Основной девиз технологов — «лучшее — враг хорошего». Замена одних технологических материалов для монтажа на другие, пусть даже очень хорошие, может привести к непредсказуемым последствиям. Однако даже самые консервативные технологи, попробовавшие применить паяльные материалы ЗАО «Изагри», подтвердят, что это того стоит. В чем же их секрет?
- высочайший контроль качества как в процессе производства, так и после него;
- наличие всех необходимых сертификатов;
- бесперебойность поставок: поставка со склада или с минимальными сроками;
- цены не зависят от колебания курсов валют;
- расширенный срок службы, 3 года.
Ассортимент паяльных материалов
Одна из причин консервативности технологов — необходимость обеспечивать совместимость различных химических препаратов при замене одного звена в цепи. Поэтому каждое производство стремится выбрать одного производителя для большинства технологических процессов, от флюсования до отмывки. Поэтому важно подчеркнуть, что ЗАО «Изагри» выпускает весь спектр паяльных материалов: паяльные пасты, припои, спецсплавы, флюсы, отмывочные жидкости, материалы для ручного и автоматизированного монтажа, в различных упаковках и тарах.
Сегодня мы остановимся только на одной линейке продукции — флюсах.
Флюсы
Нанесение флюса — это не просто подготовительный момент пайки, это заложение фундамента ее качества и прочности паяного узла. Поэтому выбор флюса — это важнейший момент в технологическом процессе любого производства.
С одной стороны, флюс обеспечивает хорошую смачиваемость места пайки, снижая поверхностное натяжение и давая жидкому припою легко растекаться, с другой стороны, он защищает металлы от возникновения оксидных пленок.
Основные требования, которые должны выполнять флюсы, следующие:
- химически не взаимодействовать с припоем;
- качественно очищать поверхность основного металла и припоя от присутствующих на них окислов
- защищать паяемое соединение от воздействия окружающей среды во время пайки;
- температура плавления флюса должна быть ниже температуры плавления припоя;
- способствовать смачиванию поверхности основного металла расплавленным припоем;
- сохранять свойства и не менять своего состава от нагрева при пайке;
- не вызывать сильной коррозии паяного соединения и не выделять при нагреве ядовитых газов.
Особые требования предъявляются к минимальному количеству остатков флюса после пайки, поскольку это гарантирует хорошую косметику печатной платы и качественное проведение дальнейших испытаний на наличие дефектов при пайке компонентов.
Чтобы вступать в реакцию с припоем флюс должен иметь кислотные свойства при температуре пайки. Например, канифоль при комнатной температуре совершенно нейтральна, а только при нагревании проявляются ее кислотные свойства. Поэтому бескислотных флюсов не бывает, бывают флюсы с разной кислотной активностью. И чем выше эта активность, тем лучше растворяются оксидные пленки, и тем ниже безопасность остатков флюса. Поэтому подбор флюса — это всегда компромисс между его активностью и безопасностью остатков.
Классификация флюсов одна и самых обширных, поскольку критериев выбора достаточно много. В зависимости от основы флюса, они подразделяются на канифольные (RO), синтетические (RE) или органические (OR).
По остаткам пайки их различают на водорастворимые и требующие смывки.
По активности — на флюсы высокой, средней и низкой активности.
По содержанию галогенидов — галогенсодержащие и безгалоидные (менее 0.05%).
По форме — пастообразные, гелеобразные и жидкие.
Жидкие флюсы
Жидкие паяльные флюсы широко применяются при пайке волной, двойной волной припоя и селективной пайке, используемых в технологиях монтажа компонентов в отверстия или смешанного монтажа.
Качество жидкого флюса определяется такими параметрами, как растекаемость флюса, коррозионное воздействие остатков флюса и изменение поверхностного сопротивления изоляции после пайки (SIR). Их описывает стандарт J-STD-004B RU.
Органические флюсы Изагри представлены сериями ФР544 и ФР529. Они изготавливаются из органических активаторов и растворителей, которые под действием высоких температур пайки испаряются вместе с растворителем. Отсюда минимальные остатки после пайки, которые легко смываются водой или в процессе отмывки, а также полная инертность остатков флюса после пайки волной.
ФР544 — это водосмываемый флюс (Water cLean) на спиртовой основе, он предназначен для пайки по никелю, стали и поверхностям с плохой паяемостью, поскольку имеет высокую активность. Однако его остатки обладают высокой коррозионной активностью и требуют обязательного удаления после пайки методом смывки деионизированной водой или отмывочной жидкостью ОФ-1.
ФР544 обеспечивает хорошую смачиваемость и заполнение отверстий при поверхностном монтаже. Он позволяет снизить риск возникновения перемычек и разбрызгивания припоя, что делает флюс наиболее функционально пригодным в поверхностном монтаже. Флюсы выпускаются с высокой активностью (ФР544-1) и низкой (ФР544-3).
Недостатком органических флюсов является их низкая температурная стойкость и стабильность, что требует более узкого окна технологического процесса пайки. Для решения этой проблемы Изагри предлагает безотмывочный флюс на водной основе ФВ529 (No-Clean). Здесь носителем активных компонентов вместо спиртов становится вода. Вода отличается тем, что она лучше спирта разлагает кислотные активаторы флюса (те, которые используются для производства именно жидких флюсов), а значит делает флюс более эффективным и повышает качество пайки.
Особенность данного флюса — возможность использования его как композицию, термически стабильную в широком диапазоне температур при процессе пайки. Благодаря высокой степени смачивания слой наносимого флюса является достаточно тонким и однородным, что позволяет снизить расход флюса в процессе пайки. Как и в случае с ФР544, флюсы выпускаются с разной активностью: низкой (ФВ529-3), средней (ФВ529-2) и высокой (ФВ529-1).
Отметим, что для ФР544 рекомендуется смывка, а ФВ529 является безотмывочным (но для хорошей косметики рекомендуется отмывать любые флюсы). Кроме того, оба флюса предназначены для работы как со свинцовыми, так и бессвинцовыми припоями.
Нанесение жидких флюсов осуществляется методом пенного флюсования, распылением или погружением в емкость с флюсом. Таким образом, они пригодны для всех типов пайки: пайкой волной припоя, селективной, а также ручной. При ручной пайке необходимо нанести флюс, дать ему подсохнуть, чтобы избежать кипения при пайке, и паять не более 2 с на каждое соединение. Т.к. при ручной пайке не происходит полного нагрева флюса, а значит все активные вещества не испаряются, то после пайки остатки флюса необходимо смыть.
Клейкие гель-флюсы
Самая популярная серия флюсов — канифольные клейкие флюс-гели. Они имеют высокую клейкость и обеспечивают хорошую фиксацию компонента при пайке. Кроме того, флюс-гели значительно эффективней передают тепло, чем органические флюсы. В ассортименте Изагри это серия ФРК525. Такие флюсы идеально подходят для пайки электронных компонентов и полупроводников в ЧИП и BGA/PGA корпусах, всех чип резисторов, конденсаторов, индуктивностей и т.д. Канифольные флюс-гели удобны еще и тем, что время пайки с ними не ограничено, в отличие от органических флюсов, которые при высоких температурах быстро теряют свои кислотные свойства.
Флюсы выпускаются в шприцах-дозаторах и баночках по 30 и 100 мл. Наносится гель непосредственно на место пайки путем выдавливания из шприца или вручную, а также с использованием пневмадозатора. Затем место пайки нагревается до расплавления припоя.
Для правильного выбора флюс-геля неоходимо учитывать степень его клейкости и активности.
ФРК525-3К — флюсы водоотмываемые (аналоги Amtech LF-4300/4300-TF). Модель ФРК525-3К-3 имеет более низкую вязкость, а ФРК525-3К-10 — это универсальный флюс.
ФРК525-2А и ФРК525-3А — несмываемые флюсы для поверхностного монтажа (No-clean).
Для отмывки любых флюсов можно использовать отмывочные жидкости ОФ-1 и ОФ-2 (аналоги ZESTRON FA+).
Названия флюсов новы для пользователя, однако разобраться в них достаточно просто, если запомнить принцип их наименования:
ФР — флюс органический, содержит различные растворители.
ФРК — флюс на канифольной основе.
ФВ — флюс на водной основе.
Все флюсы Изагри безгалоидные. Как известно, галогенные соединения обладают свойствами ионов и трудно удаляются с поверхности платы. Эффективную отмывку всех типов загрязнений могут обеспечить только промывочные жидкости.
Отмывочные жидкости
ОФ — Применяется для смывания остатков канифольных, органических, синтетических флюсов. Они позволяю отмывать все типы загрязнений, возникающих в процессе изготовления и сборки печатных плат, и другие неионные загрязнения (смолы, масла, жиры, воски, битумы).
Отмывочные жидкости выпускаются в двух модификациях: водорастворимый концентрат ОФ-1 и раствор ОФ-2. Концентрат рекомендуется растворять 1:5.
Жидкости ОФ могут использоваться для любых типов отмывки:
- отмывка погружением,
- отмывка волной,
- отмывка щеткой,
- отмывка пульверизатором,
- центробежная отмывка,
- ультразвуковая отмывка.