ЗАПОБІГАННЯ ЕЛЕКТРОХІМІЧНОГО ЗАБРУДНЕННЯ В ПРОЦЕСІ РЕМОНТУ

25.05.2023 |

Надмірне використання флюсу та неправильне очищення плати є поширеними причинами електрохімічного забруднення в процесі ремонту.

Процес ручного ремонту та переробки часто вислизає від уваги інженерів оскільки не потребує використання складного обладнання чи будь-яких складних технологій. Більшість монтажників, які працюють з ручними паяльниками, дуже досвідчені в тому, що вони роблять, і з їхніми навичками це здається легкою роботою. На жаль, електрохімічне забруднення зазвичай не видно, доки воно не переросте в критичну несправність. У повсякденній практиці, якщо проблеми, які виникають, пов’язані із забрудненням, корозією або витоком енергії, перше, на що слід звернути увагу, – це процес ручного ремонту: у восьми випадках із десяти – ось де проблеми!

Ручне паяння вимагає врахування вимог, які відрізняються від інших процесів, і варто детально описати ці відмінності, щоб зрозуміти важливість вибору матеріалу та його правильного використання.

Логічною відправною точкою є розгляд самого паяння дроту. Флюс, який утворює серцевину дроту для припою, зазвичай містить велику кількість смоли або каніфолі та є твердим при кімнатній температурі, але має нижчу температуру плавлення, ніж сам навколишній сплав. Коли наконечник паяльника та припій стикаються, флюс розріджується та поширюється на компонент, що обробляється. Потім сам припій розріджується, і за лічені секунди утворюється паяне з’єднання. Оскільки флюс спочатку потрібно нагріти, щоб він вийшов з сердечника дроту, існує дуже невеликий ризик перенесення неактивного флюсу на заготівку. Сам процес і матеріали просто роблять це малоймовірним. Той факт, що флюс також містить високий відсоток смоли/каніфолі по відношенню до об’єму створюваного з’єднання, також сприяє безпеці.

При перевірці матеріалів для ремонту та доопрацювання перше, що потрібно зробити, це видалити всі пляшки з флюсом. Це незмінно зустрічає протест з боку операторів, і це цілком зрозуміло: використання рідкого флюсу допомагає оператору виконувати свою роботу двома способами:

  • більша кількість активатора полегшує змочування,
  • рідина утворює тепловий міст між металевим жалом і зоною пайки і передає тепло від жала до деталі. Обидві функції підвищують ефективність і швидкість пайки, тому легко зрозуміти, чому рідкий флюс такий популярний.

Так в чому ж проблема?

Багато флюсів, які не очищаються, потребують впливу тепла, щоб зробити їх інертними. При пайці хвилею припою, зазвичай забезпечується достатній вплив тепла. Однак у разі повторної обробки або вибіркового паяння точкове джерело тепла може бути недостатнім для хімічного руйнування активаторів флюсу, які залишаються активними, що створює ризик для надійності системи. Навіть найбільш точно нанесений рідкий флюс може поширюватися від 1 до 2 мм за межі місця нанесення і потрапляти, наприклад, під елементи, тим самим відсікаючи будь-який вплив тепла.

Рідкий флюс, який використовується для ручного ремонту, часто розливають у пляшки з більших контейнерів, що містять флюс, який використовується для селективного та хвильового паяння. Якщо це так, ми рекомендуємо припинити цю практику. Постачальники флюсу розробляють продукцію з індивідуальними властивостями. Якщо ви не хочете потім займатися змиванням флюсу, краще використовувати флюс у вигляді рідини або пасти, призначений для спеціальної обробки, тобто той, що не потребує тривалого термічного впливу. Однак найкраще використовувати тільки флюс, який міститься в серцевині дроту для пайки. Оператори повинні повністю розуміти, що використання надмірних кількостей або неправильного флюсу може поставити під загрозу надійність їхньої роботи.

Проблема з IPA

Навіть якщо дріт і флюс безпечні та сумісні, наявність залишків флюсу є естетичною проблемою. Це особливо вірно для роботи EMS, оскільки залишки (часто неправильно!) сприймаються як показник якості друкованої плати. На типовому верстаку, як правило, поруч із пляшкою флюсу, стоїть схожа на вигляд пляшка ізопропілового спирту (IPA), який використовується для видалення залишків флюсу. Це ще одна можливість створити електрохімічне забруднення. IPA є поганим розчинником для залишків припою, тому його, як правило, не слід використовувати для цього.

Залишки флюсу тестуються як система відповідно до вимог стандарту IPC J-STD-004/A/B. Однак, коли залишки флюсу обробляються IPA, вони перестають бути матеріалом, який спочатку перевірявся, і, як наслідок, електрохімічні властивості отриманого частково очищеного залишку не можуть бути підтверджені. Що ще гірше, залишки можуть поєднуватися з іншими іонними молекулами, що вивільняються IPA, у результаті чого утворюється невизначений окремий продукт. Крім того, тампони, тканини та щітки, які використовуються для очищення друкованих плат, схильні до перехресного забруднення, що робить очищення флюсів, які не потребують очищення, більш ризикованим, ніж можна очікувати. Випробування показали, що частково очищені флюси , які не потребують очищення, мають нижче значення питомого опору, ніж флюси, які залишилися без змін. Якщо точкове очищення флюсу абсолютно необхідне, проконсультуйтеся з виробником флюсу та визначте, яку хімію рекомендовано використовувати для цієї мети. Розчинники, призначені для видалення певного флюсу, можуть коштувати дорожче, але є ефективнішою та безпечнішою альтернативою лише незначно ефективного IPA.

Правильний інструмент, використаний неправильно, може завдати більше шкоди, ніж неправильний інструмент. Плата, зібрана в процесі без очищення, є чистою лише на найбруднішій стадії всього процесу. Якщо ви не очищаєте друковану плату, переконайтеся в ретельності підбору матеріалів та їх правильного використання.

За матеріалами сайту https://tek.info.pl