Флюс-гель Heraeus SURF-11

Heraeus Surf-11 — не требующий смывки флюс на водной основе с малым содержанием твёрдых веществ.

Может быть использован со стандартным обору-дованием для пайки волной. После предвари-тельного прогрева и оплавления остатки мини-мальны и неразличимы без увеличения. Surf-11 пригоден для применения при навесном монтаже в отверстия, при смешанном и поверхностном монтаже.

Отличительные особенности:

• не содержит испаряющихся органических соединений.
• Негорючий, благодаря водной основе.
• Из-за специально подобранного соотношения активаторов имеет очень широкий диапазон режимов обработки.
• Превосходное смачивание Sn/Pb, Ni-Au и пассивированных медных поверхностей.
• Остатки после пайки сухие, не липкие и невидмые невооруженным глазом.
• Внутрисхемный контроль может производиться без предварительной очистки.
• Годен для нанесения распылением и вспениванием.
• Флюс Surf-10, сходный по составу и с такой же активацией, как и у Surf-11, успешно прошел все тесты для безотмывочных флюсов, предписанные Главной Проверочной Лабораторией Siemens ZT ME 7 в Берлине.

Предельное количество флюса

Если основным требованием по чистоте является отсутствие ионных загрязнений, то предельное содержание флюса не должно превышать 30 мл/м².

После нанесения флюса вспениванием, рекомендуется удалить излишки с поверхности платы воздушным ножом перед началом предварительного прогрева. При правильно отрегулированном распылении излишки флюса не образуются.

Типичные параметры обработки

Surf-11 допускает очень широкий диапазон режимов обработки. Нанесение флюса: распылением и вспениванием.

Темпертура предварительноо погрева:

См. график прогрева.

Нижняя сторона печатной платы:

100-120°С на 20-40 с.

Следует стабильно достигать температуры ≥100°С (замеренной на нижней стороне печатной платы) при предварительном прогреве и удерживать её от 20 до 40 секунд (см. график прогрева для Surf-11).

Верхний предел температуры должен находиться в соответствии с производимой продукцией, например с максимальной температурой которую выдерживают отдельные компоненты.

Волна припоя может разбрызгиваться, если флюс был недостаточно хорошо просушен перед входом в зону пайки. Если это происходит, то требуется увеличить температуру предварительного прогрева или уменьшить скорость конвейера.

Пайка в среде азота

Если пайка производится в среде азота и смачиваемость хорошая, то флюс Surf-11 можно разбавить деионизированной водой (до 50%).

Оптимальная температура предварительного прогрева и другие вышеупомянутые параметры процесса зависят от: типа печатной платы и расположения элементов на ней, времени предварительного прогрева, температуры пайки, формы волны припоя, времени контакта с расплавленным припоем, скорости волны и т.д.

Удаление остатков

Флюс не требует отмывки и его остатки могут быть оставлены на плате. Если требуется, остатки могут быть удалены в системах отмывки водой, при этом нет опасности появления на поверхности белого налета.

Упаковка

По 3,785, 18,925 и 208,18 литра (1, 5 и 55 галлона).

Для ремонтных работ и для тестирования, Surf-11 выпускается также в аэрозольных баллонах B3, емкостью по 100 г.

Хранение

Хранить флюс в плотно закрытых емкостях, при комнатной температуре, избегая воздействия прямого солнечного света и высокой влажности.

Срок хранения: Не более 12 месяцев при комнатной температуре.

Перед применением обязательно убедитесь, что флюс прогрелся до комнатной температуры.

Surf-11 может наноситься распылением и вспениванием.

Нанесение распылением:

Разбавление

Surf-11 готовый к употреблению флюс.

Нанесение прямым распылением.

При нанесении прямым распылением нет необходимости в разведении, так как отсутствуют потери на испарение.

Нанесение центрифугированием

Возможно иногда понадобится добавление растворителя. Подробнее см. раздел «Проверка кислотности, Активность флюса слишком высокая — разбавление».

Нанесение вспениванием:

Размер отверстий вспенивателя

Предпочтительно использовать от 20 до 40 мкм. Это гарантирует что шапка пены будет густой и однородной.

Положение вспенивателя

Наилучшим положением будет положение вспенивателя на 3-4 см ниже уровня жидкого флюса, так чтобы поддерживать ровную шапку пены без провалов.

Пенообразующая способность

Воздух, пропущенный через мелкопористый вспениватель под давлением ~1 бар образует устойчивую шапку пены с постоянным размером пузырьков.

Сжатый воздух

Должен быть очищен от всех примесей, таких как масло и др., чтобы предотвратить загрязнение флюса и соответственно: увеличение неоднородности пены, снижение кислотного числа флюса, повышение уровня брака. Обязательна установка отдельного воздушного фильтра перед вспенивателем.

Разбавление

Surf-11 готовый к употреблению флюс.

Изредка может понадобиться добавление растворителя — см. раздел «Проверка кислотности».

Проверка кислотности: поглощение влаги

В процессе нанесения вспениванием и центрифугированием может происходить испарение воды, поэтому настоятельно рекомендуется регулярно производить проверку флюса на кислотность. Это будет гарантировать достаточный уровень активности флюса. Активность флюса зависит от карбоксиловых (без галоидов) кислотных активаторов, входящих в состав флюса в пределах 22 (±1,5 мг) KOH/г.

Активность слишком высокая

Surf-11 готовый к употреблению флюс.

После некоторого времени работы, концентрация флюса становится слишком высокой из-за постепенного испарения растворителя. Поэтому, основываясь на заданном уровне кислотности, необходимо производить разбавление деионизированной водой до соответствующего уровня (при нанесении вспениванием обычно добавляется ~20% воды ежедневно).

Активность слишком низкая

Если активность флюса становится слишком низкой, он должен быть удален и заменен свежим Surf-11.

Измерение кислотности

Для измерения уровня кислотности флюса может быть использован титрометрический набор фирмы Heraeus. Он включает в себя простые диаграммы, которые делают расчет необходимого количества растворителя очень простым.

Метод измерения кислотности известен как титрация.

Приблизительно 50 мл растворителя (деионизированная вода) следует налить в стеклянную титрационную колбу, затем добавить в него 2 мл тестируемого флюса и 2 капли индикатора (фенолфталеин). Этот индикатор бесцветный в кислой среде, розовый в нейтральной и красный в щелочной.

Затем из автоматической бюретки добавляется 0,1N раствор гидроксида калия по капле при одновременном перемешивании содержимого емкости покачиванием, пока цвет не изменится на устойчиво розовый.

Объем раствора гидрооксида калия (в мл) понадобившийся для получения нейтральной среды (устойчивый розовый цвет) считывается с автоматической бюретки. После тщательной промывки колбы весь процесс повторяется еще раз. Если показания отличаются более чем на 0,2 мл, измерение должно быть повторено. В результате используется средний результат показаний. Уровень кислотности флюса* и необходимое количество растворителя (деионизированной воды) может быть определено прямо из диаграмм, помещенных в описании к титрометрическому набору.

Идеальный уровень кислотности для Surf-11, как указано в его характеристиках, составляет 22 (±1,5 мг) KOH/г.

* Один мл 0,1 N раствора гидроксида калия содержит 5,6 мг KOH, что эквивалентно уровню кислотности 5,6. Кислотное число определяется как количество миллиграмм KOH необходимых для нейтрализации 1 грамма жидкого флюса.

Переход от одного типа флюса к другому

При нанесении распылением и вспениванием, если происходит смена используемого типа флюса на другой, важно чтобы емкость для флюса, распылитель или центрифуга, конвейер и держатели плат были очищены изопропиловым спиртом (если перед этим использовался флюс на спиртовой основе) или водой (если использовался флюс на водной основе). Перед тем как залить Surf-11 в емкость, она должна быть тщательно вымыта.

При вспенивании кроме этого:

Вспениватель должен быть замочен в растворителе и храниться в подходящем контейнере со спиртом или водой (см. выше) ночью или между заменами. Поры вспенивателя должны быть прочищены в растворителе сжатым воздухом в таком же режиме, как и при нормальной работе.