🧹

1. Удаление оксидов

Удалите оксид меди (CuO, Cu₂O) с площадок печатной платы и поверхностей выводов компонентов, чтобы свежая реактивная медь подвергалась воздействию расплавленного припоя. Без этого шага припой не сможет смочить поверхность, что приведет к появлению дефектов, вызванных растеканием или несмачиванием-.

🛡️

2. Предотвращение повторного-окисления

После очистки поверхности флюс должен предотвратить повторное-окисление во время фазы нагрева (зона предварительного нагрева, 150–200 градусов), прежде чем припой расплавится. Активатор должен оставаться активным при температуре, пока носитель флюса испаряется.

⚡

3. Повышение смачиваемости припоя

Уменьшите поверхностное натяжение расплавленного припоя во время пика оплавления (230–260 градусов для сплавов SAC), чтобы он равномерно распределялся по контактной площадке и впитывал выводы компонентов, обеспечивая надежную геометрию галтели и прочность соединения.

✅

4. Безопасный и стабильный остаток (не-очищаемый)

After reflow, the residue must be electrically non-conductive (SIR >10⁸ Ом), не-агрессивно по отношению к меди и припою, устойчив к влажности- и физически стабилен при термоциклировании в течение всего срока службы собранного изделия.

🔬 Шаг 1: Термическое разложение оксида меди (230–260 градусов)

При пиковых температурах оплавления оксид меди подвергается частичному термическому восстановлению, что делает оксид более восприимчивым к координационной атаке:

4 CuO → 2 Cu₂O + O₂ (частично при 230–260 градусах)

🔬 Шаг 2: координация алканоламина с Cu²⁺ и Cu⁺.

Аминный азот и гидроксильный кислород алканоламина координируются с ионами меди на поверхности оксида, образуя растворимые комплексы меди-алканоламина. Это удаляет ионы меди из оксидной решетки, постепенно растворяя оксидную пленку. Реакция протекает быстро при 200–260 градусах даже для третичных аминов, нереакционноспособных при температуре окружающей среды -, тепловая энергия преодолевает активационный барьер, препятствующий реакции при комнатной температуре.

🔬 Шаг 3: Комплексное разложение и воздействие свежей меди

Растворимый комплекс меди-алканоламина мигрирует от поверхности металла. При максимальной температуре оплавления он разлагается - с выделением алканоламина (который частично улетучивается, особенно ДМЭА с температурой кипения 135 градусов), и только что открытая медная поверхность немедленно смачивается расплавленным припоем в результате реакции металлургического связывания.

DMEA - преимущество волатильности (BP 135 градусов)

• Начинает испаряться в зоне предварительного нагрева (150–200 градусов). - Активатор наиболее концентрируется на поверхности во время повышения температуры, затем уходит после-оплавления.
• Остаток после-оплавления имеет более низкое содержание ионов и лучшие характеристики SIR.
• Меньше запаха аминов в собранном изделии.
• Лучше всего для:паяльная паста SMT для оплавления; низкий-остаток, отсутствие-чистого флюса; аэрокосмическая и медицинская электроника, где минимальный остаток имеет решающее значение

DEAE - преимущество стабильности (точка давления 162 градуса)

• Остается в фазе жидкого флюса на протяжении большей части зоны предварительного нагрева - обеспечивает устойчивое удаление оксидов в более широком температурном диапазоне.
• Улучшенные характеристики на сильно окисленных или состаренных платах, требующих длительного времени пребывания флюса.
• Более стабилен при хранении концентрата флюса - меньше испарений из открытых флюсовых ванн.
• Лучше всего для:Флюс для селективной пайки; флюс для волновой пайки; трудно-припаиваемые-поверхности; общего-назначения без-чистого жидкого флюса

⚖️ Используйте минимальную эффективную концентрацию алканоламинов.

0,5–3,0% ДМЭА или ДЭАЭ по массе. Каждый дополнительный процент увеличивает активность удаления оксидов, но также увеличивает ионный потенциал остатка. Начните с малого и увеличивайте только в том случае, если эффективность смачивания целевого основания недостаточна.

🔗 Выбирайте со-органические кислоты, которые разлагаются при температуре оплавления.

Янтарная кислота, адипиновая кислота и глутаровая кислота должны декарбоксилироваться или разлагаться во время пика оплавления -, не оставляя остаточной кислоты для образования солей амина в остатке после-оплавления. Сопоставьте температуру кислотного разложения (обычно 200–265 градусов) с пиковой температурой оплавления.

🌊 Используйте не-гигроскопичную систему смол.

Канифоль природная (марка WW, WG) или модифицированная канифоль (гидрированная, полимеризованная) с низким влагопоглощением. Избегайте смол с чрезмерным содержанием свободной кислоты -, они способствуют образованию ионных остатков независимо от выбора аминного активатора.

🛡️ Добавьте бензотриазол (БТА) в качестве ингибитора поверхности меди.

БТА в концентрации 0,05–0,2 % образует на поверхности меди после оплавления защитный монослой, обеспечивающий длительную-защиту от коррозии во влажных условиях. Совместим как с DMEA, так и с DEAE при типичных концентрациях флюса.

🔥SMT оплавления (флюс для паяльной пасты)

Флюс смешивают с порошком припоя и наносят на контактные площадки печатной платы. Должен оставаться пригодным для печати в течение 8+ часов, не разрушаться до оплавления, не вызывать образования шариков припоя, активироваться в течение 60–90 секунд окна оплавления и оставлять минимальный не-липкий остаток.

Роль ДМЕА:0,5–1,5 % во флюсе паяльной пасты. Частичная летучесть при предварительном нагреве способствует уменьшению комкования припоя. Быстрая диффузия через матрицу флюса обеспечивает контакт с оксидными поверхностями до плавления припоя.

💧 Селективная пайка (жидкий флюс)

Наносится локально на выводы компонентов со сквозными отверстиями непосредственно перед фонтаном припоя или мини--волной. Должен быстро смачиваться (5–25 сП), проникать в сквозное отверстие, оставаться активным в течение 2–8 секунд контакта с припоем и не загрязнять соседние компоненты SMT.

Роль DEAE:1,0–2,5% в IPA или спиртовом носителе. Более высокое давление (162 градуса) предотвращает преждевременное испарение между нанесением флюса и контактом припоя (5–15 секунд). Устойчивая активность обеспечивает заполнение ствола даже на частично окисленных свинцовых поверхностях.

⚠️ Обращение с ДМЭА при использовании флюсов

• Температура вспышки 43 градуса (Flam. Liq. 3) - хранить вдали от источников воспламенения; требуется антистатическое дозирующее оборудование-
• ДМЭА испаряется из открытых контейнеров -, храните их плотно закрытыми; периодически проверяйте концентрацию во флюсовой ванне
• Концентраты флюсов на основе-IPA являются огнеопасными. - Требования к хранению класса 3 применяются к готовому-к-флюсу
• Хранение в холодильнике (5–10 градусов) продлевает срок хранения паяльной пасты, содержащей активатор DMEA.

⚠️ Обработка DEAE при использовании флюсов.

• Температура вспышки 60 градусов -, все еще пламя. Liq. 3, но более широкий запас прочности, чем DMEA
• Более низкое давление пара - более стабильно в открытых флюсовых ваннах; меньше дрейфа концентрации в течение производственной смены
• Совместим как с IPA, так и с гликолевыми эфирными растворителями-носителями.
• Срок хранения концентрата флюса на основе DEAE-: 12–18 месяцев в герметичных контейнерах из янтарного стекла или полиэтилена высокой плотности при комнатной температуре.

Вопрос. Какова типичная концентрация алканоламинов в коммерческом флюсе для паяльной пасты, который не требует очистки?

В типичной паяльной пасте, не требующей-очистки (содержание флюса примерно 10–15 % от общего веса пасты), алканоламиновый активатор обычно составляет 0,5–2,0 % от общего веса флюса -, что соответствует 0,05–0,30 % от общего веса пасты, или примерно 500–3000 частей на миллион. Для жидких флюсов для волновой и селективной пайки, разбавленных спиртовым носителем (обычно 2–5 % твердых частиц флюса в IPA), содержание алканоламина в готовом--флюсе, готовом к использованию, составляет 0,05–0,15 % по весу. Точная концентрация сбалансирована с уровнем ко-соактиватора органической кислоты (обычно 1–5% флюса), чтобы обеспечить адекватное удаление оксидов без ущерба для производительности SIR после-оплавления.

Вопрос: Могу ли я использовать DMEA или DEAE в составах флюсов,-содержащих галогениды (класс ORL1)?

Да, - оба полностью совместимы с составами флюсов,-содержащих галогениды. В слабо активированных флюсах,-содержащих галогениды, алканоламин обеспечивает основной механизм активации, тогда как небольшое количество галогенидного активатора (обычно 0,1–0,5%) обеспечивает агрессивное начальное разрушение оксида на трудно--паяемых поверхностях. Комбинация может обеспечить соответствие классификации IPC-J-STD-004 ORL1 с лучшим смачиванием окисленных поверхностей, чем составы, не содержащие галогенидов-по отдельности. Однако более высокое ионное содержание остатка требует более тщательного тестирования SIR, особенно во влажной среде.

Вопрос: Как флюс алканоламина действует на готовые печатные платы OSP (органический консервант для пайки)?

Флюсы на основе DMEA и DEAE-хорошо работают при первом-проходе координационной химии OSP -, разрушающей CuO под органическим покрытием. Второй-проход (переработка) OSP может быть более сложным, поскольку OSP мог частично ухудшиться во время первого цикла перекомпоновки. Для многопроходных плат OSP несколько более высокая концентрация алканоламина (1,5–2,5 % DEAE) или добавление слабого галогенидного активатора повышает надежность второго-прохода. Флюс на основе DMEA- несколько предпочтительнее для OSP, чем ENIG (химическое иммерсионное никелевое золото) из-за меньшего риска образования комплексов никеля при повышенной температуре.

Вопрос: Совместимы ли DMEA или DEAE с конформным покрытием, нанесенным поверх незачищенных остатков флюса?

Акриловые конформные покрытия обычно демонстрируют хорошую адгезию к остаткам флюса на основе ДМЭА-, поскольку остатки не-полярны и не-липки. Силиконовые покрытия могут иметь некоторые проблемы с адгезией к остаткам канифоли-. Самый безопасный подход для приложений,-критичных к безопасности (аэрокосмическая промышленность, медицина), — это очистка платы перед нанесением защитного покрытия, даже при использовании не-очищенного флюса. Если покрытие не имеет-чистых остатков, проверьте совместимость с вашей конкретной комбинацией флюс/покрытие, используя адгезию IPC-A-610 и испытание SIR в соответствии с вашим квалификационным протоколом.

Вопрос: Каков срок хранения ДМЭА и ДЭАЭ, поставляемых в качестве сырья для приготовления флюсов?

Срок годности как DMEA, так и DEAE составляет 24 месяца в правильно запечатанных контейнерах, хранящихся при температуре ниже 30 градусов и вдали от света, окислителей и сильных кислот. ДМЭА следует хранить в плотно закрытых контейнерах, поскольку давление его паров выше -. Частичное испарение из неплотно закрытой бочки приведет к увеличению концентрации и изменению точности рецептуры флюса. Проверьте концентрацию с помощью ГХ или титрования кислотно-основного-основания перед использованием, если продукт хранится более 12 месяцев. Оба продукта следует хранить в контейнерах из нержавеющей стали, полиэтилена высокой плотности или стеклянных контейнерах - избегайте использования медных, латунных и цинковых сплавов.