Juotoskomponentit ovat olennainen osa elektroniikkaa. Juotos ei aina liity kunnolla komponentteihin, jotka voivat aiheuttaa huonoja juotosliitoksia, silloitettuja tappeja tai jopa yhtään liitosta. Juotospainojen ratkaisu on flux-aineen ja oikean lämpötilan käyttö.
Mikä on Flux?
Kun juotosaine sulaa ja muodostaa yhteyden kahden metallipinnan välillä, se muodostaa metallurgisen sidoksen kemiallisesti reagoimalla muiden metallipintojen kanssa. Hyvä sidos vaatii kaksi asiaa: juotos, joka on metallurgisesti yhteensopiva metallien kanssa, jotka ovat sidottuja, ja hyvät metallipinnat, jotka eivät sisällä oksideja, pölyä ja likaa, jotka estävät hyvät sidokset. Hiekka ja pöly voidaan helposti poistaa puhdistamalla tai estämällä hyvällä säilytystekniikalla. Oksidit tarvitsevat toisaalta toisen lähestymistavan.
Oksidit muodostuvat lähes kaikille metalleille, kun happi reagoi metallin kanssa. Raudan osalta hapettumista kutsutaan tavallisesti ruosteeksi, mutta se tapahtuu tina, alumiini, kupari, hopea ja melkein joka elektroniikassa käytettävä metalli. Oksidit tekevät juottamisen paljon vaikeammaksi tai jopa mahdottomaksi, mikä estää metallurgisen sidoksen juotoksella. Hapetus tapahtuu koko ajan, mutta tapahtuu paljon nopeammin korkeammissa lämpötiloissa, kuten juotettaessa Flux puhdistaa metallipintoja ja reagoi oksidikerroksen kanssa jättäen pinnan primediksi hyvälle juotositeelle. Fluidi pysyy metallin pinnalla juottamisen aikana, mikä estää ylimääräisten oksidien muodostumisen juotoksen suuren kuumuuden vuoksi. Juotteen tapaan on olemassa useita juotosmuotoja, joista jokaisella on avainkäyttö ja rajoitukset.
Vaihtelutyypit
Monissa sovelluksissa juotosjohdon ytimeen sisältyvä virtaus on riittävä. Kuitenkin on olemassa useita sovelluksia, joissa ylimääräinen vuo on äärimmäisen hyödyllinen, kuten pinta-asennus juottaminen ja jälkikäsittely. Kaikissa tapauksissa paras käyttövirta on vähiten hapan (vähiten aggressiivinen) vuo, joka vaikuttaa komponenttien oksidiin ja saa aikaan hyvän juotositeen.
Rosin Flux
Jotkut vanhimmista käytetyistä vuontamuodoista perustuvat mäntyhapon (puhdistettu ja puhdistettu) nimetty kolofoniin. Rosinfluxia käytetään edelleen nykyään, mutta se on tyypillisesti fluxien seos fluidin, sen suorituskyvyn ja ominaisuuksien optimoimiseksi. Ihanteellisesti virtaus kulkee helposti, varsinkin kun kuuma, poistaa nopeasti oksidit ja auttaa poistamaan vieraat hiukkaset juotettavan metallin pinnalta. Ruusun vuo hapotetaan nestemäisenä, mutta kun se jäähdytetään, siitä tulee kiinteä ja inertti. Koska kolofonivuo on inertti, kun se on kiinteä, se voidaan jättää PCB: lle vahingoittamatta piiriä, ellei piiri lämpenee siihen pisteeseen, jossa kolofoni voi muodostua nestemäiseksi ja alkaa syödä pois yhteydestä. Tästä syystä on aina hyvä politiikka poistaa hartsivuonot sijaitsevat PCB: stä. Lisäksi, jos käytetään conformaalipäällystettä tai PCB-kosmetiikka on tärkeä, virtausjäännös olisi poistettava. Rosinvuo voidaan poistaa alkoholilla.
Orgaaninen happovirta
Yksi yleisimmistä käytetyistä fuxseista on vesiliukoinen orgaaninen happo (OA). Yleisiä heikkoja happoja käytetään orgaanisen hapon virtauksen, kuten sitruunahappo, maitohappo ja steariinihappo, muun muassa. Heikot orgaaniset hapot yhdistetään liuottimiin, kuten isopropyylialkoholiin ja veteen. Orgaanisten happojen virtaukset ovat vahvempia hartsin virtauksille ja puhdistavat oksidit pois paljon nopeammin. Lisäksi orgaanisen hapon virtauksen vesiliukoinen luonne mahdollistaa PCB: n puhdistuksen helposti tavallisella vedellä (vain suojaavat komponentteja, jotka eivät saa koskea!). Orgaanisen happovirran puhdistaminen on välttämätöntä, koska jäännös on sähköä johtava ja vaikuttaa suuresti piirin toimintaan ja suorituskykyyn, ellei se aiheuta vahinkoa, jos piiri toimii ennen kuin virtausjäännös puhdistetaan.
Epäorgaaninen happovirta
Voimakkaampi vaihtoehto, että orgaaninen vuo on epäorgaaninen vuo, joka on tyypillisesti voimakkaiden happojen kuten hydrokloorihapon, sinkkikloridin ja ammoniumkloridin seos. Epäorgaanisen hapon virtaus kohdistuu kohti voimakkaampia metalleja, kuten kuparia, messinkiä ja ruostumatonta terästä. Epäorgaanisen hapon virtaus edellyttää täydellistä puhdistusta käytön jälkeen kaikkien syövyttävien jäännösten poistamiseksi pinnoilta, jotka heikentävät tai tuhoavat juotosliitoksen, jos se jää paikalleen. Epäorgaanisen hapon virtausta ei tule käyttää sähköiseen kokoonpanoon tai sähkötyöhön.
Juotospuhut
Savu ja savu, joka vapautuu juottamisen aikana, ei ole hyvä hengittää. Se sisältää useita kemiallisia yhdisteitä hapoista ja niiden reaktiosta oksidikerrosten kanssa. Juotoskaasuissa esiintyy usein yhdisteitä, kuten formaldehydiä, tolueenia, alkoholia ja happamia savuja. Nämä höyryt voivat johtaa astmaan ja lisätä epäherkkyyttä juotospuhalle. Juotoskaasujen syöpä- ja lyijyvaarat ovat hyvin alhaiset, koska juotoksen kiehumispiste on useita kertoja kuumempi kuin juoksevan aineen kiehumislämpötila ja juotoslämpötila. Suurin johtoriski on juotoksen käsittely. Ole erityisen varovainen, kun käytät juotetta, jossa keskitytään käsien pesuun ja vältetään syöminen, juominen ja tupakointi alueilla, joissa juotos estää juotoksen pääsyn kehoon.