🧹

1. Видалення оксиду

Видаліть оксид міді (CuO, Cu₂O) з контактних площадок друкованої плати та свинцевих поверхонь компонентів, щоб свіжа реактивна мідь була піддана впливу розплавленого припою. Без цього кроку припій не зможе змочити поверхню, що призведе до дефектів зволоження чи не-змочування.

🛡️

2. Запобігання повторному -окисленню

Після очищення поверхні флюс повинен запобігти повторному -окисленню під час фази нагрівання (зона попереднього нагрівання, 150–200 градусів), перш ніж припій розплавиться. Активатор повинен залишатися активним при температурі, поки флюс випаровується.

⚡

3. Стимулювання змочування припою

Зменште поверхневий натяг розплавленого припою під час піку оплавлення (230–260 градусів для сплавів SAC), щоб він рівномірно розподілявся по площадці та втягував виводи компонентів, створюючи надійну геометрію галтеля та міцність з’єднання.

✅

4. Безпечний, стабільний залишок (не-чистий)

After reflow, the residue must be electrically non-conductive (SIR >10⁸ Ω), не-корозійний для міді та припою, вологий-стабільний і фізично стабільний під час термічних циклів протягом терміну служби зібраного продукту.

🔬 Крок 1: Термічне розкладання оксиду міді (230–260 градусів)

При пікових температурах оплавлення оксид міді зазнає часткового термічного відновлення, що робить оксид більш сприйнятливим до координаційної атаки:

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

🔬 Крок 2: координація алканоламіну з Cu²⁺ і Cu⁺

Азот аміну та гідроксильний кисень алканоламіну координуються з іонами міді на поверхні оксиду, утворюючи розчинні комплекси міді-алканоламіну. Це видаляє іони міді з оксидної решітки, поступово розчиняючи оксидну плівку. Реакція протікає швидко при 200–260 градусах навіть для третинних амінів, які не є реакційноздатними за температури навколишнього середовища - теплова енергія долає бар’єр активації, який перешкоджає реакції за кімнатної температури.

🔬 Крок 3: Комплексне розкладання та експозиція свіжої міді

Розчинний комплекс алканоламіну-міді мігрує з поверхні металу. При максимальній температурі оплавлення він розкладається -, вивільняючи алканоламін (який частково випаровується, зокрема DMEA з температурою кипіння 135 градусів), і щойно відкрита мідна поверхня негайно змочується розплавленим припоєм через реакцію металургійного зв’язування.

DMEA - перевага волатильності (bp 135 градусів)

• Починає випаровуватися під час зони попереднього нагрівання (150–200 градусів) - активатор найбільше концентрується на поверхні під час підвищення температури, потім залишає після-оплавлення
• Отриманий після-залишок оплавлення має нижчий вміст іонів і кращі показники SIR
• Менше амінного запаху в зібраному виробі
• Найкраще для:SMT паяльна паста оплавлення; низький-залишок без-чистого флюсу; аерокосмічної та медичної електроніки, де мінімальний рівень залишків є критичним

DEAE - перевага стабільності (bp 162 градуси)

• Залишається у фазі рідкого потоку протягом більшої частини зони попереднього нагрівання - безперервне видалення оксиду в ширшому температурному вікні
• Краща продуктивність на сильно окислених або зістарених плитах, що вимагають подовженого часу перебування флюсу
• Більш стабільний при зберіганні концентрату флюсу - менше випаровування з відкритих ванн флюсу
• Найкраще для:Флюс селективного паяння; флюс для пайки хвилею; складно--паяти поверхні; загального-не-чистого рідкого флюсу

⚖️ Використовуйте мінімально ефективну концентрацію алканоламіну

0,5–3,0% DMEA або DEAE за вагою. Кожен додатковий відсоток збільшує активність видалення оксиду, але також збільшує залишковий іонний потенціал. Почніть з низького рівня та збільшуйте, лише якщо ефективність зволоження є недостатньою на цільовій основі.

🔗 Вибирайте ко-активатори органічних кислот, які розкладаються за температури оплавлення

Бурштинова кислота, адипінова кислота та глутарова кислота повинні декарбоксилюватися або розкладатися під час піку оплавлення -, не залишаючи залишкової кислоти для утворення солі аміну в залишку після-оплавлення. Підберіть температуру кислотного розкладання (зазвичай 200–265 градусів) до максимальної температури оплавлення.

🌊 Використовуйте не-гігроскопічну смолу

Каніфоль натуральна (марки WW, WG) або модифікована каніфоль (гідрогенізована, полімеризована) з низьким вологопоглинанням. Уникайте смол із надмірним вмістом вільної кислоти - вони сприяють утворенню іонних залишків незалежно від вибору амінного активатора.

🛡️ Додайте бензотриазол (БТА) як інгібітор поверхні міді

BTA у концентрації 0,05–0,2 % утворює захисний моношар на поверхні міді після оплавлення, забезпечуючи довготривалий-захист від корозії у вологих умовах. Сумісний як з DMEA, так і з DEAE у типових концентраціях флюсу.

🔥 SMT оплавлення (флюс паяльної пасти)

Флюс, змішаний з порошком припою та надрукований на друкованих платах. Має залишатися придатним для друку протягом 8+ годин, не згортатися перед оплавленням, не спричиняти утворення кульок припою, активуватися протягом 60–90 секундного вікна оплавлення та залишати мінімальний не-липкий залишок.

Роль DMEA:0,5–1,5% у флюсі паяльної пасти. Часткова летючість при попередньому нагріванні сприяє зменшенню утворення кульок припою. Швидка дифузія через флюсову матрицю забезпечує контакт з оксидними поверхнями перед розплавленням припою.

💧 Вибіркове паяння (рідкий флюс)

Застосовується локально до проводів компонентів із наскрізними-отвірами безпосередньо перед фонтаном припою або міні-хвилею. Повинен швидко змочуватися (5–25 cP), проникати через -ствол із наскрізним отвором, залишатися активним протягом 2–8 секунд контакту з припоєм і не забруднювати сусідні компоненти SMT.

Роль DEAE:1,0–2,5% в IPA або спиртовому носії. Вищий тиск (162 градуси) запобігає передчасному випаровуванню між нанесенням флюсу та контактом з припоєм (5–15 секунд). Постійна активність забезпечує заповнення стовбура навіть на частково окислених свинцевих поверхнях.

⚠️ Обробка DMEA у програмах flux

• Температура спалаху 43 градуси (Flam. Liq. 3) - зберігати подалі від джерел займання; потрібне анти-дозуюче обладнання
• DMEA випаровується з відкритих контейнерів - зберігати щільно закритими; періодично перевіряйте концентрацію у ванні флюсу
• Концентрати флюсу на основі IPA- є легкозаймистими - До готового-до-флюсу застосовуються вимоги щодо зберігання класу 3
• Зберігання в холодильнику (5–10 градусів) подовжує термін придатності паяльної пасти, що містить активатор DMEA

⚠️ Обробка DEAE у програмах з потоком

• Температура спалаху 60 градусів - все ще Flam. Liq. 3, але більший запас безпеки, ніж DMEA
• Нижчий тиск пари - більш стабільний у відкритих флюсових ваннах; менший дрейф концентрації протягом виробничої зміни
• Сумісний як з розчинниками-носіями IPA, так і з гліколевим ефіром
• Термін придатності концентрату флюсу на основі DEAE-: 12–18 місяців у герметичних контейнерах із темного скла або HDPE при кімнатній температурі

З: Яка типова концентрація алканоламіну в комерційній не{0}}чистій паяльній пасті?

У типовій не-чистій паяльній пасті (вміст флюсу приблизно 10–15% від загальної ваги пасти) активатор алканоламін зазвичай становить 0,5–2,0% від загальної ваги флюсу -, що відповідає 0,05–0,30% від загальної маси пасти, або приблизно 500–3000 частин на мільйон. Для флюсів рідкої хвилі та селективного паяльного флюсу, розведеного в спиртовому носії (зазвичай 2–5% твердих речовин флюсу в IPA), алканоламін у готовому--флюсі становить 0,05–0,15% за вагою. Точна концентрація збалансована з рівнем ко-активатора органічної кислоти (зазвичай 1–5% флюсу), щоб забезпечити належне видалення оксиду без шкоди для ефективності SIR після-оплавлення.

З: Чи можна використовувати DMEA або DEAE у складах флюсу,-що містять галогеніди (клас ORL1)?

Так - обидва повністю сумісні з галоїдними-складами флюсу. У помірно активованих флюсах, що містять-галогеніди, алканоламін забезпечує основний механізм активації, тоді як невелика кількість галогенідного активатора (зазвичай 0,1–0,5%) забезпечує агресивне початкове руйнування оксиду на важко{6}}-паяних поверхнях. Ця комбінація може відповідати класифікації IPC-J-STD-004 ORL1 із кращим зволоженням окислених поверхонь, ніж склади без галогенів-окремо. Однак вищий вміст іонів у залишку вимагає більш ретельного тестування SIR, особливо у вологому середовищі.

Питання: Як флюс алканоламіну працює на готових друкованих платах OSP (органічний консервант для паяння)?

Флюси на основі DMEA та DEAE- добре працюють на-OSP першого проходу - координаційна хімія атакує CuO під органічним покриттям. Другий-прохід (переробка) OSP може бути більш складним, оскільки OSP може частково погіршитися під час першого циклу оплавлення. Для багато-плат OSP дещо вища концентрація алканоламіну (1,5–2,5% DEAE) або додавання слабкого галоїдного активатора підвищує надійність другого-проходу. Флюс на основі DMEA-дещо кращий для OSP над ENIG (безелектричне нікелеве іммерсійне золото) через менший ризик комплексоутворення нікелю при високій температурі.

З: Чи DMEA або DEAE сумісні з конформним покриттям, нанесеним на не-чистий залишок флюсу?

Акрилові конформні покриття зазвичай демонструють хорошу адгезію до залишків флюсу на основі DMEA-, оскільки залишки не-полярні та не-липкі. Силіконові покриття можуть мати деякі проблеми з адгезією із залишками каніфолі-. Найбезпечнішим підходом для-важливих до безпеки застосувань (аерокосмічна, медична) є очищення плати перед нанесенням конформного покриття, навіть не-чистим флюсом. Якщо покриття наноситься без-чистого залишку, перевірте сумісність із вашою конкретною комбінацією флюс/покриття за допомогою тестування на адгезію IPC-A-610 і SIR згідно з вашим кваліфікаційним протоколом.

З: Який термін придатності DMEA та DEAE, що постачаються як сировина для формулювання флюсу?

І DMEA, і DEAE мають термін придатності 24 місяці в належним чином закритих контейнерах, які зберігаються при температурі нижче 30 градусів і подалі від світла, окислювачів і сильних кислот. DMEA слід зберігати в щільно закритих контейнерах, враховуючи його вищий тиск пари - часткове випаровування з нещільно закритої бочки збільшить концентрацію та змінить точність складу флюсу. Перевірте концентрацію за допомогою ГХ або кислотно-титрування перед використанням, якщо зберігався більше 12 місяців. Обидва слід зберігати в контейнерах із нержавіючої сталі, HDPE або скла - уникайте сплавів міді, латуні та цинку.