Komponen pematerian adalah unsur penting dalam elektronik. Solder tidak selalu ikatan dengan baik untuk komponen yang boleh menyebabkan sendi solder yang buruk, pin jambatan, atau bahkan tidak ada bersama sama sekali. Penyelesaian kepada isu ikatan pateri ialah penggunaan agen fluks dan suhu yang betul.
Apakah Fluks?
Apabila pateri cair dan membentuk sambungan antara dua permukaan logam, ia sebenarnya membentuk ikatan metalurgi dengan merespon secara kimia dengan permukaan logam yang lain. Bon yang baik memerlukan dua perkara, sebuah solder yang bersesuaian dengan metalurgi dengan logam yang terikat dan permukaan logam yang baik, bebas dari oksida, debu, dan kotoran yang menghalang ikatan yang baik. Kurnia dan habuk dapat dengan mudah dihapuskan oleh pembersihan atau pencegahan dengan teknik penyimpanan yang baik. Oksida, sebaliknya memerlukan pendekatan lain.
Oksida terbentuk pada hampir semua logam apabila oksigen bertindak balas dengan logam. Pada besi, pengoksidaan biasanya dipanggil karat, tetapi ia berlaku kepada timah, aluminium, tembaga, perak, dan hampir setiap logam yang digunakan dalam elektronik. Oksida membuat pematerian lebih sukar atau bahkan mustahil, menghalang ikatan metalurgi dengan solder. Pengoksidaan berlaku sepanjang masa, tetapi berlaku lebih cepat pada suhu yang lebih tinggi, seperti ketika pematerian Fluks membersihkan permukaan logam dan bertindak balas dengan lapisan oksida, meninggalkan permukaan untuk bon solder yang baik. Fluks kekal di permukaan logam semasa pematerian yang menghalang oksida tambahan daripada terbentuk kerana haba tinggi pematerian. Seperti solder, terdapat beberapa jenis solder, masing-masing dengan kegunaan utama dan beberapa batasan juga.
Jenis Fluks
Bagi banyak aplikasi, fluks yang termasuk dalam inti wayar solder adalah mencukupi. Walau bagaimanapun, terdapat beberapa aplikasi di mana fluks tambahan sangat berfaedah, seperti pemasangan permukaan pam dan desoldering. Dalam semua kes, fluks yang terbaik untuk digunakan adalah fluks berasid (kurang agresif) yang akan berfungsi pada oksida pada komponen dan menghasilkan ikatan solder yang baik.
Rosin Flux
Beberapa jenis fluks tertua yang digunakan adalah berdasarkan sap sap (ditapis dan disucikan) yang dipanggil rosin. Flux rosin masih digunakan hari ini, tetapi biasanya merupakan gabungan fluks untuk mengoptimumkan fluks, prestasi, dan ciri-cirinya. Idealnya fluks akan mengalir dengan mudah, terutamanya apabila panas, menghilangkan oksida dengan cepat, dan membantu mengeluarkan zarah asing dari permukaan logam yang dipateri. Fluks rosin membuahkan hasil apabila cecair, tetapi apabila ia menyejukkan ia menjadi pepejal dan lengai. Oleh kerana fluks rosin tidak aktif apabila pepejal, ia boleh ditinggalkan pada PCB tanpa merosakkan litar melainkan litar akan memanaskan ke titik di mana rosin boleh menjadi cair dan mula makan di sambungan. Atas sebab ini, sentiasa menjadi dasar yang baik untuk menghilangkan fluks rosin dari PCB. Juga, jika lapisan konformal akan digunakan atau kosmetik PCB adalah penting, sisa fluks harus dikeluarkan. Fluks rosin boleh dikeluarkan dengan alkohol.
Fluks Asid Organik
Salah satu fux yang lebih biasa digunakan ialah fluks asid organik larut air (OA). Asid lemah biasa digunakan dalam fluks asid organik, seperti asam sitrik, laktik, dan stearic. Asid organik yang lemah digabungkan dengan pelarut seperti isopropil alkohol dan air. Fluks asid organik lebih kuat dari fluks rosin dan membersihkan oksida dari jauh lebih cepat. Selain itu, sifat larut air fluks asid organik membolehkan PCB mudah dibersihkan dengan air biasa (hanya melindungi komponen yang tidak boleh basah!). Pembersihan fluks asid organik diperlukan kerana residu adalah konduktif elektrik dan akan memberi kesan besar kepada operasi dan prestasi litar, jika tidak menyebabkan kerosakan jika litar beroperasi sebelum residu fluks dibersihkan.
Fluks Asid Anorganik
Pilihan yang kuat bahawa fluks organik adalah fluks anorganik, yang biasanya campuran asid kuat seperti asid hidroklorik, zink klorida, dan ammonium klorida. Fluks asid anorganik disasarkan lebih kepada logam yang lebih kuat seperti tembaga, tembaga, dan keluli tahan karat. Fluks asid tak organik memerlukan pembersihan lengkap setelah digunakan untuk menghilangkan semua residu yang mengakis dari permukaan yang akan melemahkan atau menghancurkan sendi pateri jika ditinggalkan di tempatnya. Fluks asid tak organik tidak boleh digunakan untuk kerja pemasangan elektronik atau kerja elektrik.
Asap solder
Asap dan asap dikeluarkan semasa pematerian tidak baik untuk menyedut. Ia termasuk beberapa sebatian kimia dari asid dan tindak balas mereka dengan lapisan oksida. Selalunya sebatian seperti formaldehid, toluena, alkohol, dan asap berasid terdapat di asap pateri. Asap-asap ini boleh membawa kepada asma dan meningkatkan kepekaan terhadap asap pateri. Risiko kanser dan plumbum dari asap pateri sangat rendah kerana titik didih untuk solder adalah beberapa kali lebih panas daripada suhu mendidih fluks dan suhu lebur pateri. Risiko utama ialah pengendalian solder itu sendiri. Penjagaan harus diambil ketika menggunakan solder, dengan fokus pada mencuci tangan dan menghindari makan, minum, dan merokok di daerah dengan solder untuk mencegah solder memasuki tubuh.