von Timothy O'Neill
Obwohl die Rework-Bank in der Elektronikfertigung eine wichtige Rolle spielt, wird ihre Sauberkeit von Ingenieuren oft übersehen, weil es hier keine auffälligen Maschinen gibt und sie als einfach erscheint. Geschulte Handlötmitarbeiter, die ihre Aufgaben tüchtig erledigen, können die Aufsichtsbehörden in falscher Sicherheit wiegen, zumal elektrochemische Verunreinigungen in dieser Umgebung keine Rolle spielen.
Tatsächlich lassen sich aber acht von zehn Problemen im Zusammenhang mit Verunreinigungen auf die Rework-Bank zurückführen. Dieser Artikel befasst sich mit der Frage, wie diese Verunreinigungen entstehen und wie sie vermieden werden können, indem gängige Produkte und Werkzeuge in der Rework-Bank-Umgebung untersucht werden.
Verständnis von Lötdraht und Flussmittelkern
Lötdraht ist wahrscheinlich das häufigste Material, das man auf dem Reparaturarbeitsplatz findet. Er besteht aus einer festen Legierung mit einem Flussmittelkern, der in der Regel aus einem hohen Anteil an Harz/Rosin besteht. Wenn die Spitze des Lötkolbens mit dem Lötdraht in Berührung kommt, verflüssigt sich das Flussmittel und breitet sich auf dem Werkstück aus. Dieser Prozess wird durch die niedrigere Schmelztemperatur des Flussmittels im Vergleich zur Lotlegierung erleichtert.
Einer der Hauptvorteile von Lötdraht mit Flussmittelkern ist das geringe Risiko der Übertragung von nicht aktiviertem Flussmittel, was ihn zu einem unwahrscheinlichen Verursacher von Verunreinigungen macht. Da die Flussmittelseele erhitzt werden muss, um die Drahtseele zu entleeren, ist es schwierig, dass nicht aktiviertes Flussmittel auf das Werkstück übertragen wird. Die Kombination aus dem Lötprozess und den verwendeten Materialien minimiert die Wahrscheinlichkeit, dass unerwünschte Flussmittelrückstände eingebracht werden.
Die Fallstricke bei der Verwendung von Flüssigflussmitteln
Flüssiges Flussmittel bietet mehrere Vorteile beim Löten, darunter eine bessere Benetzung und die Schaffung einer Wärmebrücke zwischen der Lötkolbenspitze und dem zu lötenden Bereich. Diese Eigenschaften verbessern die Lötleistung und -geschwindigkeit und machen Flüssigflussmittel zu einer wünschenswerten Option für viele Anwender an der Rework-Bank.
Viele No-Clean-Flüssigflussmittel müssen jedoch ausreichend Wärme ausgesetzt werden, um sie zu inertisieren. Während dies bei Vollwellenlötanwendungen in der Regel gewährleistet ist, sind Nacharbeiten oder Punkt-zu-Punkt-Selektivlötungen oft auf lokale Wärmequellen angewiesen, die möglicherweise nicht ausreichen, um die Flussmittelaktivatoren vollständig zu zersetzen.
Ein weiteres Problem mit flüssigem Flussmittel ist seine Tendenz, sich während des Lötvorgangs über den vorgesehenen Bereich hinaus auszubreiten. Diese Ausbreitung kann dazu führen, dass das Flussmittel die Bauteile erreicht und vor der Hitzeeinwirkung abschirmt, was ein ordnungsgemäßes Löten verhindert und möglicherweise zu Zuverlässigkeitsproblemen führt.
In einigen Fällen wird das Flussmittel, das in den Tischflaschen verwendet wird, aus der gleichen Quelle bezogen wie das Flussmittel, das beim Wellenlöten verwendet wird. Dies ist nicht ratsam. Es ist wichtig, anwendungsspezifische Formeln zu verwenden, die für die Nacharbeit entwickelt wurden und keine Hitze für eine "no clean"-Klassifizierung erfordern. Alternativ kann es eine sicherere Option sein, sich ausschließlich auf den Flussmittelkern zu verlassen, der im Drahtlot enthalten ist.
Umgang mit Flussmittelrückständen und ästhetischen Aspekten
Selbst wenn die verwendeten Drähte und Flussmittel sicher und verträglich sind, können sie nach dem Löten genügend Flussmittelrückstände hinterlassen, um ästhetische Probleme zu verursachen. Diese Rückstände beeinflussen oft die wahrgenommene Qualität der Leiterplatte (PCB). Obwohl sie keine wirkliche Auswirkung auf die tatsächliche Qualität haben, lohnt es sich, sie zu minimieren, um Reklamationen zu vermeiden.
Isopropylalkohol (IPA) wird üblicherweise zur Reinigung von Flussmittelrückständen verwendet. Wenn jedoch Flussmittelrückstände IPA ausgesetzt werden, können sich ihre elektrochemischen Eigenschaften verändern. Diese chemische Wechselwirkung kann zur Bildung eines undefinierten dritten Produkts mit unvorhersehbaren Eigenschaften führen. Auch die Reinigungswerkzeuge selbst, wie Tupfer, Wischtücher und Bürsten, können eine Kreuzkontamination verursachen.
Studien haben gezeigt, dass teilweise gereinigte No-Clean-Flussmittel im Vergleich zu unveränderten Flussmitteln niedrigere Widerstandswerte aufweisen. Wenn die Entfernung von Flussmittelrückständen für Sie wichtig ist, sollten Sie sich bei Ihrem Flussmittelhersteller nach der empfohlenen Reinigungschemie erkundigen, die auf die spezielle Aufgabe der Flussmittelentfernung zugeschnitten ist. Spezielle Lösungsmittel, die für die Entfernung von Flussmittelrückständen entwickelt wurden, sind zwar teurer, bieten aber eine wirksamere und sicherere Alternative zu dem nur bedingt wirksamen IPA.
Erhöhte Standards für Nacharbeitsbänke
Die Auswahl der richtigen Werkzeuge und Produkte und deren korrekte Verwendung sind von entscheidender Bedeutung, um elektrochemische Verunreinigungen an der Rework-Bank zu vermeiden. Indem Sie die Unterschiede zwischen Materialien und Prozessen kennen, die Verwendung ungeeigneter Flussmittel vermeiden und geeignete Reinigungsverfahren anwenden, können Sie die Zuverlässigkeit und Qualität Ihrer Arbeit an der Reparaturwerkbank sicherstellen.
Ursprünglich veröffentlicht in Versammlung der Schaltkreise am 31. Mai 2024.
