Komponen solder merupakan elemen penting dari elektronik. Solder tidak selalu memiliki ikatan yang baik dengan komponen yang dapat menghasilkan sambungan solder yang buruk, pin yang dijembatani, atau bahkan tanpa sambungan sama sekali. Solusi untuk masalah solder bonding adalah penggunaan agen fluks dan suhu yang tepat.
Apa itu Flux?
Ketika solder meleleh dan membentuk sambungan antara dua permukaan logam, itu benar-benar membentuk ikatan metalurgi oleh reaksi kimia dengan permukaan logam lainnya. Ikatan yang baik membutuhkan dua hal, solder yang secara metalurgi kompatibel dengan logam yang terikat dan permukaan logam yang baik, bebas dari oksida, debu, dan kotoran yang mencegah ikatan yang baik. Kotoran dan debu dapat dengan mudah dihilangkan dengan membersihkan atau mencegah dengan teknik penyimpanan yang baik. Oksida, di sisi lain membutuhkan pendekatan lain.
Oksida terbentuk pada hampir semua logam ketika oksigen bereaksi dengan logam. Pada besi, oksidasi umumnya disebut karat, tetapi terjadi pada timah, aluminium, tembaga, perak, dan hampir semua logam yang digunakan dalam elektronik. Oksida membuat penyolderan jauh lebih sulit atau bahkan tidak mungkin, mencegah ikatan metalurgi dengan solder. Oksidasi terjadi sepanjang waktu, tetapi terjadi jauh lebih cepat pada suhu yang lebih tinggi, seperti ketika menyolder Flux membersihkan permukaan logam dan bereaksi dengan lapisan oksida, meninggalkan permukaan untuk ikatan solder yang baik. Fluks tetap di permukaan logam saat menyolder yang mencegah oksida tambahan terbentuk karena tingginya panas penyolderan. Seperti halnya solder, ada beberapa jenis solder, masing-masing dengan penggunaan kunci dan beberapa keterbatasan juga.
Jenis Flux
Untuk banyak aplikasi, fluks yang termasuk dalam inti kawat solder sudah cukup. Namun, ada beberapa aplikasi di mana fluks tambahan sangat bermanfaat, seperti permukaan me-mount solder dan pematrian. Dalam semua kasus, fluks terbaik untuk digunakan adalah fluks paling asam (paling tidak agresif) yang akan bekerja pada oksida pada komponen dan menghasilkan ikatan solder yang baik.
Rosin Flux
Beberapa jenis fluks tertua yang digunakan didasarkan pada getah pinus (disuling dan dimurnikan) yang disebut rosin. Fluks rosin masih digunakan saat ini, tetapi biasanya adalah campuran fluks untuk mengoptimalkan fluks, kinerjanya, dan karakteristiknya. Idealnya fluks akan mengalir dengan mudah, terutama ketika panas, menghilangkan oksida dengan cepat, dan membantu menghilangkan partikel asing dari permukaan logam yang disolder. Flux rosin sedang mengalir ketika cair, tetapi ketika mendingin, ia menjadi padat dan lembam. Karena fluks rosin inert ketika padat, itu dapat dibiarkan pada PCB tanpa merusak sirkuit kecuali sirkuit akan hangat ke titik di mana rosin dapat menjadi cair dan mulai menggerogoti sambungan. Untuk alasan ini selalu merupakan kebijakan yang baik untuk menghapus fluks rosin berada dari PCB. Juga, jika lapisan konformal akan diterapkan atau kosmetik PCB penting, residu fluks harus dihilangkan. Flux rosin dapat dihilangkan dengan alkohol.
Fluks Asam Organik
Salah satu fuks yang lebih umum digunakan adalah fluks asam larut dalam air (OA). Asam lemah yang umum digunakan dalam fluks asam organik, seperti sitrat, laktat, dan asam stearat antara lain. Asam organik yang lemah digabungkan dengan pelarut seperti isopropil alkohol dan air. Fluks asam organik lebih kuat sehingga rosin berfluks dan membersihkan oksida lebih cepat. Selain itu, sifat larut air dari fluks asam organik memungkinkan PCB untuk mudah dibersihkan dengan air biasa (hanya melindungi komponen yang seharusnya tidak basah!). Membersihkan fluks asam organik diperlukan karena residu bersifat konduktif listrik dan akan sangat mempengaruhi operasi dan kinerja sirkuit, jika tidak menyebabkan kerusakan jika sirkuit beroperasi sebelum residu fluks dibersihkan.
Inorganic Acid Flux
Pilihan yang lebih kuat bahwa fluks organik adalah fluks anorganik, yang biasanya merupakan perpaduan asam kuat seperti asam hidroklorat, seng klorida, dan amonium klorida. Fluks asam anorganik ditargetkan lebih ke logam yang lebih kuat seperti tembaga, kuningan, dan baja tahan karat. Fluks asam anorganik membutuhkan pembersihan lengkap setelah digunakan untuk menghilangkan semua residu korosif dari permukaan yang akan melemahkan atau menghancurkan sambungan solder jika dibiarkan di tempat. Fluks asam anorganik tidak boleh digunakan untuk pekerjaan perakitan elektronik atau pekerjaan listrik.
Uap Solder
Asap dan asap yang dilepaskan saat menyolder tidak bagus untuk menarik napas. Ini termasuk beberapa senyawa kimia dari asam dan reaksinya dengan lapisan oksida. Seringkali senyawa seperti formaldehida, toluena, alkohol, dan asap asam hadir dalam asap solder. Asap ini dapat menyebabkan asma dan meningkatkan ketidakpekaan terhadap asap solder. Risiko kanker dan timbal dari asap solder sangat rendah karena titik didih untuk solder beberapa kali lebih panas daripada suhu perebusan fluks dan suhu leleh solder. Risiko timbal terbesar adalah penanganan solder itu sendiri. Perawatan 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.