Recentemente, recebi vários pedidos para clarificar a distinção entre "sem halogenetos" e "sem halogéneos". Ambos os termos se aplicam à composição dos fluxos de soldadura na indústria de montagem de eletrónica. Embora alguns possam utilizar os termos indistintamente sem quaisquer repercussões, as definições não são sinónimas. Este tópico pode ser um pouco confuso, por isso, neste artigo, vou delinear a diferença entre halogenetos e halogéneos no contexto das normas da indústria e da química geral.
O que precisa de saber
É fundamental compreender estes termos no contexto das normas da indústria. Para uma definição padronizada de "sem halogenetos", referimo-nos a J-STD-004 (Rev. C). A J-STD-004C define "isento de haletos" como um fluxo que contém menos de 0,05% de iões halogenados combinados (F-, Cl-, Br-, I-) como percentagem de peso da porção sólida do fluxo. O método de ensaio analítico "cromatografia iónica" é realizado em fluxos no estado não aquecido. O teor de haletos de um fundente é designado pelo carácter final na classificação do fundente: 0 para isento de haletos, 1 para contendo haletos.
Por outro lado, IEC 61249 define "isento de halogéneos" como um material com resíduos que contêm menos de 0,09% de cloro (todas as formas), menos de 0,09% de bromo (todas as formas) e menos de 0,15% de cloro e bromo combinados. O método de ensaio analítico (de acordo com J-STD-004C) "calorimetria de bomba", seguido de cromatografia iónica, é realizado em resíduos de fluxo na forma final de resíduo refluído. O teste de halogéneos é opcional e não existe uma designação de caracteres normalizada.
Porque é que precisa de saber
A concentração de halogenetos é monitorizada porque os halogenetos têm o potencial de corroer a solda, o que pode levar ao crescimento dendrítico na presença de uma polarização eléctrica aplicada e de humidade. Quando os produtos não limpos passam nos testes J-STD-004 SIR & ECM e são utilizados corretamente, isto não é uma preocupação. Para resíduos de fluxo que têm de ser limpos (solúveis em água), a utilização de um processo de limpeza completo e eficaz deve evitar qualquer corrosão. É crucial reiterar que um fluxo que contenha halogenetos não é inerentemente prejudicial para uma montagem. A presença de halogenetos deve simplesmente ser caracterizada para promover a conceção e montagem de um dispositivo electroquimicamente fiável.
Em contrapartida, a decisão de um fabricante de utilizar exclusivamente produtos sem halogéneos é motivada por considerações ambientais. Os halogéneos na química de um fluxo são tipicamente halocarbonetos, que têm o potencial de poluir o ambiente quando os conjuntos com resíduos de fluxos contendo halogéneos são eliminados de forma incorrecta. Embora os fluxos contendo halogéneos sejam utilizados diariamente a nível global, uma empresa individual pode optar por auto-impor regulamentos que rejeitem a utilização de fluxos contendo halogéneos para evitar completamente esta questão. Não existem regulamentos governamentais que proíbam totalmente a utilização de todos os materiais de solda que contenham halogéneos na eletrónica. Uma vez que não há necessidade técnica de caraterizar o teor de halogéneo, o teste de halogéneo é opcional.
Onde se torna confuso
Para os que têm uma curiosidade mais técnica, eis uma exploração mais aprofundada:
- Em química geral, os halogéneos são os elementos do grupo 17 da tabela periódica. Um "halogeneto" é qualquer composto que contenha halogéneos. Os halogenetos podem ser divididos em duas categorias principais: ligados ionicamente e ligados covalentemente. Nos compostos ligados ionicamente, os átomos com cargas opostas (positivas e negativas) atraem-se mutuamente. Se o átomo de carga negativa for um halogéneo, é considerado um "ião halogeneto". No entanto, na indústria eletrónica e nas suas normas, o termo "halogeneto" refere-se tecnicamente a um "ião halogeneto". A análise por cromatografia iónica não detecta a concentração de todas as espécies de halogenetos, apenas as espécies iónicas de halogenetos.
- Com base em definições padrão, um fluxo pode ser tecnicamente classificado como "sem halogéneos" e "com halogéneos". Os activadores, um dos principais componentes dos fluxos, são os produtos químicos que dissolvem e removem os óxidos para permitir a soldadura. Normalmente, os activadores são halocarbonetos ou ácidos orgânicos, e os halocarbonetos são particularmente eficazes na remoção de óxidos. Se um fluxo for formulado com halocarbonetos, podem formar-se iões de halogeneto no fluxo devido a reacções secundárias. É por esta razão que muitos produtos que contêm fluxos, nomeadamente a pasta de solda, conterão halogenetos se contiverem halogéneos. No entanto, não se deve assumir que um fluxo sem halogenetos é também isento de halogéneos.
- Utilizando o mesmo método analítico para o teor de halogéneo, a norma J-STD-004 define os resíduos de fluxo como "baixo teor de halogéneo" se Br ≤ 0,1% e Cl ≤ 0,1%. No entanto, é pouco frequente ver um material que contém fluxo rotulado como "baixo teor de halogéneo".
- Uma pergunta comum que me fazem é: "O que significa o 'HF' em [nome do produto]?" A Indium Corporation oferece muitas pastas de solda e fluxos com "HF" no título (como Indium8.9HF, por exemplo). O HF significa "sem halogéneo". No entanto, nem todos os produtos sem halogéneo têm "HF" no seu nome. Se um produto for isento de halogéneos, isso será indicado na sua ficha de dados do produto.
Embora seja muita informação para digerir, é importante não pensar demasiado nela. Para muitas montagens, a escolha entre sem halogéneo e com halogéneo, ou entre sem halogéneo e com halogéneo, não vai fazer com que o dispositivo se torne um sucesso. Há muitos outros factores a considerar ao selecionar o material de solda ideal. Se estiver à procura de fluxo e solda, encorajamo-lo a falar com um membro da nossa equipa de apoio técnico. Teremos todo o gosto em discutir o seu projeto e ajudá-lo a navegar na nossa carteira de materiais de montagem de eletrónica.
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Para mais informações sobre a caraterização do fluxo de acordo com a norma J-STD-004, consulte estes artigos:
