Lut nie zawsze dobrze łączy się z komponentami, co skutkuje złym połączeniem lutowniczym, zmostkowaniem pinów lub brakiem połączenia. Aby rozwiązać te problemy, użyj topnika i odpowiedniej temperatury.
Co to jest strumień?
Gdy lut topi się i tworzy połączenie między dwiema metalowymi powierzchniami, tworzy metalurgiczne wiązanie poprzez reakcję chemiczną z innymi metalowymi powierzchniami. Dobra więź wymaga dwóch rzeczy:
- Lut, który jest metalurgicznie kompatybilny z łączonymi metalami.
- Dobre powierzchnie metalowe wolne od tlenków, kurzu i brudu, które uniemożliwiają dobre wiązanie.
Usuń brud i kurz, czyszcząc powierzchnie lub zapobiegaj im za pomocą dobrych technik przechowywania. Z drugiej strony tlenki wymagają innego podejścia.
Tlenki i topniki
Tlenki tworzą się na prawie wszystkich metalach, gdy tlen w powietrzu reaguje z metalem. W przypadku żelaza utlenianie jest powszechnie nazywane rdzą. Jednak utlenianie wpływa na cynę, aluminium, miedź, srebro i prawie każdy metal używany w elektronice. Tlenki utrudniają lub uniemożliwiają lutowanie, uniemożliwiając metalurgiczne połączenie ze lutem. Utlenianie dzieje się cały czas. Jednak dzieje się to szybciej w wyższych temperaturach - jak wtedy, gdy topnik do lutowania czyści powierzchnie metalowe i reaguje z warstwą tlenku, pozostawiając powierzchnię zagruntowaną dla dobrego połączenia lutowniczego.
Topnik pozostaje na powierzchni metalu podczas lutowania, co zapobiega tworzeniu się dodatkowych tlenków z powodu wysokiej temperatury procesu lutowania. Podobnie jak w przypadku lutowia, istnieje kilka rodzajów topników, z których każdy ma kluczowe zastosowania i pewne ograniczenia.
Rodzaje strumienia
W wielu zastosowaniach wystarczający jest topnik zawarty w rdzeniu drutu lutowniczego. Jednak dodatkowy topnik jest korzystny w niektórych scenariuszach, takich jak lutowanie powierzchniowe i rozlutowywanie. We wszystkich przypadkach najlepszym topnikiem do użycia jest najmniej kwaśny (najmniej agresywny) topnik, który będzie działał na tlenek na elementach i zapewni dobre połączenie lutownicze.
topnik do kalafonii
Niektóre z najstarszych typów topników są oparte na rafinowanym i oczyszczonym soku sosnowym, zwanym kalafonią. Topnik do kalafonii jest nadal używany, ale nowoczesny topnik do kalafonii łączy różne topniki, aby zoptymalizować swoje działanie.
Idealnie topnik łatwo przepływa, gdy jest gorący, szybko usuwa tlenki i pomaga usunąć obce cząstki z powierzchni lutowanego metalu. Topnik kalafonii jest kwaśny, gdy jest płynny. Kiedy ostygnie, staje się stały i obojętny. Ponieważ topnik kalafonii jest obojętny, gdy jest stały, można go pozostawić na płytce drukowanej bez uszkadzania obwodu, chyba że obwód nagrzeje się do punktu, w którym kalafonia może stać się płynna i zżerać połączenie.
Dobrą zasadą jest usuwanie pozostałości topnika kalafonii z PCB. Ponadto, jeśli zamierzasz nałożyć powłokę konforemną lub jeśli kosmetyki PCB są ważne, pozostałości topnika należy usunąć alkoholem.
topnik kwasu organicznego
Jednym z bardziej powszechnych topników jest topnik z rozpuszczalnym w wodzie kwasem organicznym. Zwykłe słabe kwasy są stosowane w strumieniach kwasów organicznych, w tym kwasu cytrynowego, mlekowego i stearynowego. Słabe kwasy organiczne są łączone z rozpuszczalnikami, takimi jak alkohol izopropylowy i woda.
Topniki z kwasem organicznym są silniejsze niż topniki z kalafonii i szybciej usuwają tlenki. Dodatkowo, rozpuszczalny w wodzie charakter topnika kwasu organicznego pozwala na łatwe czyszczenie PCB zwykłą wodą - wystarczy chronić komponenty, które nie powinny się zamoczyć. Ponieważ pozostałość OA przewodzi prąd elektryczny i wpływa na działanie i wydajność obwodu, usuń pozostałości topnika po zakończeniu lutowania.
topnik kwasu nieorganicznego
Topnik z kwasem nieorganicznym działa lepiej z mocniejszymi metalami, takimi jak miedź, mosiądz i stal nierdzewna. Jest to mieszanka mocniejszych kwasów, takich jak kwas solny, chlorek cynku i chlorek amonu. Topnik z kwasem nieorganicznym wymaga całkowitego oczyszczenia po użyciu w celu usunięcia korozyjnych pozostałości z powierzchni, które osłabiają lub niszczą spoiny lutowane, jeśli pozostaną na miejscu.
topnik z kwasem nieorganicznym nie powinien być używany do prac związanych z montażem elektronicznym lub pracami elektrycznymi.
Opy lutownicze
Dym i opary uwalniane podczas lutowania zawierają kilka związków chemicznych z kwasów i ich reakcję z warstwami tlenków. W oparach lutowniczych często występują inne związki, takie jak formaldehyd, toluen, alkohole i opary kwasowe. Opary te mogą prowadzić do astmy i zwiększonej wrażliwości na opary lutownicze. Zapewnij odpowiednią wentylację i, jeśli to konieczne, użyj respiratora.
Zagrożenie rakiem i ołowiem w przypadku oparów lutowniczych jest niskie, ponieważ temperatura wrzenia lutowia jest kilkakrotnie wyższa niż temperatura wrzenia topnika i temperatura topnienia lutowia. Największym ryzykiem ołowiu jest obsługa lutowia. Należy zachować ostrożność podczas używania lutowia, koncentrując się na myciu rąk i unikaniu jedzenia, picia i palenia w miejscach, w których lutowie są lutowane, aby zapobiec przedostawaniu się cząstek lutowia do ciała.
