Cos'è il flusso nella saldatura?

Al mio primo tentativo di saldatura, ho concluso che era estremamente difficile e che avrei dovuto esercitarmi per anni prima di poterne acquisire la padronanza. Tutto ciò che avevo era un saldatore da 60 watt con manico in legno, regalo di mio padre, e una lega per saldatura al 70%. In seguito, ho scoperto che alcuni materiali, oltre al saldatore e al filo per saldatura, avrebbero reso la saldatura molto più entusiasmante per me. Uno di questi materiali è flusso di saldatura.

In questo articolo risponderemo a tutte le vostre domande sul flusso di saldatura e su come utilizzarlo per migliorare la vostra esperienza di saldatura e di assemblaggio di PCB.

Cos'è Flusso?

Flusso di saldatura

Il flusso è una sostanza chimica utilizzata nel processo di saldatura. Il suo compito principale è quello di rimuovere l'ossido o qualsiasi impurità dalla superficie metallica da saldare. Sebbene sia disponibile in diverse consistenze e mezzi, tra cui pasta, liquido e secco, tra la cavità della lega di saldatura e persino sul PCB o sulla superficie della scheda di rame da saldare, il suo scopo rimane lo stesso.

La conduttività elettrica è maggiore e la giunzione è più resistente quando la superficie saldata è priva di impurità. Questo è un altro motivo per cui l'uso del flussante nel processo di saldatura è fondamentale. Inoltre, la presenza di flussante su un PCB o su una superficie metallica previene l'ulteriore formazione di ossidi, rendendolo fondamentale per la conservazione di un PCB o di qualsiasi scheda in rame.       

Diversi tipi di flusso e applicazioni

Quando un ingegnere o un tecnico medio pensa al flusso, pensa a una sostanza gelatinosa o pastosa utilizzata nella saldatura. Tuttavia, in realtà, il flusso utilizzato nella saldatura ha generalmente tre classificazioni principali: flusso di colofonia (tipo R), flusso no-clean e flusso idrosolubile (acquoso).

Flusso di colofonia: Il tipo di flusso più comune utilizzato nell'industria elettronica è la colofonia, ricavata da resina naturale o linfa di pino. I flussi a base di colofonia, in particolare i tipi R e RMA (colaofonia non attivata e leggermente attivata), non sono in alcun modo corrosivi quando non sono attivi e si attivano solo quando viene applicato calore. La loro natura non corrosiva, quando non attivati, li rende adatti all'uso nella maggior parte dei processi di assemblaggio di PCB e non necessitano di essere rimossi dalla scheda dopo l'applicazione.

Esiste anche il flusso di colofonia attivata (tipo RA), che deve essere rimosso dalla scheda prima dell'uso. Il tipo RA contiene sostanze chimiche più forti per una rimozione più efficace degli ossidi e, se non pulito, può causare corrosione nel circuito in cui viene utilizzato.

Flusso non pulito: Se utilizzato durante il processo di saldatura o dissaldatura, il flusso no-clean lascia solo un piccolo residuo. Il residuo non è corrosivo e non è pericoloso per i PCB. Viene utilizzato principalmente nell'elettronica moderna e ha dimostrato la sua efficacia nel corso degli anni. Rimuove efficacemente ossidi e impurità, garantisce saldature resistenti ed elimina la necessità di ulteriori pulizie dopo la saldatura o l'assemblaggio del PCB.

Sebbene il residuo lasciato dal flusso no-clean sia minimo, potrebbe essere appiccicoso, attirare polvere e altre impurità e causare corrosione o cortocircuiti sul PCB.

Flusso solubile in acqua (acquoso): Il flusso idrosolubile ha una maggiore concentrazione di acido organico ed è estremamente efficace per la rimozione di ossidi e impurità. Uno svantaggio è che non può essere lasciato sulla scheda. Deve essere pulito immediatamente dopo l'applicazione, altrimenti la scheda e i componenti su di essa subiranno corrosione. Tuttavia, pulire un flusso idrosolubile da una scheda è piuttosto semplice, poiché il flusso è reso solubile in acqua e può essere rimosso adeguatamente risciacquandolo con acqua.

A cosa serve il flusso per saldatura?

Il flusso di saldatura è una sostanza chimica creata per preparare la superficie metallica da saldare per una saldatura efficace, e lo fa:

· Rimuovono ogni strato di ossido formatosi sulla superficie quando esposto all'aria. Nel tempo, quando il metallo viene esposto ad aria secca o umida, subisce un processo di ossidazione e metalli come il rame iniziano a cambiare colore a causa dello strato di ossido formatosi. Questo strato di ossido impedisce alla lega di saldatura fusa di rimanere attaccata se non viene rimosso correttamente.

· Pulizia della superficie metallica rimuovendo altre impurità come olio, polvere, sporcizia e altri contaminanti.

· Riduce la tensione superficiale tra la lega per saldatura e la superficie metallica, consentendo di conseguenza alla lega per saldatura di distribuirsi facilmente e di rimanere sulla superficie metallica.

Qual è lo scopo del flusso nella saldatura?

Il flusso di saldatura svolge un ruolo fondamentale per ottenere una saldatura pulita ed efficace. Ma come si ottiene questo risultato se si limita a rimuovere le impurità? Di seguito sono riportati alcuni dei motivi per cui l'uso della saldatura o dell'assemblaggio di PCB è importante.

· Rimuovendo impurità e contaminanti, il flusso migliora la connettività elettrica tra la saldatura e la superficie metallica. 

· Una superficie metallica pulita favorisce un legame forte quando si applica la saldatura, assicurando una connessione affidabile e duratura nell'assemblaggio dei PCB.

· Durante la saldatura manuale, l'applicazione del flusso facilita lo scorrimento della lega nel punto in cui viene utilizzata, rendendo di conseguenza il processo più semplice e veloce.

· L'applicazione del flusso prima della dissaldatura aiuta la saldatura a sciogliersi più velocemente, riducendo l'impatto del calore sul componente da dissaldare.

· Il flusso di saldatura aiuta anche a mantenere la punta saldante pulita e priva di ossido. Questo riduce il tempo necessario per la pulizia della punta e facilita una saldatura rapida e senza stress.

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Come usare il flusso di saldatura

L'uso del flussante dipende da diversi fattori, come la tecnica utilizzata o le dimensioni del componente da saldare. Sebbene la maggior parte delle saldature disponibili in elettronica contenga un flussante incorporato, molti preferiscono comunque aggiungerne altro per una migliore esperienza di saldatura.

Per l'assemblaggio di PCB SMD, la pasta saldante (una miscela di flussante e lega saldante disciolta) viene aggiunta alla superficie del PCB; quando si applica calore, sia il flussante che la lega saldante svolgono le loro funzioni, garantendo una saldatura perfetta. Tuttavia, quando si dissalda un componente, viene aggiunto ulteriore flussante direttamente alle giunzioni di saldatura, facilitando ulteriormente la dissaldatura.

Le basette multiple, ad esempio, sono dotate di un rivestimento di colofonia che si scioglie con l'applicazione di calore, ma potrebbe essere necessario utilizzare una quantità maggiore di flussante, soprattutto se si desidera evitare che la lega per saldatura fusa si sovrapponga alle strisce di rame e causi un cortocircuito sulla scheda. Quando il posizionamento dei componenti sulla basetta multipla è meno complesso, non c'è bisogno di preoccuparsi di un cortocircuito e si può procedere con la saldatura senza applicare ulteriore flussante.

Pasta saldante vs. flusso saldante

A volte, per la maggior parte delle persone, è difficile distinguere tra flusso di saldatura, pasta saldante e saldatura stessa. Per spiegare la differenza tra i tre, affrontiamo innanzitutto la questione: Cos'è la pasta saldante? 

Cos'è la pasta saldante?

Pasta per saldature

Pasta per saldature È una miscela di flusso e particelle fini di lega saldante. Viene utilizzata principalmente nella tecnologia a montaggio superficiale (SMT) per l'assemblaggio di componenti elettronici. Si presenta in forma di pasta, da cui il nome. Quando viene applicato il calore, il flusso agisce e la lega saldante agisce da sola, rendendoli una coppia perfetta per l'assemblaggio SMT.

La differenza tra flusso di saldatura e pasta saldante

Quando il flusso di saldatura viene applicato a una scheda, a seconda del tipo di flusso (attivato termicamente o meno), una volta attivato, reagisce con la superficie metallica, rimuove l'ossido e qualsiasi altra impurità, dopodiché la saldatura viene somministrata separatamente per realizzare la giunzione.

D'altra parte, la pasta saldante non necessita di ulteriore lega per facilitare la giunzione. La lega viene applicata sulla scheda proprio attorno al punto in cui è posizionato il pad di saldatura per il componente SMD. Il componente da saldare viene quindi posizionato sul pad del PCB e trattenuto dalla pasta adesiva. Non appena viene applicato il calore (o la scheda viene inserita nel forno di rifusione), la lega si fonde e scorre creando la giunzione tra il componente e il pad. Il fondente presente nella pasta rende possibile lo scorrimento e garantisce che non rimangano residui di lega sulla maschera di saldatura.

La differenza tra il flusso e la pasta saldante sta nella loro funzione. Il flusso è mirato a preparare la superficie metallica da saldare, mentre la pasta saldante non solo prepara la superficie, ma svolge anche un ruolo chiave nel processo di giunzione.

Supponiamo che ci sia qualcosa che ho imparato in oltre un decennio di saldatura attiva. In tal caso, è importante rendersi conto che, a prescindere dall'abilità con cui si maneggia un saldatore, la qualità dei materiali di saldatura e il modo in cui li si gestisce rimangono comunque il fattore determinante per il risultato ottenuto. L'abilità principale sta nella scelta di materiali e strumenti adatti, non solo nel tenere il saldatore a una particolare angolazione.

Se hai seguito pazientemente questo articolo fino a questo punto, non dovresti avere problemi a scegliere il flussante giusto per il tuo PCB e saprai esattamente come usarlo correttamente, qualunque sia la tua scelta. Ora sai quale tipo di flussante è sicuro da lasciare sul tuo PCB e quale pulire immediatamente. Quindi, la prossima volta che acquisti un flussante, presta attenzione alla descrizione e applicalo come consigliato.