O que é Fluxo, por que e como limpar o fluxo do PCB

Na fabricação de eletrônicos (EMS), fabricação e reparo de PCBA, o termo fluxo não é estranho. É uma parte vital do processo de soldagem, garantindo a criação de dispositivos eletrônicos confiáveis e de alta qualidade. Este artigo aprofunda-se nas complexidades do fluxo, seus tipos e a importância de sua remoção das PCBs. Além disso, fornece um guia abrangente sobre como limpar o fluxo das PCBs de forma eficaz.

O que é Flux

Fluxo é um agente químico amplamente reconhecido na indústria elétrica, particularmente na montagem e soldagem de PCBs. É crucial para estabelecer conexões elétricas sólidas através de processos de soldagem.

A função principal do fluxo é preparar a superfície para a soldagem eliminando todos os contaminantes. Metais expostos ao ar naturalmente formam uma camada de óxido, que pode impedir a formação de juntas de solda perfeitas. O fluxo combate esse problema corroendo a película de óxido, expondo o metal para melhor molhamento. Isso permite que o metal fundido flua e se assente de forma uniforme sobre a superfície, garantindo uma junta durável.

Além de suas propriedades de limpeza, o fluxo também atua como uma camada protetora para as superfícies metálicas contra a desoxidização, fenômeno que ocorre durante a soldagem. Esse papel protetor melhora o processo de soldagem ao alterar a tensão superficial do solda quente.

O fluxo é derivado de matérias-primas e de um reator, formando um agente que facilita o molhamento do solda ao remover impurezas do metal. Ele contém produtos químicos e aditivos que inibem a corrosão, mas auxiliam o processo de soldagem. Dependendo de seu uso, o fluxo pode estar em pasta, sólido ou líquido.

No entanto, a aplicação do fluxo, seja em pasta ou isoladamente, deixa resíduos nas placas. Esses resíduos podem degradar gradualmente os componentes, levando a uma PCB danificada ao longo do tempo. Podem causar gravação ou inibição nas placas de circuito impresso, obscurecendo outros componentes elétricos. Portanto, é essencial limpar esses resíduos para evitar inibição e gravação de fios nas PCBs, além de impedir a obstrução de outros componentes elétricos.

Tipos de Fluxo

O fluxo é um componente crucial no processo de soldagem, e ele vem em vários tipos, cada um com suas propriedades e aplicações únicas. Aqui estão os principais tipos de fluxo que você encontrará na montagem de PCBs.

Fluxo de Resina

Este tipo de fluxo é derivado de resina natural extraída de árvores de pinho. Ele é subdividido em três subcategorias.

Fluxo de Resina ®

Este é usado em superfícies limpas e não deixa resíduos após a soldagem.

Fluxo de Resina Moderadamente Ativado (RMA)

Este fluxo contém ativadores que limpam terras revestidas de solda e terminações de componentes, permitindo que o solda fundido molhe as áreas ao redor.

Fluxo de Resina Ativado (RA)

Este é o mais ativo dos fluxos de resina e deixa uma quantidade significativa de resíduos após o processo de soldagem.

Flux Sem Limpeza

Como o nome sugere, esse tipo de fluxo não requer limpeza após o processo de soldagem. Ele foi projetado para deixar resíduos mínimos e inofensivos que não afetarão a funcionalidade ou longevidade da PCB.

Fluxo Solúvel em Água (Fluxo de Ácido Orgânico)

Este fluxo contém resina misturada com materiais orgânicos. Possui boa atividade de fluxo e fornece excelentes resultados de soldagem. Pode limpar óxidos e impurezas, preparando a superfície de soldagem. No entanto, pode causar contaminação na placa de circuito impresso se não for limpo corretamente.

Cada tipo de fluxo tem suas vantagens e usos específicos, portanto, a escolha depende dos requisitos do processo de soldagem. Todos os tipos de fluxo deixam algum tipo de resíduo que, se não for devidamente limpo, pode levar a problemas potenciais como corrosão ou curtos elétricos. Portanto, a remoção adequada do fluxo é uma etapa crítica na fabricação e manutenção de PCBs.

Por que remover fluxo do PCB

O fluxo é uma parte integral do processo de soldagem, auxiliando na remoção de filmes de óxido e melhorando a molhabilidade do solda. No entanto, os resíduos deixados pelo fluxo podem levar a vários problemas que podem comprometer o desempenho e a longevidade da PCB.

Aqui estão algumas razões pelas quais é crucial remover o fluxo da PCB.

Melhore a Confiabilidade da PCB

A confiabilidade de uma PCB é significativamente influenciada por sua limpeza. Resíduos de fluxo podem levar a problemas como crescimento de dendritos, curtos, migração eletroquímica e vazamentos parasitas. Essas questões podem comprometer a funcionalidade e o desempenho da placa, levando a falhas potenciais. Portanto, limpar os resíduos de fluxo do seu circuito é uma etapa crítica para manter sua confiabilidade.

Prevenir Corrosão

Resíduos de fluxo são ácidos e podem atrair umidade do ar ao redor. Isso pode levar à formação de uma solução ácida que pode corroer os componentes da PCB ao longo do tempo. A corrosão pode danificar componentes sensíveis e levar à falha da PCB. Portanto, remover o fluxo é uma maneira confiável de prevenir corrosão.

Melhorar a Aparência Estética

A aparência visual de uma PCB é um reflexo da qualidade do trabalho realizado pelo fabricante. Resíduos de fluxo podem deixar um resíduo com aparência gordurosa na PCB, o que pode levantar dúvidas sobre a qualidade do trabalho. Limpar os resíduos de fluxo pode melhorar a aparência da PCB e aumentar a percepção de qualidade.

Evitar Problemas de Aderência com Revestimento Conformal

O revestimento conformal é uma medida de proteção usada para prevenir corrosão. No entanto, se resíduos de fluxo forem deixados na PCB antes do processo de revestimento, isso pode impedir a aderência adequada do revestimento. Isso pode levar ao levantamento e descascamento do revestimento, permitindo que a umidade do ar se misture com o resíduo e forme um ácido corrosivo.

Prevenir Crescimento Dendrito

O resíduo de fluxo contém íons que podem formar uma cadeia, conhecida como dendrita, quando entram em contato com o ar. Dendrites são condutivos e podem causar vazamento de corrente ou curto-circuito. Embora o fluxo sem limpeza contenha materiais iônicos mínimos, que são consumidos quando a mudança é ativada, ainda é importante limpar a PCB se o fluxo não for ativado.

É igualmente importante garantir que todos os vestígios de fluxo sejam removidos da PCB após a soldagem. Isso ajuda a manter a confiabilidade e o desempenho da PCB, prevenir corrosão, melhorar sua aparência estética e evitar problemas potenciais com revestimento conformal e crescimento de dendrites.

Como Limpar Fluxo da PCB

Limpar o fluxo de uma PCB é uma etapa crucial no processo de soldagem. O resíduo deixado pelo fluxo pode causar corrosão e criar dendritos, partículas iônicas ligadas entre si entre os pontos de contato, o que pode causar vazamento de corrente e até curto-circuito na placa.

Portanto, é essencial remover o fluxo de forma eficaz e eficiente. Aqui estão alguns métodos para limpar fluxo de uma PCB.

Usando uma escova de dentes e álcool isopropílico

Um dos métodos mais simples para limpar fluxo de uma PCB envolve o uso de uma escova de dentes e álcool isopropílico. Veja como fazer:

• Mergulhe uma escova de dentes limpa em uma solução de álcool isopropílico ou acetona.
• Dê alguns toques na escova para remover o excesso de solução solvente.
• Esfregue suavemente o fluxo na PCB com a escova molhada. O álcool isopropílico ou acetona dissolverá o fluxo. Tenha cuidado para não aplicar muita pressão, pois isso pode quebrar os pontos soldados.
• Repita este passo se necessário até que todo o fluxo seja removido.
• Depois que todo o fluxo for removido, limpe a área agora limpa com um pano seco. Limpe a escova de dentes em água destilada. Deixe a placa de circuito impresso secar um pouco e, em seguida, sopre qualquer poeira de fluxo restante com ar comprimido.

Usando uma escova de ácido

Uma escova de ácido também pode ser usada para limpar fluxo de uma PCB. Aqui está o procedimento:

• Corte a escova de ácido para angulá-la, deixando as cerdas mais curtas de um lado e mais longas do outro. O lado mais curto deve ser usado para esfregar, enquanto o lado mais longo deve remover o fluxo de lugares de difícil acesso.
• Molhe a escova na solução solvente e esfregue suavemente o resíduo de fluxo na placa. Você também pode molhar diretamente a área de fluxo.
• Limpe a área para secar o excesso de solvente. O álcool isopropílico evaporará em segundos, então você não precisa se preocupar em secar excessivamente a placa.

Usando Poly Clens

Poly Clens é um produto especificamente desenvolvido para limpar o fluxo das PCBs. Veja como usá-lo:

• Coloque uma quantidade suficiente de solução Poly Clens em um recipiente.
• Submerja a placa montada na solução enquanto mexe suavemente por cerca de 30 segundos.
• Enxágue a placa de circuito com água destilada assim que o fluxo for removido.
• Seque a PCB com uma pistola de calor.

Este método é simples, pois você não precisa esfregar nada com uma escova. A solução Poly Clens fará todo o trabalho por você.

Limpeza Ultrassônica

A limpeza ultrassônica é outro método que pode ser usado para limpar fluxo de uma PCB. A oscilação de alta frequência das ondas ultrassônicas produz um efeito de cavitação. A onda de choque de alta intensidade produzida pelo efeito de cavitação pode separar a sujeira nos pontos de solda e nas fissuras finas, acelerando o processo de dissolução dessa sujeira pelo fluido de limpeza.

Limpar o fluxo das suas PCBs é tão importante quanto finalizar o trabalho de soldagem. Embora alguns possam reclamar de como a limpeza é desagradável, os métodos compartilhados neste guia são mais do que suficientes para dar à sua PCB um acabamento brilhante.