Флюсы способы удаления флюсов

Флюсы и газовые среды для пайки металлов

Остатки флюсов в виде продуктов реакций взаимодействия компонентов флюсов с основным металлом и припоем почти всегда присутствуют на поверхности паяного соединения.

Как правило, они ухудшают качество паяного соединения, портят внешний вид изделия, снижают коррозионную стойкость соединения.

Способы удаления остатков зависят от состава и свойств флюсов. В частности, продукты взаимодействия буры с окислами при остывании паяного соединения образуют стекловидную массу, прочно связанную с паяемой поверхностью.

Она практически не растворяется в воде и с трудом удаляется при механической зачистке. Эту стекловидную корку можно удалять обработкой в специальных растворах при нагреве, механическим путем (очистка пескоструйная или металлическими щетками) и, наконец, быстрым охлаждением изделия после пайки с целью создания напряжений на границе металл — шлаковая корка.

Последний способ далеко не всегда применим ввиду опасности возникновения трещин в шве.

Со стальных деталей, паянных медными или серебряными припоями, остатки боридных флюсов принято удалять обработкой деталей в растворе 10%-ной серной кислоты с добавлением 200 г на I л хромовой кислоты. Время обработки 10-15 мин при температуре раствора около 40 С.

Рекомендуется также промывка паяных изделий в водном растворе кислого сернокислого калия K2SO4 (10% -ный раствор).

Промывку ведут в течение 10-60 мин при температуре раствора 40-60°С. После очистки детали промывают в проточной воде и сушат на воздухе.

Флюсы № 209 и 284 не образуют стекловидных остатков и могут быть удалены кипячением в воде или горячем 10%-ном водном растворе лимонной кислоты.

О качестве отмывки остатков флюса можно судить по изменению электропроводности дистиллированной воды, находящейся в емкости, в которую погружено контролируемое изделие. Этот способ обеспечивает высокую чувствительность и объективность показаний.

Источник

Мыть или не мыть — вот в чем вопрос

До сих пор одной из самых спорных тем в производстве электроники остается вопрос отмывать остатки флюсов после пайки или не отмывать? Увеличение степени интеграции компонентов приводит к постоянному уменьшению зазоров под корпусами компонентов, использование современных флюсов для пайки с низким содержанием твердых веществ и на синтетической основе требуют применения высокотехнологичных, сложных и дорогостоящих процессов отмывки печатных узлов после пайки. Всегда ли не удаленные остатки флюса могут приводить к катастрофическим последствиям в процессе эксплуатации аппаратуры? На эти и многие другие вопросы мы постараемся дать ответ в настоящей статье.

Основная функция отмывки печатных узлов — удаление остатков флюса, которые в процессе эксплуатации электронной аппаратуры могут оказать негативное воздействие на надежность печатных узлов, препятствуют нанесению влагозащитных покрытий, затрудняют выполнение электрического контроля, а также ухудшают внешний вид изделий. В современной технологии сборки печатных узлов наибольшее распространение получили процессы с применением флюсов, не требующих отмывки после пайки. К таким флюсам в соот- ветствии с международным стандартом J-STD-004 относятся канифольные слабо активированные флюсы, флюсы с низким содержанием твердых веществ и флюсы на органической основе. Такие флюсы обычно не требуют удаления остатков после пайки при эксплуатации аппаратуры в нормальных климатических условиях, однако в некоторых случаях может возникать необходимость удаления остатков флюсов.

Остатки канифольных флюсов и флюсов с низким содержанием твердых веществ состоят из:

• канифоли или синтетических смол и их остаточных продуктов,
• активаторов и продуктов их реакции.

В качестве активаторов обычно используются органические кислоты и галогенные соединения. Последние обладают свойствами ионов. Остатки таких флюсов не удаляются водой или спиртом. Широко применяемая спирто-бензиновая смесь тоже обладает крайне низкой эффективностью — плохо удаляются остатки флюсов с низким содержанием твердых веществ, не удаляются ионные водорастворимые компоненты (остатки активаторов, минеральные соли, остатки травильных растворов и электролитов).

В процессе изготовления, хранения и сборки печатных плат на них остаются различные полярные и неполярные загрязнения, некоторые из них приведены ниже в таблице 1:

Типы загрязнений

Полярные

Неполярные

Соли гальванических растворов

Соли травильных растворов

Основные причины необходимости удаления остатков флюсов

Высокая температура. Остатки флюсов на основе природной химически обработанной канифоли или искусственных смол примерно до температуры 100°С являются хорошими изоляторами. Если происходит повышение температуры свыше 100°С, остатки флюса сначала размягчаются, а потом начинают плавиться оказывая диссоциирующее воздействие приводящее к образованию карбоксильных ионов. В результате возникающей ионизации изменяются электрические свойства, остатки флюса становятся проводником. Таким образом, возникает опасность возникновения повышенных токов утечки и коротких замыканий.

Рис. 1 Рост дендритов на поверхности паяного соединения

Повышенная влажность. Проблема понижения поверхностного сопротивления особое значение приобретает в современных условиях развития электроники по двум основным причинам:

1. Уменьшаются расстояния между проводниками,
2. Полупроводниковые компоненты развиваются от низко импедансных цепей к высоко импедансным, имея тенденцию к уменьшению потребляемой энергии. Поэтому, столь малые токи утечки как остатков флюсов 10–12 А, иногда оказывают существенное влияние на нарушение работы элементов логики. Токи утечки могут возникать за счет присутствия ионных компонентов. Однако, даже канифольные остатки флюса могут стать проводником при наличии тонкого слоя влаги. Влага в сочетании с диоксидом углерода, адсорбированным из воздуха формирует на поверхности канифоли карбоновую кислоту, которая имеет высокое содержание ионов.

Другие причины возникновения повышенных токов утечки. Токи утечки могут увеличиваться за счет появления в процессе пайки шариков припоя, остатков травильных растворов или солей припоя, возникающих в процессе изготовления печатных плат, а так же в случае роста металлических нитей. Металлические нити это волосоподобные кристаллы, которые растут спонтанно без приложения напряжения. Обычно нити растут на 0,01–10 мм в год и имеют диаметр в несколько микрон. Обычно тенденцию к образованию нитей имеют контактные площадки покрытые электрохимическим оловом.

Устранение подобных загрязнений достигается путем применения специализированного оборудования отмывки и эффективных промывочных жидкостей.

Дендриты. Дендриты тоже представляют собой металлические нити или кристаллы, которые растут на поверхности металла, но по электролитическому механизму (рис. 1). То есть для роста дендритов необходимо иметь электролит и напряжение. Скорость роста дендритов на катоде может достигать 0,1 мм в минуту. Аналогичный рост дендритов происходит и на аноде, но значительно медленнее. Рост дендритов наблюдается на проводниках с покрытием из серебра, меди, олово-свинца, золота, золото-палладия. Область роста дендритов ограничивается зоной поверхностного ионного загрязнения и наличием влаги.

Рис. 2 Отслоение влагозащитных покрытий с печатных плат с неудаленными остатками флюса

Влагозащитные покрытия. Для предохранения от воздействия влаги и агрессивных сред печатные узлы часто покрываются влагозащитными покрытиями. При этом особое внимание следует уделить совместимости влагозащитных материалов с остатками флюсов. Если остатки флюса не совместимы с влагозащитным покрытием, возможно ухудшение адгезии, отшелушивание и отслаивание влагозащитных покрытий (рис. 2). Важным параметром также является количество остатков флюса. Чем больше остатков флюса, тем выше вероятность возникновения дефектов влагозащитного покрытия.

Внешний вид изделия. Как правило, флюсы не требующие отмывки оставляют малозаметные остатки, незначительно ухудшающие внешний вид печатных узлов, тем не менее, в ряде случаев остатки флюсов приходится удалять по требованию заказчиков в косметических целях (рис. 3).

Рис. 3 Внешний вид паяных соединений с удаленными (А) и неудаленными (В)остатками флюса Высокое сопротивление контактов. Неудаленные остатки флюса могут покрывать тестовые площадки и контакты краевых разъемов (рис. 4). Так как канифоль и синтетические смолы при комнатной температуре являются хорошими изоляторами, тестовые точки могут иметь очень высокое сопротивление контактов, препятствуя обеспечению электрического контроля.
Рис. 4 Контакты,покрытые остатками флюса

Ручная пайка. Отечественные производители достаточно часто применяют жидкие «безотмывочные» флюсы, для ручной пайки полагая, что их остатки не требуют удаления. Однако, большинство жидких флюсов не требующих отмывки специально разработаны для машинной пайки волной припоя, только этот способ пайки гарантирует выгорание и разложение активаторов флюсов, не требуя обязательного удаления остатков после пайки.

Зачастую необходимость удаления остатков жидких флюсов при ручной пайке вызвана только частичным выгоранием активаторов. Флюс при ручной пайке, как правило, наносится кисточкой и попадает не только в места, подлежащие пайке, но и вокруг них на паяльную маску, соседние проводники и компоненты. Нагрев до температуры пайки производится локально, только в местах образования паяных соединений. Весь остальной флюс не подвергается термической обработке и сохраняет свою активность.

Воздействие остатков активаторов. Активаторы, входящие в состав флюса, содержат ионные соединения (галогены, соли и кислоты), которые в свою очередь могут вступать в реакцию с влагой, влияя на уменьшение поверхностного сопротивления. Несмотря на то, что остатки флюсов очень редко приводят к отказам в процессе работы, последствия коррозии могут быть очень серьезными (рис. 5). Наиболее распространенный механизм коррозии — электролитический. Электролитическая коррозия может возникать в двух случаях:

1. При наличии электрического поля и водной пленки между двумя смежными проводниками (рис. 6а),
2. На одиночных многослойных проводниках, например, при контакте двух разнородных металлов с разными потенциалами, например, медный проводник (+0,34 В), покрытый сплавом олово-свинец (-0,14 В). Так при наличии влаги и небольшого количества ионных компонентов возникает напряжение короткого замыкания и начинает протекать ток (рис. 6б).

Рис. 5 Последствия коррозии — разрушение проводника

Избежать электролитической коррозии возможно только в случае удаления всех следов влаги и ионных загрязнений с печатных узлов и обеспечив защиту от повторных загрязнений.

Класс аппаратуры. Влияет ли класс производимой аппаратуры на необходимость отмывки? Давайте попробуем ответить на этот вопрос. По надежности изделия электронной техники делится на три основных класса:

Класс 1 — Бытовая электроника: отмывка не требуется, так как изделия эксплуатируются в нормальных климатических условиях.

Класс 2 — Промышленная электроника — Необходимость отмывки зависит от условий эксплуатации изделий. При эксплуатации изделий, неподвергающихся влагозащите, в нормальных климатических условиях отмывка в большинстве случаев не требуется, однако в случае эксплуатации изделий в жестких климатических условиях, а также для высокочастотной электроники применение отмывки является оправданным. Кроме того требования отмывки остатков флюсов существенно зависят от типа (класса) используемого флюса.

Класс 3 — Спецтехника (военная, аэрокосмическая техника, системы жизнеобеспечения) — отмывка является обязательной.

Мыть или не мыть?

Мы рассмотрели лишь несколько основных причин необходимости удаления остатков флюса после пайки. Подводя итоги вышеперечисленным причинам можно утверждать, что для обеспечения максимальной надежности производимой электроники остатки флюса необходимо удалять. С другой стороны абсолютно очевидно, что процесс отмывки будет увеличивать себестоимость изделий. Следовательно, применение отмывки должно быть экономически оправданным. Поэтому,принимая решение о необходимости отмывки следует взвесить все доводы за и против: условия эксплуатации аппаратуры, требования по надежности и долговечности, затраты на обслуживание и ремонт производимой электроники, наличие необходимого оборудования для отмывки и контроля качества отмывки. Помните, что если Вы не можете организовать качественную отмывку, то ее лучше не проводить вообще, особенно при использовании «безотмывочных» флюсов.

Источник

Что делать при флюсе? Устраняем воспаление максимально быстро

Флюс или периостит – это крайне неприятное заболевание полости рта. Факторами возникновения флюса выступает травма десны, инфекция, постепенно разрушающийся от кариеса зуб, в котором уже уничтожен дентин под воздействием патогенных микроорганизмов.

Большинство людей попросту не обращаются к стоматологу при зубной боли, предпочитая применять обезболивающие препараты. Но это может привести к серьезному воспалению зуба и его дальнейшей потере!

Записаться на бесплатную консультацию

Виды флюса

Подобная патология характеризуется несколькими стадиями своего клинического развития. На первой стадии появляются незначительные болевые ощущения. Вторая стадия характеризуется припухлостью и покраснением десны в области попадания инфекции.

При третьей стадии появляется гной, повышается температура, заметно опухает щека и область десны. При четвертой стадии человек ощущает резкую пульсирующую боль, отек усиливается, может начаться обширный воспалительный процесс. Существуют следующие виды флюса:

Обыкновенный. Патологический процесс происходит без инфильтрации гноем надкостницы;

Фиброзный. При таком виде периостита воспаление переходит на ткани надкостницы;

Ортодогенный периостит. Болезнь проявляется в виде остеомиелита, который является серьезным осложнением, требующим оперативного удаления зуба;

Альбуминозный флюс. Хроническая патология, которая отличается вялым течением, субферильной температурой и нагноением.

Установить тип заболевания и назначить грамотное лечение может лишь стоматолог, но перед посещением надо обязательно купировать процесс.

Полоскание при флюсе

Растворы для полоскания оказывают регенерирующее и противовоспалительное действие на патологический очаг. Можно использовать раствор соды, который уменьшает боль и воспаление. Делать полоскание надо каждые два часа. Сода в объеме двух чайных ложек растворяется в 200 мл теплой воды и используется в течение всего дня.

Хорошую терапевтическую эффективность имеет раствор марганца. Он позволят уменьшать отеки, устраняя патогенные микроорганизмы. Можно применять препарат Ротокан, который включает в себя ромашку, тысячелистник и календулу. Для приготовления раствора в теплую воду достаточно добавить одну ложку Ротокана. Полоскать полость рта следует не менее 4-5 раз в день.

Также используются антисептические средства, такие как Хлоргекседин и Мирамистин. Их можно не растворять в воде. Достаточно делать орошения пораженной полости для того, чтобы снизить отеки, боль и воспаление. К средствам для полоскания, сходных по своему терапевтическому воздействию с Мирамистином и Хлоргексидином можно отнести еще Фурацилин, который продается в таблетках. Пары таблеток достаточно для приготовления 200 мл раствора для обработки полости рта.

Компрессы и примочки при периостите

Компрессы и примочки оказывают местное противовоспалительное и обеззараживающее действие, они уничтожают болезнетворные микробы и позволят избавиться от отека на слизистой. Можно применять препарат Димексид, который разводится с водой до достижения 20-30% концентрации. Компресс накладывается на область воспаления и держится около часа времени.

Также хорошо помогают примочки с содой. Пищевая сода разводится в объеме двух чайных ложек в 200 мл воды. Раствором можно смочить ватный диск или несколько слоев марли и затем приложить примочку к пораженному участку десны.

Хорошая терапевтическая эффективность наблюдается и при использовании солевых компрессов. Достаточно растворить пару чайных ложек в 100 мл теплой воды. Смоченный в растворе тампон из марли надо приложить к воспаленному участку и подержать между десной и щекой не менее получаса времени.

Противовоспалительные препараты и антибиотики

Использование антибиотиков помогает снять боль и купировать острый очаг воспаления. Можно применять такие антибиотики, как Трихопол, Линкомицин, Ципрофлоксацин, Флемоксин, Бисептол, Амоксиклав, Ципролет. Антибактериальные препараты нельзя использовать более пяти дней во избежание микробной устойчивости организма.

Для снижения отечности и покраснения дополнительно можно пропить Диазолин, Нимесил или Диклофенак, которые оказывают местное противовопалительное и противоотечное действие.

Гели и мази

Для местного применения используются мази. В частности, это мазь Вишневского, которая останавливает развитие гнойного процесса. Входящий в ее состав березовый деготь усиливает кровообращение тканей и ускоряет их естественную регенерацию.

Из современных гелей рекомендовано применять препарат Метрогил Дента, в состав которого входят антибактериальные компоненты в виде Хлоргексидина и Метронидазола.

Источник