लेड {{0}मुक्त सोल्डरिंग फ्लक्स {{1}आम तौर पर रोसिन, कार्बनिक अम्ल (स्यूसिनिक, एडिपिक, ग्लूटेरिक) और हैलाइड एक्टिवेटर (अमाइन, ब्रोमाइड) युक्त होते हैं {{2}सोल्डरिंग तापमान (250-350 डिग्री) पर पीएफए के प्रति आक्रामक होते हैं। पीएफए हीटर शीथ पर फ्लक्स अवशेष सतह में दरार, सूजन और त्वरित पारगम्यता का कारण बनते हैं। पीएफए हीटरों के उपचार के बाद (थर्मल एनीलिंग) {{7}आम तौर पर 4-8 घंटों के लिए 200 डिग्री तापमान पर क्रिस्टलीयता 40-45% से 55-60% तक बढ़ जाती है। उच्च क्रिस्टलीयता फ्लक्स अवशोषण और रासायनिक हमले के लिए उपलब्ध अनाकार मात्रा को कम कर देती है। एनील्ड पीएफए, अनएनील्ड पीएफए की तुलना में सीसा मुक्त फ्लक्स हमले के लिए 40-60% बेहतर प्रतिरोध दिखाता है, जैसा कि सतह की कठोरता में वृद्धि और दरार शुरू होने के समय से मापा जाता है। एनीलिंग से अवशिष्ट विनिर्माण तनाव से भी राहत मिलती है जो पर्यावरणीय तनाव क्रैकिंग (ईएससी) को बढ़ा देता है। वेव सोल्डरिंग या रिफ्लो ओवन के लिए जहां पीएफए हीटर फ्लक्स वाष्प से संपर्क करते हैं, एनील्ड पीएफए निर्दिष्ट करने से हीटर का जीवन 2-3× बढ़ जाता है।
फ्लक्स आक्रमण तंत्र और एनीलिंग लाभ
उच्च सोल्डरिंग तापमान (260 डिग्री बनाम {{3%) डिग्री) और अधिक सक्रिय कार्बनिक एसिड के कारण सीसा मुक्त फ्लक्स पारंपरिक सीसा आधारित फ्लक्स की तुलना में अधिक आक्रामक होते हैं। 260 डिग्री पर, फ्लक्स वाष्प पीएफए हीटर जैसी ठंडी सतहों पर संघनित होता है। कार्बनिक अम्ल पीएफए के अनाकार क्षेत्रों में फैल जाते हैं, जिससे सूजन (2-5% की मात्रा में वृद्धि) और प्लास्टिककरण होता है। हैलाइड एक्टिवेटर श्रृंखला विखंडन को उत्प्रेरित करते हैं, आणविक भार को कम करते हैं। परिणाम: सतह चिपचिपी हो जाती है, फिर बारीक दरारें पड़ जाती हैं, फिर फफोले पड़ जाते हैं। पीएफए क्रिस्टलीयता प्राथमिक बाधा है: क्रिस्टलीय क्षेत्र फ्लक्स अणुओं के लिए अभेद्य हैं; केवल अनाकार क्षेत्र ही प्रसार की अनुमति देते हैं। 45% से 60% तक क्रिस्टलीयता बढ़ाने से अनाकार मात्रा 27% कम हो जाती है, आनुपातिक रूप से फ्लक्स अवशोषण कम हो जाता है।
200 डिग्री (पीएफए के 305 डिग्री के पिघलने बिंदु से नीचे) पर एनीलिंग को ठीक करने के बाद अनाकार श्रृंखलाओं को क्रिस्टलीय लैमेला में पुनर्गठित किया जाता है। यह प्रक्रिया मौजूदा क्रिस्टलाइट्स को बढ़ाती है और नए क्रिस्टल बनाती है। क्रिस्टलीयता में वृद्धि तब तक स्थायी होती है जब तक कि पीएफए को पुनः पिघलाया न जाए। एनीलिंग से अवशिष्ट तनाव भी कम हो जाता है (अनुच्छेद #41 देखें), जिससे पर्यावरणीय तनाव टूटने की संवेदनशीलता कम हो जाती है। तनावग्रस्त पीएफए सतह फ्लक्स की उपस्थिति में अधिक आसानी से टूट जाती है; तनाव से राहत-पीएफए दरार की शुरूआत का प्रतिरोध करता है।
लीड का तुलनात्मक प्रतिरोध-फ्री फ्लक्स अटैक
| पीएफए शर्त | क्रिस्टलीयता (%) | अवशिष्ट तनाव (एमपीए) | 260 डिग्री फ्लक्स वाष्प पर सतह क्रैकिंग का समय (घंटे) | 100 घंटे के बाद सूजन (%) | 100 घंटे के बाद कठोरता में वृद्धि (तट डी) |
|---|---|---|---|---|---|
| अघोषित (जैसा कि -बाहर निकाला गया) | 42–46 | 4–6 | 50–100 | 3–5 | +8–12 |
| एनील्ड (200 डिग्री, 4 घंटा) | 52–56 | 2–3 | 120–200 | 1.5–2.5 | +4–6 |
| एनील्ड (200 डिग्री, 8 घंटा) | 56–60 | 1–2 | 200–300 | 1–2 | +2–4 |
| एनील्ड (220 डिग्री, 4 घंटा) | 58–62 | 1–2 | 250–350 | 1–2 | +2–4 (ह्रास का जोखिम) |
| उच्च-क्रिस्टलीयता रेज़िन (विशेषता) + एनील्ड | 60–65 | 1–2 | 300–500 | <1 | +1–2 |
| अघोषित, उच्च-क्रिस्टलीयता वाला रेज़िन | 55–58 | 4–5 | 150–250 | 1.5–2.5 | +3–5 |
फ्लक्स प्रतिरोध के लिए परीक्षण पद्धति
पीएफए हीटरों को सीसा मुक्त सोल्डरिंग सेवा के लिए अर्हता प्राप्त करने के लिए, निम्नलिखित परीक्षण का उपयोग करें:
पीएफए नमूनों को 100 घंटों के लिए 260 डिग्री पर फ्लक्स वाष्प में उजागर करें। तरल फ्लक्स के ऊपर निलंबित पीएफए नमूनों के साथ एक सीलबंद बर्तन में एक मानक संख्या - स्वच्छ फ्लक्स (उदाहरण के लिए, केस्टर 951 या अल्फा ओएम-340) का उपयोग करें। 260 डिग्री ± 5 डिग्री बनाए रखें।
नमूने निकालें और मापें:
सतह की कठोरता (तट D) - बढ़नी चाहिए<5 units
वज़न में बदलाव - होना चाहिए<0.5% (swelling or extraction)
20× आवर्धन - के अंतर्गत दृश्य निरीक्षण में कोई दरार, फफोला या चिपचिपाहट नहीं
एक मोड़ परीक्षण करें (180 डिग्री लगभग 10 मिमी खराद का धुरा) - एनील्ड नमूने बिना टूटे मुड़ने चाहिए; अघोषित नमूनों में माइक्रोक्रैक दिखाई दे सकते हैं।
खरीद विनिर्देश के लिए, "पीएफए हीटर को एक्सट्रूज़न के बाद न्यूनतम 4 घंटे के लिए 200 डिग्री पर एनील्ड किया जाएगा, जिसमें न्यूनतम 10 प्रतिशत अंक की प्रमाणित क्रिस्टलीय वृद्धि होगी।" एनीलिंग से पहले और बाद में क्रिस्टलीयता दिखाने वाले डीएससी (डिफरेंशियल स्कैनिंग कैलोरिमेट्री) डेटा का अनुरोध करें।
वेव सोल्डरिंग में फील्ड अनुभव
एक पीसीबी असेंबली प्लांट ने फ्लक्स तापमान को 260 डिग्री पर बनाए रखने के लिए वेव सोल्डरिंग मशीनों में पीएफए हीटर का उपयोग किया। फ्लक्स प्रेरित सतह दरार के कारण मानक (अनएनील्ड) पीएफए हीटर हर 6-9 महीने में विफल हो जाते हैं। प्लांट ने उसी निर्माता से पोस्ट {{6} ठीक किए गए (एनील्ड) पीएफए हीटरों पर स्विच कर दिया। एनील्ड हीटर 18-24 महीने-2.5-3× अधिक समय तक चलते हैं। अतिरिक्त लागत (15-20% प्रीमियम) कम प्रतिस्थापन श्रम और डाउनटाइम के माध्यम से 6 महीने के भीतर वसूल की गई। प्लांट अब फ्लक्स सेवा में सभी पीएफए हीटरों के लिए एनीलिंग निर्दिष्ट करता है।
सीमाएं और जब एनीलिंग पर्याप्त नहीं है
एनीलिंग फ्लक्स प्रतिरोध में सुधार करता है लेकिन पीएफए को अभेद्य नहीं बनाता है। 260 डिग्री पर तरल प्रवाह (विसर्जन) के निरंतर संपर्क के लिए, कोई फ्लोरोपॉलीमर उपयुक्त नहीं है {{2}सिरेमिक या टाइटेनियम हीटर का उपयोग करें। वाष्प जोखिम और आंतरायिक तरल संपर्क के लिए एनीलिंग प्रभावी है। आक्रामक हैलाइड फ्लक्स (उच्च ब्रोमाइड सामग्री) के लिए, यहां तक कि एनील्ड पीएफए भी 500 घंटों के भीतर विफल हो सकता है। ऐसे मामलों में, पीएफए कोटेड मेटल हीटर (जहां मेटल बैकअप सुरक्षा प्रदान करता है) या पीएफए फिटिंग वाले क्वार्ट्ज हीटर का उपयोग करें।
एनीलिंग में भी एक व्यापार छूट है: बढ़ी हुई क्रिस्टलीयता लचीलेपन और प्रभाव प्रतिरोध को कम कर देती है (ब्रेक ड्रॉप पर बढ़ाव 300% से 200-250% तक गिर जाता है)। यांत्रिक झटके (पोर्टेबल वैंड, फील्ड सर्विस) के अधीन हीटरों के लिए, कम फ्लक्स प्रतिरोध के बावजूद अनएनल्ड पीएफए को प्राथमिकता दी जा सकती है।
निष्कर्ष: एनीलिंग से फ्लक्स प्रतिरोध 2-3× बढ़ जाता है
पीएफए हीटरों की थर्मल एनीलिंग (200 डिग्री, 4-8 घंटे) को ठीक करने के बाद क्रिस्टलीयता 40-45% से 55-60% तक बढ़ जाती है, जिससे अनाकार मात्रा 25-30% कम हो जाती है। उच्च क्रिस्टलीयता सीसा मुक्त सोल्डरिंग फ्लक्स हमले के प्रतिरोध को 2-3× तक बेहतर बनाती है, जिससे वाष्प के संपर्क में आने पर सतह के टूटने का समय 50-100 घंटे से बढ़कर 200-300 घंटे हो जाता है। एनीलिंग से अवशिष्ट तनाव से भी राहत मिलती है, जिससे पर्यावरणीय तनाव दरार की संवेदनशीलता कम हो जाती है। वेव सोल्डरिंग, रिफ्लो ओवन, या किसी भी एप्लिकेशन के लिए जहां पीएफए 250-300 डिग्री पर फ्लक्स वाष्प से संपर्क करता है, एनील्ड पीएफए निर्दिष्ट करें। लागत प्रीमियम लंबे जीवन और कम डाउनटाइम द्वारा उचित है। जब एनील्ड पीएफए भी समय से पहले विफल हो जाए, तो हीटर सामग्री को बदल दें। लेकिन अधिकांश फ्लक्स सेवा के लिए, एनीलिंग त्रैमासिक और वार्षिक प्रतिस्थापन के बीच अंतर बनाती है। इसे रद्द करें, या अपने रखरखाव बजट को रद्द करें। चुनाव तुम्हारा है।

