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1. Élimination des oxydes

Retirez l'oxyde de cuivre (CuO, Cu₂O) des plages de circuits imprimés et des surfaces de plomb des composants afin que le cuivre frais et réactif soit exposé à la soudure fondue. Sans cette étape, la soudure ne peut pas mouiller la surface et il en résulte des défauts de démouillage ou de non-mouillage.

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2. Prévention de la ré-oxydation

Après avoir nettoyé la surface, le flux doit empêcher la ré-oxydation pendant la phase de chauffage (zone de préchauffage, 150 à 200 degrés) avant que la soudure ne fonde. L'activateur doit rester actif à température pendant que le flux véhicule s'évapore.

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3. Promotion du mouillage de la soudure

Réduisez la tension superficielle de la soudure fondue pendant le pic de refusion (230 à 260 degrés pour les alliages SAC) afin qu'elle se répartisse uniformément sur le tampon et absorbe les fils des composants, produisant ainsi une géométrie de congé et une résistance des joints fiables.

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4. Résidu sûr et stable (pas de-nettoyage)

After reflow, the residue must be electrically non-conductive (SIR >10⁸ Ω), non-corrosif pour le cuivre et la soudure, stable à l'humidité-stable et physiquement stable sous les cycles thermiques de la durée de vie du produit assemblé.

🔬 Étape 1 : Décomposition thermique de l'oxyde de cuivre (230-260 degrés)

Aux températures maximales de refusion, l'oxyde de cuivre subit une réduction thermique partielle, ce qui rend l'oxyde plus sensible aux attaques de coordination :

4 CuO → 2 Cu₂O + O₂ (partiel à 230-260 degrés)

🔬 Étape 2 : Coordination des alcanolamines avec Cu²⁺ et Cu⁺

L'azote aminé et l'oxygène hydroxyle de l'alcanolamine se coordonnent avec les ions cuivre à la surface de l'oxyde, formant des complexes solubles de cuivre-alcanolamine. Cela élimine les ions de cuivre du réseau d’oxyde, dissolvant progressivement le film d’oxyde. La réaction se déroule rapidement entre 200 et 260 degrés, même pour les amines tertiaires qui ne sont pas réactives à température ambiante -, l'énergie thermique surmonte la barrière d'activation qui empêche la réaction à température ambiante.

🔬 Étape 3 : Décomposition complexe et exposition au cuivre frais

Le complexe soluble de cuivre-alcanolamine migre loin de la surface métallique. À la température de refusion maximale, il se décompose - en libérant l'alcanolamine (qui se volatilise partiellement, en particulier le DMEA avec un point d'ébullition de 135 degrés) et la surface du cuivre fraîchement exposée est immédiatement mouillée par la soudure fondue grâce à la réaction de liaison métallurgique.

DMEA - l'avantage de la volatilité (pb 135 degrés)

• Commence à se volatiliser pendant la zone de préchauffage (150 à 200 degrés). L'activateur - est plus concentré à la surface pendant la rampe de température, puis quitte après-refusion
• Les résidus de refusion résultants après-ont un contenu ionique inférieur et de meilleures performances SIR.
• Moins d'odeur d'amine dans le produit assemblé
• Idéal pour :Pâte à souder par refusion SMT ; faible-résidus, pas de-flux propre ; électronique aérospatiale et médicale où un minimum de résidus est essentiel

DEAE - l'avantage de stabilité (pb 162 degrés)

• Reste dans la phase de flux liquide pendant une plus grande partie de la zone de préchauffage - élimination soutenue de l'oxyde sur une fenêtre de température plus large
• Meilleures performances sur les cartes fortement oxydées ou vieillies nécessitant un temps de séjour prolongé du flux
• Plus stable dans le stockage du flux concentré - moins d'évaporation des bains de flux ouverts
• Idéal pour :Flux de soudure sélectif ; flux de brasage à la vague ; des surfaces difficiles-à-souder ; à usage général-pas de-flux liquide propre

⚖️ Utiliser une concentration minimale efficace d'alcanolamine

0,5 à 3,0 % de DMEA ou DEAE en poids. Chaque pourcentage supplémentaire augmente l’activité d’élimination des oxydes mais augmente également le potentiel ionique des résidus. Commencez bas et augmentez uniquement si les performances de mouillage sont insuffisantes sur le substrat cible.

🔗 Choisissez des coactivateurs d'acide organique-qui se décomposent à la température de refusion

L'acide succinique, l'acide adipique et l'acide glutarique doivent se décarboxyler ou se décomposer pendant le pic de refusion -, ne laissant aucun acide résiduel pour la formation de sel d'amine dans le résidu post-de refusion. Faites correspondre la température de décomposition de l'acide (généralement entre 200 et 265 degrés) à votre température maximale de refusion.

🌊 Utilisez un système de résine non-hygroscopique

Colophane naturelle (qualité WW, WG) ou colophane modifiée (hydrogénée, polymérisée) à faible absorption d'humidité. Évitez les résines avec une teneur excessive en acide libre -, elles contribuent aux résidus ioniques quel que soit le choix de l'activateur aminé.

🛡️ Ajouter du benzotriazole (BTA) comme inhibiteur de surface du cuivre

Le BTA à 0,05–0,2 % forme une monocouche protectrice sur la surface du cuivre après refusion, offrant une protection contre la corrosion à long terme-dans des conditions humides. Compatible avec le DMEA et le DEAE aux concentrations typiques de formulation de flux.

🔥 Refusion SMT (flux de pâte à souder)

Flux mélangé à de la poudre à souder et imprimé sur des plots PCB. Doit rester imprimable pendant 8+ heures, ne pas s'effondrer avant la refusion, ne pas provoquer de formation de billes de soudure, s'activer dans la fenêtre de refusion de 60 à 90 secondes et laisser un minimum de résidus non-collants.

Rôle DMEA :0,5 à 1,5 % dans le flux de pâte à braser. La volatilité partielle au préchauffage contribue à réduire la formation de boules de soudure. La diffusion rapide à travers la matrice de flux garantit le contact avec les surfaces d'oxyde avant la fusion de la soudure.

💧 Soudure sélective (flux liquide)

Appliqué localement sur les composants traversants-immédiatement avant une fontaine à souder ou une mini-vague. Doit mouiller rapidement (5 à 25 cP), pénétrer dans le corps du trou traversant, rester actif pendant 2 à 8 secondes de temps de contact avec la soudure et ne pas contaminer les composants SMT adjacents.

Rôle DEAE :1,0 à 2,5 % dans de l'IPA ou un support alcoolisé. Un point d'ébullition plus élevé (162 degrés) empêche une évaporation prématurée entre l'application du flux et le contact de soudure (5 à 15 secondes). Une activité soutenue garantit le remplissage du canon même sur des surfaces en plomb partiellement oxydées.

⚠️ Gestion du DMEA dans les applications de flux

• Point d'éclair 43 degrés (Flam. Liq. 3) - stocker à l'écart des sources d'inflammation ; équipement de distribution anti-statique requis
• Le DMEA s'évapore des conteneurs ouverts - à conserver hermétiquement fermés ; vérifier périodiquement la concentration dans le bain de flux
• Les flux concentrés à base d'IPA-sont inflammables. - Les exigences de stockage de classe 3 s'appliquent au flux-prêt à l'emploi-.
• Le stockage réfrigéré (5 à 10 degrés) prolonge la durée de conservation de la pâte à souder contenant l'activateur DMEA

⚠️ Gestion du DEAE dans les applications de flux

• Point d'éclair 60 degrés - toujours Flam. Liq. 3 mais marge de sécurité plus large que le DMEA
• Pression de vapeur inférieure - plus stable dans les bains de flux ouverts ; moins de dérive de concentration au cours d'un changement de production
• Compatible avec les solvants porteurs IPA et éther de glycol
• Durée de conservation du flux concentré à base de DEAE - : 12 à 18 mois dans des récipients scellés en verre ambré ou en PEHD à température ambiante

Q : Quelle est la concentration typique d'alcanolamine dans un flux de pâte à braser non propre-du commerce ?

Dans une pâte à braser typique sans-propre (teneur en flux d'environ 10 à 15 % du poids total de la pâte), l'activateur alcanolamine représente généralement 0,5 à 2,0 % du poids total du flux -, correspondant à 0,05 à 0,30 % de la pâte totale, soit environ 500 à 3 000 ppm. Pour les flux liquides à vague et de brasage sélectif dilués dans un support alcoolisé (généralement 2 à 5 % de solides de flux dans l'IPA), l'alcanolamine dans le flux prêt à l'emploi--est de 0,05 à 0,15 % en poids. La concentration précise est équilibrée par rapport au niveau de coactivateur d'acide organique (généralement 1 à 5 % du flux) pour garantir une élimination adéquate de l'oxyde sans compromettre les performances SIR après-refusion.

Q : Puis-je utiliser du DMEA ou du DEAE dans des formulations de flux contenant des halogénures-(classe ORL1) ?

Oui, - les deux sont entièrement compatibles avec les formulations de flux contenant des halogénures-. Dans les flux contenant des halogénures-légèrement activés, l'alcanolamine fournit le mécanisme d'activation de la base tandis qu'une petite quantité d'activateur d'halogénure (généralement 0,1 à 0,5 %) fournit la perturbation initiale agressive de l'oxyde sur les surfaces difficiles-à-souder. La combinaison peut atteindre la classification IPC-J-STD-004 ORL1 avec un meilleur mouillage sur les surfaces oxydées que les formulations sans halogénures- seules. Cependant, la teneur ionique plus élevée du résidu nécessite des tests SIR plus minutieux, en particulier dans les environnements humides.

Q : Comment le flux d'alcanolamine se comporte-t-il sur les PCB finis OSP (conservateur organique de soudabilité) ?

Les flux à base de DMEA et DEAE-fonctionnent bien lors du premier-passage OSP - chimie de coordination attaque CuO sous le revêtement organique. Le deuxième-passe (retravail) sur OSP peut être plus difficile car l'OSP peut s'être partiellement dégradé au cours du premier cycle de refusion. Pour les cartes OSP multi-passes, une concentration d'alcanolamine légèrement plus élevée (1,5 à 2,5 % de DEAE) ou l'ajout d'un activateur aux halogénures faibles améliore la fiabilité du deuxième-passe. Le flux à base de DMEA- est légèrement préféré pour l'OSP par rapport à l'ENIG (or à immersion chimique au nickel) en raison du risque plus faible de complexation du nickel à température élevée.

Q : Le DMEA ou le DEAE sont-ils compatibles avec un revêtement de protection appliqué sur aucun-résidu de flux propre ?

Les vernis acryliques présentent généralement une bonne adhérence sur les résidus de flux à base de DMEA-car le résidu est non-polaire et non-collant. Les revêtements de silicone peuvent présenter des problèmes d'adhérence avec des résidus à base de colophane-. L'approche la plus sûre pour les applications critiques en matière de sécurité-(aérospatiale, médicale) consiste à nettoyer le panneau avant le revêtement conforme, même avec un flux non-propre. Si vous appliquez un revêtement sans-résidu propre, vérifiez la compatibilité avec votre combinaison flux/revêtement spécifique à l'aide des tests d'adhésion IPC-A-610 et SIR dans le cadre de votre protocole de qualification.

Q : Quelle est la durée de conservation du DMEA et du DEAE fournis comme matières premières pour la formulation du flux ?

Le DMEA et le DEAE ont une durée de conservation de 24 mois dans des récipients correctement scellés stockés à une température inférieure à 30 degrés et à l'abri de la lumière, des agents oxydants et des acides forts. Le DMEA doit être stocké dans des conteneurs hermétiquement fermés étant donné sa pression de vapeur plus élevée - l'évaporation partielle d'un fût mal scellé augmentera la concentration et modifiera la précision de la formulation du flux. Vérifiez la concentration par GC ou titrage acide-base avant utilisation si elle est conservée plus de 12 mois. Les deux doivent être stockés dans des récipients en acier inoxydable, en PEHD ou en verre - évitez les alliages de cuivre, de laiton et de zinc.