شناخت فلاکس لحیم کاری و کاربرد آن در مونتاژ بردهای الکترونیکی

فرآیند لحیم کاری از جمله موارد بسیار مهم در علم الکترونیک است. به این فرآیند و مهارت‌ها و ابزارهای مرتبط با آن بایستی دقیق‌تر نگاه شود. لحیم کاری فرآیند اتصال بین دو یا چند قطعه الکترونیک است. کیفیت آن و روال انجام گرفتن لحیم کاری بسیار اهمیت دارد. این موضوع فقط شامل موارد مهارت محور نمی‌شود. بلکه تبدیل به علم شیمی شده است. برای اجرای یک لحیم کاری درست و اصولی بایستی از مواد شیمیایی در روند اجرا و حتی قبل و بعد از انجام لحیم کاری استفاده شود. در این پست راجع به فلاکس لحیم کاری مطالبی را ارایه می‌دهیم. برای استفاده صحیح از فلاکس لحیم کاری بایستی آن را دقیق و کامل بشناسید. سپس نسبت به روال استفاده از آن آگاهی داشته باشید. 

شناخت فلاکس لحیم کاری

فلاکس لحیم کاری یک ماده شیمیایی است که در فرآیند لحیم کاری برای کمک به اتصال و قوی‌تر کردن اتصالات بین قطعات فلزی استفاده می‌شود. لحیم کاری، فرایند اتصال دو قطعه فلزی با استفاده از حرارت و ماده لحیم متداول است. فلاکس لحیم کاری وظیفه‌ای مهم در فرآیند لحیم کاری دارد. برخی از وظایف اصلی فلاکس لحیم کاری به شرح زیر هستند.

• پاکسازی سطح: فلاکس لحیم کاری کمک می‌کند تا سطح قطعات لحیم شونده از آلاینده‌ها، روغن، چربی و اکسیدها پاک شود. این کار باعث می‌شود لحیم به طور یکنواخت به سطح فلزات بچسبد و اتصال قوی‌تری ایجاد شود.
• افزایش تراکم لحیم: فلاکس لحیم کاری باعث پخش کامل لحیم در منطقه لحیم شونده می‌شود و تراکم لحیم را افزایش می‌دهد. این باعث ایجاد اتصال قوی‌تر و کاهش احتمال تشکیل شکستگی‌ها می‌شود.
• حفاظت در برابر اکسیداسیون: هنگامی که فلزات در حال تماس با هوا هستند، اکسیداسیون (اکسید شدن) ممکن است روی سطح آنها ایجاد شود. فلاکس لحیم کاری از ایجاد این اکسیدها جلوگیری می‌کند و مسیر برای اتصال لحیم را باز می‌کند.

شکل ظاهری فلاکس لحیم کاری

فلاکس لحیم کاری معمولا به صورت ژلاتین، پودر یا محلول در دسترس است. در هنگام استفاده، فلاکس روی قسمت‌های لحیم شونده قرار داده می‌شود و در اثر حرارت لحیم گدازی می‌شود. پس از انجام لحیم کاری و خنک شدن، با استفاده از مواد پاک کننده مناسب، فلاکس لحیم کاری باید از سطح قطعات حذف شود. محلول‌های فلاکس لحیم کاری معمولا حاوی موادی مانند رزین‌ها، مواد فعال سطحی و اسید است. برای استفاده از فلاکس لحیم کاری، مهارت لازم در انتخاب نوع فلاکس مناسب و دقت در استفاده از آن مورد نیاز است تا اتصالات لحیم کاری با کیفیت و مطلوب به دست آید. فلاکس لحیم کاری معمولا در چندین شکل ظاهری مختلف در دسترس است، در ادامه سه حالت اصلی فلاکس لحیم کاری را بررسی می‌کنیم.

• فلاکس خمیری (Paste): فلاکس لحیم کاری به صورت خمیری که شبیه به یک ژل چسبنده است، عرضه می‌شود. این نوع فلاکس معمولا شامل مواد رزینی و ماده لحیم است و به راحتی قابل اعمال بر روی قطعات فلزی است.
• فلاکس پودری (Powder): فلاکس لحیم کاری به صورت پودر هم موجود است. این نوع فلاکس معمولا شامل ترکیبات پودری است که قبل از استفاده با محلول کردن در محلول‌های مخصوص فعال می‌شود.
• فلاکس مایع (Solution): برخی از فلاکس‌ها به صورت محلول در آب یا حلال‌های دیگر در دسترس هستند. این نوع فلاکس لحیم کاری قبل از استفاده باید به دقت درست شود و می‌تواند به صورت آماده برای استفاده یا در قالب محلول‌های غیرآماده عرضه شود.

شکل ظاهری فلاکس لحیم کاری بستگی به نوع و ترکیبات موجود در آن دارد. همواره باید دستورالعمل تولیدکننده را برای استفاده صحیح از فلاکس مورد نظر مطالعه کرده و دستورات مربوط به ظاهر و نحوه استفاده را رعایت کنید.

فلاکس مناسب قبل از شروع لحیم کاری 

چندین نوع فلاکس لحیم کاری وجود دارد که قبل از شروع فرآیند لحیم کاری استفاده می‌شوند. برخی از انواع معمول فلاکس لحیم کاری به شرح زیر هستند.

• فلاکس رزینی (Resin Flux): این نوع فلاکس به عنوان یک پوشش سطحی بر روی قطعات فلزی استفاده می‌شود و با اعمال حرارت، آلاینده‌ها و اکسیدهای موجود را از سطح پاکسازی می‌کند. فلاکس رزینی معمولا در لحیم کاری قطعات الکترونیکی و صنعتی استفاده می‌شود.
• فلاکس چربی (Rosin Flux): این نوع فلاکس به صورت محلول در الکل یا آب و یا به صورت خمیری در دسترس است. فلاکس چربی اکسیدها را پاک کرده و سطح قطعات را پوشش می‌دهد تا از اکسیداسیون در هنگام لحیم کاری جلوگیری کند. این نوع فلاکس معمولا در لحیم کاری قطعات الکترونیکی و ابزارهای دقیق استفاده می‌شود.
• فلاکس آب‌پایه (Water-Soluble Flux): این نوع فلاکس در بستر آب حل می‌شود و پس از لحیم کاری می‌توان آن را به راحتی با آب شستشو داد. این فلاکس مناسب برای کاربردهایی است که نیاز به پاکسازی دقیق فلاکس پس از لحیم کاری دارند، مانند صنعت الکترونیک.
• فلاکس هالید (Halide Flux): این نوع فلاکس شامل هالوژنیدهای آمونیوم، کلرید و برمید است. فلاکس هالید به دلیل خواص خاص خود در افزایش تبلور لحیم استفاده می‌شود و در برخی از کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• فلاکس فلورید (Fluoride Flux): این نوع فلاکس حاوی ترکیبات فلورید است و برای لحیم کاری قطعات فلزی در دماهای بالا استفاده می‌شود. فلاکس فلورید در افزایش تراکم و ماندگاری لحیم به خوبی عمل می‌کند.

انتخاب نوع فلاکس لحیم کاری مناسب بستگی به نوع فلزات و کاربردهای خاص شما دارد. همچنین، همواره موارد استفاده و دستورالعمل تولید کننده فلاکس را مطالعه کنید تا بهترین نوع فلاکس را برای نیازهای خود انتخاب کنید.

فلاکس مناسب استفاده همزمان با لحیم کاری

همانطور که اشاره شد فلاکس لحیم کاری هم قبل از شروع لحیم کاری و هم به صورت همزمان با فرآیند لحیم کاری بایستی استفاده شود. البته ای مورد وابسته به نوع فرآیند لحیم کاری و حساسیت آن این موارد تعیین می‌شوند. انواع فلاکس لحیم کاری که مناسب استفاده همزمان با فرآیند لحیم کاری به شرح زیر هستند.

• فلاکس معمولی (RMA Flux): این نوع فلاکس لحیم کاری یکی از پرکاربردترین انواع فلاکس است. این فلاکس به صورت خمیری یا پودر در دسترس است و در فرآیند لحیم کاری با استفاده از لحیم های معمولی مانند لحیم قلع-تین استفاده می‌شود.
• فلاکس فلورید (Fluoride Flux): این نوع فلاکس لحیم کاری شامل ترکیبات فلورید است و در فرآیند لحیم کاری با دماهای بالا و استفاده از لحیم های با دماهای بالا مانند لحیم آلومینیوم استفاده می‌شود.
• فلاکس مرجع (No-Clean Flux): این نوع فلاکس لحیم کاری طراحی شده است تا پس از لحیم کاری نیاز به پاکسازی کامل نداشته باشد. فلاکس مرجع عموما در فرآیند لحیم کاری قطعات الکترونیکی کاربرد دارد.
• فلاکس ماده اکسیدزدایی (Activator Flux): این نوع فلاکس لحیم کاری معمولا برای حذف اکسیدها و آلاینده‌ها از سطح قطعات فلزی استفاده می‌شود. این فلاکس ممکن است به صورت خمیری یا پودر در دسترس باشد و معمولا در صنعت الکترونیک و تولید قطعات فلزی استفاده می‌شود.

انتخاب نوع فلاکس لحیم کاری مناسب برای استفاده همزمان با فرآیند لحیم کاری نیاز به بررسی نوع لحیم، محیط کاری و نیازهای خاص شما دارد. همچنین، موارد استفاده و دستورالعمل تولید کننده فلاکس را مورد مطالعه قرار داده و نکات ایمنی و دستورالعمل استفاده را رعایت کنید.

فلاکس مناسب پس از انجام لحیم کاری

پس از اینکه فرآیند لحیم کاری تکمیل شد. بایستی برای تثبیت شدن و تمیز کاری سطح برد از فلاکس‌های مناسب پس از لحیم کاری استفاده شود. در برخی از فرآیندهای سنتی بجای استفاده از مایع فلاکس با ترکیب مناسب، اقدام به استفاده از تینر می‌کنند. این روش منسوخ شده و بسیار ضرر دارد. اما مایع فلاکس برای استفاده پس از انجام فرآیند لحیم کاری مدل‌های مختلفی دارد. انواع فلاکس لحیم کاری که مناسب استفاده پس از فرآیند لحیم کاری هستند، برای پاکسازی و حذف اثرات فلاکس از سطح قطعات به شرح زیر هستند.

• فلاکس پاک‌کننده (Flux Remover): این نوع فلاکس برای پاکسازی و حذف فلاکس لحیم کاری پس از اتمام فرآیند لحیم کاری استفاده می‌شود. فلاکس پاک‌کننده ممکن است به صورت محلول، اسپری یا پاکت‌های مرطوب باشد و کمک می‌کند تا فلاکس باقیمانده روی سطح قطعات را پاک کند.
• الکل ایزوپروپیلیک (Isopropyl Alcohol): الکل ایزوپروپیلیک، به عنوان یک ماده معمول برای پاکسازی و حذف فلاکس لحیم کاری پس از اتمام فرآیند لحیم کاری استفاده می‌شود. این الکل می‌تواند فلاکس باقیمانده را از سطح قطعات فلزی از بین ببرد.
• مواد پاک کننده مخصوص (Specialized Flux Removers): برخی از تولیدکنندگان مواد پاک کننده مخصوص برای حذف فلاکس لحیم کاری پس از فرآیند لحیم کاری عرضه می‌کنند. این مواد معمولاً به عنوان اسپری، محلول یا پاکت‌های مرطوب در دسترس هستند و بر اساس نوع فلاکس و محیط کاری انتخاب می‌شوند.

مهم است که در استفاده از مواد پاک کننده پس از لحیم کاری، دستورالعمل تولیدکننده را رعایت کنید و نکات ایمنی مرتبط با استفاده از این مواد را به درستی رعایت کنید.

کاربرد فلاکس در فرآیند مونتاژ بردهای الکترونیکی

مایع فلاکس برای فرآیند مونتاژ بردهای الکترونیکی یک ماده شیمیایی است که به عنوان یک پوشش سطحی بر روی برد الکترونیکی استفاده می‌شود. هدف اصلی استفاده از مایع فلاکس در فرآیند مونتاژ بردهای الکترونیکی، بهبود اتصالات الکتریکی و جلوگیری از تشکیل اکسید بر روی سطح قطعات الکترونیکی است. مایع فلاکس به صورت روغنی یا آبی در دسترس است و به شکل اسپری، محلول یا مایع آماده برای استفاده در بازار موجود است. با استفاده از مایع فلاکس در فرآیند مونتاژ بردهای الکترونیکی، می‌توان از مزایای زیر برخوردار بود. پاکسازی سطح و جلوگیری از اکسیداسیون و بهبود تبلور لحیم و پاکسازی بعد از لحیم کاری را شامل می‌شوند. چند نمونه از مایع فلاکس مناسب فرآیند مونتاژ بردهای الکترونیکی به شرح زیر هستند. البته این دسته بندی‌ها ممکن است وابسته به حساسیت فرآیند لحیم کاری متفاوت باشند. ولی به طور معمول این سه دسته از مایع فلاکس برای فرآیند مونتاژ بردهای الکترونیکی استفاده می‌شوند.

• مایع فلاکس رزینی (Resin Flux): این نوع فلاکس معمولاً به صورت محلول آماده برای استفاده در دسترس است.
• مایع فلاکس آب‌پایه (Water-Soluble Flux): این نوع فلاکس به صورت محلول در آب عرضه می‌شود و پس از مونتاژ برد می‌توان آن را با آب شستشو داد.
• مایع فلاکس بر پایه الکل (Alcohol-Based Flux): این نوع فلاکس معمولاً مبتنی بر الکل است و به عنوان اسپری یا محلول در دسترس است.

موارد استفاده و نحوه استفاده از هر نوع مایع فلاکس بستگی به نیازها و دستورالعمل تولیدکننده دارد. همواره دستورالعمل مربوطه را مطالعه کنید و نکات ایمنی مرتبط با استفاده از مواد شیمیایی را رعایت کنید. در فروشگاه دانشجو کیت میتوانید انواع فلاکس لحیم کاری براساس این سه دسته‌ی مشخص شده را خریداری کنید. فلاکس برپایه آب، فلاکس لحیم کاری برپایه روزین و فلاکس لحیم کاری بر پایه الکل، که هر کدام در فرآیندی مشخص قابل استفاده است. کافیست از بخش خرید سریع، فیلترهای مربوط به نوع فلاکس را اعمال کنید تا اقلام مورد نیازتان را مشاهده کنید. لازم به ذکر است که اکثر فلاکس‌های لحیم کاری ارایه شده در این فروشگاه دارای حجم کم هستند تا تولید کننده‌ها بتوانند آزمایش‌های مربوطه را در روند تولیدشان انجام دهند. سپس اقدام به خرید با حجم بالاتر کنند.

استفاده از فلاکس در مونتاژ بردهای الکترونیکی

استفاده از فلاکس در فرایند مونتاژ بردهای الکترونیکی به عنوان یک ماده کمکی برای بهبود عملکرد لحیم کاری و اتصالات الکتریکی استفاده می‌شود. روش به کار بردن فلاکس در فرآیند مونتاژ بردهای الکترونیکی ممکن است در قالب فلاکس خمیری، پودر، محلول یا اسپری باشد. در ادامه به توضیح کلی روش به کار برد فلاکس در فرآیند مونتاژ بردهای الکترونیکی می‌پردازیم.

• پیش‌تهیه سطح برد: قبل از شروع مونتاژ، سطح برد الکترونیکی را پاکسازی کنید. این شامل پاکسازی از آلاینده‌ها، اکسیدها و روغن‌ها است. برای این کار می‌توانید از مواد پاک کننده مناسب استفاده کنید.
• آماده‌سازی فلاکس: اگر فلاکس به صورت خمیری یا پودر در دسترس است، باید آن را آماده کنید. در صورت استفاده از خمیری، می‌توانید آن را با استفاده از ابزارهای خاص مانند اسپاتول به سطح برد اعمال کنید. در صورت استفاده از پودر، معمولا آن را با محلول یا حلال مناسبی مخلوط کرده و سپس به سطح برد اعمال می‌کنید.
• اعمال فلاکس: فلاکس را با استفاده از روش مورد نظر (خمیری، پودر، محلول یا اسپری) بر روی سطح برد و قطعات الکترونیکی اعمال کنید. دقت کنید که فلاکس به طور یکنواخت روی سطح برد توزیع شود و به تمام نقاط مورد نیاز برسد.
• لحیم کاری: پس از اعمال فلاکس، قطعات الکترونیکی را در محل‌های مشخص شده بر روی برد لحیم کنید. فلاکس بهبود تبلور و اتصالات لحیم را تسهیل می‌کند و ممکن است نقش کلیدی در بهبود عملکرد لحیم کاری و اتصالات داشته باشد.
• پاکسازی فلاکس باقی‌مانده: پس از اتمام لحیم کاری و تأیید صحت اتصالات، فلاکس باقی‌مانده را از سطح برد و قطعات با استفاده از مواد پاک کننده مناسب پاکسازی کنید. این مرحله به حفظ صحت و عملکرد برد بعد از مونتاژ کمک می‌کند.

مهم است که در استفاده از فلاکس و اعمال آن به سطح برد، دستورالعمل تولیدکننده و نکات ایمنی را رعایت کنید. همچنین، نوع فلاکس مورد استفاده و روش به کار آن ممکن است بستگی به نوع قطعات الکترونیکی و نیازهای خاص شما داشته باشد.

جمع بندی

در کل فلاکس لحیم کاری انواع مختلفی دارد و یک علم کاملا شیمیایی محسوب می‌شود. بنابراین استفاده از مایع فلاکس لحیم کاری را بایستی جدی گرفت. حتی در تولیدهای خرده و با تیراژ کم استفاده از فلاکس لحیم کاری در کیفیت نهایی کار تاثیر زیادی خواهد داشت. ما در دانشجو کیت انواع فلاکس لحیم کاری برای مصارف خاص را تامین کرده‌ایم. فلاکس لحیم کاری بسیار خاص با استانداردهای خاص و خارجی برای برخی از فرآیندها و همچنین انواع مایع فلاکس ایرانی و کاملا دانش بنیان را میتوانید از فروشگاه دانشجو کیت خریداری کنید. مایع فلاکس براساس اینکه برپایه چه حلالی تهیه شده است، در فرآیندهای مختلف و تولیدی‌های مختلف قابل استفاده است. اگر سردرگم هستید که چه فلاکسی برای شما مناسب است، کافیست با حجم‌های کم چند نمونه از فلاکس لحیم کاری را خریداری کرده و سپس اقدام به تهیه نوعی که مناسب بوده است به صورت حجم‌های کارگاهی کنید. این توضیحات صرفا بابت آگاهی رساندن به مخاطب‌ها و کاربران فارسی زبان جمع آوری شدند. بنابراین اگر این پست برای شما مفید بود و به اطلاعاتتان اضافه کرد، حتما لینک آموزش را با دیگران به اشتراک بگذارید.