni) sa vašom vršnom temperaturom reflow.

🌊 Koristite sistem ne-higroskopne smole

Prirodna kolofonija (WW, WG grade) ili modifikovana kolofonija (hidrogenizovana, polimerizovana) sa niskom apsorpcijom vlage. Izbjegavajte smole s prekomjernim sadržajem slobodne kiseline - koje doprinose ionskom ostatku bez obzira na izbor aktivatora amina.

🛡️ Dodajte benzotriazol (BTA) kao inhibitor površine bakra

BTA na 0,05–0,2% formira zaštitni monosloj na površini bakra nakon povratnog toka, pružajući dugotrajnu-zaštitu od korozije u vlažnim uslovima. Kompatibilan sa DMEA i DEAE pri tipičnim koncentracijama formulacije fluksa.

🔥 SMT reflow (fluks paste za lemljenje)

Fluks pomiješan s prahom za lemljenje i odštampan na PCB pločice. Mora ostati za štampanje 8+ sati, ne srušiti se prije ponovnog toka, ne uzrokovati formiranje kuglica lemljenja, aktivirati se u roku od 60-90 sekundi za ponovno postavljanje i ostaviti minimalan ne-neljepljivi ostatak.

DMEA uloga:0,5–1,5% u fluksu paste za lemljenje. Djelomična hlapljivost pri predgrijavanju doprinosi smanjenom kuglanju lema. Brza difuzija kroz matricu fluksa osigurava kontakt sa oksidnim površinama prije topljenja lema.

💧 Selektivno lemljenje (tečni fluks)

Primjenjuje se lokalno na odvode komponenti kroz{0}}rupe neposredno prije fontane za lemljenje ili mini{1}}talasa. Mora se brzo vlažiti (5–25 cP), prodrijeti kroz cijev kroz-otvor, ostati aktivan tokom 2–8 sekundi kontaktnog vremena za lemljenje i ne kontaminirati susjedne SMT komponente.

DEAE uloga:1,0–2,5% u IPA ili alkoholnom nosaču. Viši bp (162 stepena) sprečava prerano isparavanje između nanošenja fluksa i kontakta sa lemljenjem (5-15 sekundi). Trajna aktivnost osigurava punjenje cijevi čak i na djelomično oksidiranim olovnim površinama.

⚠️ Rukovanje DMEA u aplikacijama fluksa

• Tačka paljenja 43 stepena (zapaljen tečnost. 3) - čuvati dalje od izvora paljenja; Potrebna je antistatička oprema za doziranje
• DMEA isparava iz otvorenih kontejnera - držati dobro zatvorenim; povremeno provjeravati koncentraciju u kupki fluksa
• IPA-koncentrati fluksa su zapaljivi - Zahtjevi za skladištenje klase 3 primjenjuju se na fluks spreman-za{4}upotrebu
• Čuvanje u frižideru (5-10 stepeni) produžava rok trajanja paste za lemljenje koja sadrži DMEA aktivator

⚠️ DEAE rukovanje u aplikacijama fluksa

• Tačka paljenja 60 stepeni - i dalje plamen. Liq. 3, ali šira sigurnosna granica od DMEA
• Niži pritisak pare - stabilniji u otvorenim kupatilima fluksa; manji pomak koncentracije tokom proizvodne smjene
• Kompatibilan i sa IPA i sa otapalima za nosače glikol etera
• Rok trajanja koncentrata fluksa na bazi DEAE-: 12-18 mjeseci u zatvorenim staklenim ili HDPE posudama na sobnoj temperaturi

P: Koja je tipična koncentracija alkanolamina u komercijalnom fluksu bez-čiste paste za lemljenje?

U tipičnoj bez-čistoj pasti za lemljenje (sadržaj fluksa približno 10-15% ukupne težine paste), aktivator alkanolamina obično iznosi 0,5-2,0% ukupne mase fluksa - što odgovara 0,05-0,30% ukupne paste, ili otprilike 5000-30 ppm. Za tečne talase i tokove za selektivno lemljenje razrijeđene u alkoholnom nosaču (obično 2-5% fluksa čvrstih tvari u IPA), alkanolamin u fluksu spremnom-za-upotrebu iznosi 0,05-0,15% po težini. Precizna koncentracija je izbalansirana u odnosu na nivo ko-koaktivatora organske kiseline (obično 1-5% fluksa) kako bi se osiguralo adekvatno uklanjanje oksida bez ugrožavanja performansi SIR nakon{22}}reflow.

P: Mogu li koristiti DMEA ili DEAE u formulacijama fluksa koje sadrže halide- (klasa ORL1)?

Da, - oba su potpuno kompatibilna sa formulacijama fluksa koje sadrže halogenid-. U blago aktiviranim halidnim-tokovima, alkanolamin obezbjeđuje mehanizam za aktivaciju baze, dok mala količina halogenog aktivatora (obično 0,1-0,5%) obezbjeđuje agresivno početno razbijanje oksida na teško--površinama za lemljenje. Kombinacijom se može postići prolazak IPC-J-STD-004 ORL1 klasifikacije s boljim vlaženjem na oksidiranim površinama nego same formulacije bez halida-. Međutim, veći sadržaj jona u ostatku zahtijeva pažljivije SIR testiranje - posebno u vlažnim sredinama.

P: Kako alkanolamin fluks djeluje na OSP (organski konzervans lemljivosti) gotovim PCB-ima?

Tokovi zasnovani na DMEA i DEAE-dobro djeluju na prvi-prolazak OSP - koordinacionom kemijskom napadu CuO ispod organskog premaza. Drugi-prolazak (prerada) na OSP-u može biti izazovniji jer se OSP možda djelimično degradirao tokom prvog ciklusa prepravljanja. Za više-prolazne OSP ploče, nešto viša koncentracija alkanolamina (1,5–2,5% DEAE) ili dodatak slabog halogenog aktivatora poboljšava pouzdanost drugog-prolaska. Fluks zasnovan na DMEA-u malo je poželjniji za OSP u odnosu na ENIG (elektrobesko-nikl imersiono zlato) zbog manjeg rizika od kompleksiranja nikla na povišenoj temperaturi.

P: Da li je DMEA ili DEAE kompatibilan sa konformnim premazom koji se nanosi preko bez-ostatka čistog fluksa?

Akrilni konformni premazi općenito pokazuju dobru adheziju na ostatke fluksa na bazi DMEA- jer je talog ne-polaran i nije{2}}ljepljiv. Silikonski premazi mogu pokazati neke probleme s prianjanjem ostataka na bazi kolofonija-. Najsigurniji pristup za bezbjednosne{6}}kritične primjene (vazduhoplovstvo, medicina) je čišćenje ploče prije konformnog premaza čak i bez-nečistog fluksa. Ako premaz nema-čistog ostatka, provjerite kompatibilnost sa vašom specifičnom kombinacijom fluksa/premaza koristeći IPC-A-610 adheziju i SIR testiranje prema vašem kvalifikacionom protokolu.

P: Koji je rok trajanja DMEA i DEAE koji se isporučuju kao sirovine za formulaciju fluksa?

I DMEA i DEAE imaju rok trajanja od 24 mjeseca u dobro zatvorenim posudama pohranjenim na temperaturi ispod 30 stepeni i dalje od svjetlosti, oksidirajućih sredstava i jakih kiselina. DMEA treba skladištiti u dobro zatvorenim kontejnerima s obzirom na to da će njegov viši parni pritisak - djelomično isparavanje iz labavo zatvorenog bubnja povećati koncentraciju i promijeniti tačnost formulacije fluksa. Provjerite koncentraciju GC ili kiselinsko{5}}titracijom prije upotrebe ako se čuva duže od 12 mjeseci. Oba treba da se čuvaju u posudama od nerđajućeg čelika, HDPE ili stakla - izbegavajte legure bakra, mesinga i cinka.