FOKUS ELEKTRONIK – Flux membantu melekatkan timah pada obyek yang hendak disolder. Selain itu juga menurunkan titik didih timah. Demikian yang ditulis di botolnya, tapi saya sudah membuktikannya benar. Timah yang bagus sebenarnya sudah mengandung flux didalamnya, namun sekali lagi penggunaan flux cair tetap lebih memudahkan pekerjaan.
Buktikan saja. Saya sarankan anda untuk mendapatkan flux cair. Kalau gak ada? Pakai yang pasta, barangkali bisa dicairkan pakai thinner A ya, saya belum coba karena saya bisa mendapatkan supply flux cair dengan mudah, namun disaat flux mengental karena lupa menutup botol, flux dengan mudah dapat diencerkan dengan thinner A.
Daftar Isi
beda flux dengan pasta solder
Flux berasal dari bahasa latin yang artinya flow/aliran. Keberadan flux ini sangat diperlukan dalam proses penyolderan , seperti yang diketahui bahwa penyolderan adalah proses pertukaran antara atom Sn dari bahan solder dan Cu dari kaki komponen untuk membentuk solder joint yang merupakan intermetallic alloy dari Sn dan Cu. Prosess pertukaran atom ini tidak bisa terjadi jika ada penghalang diantara Sn dan Cu. Dan penghalang itu berupa oksida layer Cu. Oksida layer ini bisa dihilangkan dengan flux.
Flux yang serring digunakan dalam manufacturing PCB Assembly adalah Rosin Base Flux dengan komposisi bahan sbb:
1. Base material atau solid content ( 10 ~ 30% )
Solid content adalah rosin atau getah pohon pinus yang mengandung asam abietic ( C19H29COOH ) dengan melting point 174oC. Pada suhu 300oC akan mengalami reaksi pemisahan menjadi neo abietic acid atau pyro abietic. Sifat asam adalah dapat melarutkan logam atau bereaksi dengan logam sbb:
2C19H29COOH + CuO ——à (C19H29COO)2 + H2O
Asam abietic pada suhu ruang tidak bereaksi dengan oksida layer CuO dan reaksi baru terjadi pada temperature sekitar 170oC. Sehingga asam abietic ini berfungsi untuk menyingkirkan oksida layer. Setelah menghilangkan oksida layer ini, asam abietic masih tetap tertinggal untuk mencegah re-oksidasil base logam dengan menutupi base metal yang sudah dibersihkan dari oksida layer. Pada suhu tinggi, reaksi oksida lebih mudah terjadi.
Untuk meningkatkan aktifitas flux, maka perlu ditambahkan aktifator ( asam abietic ini merupakan asam organic dengan tingkat keasaman yang rendah. Sehingga tidak bersifat korosif sekalipun tertinggal sebagai residue.
Pasta solder terbuat dari apa. Kualitas rosin tergantung pada jenis dan tempat asl rosin itu diambil ( pohon pinus )
2. AKtivator ( 0.2 ~ 1.0% )
Aktivator ini untuk memperkuat aktivitas flux dalam menghilangkan oksida layer dengan reaksi sbb: (C2H5)2NH.HCL –à (C2H5)2NH + HCl
2HCl + CuO à CuCl2 + H2O
Temperatur aktivitas dari activator ini sangat dekat dengan temperature reaksi pemisahannya. Sehingga setelah activator ini mengalami reaksi pemisahan, activator tidak bsa menutupi base metal yang telah dibersihkan untuk mencegah re-oksidasi.
3. Solvent ( 70 ~ 90% )
Solvent/Pelarut yang sering dipakai adalah IPA ( Iso Prophyl Alcohol ). Dan solvent ini berfungsi untuk mengatur densitas flux. Flux yang tertinggal berupa residue akan bersifat korosif dan bisa menyebabkan migration. Karena solvent ini menguap pada suhu ruang, maka tiap saat, harus dikontrol densitas fluxnya. Semakin tinggi solvent yang menguap, maka densitas flux juga makin tinggi.
Fungsi Flux
1. Menghilangkan oksida layer
Semua logam ( kecuali emas Au dan Platina Pt ) akan bereaksi dengan oksigen yang ada diudara terbuka untuk membentuk oksida layer. Pada rosin base flux, untuk menghilangkan oksida layer, disamping ada asam abietic ditambahkan juga garam halida ( NH4Cl ) dan KF. Atau juga orto H3PO4 ( biasanya dipakai dalam soldering stainless steel )
CuO + 2 NH4Cl –à CuCl2 + 2 NH3 + H2O
2. Mencegah terjadinya re oksidasi pada base logam
Base logm akan mudah teroksidasi kembal dengan temperature yang tinglgi walaupun sudah dibersihkan. Flux berfungsi menyelimuti base metal dan juga permukaan solder pada saat terjadinya soldering. Sehingga re-oksidasi bisa dicegah
3. Menurunkan tegangan permukaan solder untuk membantu spreading.
Keberadaan flux yang menyelimuti permukan solder ( flux diserap oleh solder ) pada saat terjadinya soldering akan menurunkn tegangan permukaan solder terhadap udara sehingga sudut kontak antara solder dengan base metal makin mengecil. Akibatnya spreading akan menjadi lebih besar
Jenis jenis Flux untuk PCB Assembly
1. Korosif Flux
Flux ini dibuat dari asam inorganic dan garam an organic. Dan digunakan untuk menghilangkan oksida layer yang kuat seperti stainless steel. Kemampuan menghilangkan oksida layer sangat kuat sehingga wetting soldernya sangat bagus, tetapi karena residue nya sangat korosif, maka setelah soldering harus dilakukan pembersihan. Contoh flux ini adalah ZnCl2-NH4Cl base flux ( ZnCl2: 73% dan NH4Cl : 27% ).
2. Intermediate Flux
Aktifitasnya lebih rendah dari korosif flux, tetapi residunya tidak sehebat korosif flux dan dapat dihilangkan dengan air. Flux ini dipakai dalam jumlah sedikit dan pada saat soldering diusahakan dihabiskan semuanya. Contoh flux ini adalah asam organic Glutamin acid base flux ( Glutamin acid :11%- urea: 6% dan air: 83% ).
3. Non Korosif Flux
Bahan utama adalah rosin ( 25% )dan solvent nya adalah IPA ( 75%). Rosin berupa zat solid mengandung asam abietic, tidak aktif pada sushu ruang. Melalui pemanasan, akan menjadi cair dan beraktifitas menghilangkan oksida layer dan kembali menjadi tidak aktif setelah prosess cooling. Untuk menambah aktifitasnya, maka rosin ditambahkan activator.
Berdasarkan aktivatornya, flux terdiri dari beberapa macam :
Non activated rosin ( R )
Rosin dilarutkan dalam asolvent tanpa activator sama sekali. Aktivitasnya sangat lemah dan residuenya tidak bersifat korosif. Yang banyak digunakan adalah White eater rosin ( WW rosin ).
Rosin Midly Activated ( RMA )
Aktivator lemah ditambahkan sehingga aktifitas flux meningkat tetapi residuenya tidak korosif. Maka tidak diperlukan pembersihan. Aktivator yang digunakan adalah asam organic atau bas organic seperti asam susu, asam stearin, asam kuen, dll.
Rosin Activated ( RA )
Aktivator yang digunakan basa organic seperti Anilin chloride, Hidrazin chloride dll yang sifat aktivitasnya lebih kuat dari pada activator pada RMA. Smakin besar kandungan ion Clnya, maka spreading akan semakin besar. Keberadaan Halogen akan memeperkuat aktifitas flux. Tetapi karena ion halogen menyebabkan korosi pada base metal dan solder joint, maka diperlukan pembersihan setelah soldering.
Water base flux
Aktivatornya adalah ZnCl2, SnCl2, NH4Cl. Memiliki aktivitas yang bagus, tetapi residuenya besifat korosif, sehingga flux ini jarang digunakan untuk PCb Assembly. Di USA, 50% flux untuk PCBA adalah flux jenis ini dan dilakukan washing setelah soldering.
Low residue Flux
Keberadaan residue pada solder joint akan membawa korosi dan juga mengurangi reliabilitas hasil penyolderan. Jika tertinggal dalm solid, maka akan mempersulit pengecekan hasil soldering secara elektris. Bahan Freon dipakai untuk proses pembersihan residue. Semenjak pelarangan penggunaan Freon, maka banyak perusahaan cenderung mencari flux yang tidak memerlukan pembersihan.
Dalam flux ini, kadar rosin dikurangu sampai dibawah 5% dan digunakan activator asam organic dengan kadar yang lebih tinggi mengantikan ion halogen. Residuenya tidak memberikan masalah karena asam organic masih belum aktif samapai dibawah 120oC. Contoh kandungannya adlaah : Rosin: 2% — IPA: 96% — asam karbon: 2%. Jenis lama flux ini : Rosin : 16% — IPA: 82% — Diethyl amin asm chloride 0.3%.
Hal yang harus diperhatikan dalam pemilihan flux
- Dapat beraktivitas secara kimiawi, untuk menyingkirkan oksida layer pada base logam
- Memiliki wetting dan sifat flow yang baik
- Bisa mencegah terjadinya re-oksidasi pada base logam
- Memiliki kestabilan panas, sehingga dapat bersktivitas sampai prosess soldering selesai
- Flux pada stainless steel dan Al, memiliki aktivitas kimia dan elektris
- Residue mudah dihilangkan
- Reaksinya cepat
- Memiliki konduktivitas elektris
- Tidak berbahaya bagi tubuh
Pasta Solder Yang Bagus
Rekomendasi Merk Pasta Solder
Sekarang ini banyak sekali merk pasta solder yang beredar di pasaran, dari yang berbentuk cair sampai uap. Harganya pun bervariasi tergantung dengan ukuran dan kualitas yang dimiliki oleh pasta solder tersebut. Berikut beberapa merk rekomended yang ada dipasaran :
- LOTFETT
- AMTECH
- MECHANIC
- KINGBO
- CELLKIT
- HERBAL FLUX
- BOOSFETT
- E SOLDER PASTE
- ZETFETT
- PASTE
- OXI (Rosini Flux)
Nah itu dia beberapa merk flux yang beredar di pasaran yang bisa dijadikan referensi bagi anda. Sebagian besar merk flux tersebut diatas merupakan produk luar negri, seperti misalnya merk Lotfett merupakan produk yang berasal dari Jerman.
Kemasannya pun bermacam macam, ada dikemas memakai kaleng sebagai wadahnya dan ada juga yang dikemas seperti pasta gigi yang harus dipencet untuk mengeluarkan pastanya.
