Recientemente, he recibido varias peticiones para aclarar la distinción entre "sin haluros" y "sin halógenos". Ambos términos se aplican a la composición de los fundentes de soldadura en la industria del ensamblaje electrónico. Aunque algunos pueden utilizar los términos indistintamente sin ninguna repercusión, las definiciones no son sinónimas. Este tema puede resultar un poco confuso, por lo que en este artículo esbozaré la diferencia entre haluros y halógenos en el contexto tanto de las normas industriales como de la química general.
Lo que hay que saber
Comprender estos términos en el contexto de las normas del sector es crucial. Para una definición normalizada de "sin haluros", nos remitimos a J-STD-004 (Rev. C). J-STD-004C define "libre de haluros" como un fundente que contiene menos del 0,05% de iones haluros combinados (F-, Cl-, Br-, I-) como porcentaje en peso de la parte sólida del fundente. El método de ensayo analítico "cromatografía iónica" se realiza sobre el fundente en estado no calentado. El contenido de haluros de un fundente se designa mediante el último carácter de la clasificación del fundente: 0 para ausencia de haluros, 1 para contenido de haluros.
Por otra parte, LA NORMA IEC 61249 define "libre de halógenos" como un material con residuos que contienen menos del 0,09% de cloro (todas las formas), menos del 0,09% de bromo (todas las formas) y menos del 0,15% de cloro y bromo combinados. El método de ensayo analítico (según J-STD-004C) "calorimetría de bomba", seguido de cromatografía iónica, se realiza sobre el residuo de fundente en la forma final de residuo refluido. El ensayo de halógenos es opcional y no existe una designación de caracteres normalizada.
Por qué debe saberlo
La concentración de haluros se controla porque los haluros tienen el potencial de corroer la soldadura, lo que puede provocar un crecimiento dendrítico en presencia de una polarización eléctrica aplicada y humedad. Cuando los productos no-clean superan las pruebas J-STD-004 SIR & ECM y se utilizan correctamente, esto no es motivo de preocupación. Para los residuos de fundente que deben limpiarse (solubles en agua), el uso de un proceso de limpieza exhaustivo y eficaz debería evitar cualquier corrosión. Es crucial reiterar que un fundente que contiene haluros no es intrínsecamente dañino para un ensamblaje. La presencia de haluros simplemente debe caracterizarse para promover el diseño y montaje de un dispositivo electroquímicamente fiable.
En cambio, la decisión de un fabricante de utilizar exclusivamente productos sin halógenos obedece a consideraciones medioambientales. Los halógenos en la composición química de un fundente suelen ser halocarbonos, que pueden contaminar el medio ambiente cuando los conjuntos con residuos de fundentes que contienen halógenos se eliminan de forma inadecuada. Aunque los fundentes que contienen halógenos se utilizan a diario en todo el mundo, una empresa puede optar por autoimponerse normas que rechacen el uso de fundentes que contengan halógenos para evitar por completo este problema. No existen normativas gubernamentales que prohíban totalmente el uso de materiales de soldadura que contengan halógenos en la electrónica. Dado que no existe una necesidad técnica de caracterizar el contenido de halógenos, la prueba de halógenos es opcional.
Donde la cosa se complica
Para los más técnicos, he aquí un análisis más profundo:
- En química general, los halógenos son los elementos del grupo 17 de la tabla periódica. Un "haluro" es cualquier compuesto que contenga halógenos. Los halogenuros pueden dividirse en dos categorías principales: de enlace iónico y de enlace covalente. En los compuestos con enlace iónico, los átomos con cargas opuestas (positiva y negativa) se atraen. Si el átomo con carga negativa es un halógeno, se considera un "ion haluro". Sin embargo, en la industria electrónica y sus normas, el término "haluro" se refiere técnicamente a un "ion haluro". El análisis por cromatografía iónica no detecta la concentración de todas las especies de haluros, sólo de las especies de haluros iónicos.
- Según las definiciones estándar, un fundente podría clasificarse técnicamente tanto como "sin haluros" como "con halógenos". Los activadores, uno de los principales componentes de los fundentes, son los productos químicos que disuelven y eliminan los óxidos para permitir la soldadura. Normalmente, los activadores son halocarbonos o ácidos orgánicos, y los halocarbonos son especialmente eficaces para eliminar los óxidos. Si un fundente está formulado con halocarbonos, pueden formarse iones haluro dentro del fundente debido a reacciones secundarias. Esta es la razón por la que muchos productos que contienen fundentes, especialmente la pasta de soldadura, contienen haluros si contienen halógenos. Sin embargo, no debe darse por sentado que un fundente sin haluros también está libre de halógenos.
- Utilizando el mismo método analítico para el contenido de halógeno, J-STD-004 define los residuos de fundente como "bajo en halógeno" si Br ≤ 0,1% y Cl ≤ 0,1%. Sin embargo, es poco común ver un material que contenga fundente etiquetado como "bajo en halógenos."
- Una pregunta habitual que me hacen es: "¿Qué significa el 'HF' en [nombre del producto]?". Indium Corporation ofrece muchas pastas de soldadura y fundentes con "HF" en el título (como Indium8.9HF, por ejemplo). HF significa libre de halógenos. Sin embargo, no todos los productos libres de halógenos llevan "HF" en su nombre. Si un producto está libre de halógenos, se indicará en su ficha técnica.
Aunque es mucha información que digerir, es importante no darle demasiadas vueltas. En muchos montajes, la elección entre un material sin haluros y uno con haluros, o entre un material sin halógenos y uno con halógenos, no es decisiva. Hay muchos más factores a tener en cuenta a la hora de seleccionar el material de soldadura óptimo. Si está buscando fundentes y soldaduras, le animamos a que hable con un miembro de nuestro equipo de asistencia técnica. Estaremos encantados de hablar de su proyecto y ayudarle a navegar por nuestra cartera de materiales de ensamblaje electrónico.
Lecturas complementarias
Para obtener más información sobre la caracterización de fundentes según J-STD-004, no dude en consultar estos artículos:
