المقدّمة
يُعدّ راسب الفلوكس ناتجًا شائعًا لعملية اللحام على لوحات الدوائر المطبوعة (PCBs). ورغم أن للفلوكس دورًا أساسيًا في تحسين ترطيب القصدير ومنع الأكسدة، فإن بقاياه—إذا لم تُزَل بشكل صحيح—قد تُضعِف أداء التجميع النهائي ومظهره.
إن تنظيف الفلوكس من لوحة الدارة خطوةٌ أساسية في التصنيع والإصلاح والنمذجة الأولية. فترك البقايا قد يسبب التآكل، والتسريب الكهربائي، وتداخل الإشارات، وفشل طبقات الطلاء الواقي (Conformal Coating). وتزداد المخاطر في التطبيقات عالية الاعتمادية مثل الأجهزة الطبية، وأنظمة الطيران والفضاء، والتحكم الصناعي؛ لكنها تؤثر أيضًا في إلكترونيات المستهلك ومشاريع الهواة.
يقدّم هذا المقال دليلًا تفصيليًا حول كيفية إزالة الفلوكس عن لوحات الـPCB، مع تغطية للأنواع المختلفة—بما فيها فلوكس الراتنج، و«لا يحتاج للتنظيف»، والقابل للذوبان في الماء—وطرق التنظيف المناسبة لكل منها.
أنواع الفلوكس وخصائص البقايا
فهمُ نوع الفلوكس المستخدم أثناء اللحام ضروري لتحديد أنسب طريقة للتنظيف. فكل نوع يخلّف بقايا تختلف في السلوك؛ وبعضها يتطلّب مذيبات أكثر قوة، بينما يُسوَّق بعضها على أنه «لا يحتاج للتنظيف» لكنه قد يسبب مشاكل في ظروف معيّنة.
1) فلوكس الراتنج (R-Type)
مشتقّ من راتنج طبيعي ويُستعمل على نطاق واسع في التطبيقات الهواياتيّة والصناعية. يوفر أداء لحام ممتازًا لكنه يترك بقايا لزجة أو لامعة بلون عنبري قد تجذب الرطوبة والغبار.
خصائص البقايا:
- غير موصلة كهربائيًا عند الجفاف، لكنها قد تصبح مسببة للتآكل تدريجيًا إذا تُركت.
- تخلّف ترسّبات مرئية تُسيء إلى مظهر اللوحة.
- قد تُعيق الطلاء الواقي أو تتسبب بتداخل إشارات في الدارات عالية التردد.
2) فلوكس «لا يحتاج للتنظيف» (NC-Type)
صيغته تهدف لترك أقل قدر من البقايا «الآمنة» للبقاء على اللوحة، ويُستخدم كثيرًا في الإنتاج الكمي لتقليل خطوات التنظيف. لكن التسمية قد تكون مضللة.
خصائص البقايا:
- بقايا رقيقة يصعب رؤيتها وقد تصبح موصلة في الرطوبة العالية.
- قد تؤثر في الدارات عالية الممانعة أو الترددات اللاسلكية (RF).
- غالبًا ما تكون غير متوافقة مع متطلبات الطلاء الواقي أو معايير الاعتمادية طويلة الأمد.
3) الفلوكس القابل للذوبان في الماء (WS-Type)
صُمّم لسهولة الإزالة بالماء، لذا يشيع استخدامه حيث يتطلب الأمر تنظيفًا صارمًا بعد اللحام.
خصائص البقايا:
- موصلة وعالية التآكل إذا تُركت.
- تجذب الرطوبة ما يؤدي إلى أكسدة أو قِصَر كهربائي.
- بقاياها مرئية ويسهل إزالتها بالماء منزوع الأيونات (DI).
السلامة والتحضير قبل تنظيف اللوحة
قبل البدء، جهّز بيئة عمل آمنة ومنظّمة. كثير من المُذيبات—مثل كحول الأيزوپروپانول عالي النقاوة (IPA)، والأسيتون، ومنظّفات الفلوكس التجارية—قابلة للاشتعال ومهيّجة للجلد والعينين.
تهوية جيّدة: اعمل في مكان جيد التهوية أو تحت حجرة أدخنة.
معدات الوقاية:
- قفازات نيتريل.
- نظارات واقية.
- سوار مانع للكهرباء الساكنة (ESD).
فصل الطاقة: أطفئ الجهاز وافصل البطارية/مصدر الطاقة.
حضّر الأدوات:
- كحول أيزوپروپانول عالي النقاوة (90–99%، والأفضل 99%).
- مزيل فلوكس تجاري (اختياري، مفيد مع الراتنج و«لا يحتاج للتنظيف»).
- فُرَش مضادة للكهرباء الساكنة أو فرَش حمض/أسنان ناعمة.
- مناديل خالية من الوبر (Kimwipes/ألياف دقيقة) ومسحات إسفنجية.
- هواء مضغوط أو مسدس هواء دافئ للتجفيف.
- حصيرة وأدوات عمل ESD.
- أوعية صغيرة للنقع عند الحاجة.
تجنب اللهب والكهرباء الساكنة.
نظّم مساحة العمل على سطح غير قابل للانزلاق ومناسب لـESD.
المنظفات والأدوات الموصى بها
- كحول الأيزوپروپانول (IPA) ≥90% (ويُفضّل 99%): يذيب بقايا الراتنج و«لا يحتاج للتنظيف»، يتبخر سريعًا ولا يخلّف أثرًا.
- مزيلات فلوكس تجارية (Techspray®، MG Chemicals®، Chemtronics®…): قوية على البقايا العنيدة، غالبًا مع أنبوب توجيه/فرشاة.
- فُرَش التنظيف: استخدم فُرَش ESD/حمض/أسنان ناعمة للتحريك.
- مناديل ومسحات خالية من الوبر: Kimwipes/ميكروفايبر/مسحات إسفنجية.
- هواء مضغوط أو مسدس هواء منخفض الحرارة: لطرد المذيب وتجفيف اللوحة بسرعة.
- منظّف فوق صوتي (اختياري): مناسب مع الفلوكس القابل للذوبان في الماء أو الدُفعات الصناعية—مع مراعاة توافق المكونات.
خطوات التنظيف خطوة بخطوة
الخطوة 1: فصل الطاقة وتجهيز اللوحة
افصل كل مصادر الطاقة، وضع اللوحة على سطح ESD، والبس العُدّة الواقية.
الخطوة 2: تحديد نوع الفلوكس
تحقق من الملصقات/المواصفات لاختيار المذيب والطريقة المناسبة.
الخطوة 3: تطبيق المذيب
- للراتنج و«لا يحتاج للتنظيف»: رشّ/قطّر IPA عالي النقاوة أو مزيل فلوكس تجاري على المنطقة.
- للفلوكس القابل للذوبان في الماء: استخدم ماء DI دافئًا أو محلولًا مائيًا منظّفًا.
الخطوة 4: التحريك بالفرشاة
حرّك برفق بفرشاة ESD باتجاه واحد لتفادي إعادة الترسيب، وابقِ السطح رطبًا بالمذيب.
الخطوة 5: المسح أو الشطف
- امسح بالمناديل/المسحات الخالية من الوبر.
- مع الفلوكس القابل للذوبان في الماء: اشطف جيدًا بماء DI بعد الفرشاة.
الخطوة 6: تجفيف اللوحة بالكامل
استخدم هواءً مضغوطًا أو حرارة منخفضة لإخراج السائل—خاصةً من تحت المكونات—ثم اتركها 10–30 دقيقة في مكان دافئ وجاف.
الخطوة 7: الفحص والتكرار إذا لزم
افحص بعدسة/مجهر. أعد الخطوات إذا بقيت آثار مرئية.
الطرق الموصى بها حسب نوع الفلوكس
| نوع الفلوكس | المذيب/المنظّف الموصى به | حاجة للشطف بالماء | مخاطر البقايا | الأدوات الموصى بها | ملاحظات خاصة |
|---|---|---|---|---|---|
| راتنج (R) | IPA 99% أو مزيل فلوكس | ❌ لا | تآكل خفيف مع الزمن؛ تراكم مرئي | فرشاة ESD، مناديل خالية من الوبر | دلّك جيدًا؛ قد يترك «ضبابًا أبيض» إن لم يُزال بالكامل |
| لا يحتاج للتنظيف (NC) | مزيل مخصص لـNC أو IPA | ❌ غالبًا لا | بقايا غير مرئية قد تُسرّب بالرطوبة | فرشاة + رشّ موضعي؛ تجفيف جيد | يُفضّل إزالته قبل الطلاء الواقي أو في الدارات الحسّاسة |
| قابل للذوبان في الماء (WS) | ماء DI دافئ + منظف معتدل | ✅ نعم | عالية التوصيل والتآكل إن تُركت | فرشاة ناعمة، حوض شطف، هواء مضغوط/حرارة منخفضة | نظّفه فورًا بعد اللحام؛ احرص على تجفيفٍ تام |
أخطاء شائعة وكيفية تلافيها
الخطأ 1: استخدام IPA تركيز 70%
يحوي ماءً كثيرًا ويُضعف إذابة الفلوكس ويترك رطوبة.
الحل: استخدم IPA ≥90% (والأفضل 99%).
الخطأ 2: استخدام أعواد قطن/مناشف ورقية
تُخلّف وبرًا قد يسبب قِصَرًا أو تداخلًا.
الحل: استخدم مناديل خالية من الوبر أو مسحات إسفنجية.
الخطأ 3: الرشّ دون تحريك
تذوب البقايا لكن تُعاد ترسيبها دون فرشاة/مسح.
الحل: حرّك بفرشاة ESD أثناء وجود المذيب.
الخطأ 4: ترك الفلوكس القابل للذوبان دون غسل
موصل وقابل للتآكل بشدة.
الحل: نظّفه فورًا بماء DI دافئ ثم جفّف جيدًا.
الخطأ 5: عدم التجفيف الكامل
قد تبقى رطوبة تحت المكونات.
الحل: هواء مضغوط + حرارة منخفضة، ثم وقت تبخير كافٍ.
الخطأ 6: افتراض أن NC لا يحتاج تنظيفًا أبدًا
قد يسبب مشاكل في البيئات الرطبة/الدوائر الحساسة ويعيق الطلاء الواقي.
الحل: نظّفه في التطبيقات الحرجة، وقبل الطلاء، وعند وجود أثر مرئي.
أسئلة شائعة (FAQ)
كيف أنظّف فلوكس «لا يحتاج للتنظيف»؟
استخدم مزيلًا مخصصًا لـNC أو IPA 99%.
ضع المذيب مباشرةً وحرّك بفرشاة ESD برفق.
امسح البقايا بمناديل خالية من الوبر/مسحات إسفنجية.
هل يصلح IPA 70% لتنظيف الـPCB؟
لا. تركيز 70% يحوي ماءً زائدًا ويُضعف الفعالية ويترك رطوبة. الأفضل 90–99%، ويفضّل 99%.
هل يمكن استخدام الأسيتون لإزالة الفلوكس؟
نعم، لكن بحذر. قد يذيب راتنج وبعض NC، لكنه يمكن أن:
يتلف الموصلات البلاستيكية/طلاءات اللوحة،
يتبخر بسرعة زائدة،
يترك أثرًا إن لم يُمسح جيدًا.
أفضل طريقة لتجفيف اللوحة بعد التنظيف؟
هواء مضغوط لطرد المذيب من تحت المكونات،
يتبعه هواء دافئ منخفض/تجفيف هوائي في مكان نظيف جاف،
تأكد من الجفاف التام قبل التشغيل—خاصةً بعد تنظيفٍ مائي.
هل يلزم التنظيف إذا لن أضع طلاءً واقيًا؟
في كثير من الحالات نعم. البقايا قد تمتص الرطوبة، وتسبب تآكلًا أو تشويشًا في الدارات عالية التردد. يَهمّ ذلك خصوصًا في:
الإلكترونيات عالية الاعتمادية،
دوائر RF،
البيئات الرطبة/القاسية.
هل أستطيع استخدام فرشاة أسنان؟
نعم—لكن اختر نوعًا مناسبًا. استخدم شعيرات ناعمة أو فرش ESD؛ فبعض فراشي المنازل قد تولد شحنة ساكنة أو تفقد شعيرات. حرّك دائمًا والسطح مبلل بالمذيب.
كيف أتأكد أن الفلوكس أُزيل بالكامل؟
لا بقايا مرئية أو «ضبابة بيضاء» تحت ضوء ساطع/عدسة،
لحامات لامعة ومتجانسة،
لا لزوجة عند المسح الجاف بمناديل خالية من الوبر.
الخلاصة
إزالة الفلوكس خطوة أساسية للحفاظ على الأداء الكهربائي والاعتمادية وطول عمر لوحة الدارة. فالبقايا قد تسبب التآكل، وتدهور الإشارة، وتعيق الطلاءات الواقية—خاصةً في الدارات عالية التردد.
بتحديد نوع الفلوكس، واختيار المذيب المناسب (مثل IPA عالي النقاوة أو مزيل فلوكس مخصص)، واتباع عمليةٍ منظّمةٍ وآمنة، ستضمن أن ألواحك تحقق المعايير الوظيفية والمهنية.
اللوحات النظيفة ليست أجمل فحسب—بل تؤدي عملها أفضل.
