Últimamente he recibido varias consultas para aclarar la diferencia entre «sin haluros» y «sin halógenos». Ambos términos se refieren a la composición de los fundentes de soldadura en la industria del montaje electrónico. Aunque algunos puedan utilizar los términos indistintamente sin que ello tenga consecuencias, las definiciones no son sinónimas. Este tema puede resultar un poco confuso, por lo que en este artículo voy a explicar la diferencia entre haluros y halógenos, tanto en el contexto de las normas industriales como de la química general.
Lo que hay que saber
Es fundamental comprender estos términos en el contexto de las normas del sector. Para obtener una definición estandarizada de «sin haluros», nos remitimos a la norma J-STD-004 (Rev. C). La norma J-STD-004C define «sin haluros» como un fundente que contiene menos del 0,05 % de iones haluro combinados (F⁻, Cl⁻, Br⁻, I⁻) en 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 indica mediante el último carácter de la clasificación del fundente: 0 para «sin haluros» y 1 para «con haluros».
Por otra parte, la norma IEC 61249 define «sin halógenos» como un material cuyo residuo contiene menos del 0,09 % de cloro (en todas sus formas), menos del 0,09 % de bromo (en todas sus formas) y menos del 0,15 % de cloro y bromo combinados. El método de ensayo analítico (según la norma J-STD-004C), denominado «calorimetría de bomba», seguido de cromatografía iónica, se aplica al residuo del fundente en su forma final tras el reflujo. El ensayo de halógenos es opcional y no existe una designación normalizada para los resultados.
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 un halógeno. Los haluros se pueden clasificar en dos categorías principales: de enlace iónico y de enlace covalente. En los compuestos de enlace iónico, los átomos con cargas opuestas (positiva y negativa) se atraen entre sí. 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, sino únicamente las especies de haluros iónicos.
- Según las definiciones estándar, un fundente podría clasificarse técnicamente tanto como «libre de haluros» como «con halógenos». Los activadores, uno de los componentes principales de los fundentes, son las sustancias químicas que disuelven y eliminan los óxidos para permitir la soldadura. Normalmente, los activadores son halocarbonos o ácidos orgánicos, y los halocarbonos son especialmente eficaces a la hora de eliminar los óxidos. Si un fundente está formulado con halocarbonos, pueden formarse iones haluro en su interior debido a reacciones secundarias. Por este motivo, muchos productos que contienen fundente, especialmente la pasta de soldadura, contendrán haluro si contienen halógenos. Sin embargo, no debe darse por sentado que un fundente sin haluro esté también libre de halógenos.
- Utilizando el mismo método analítico para determinar el contenido de halógenos, la norma J-STD-004 define los residuos de fundente como «bajos en halógenos» si Br ≤ 0,1 % y Cl ≤ 0,1 %. Sin embargo, no es habitual encontrar un material que contenga fundente etiquetado como «bajo en halógenos».
- Una pregunta que me hacen a menudo es: «¿Qué significa “HF” en [nombre del producto]?». Indium Corporation ofrece numerosas pastas de soldadura y fundentes con «HF» en el nombre (como Indium8.9HF, por ejemplo). Las siglas «HF» significan «sin halógenos». Sin embargo, no todos los productos sin halógenos incluyen «HF» en su nombre. Si un producto no contiene halógenos, así se indicará en su ficha técnica.
Aunque se trata de mucha información que asimilar, es importante no darle demasiadas vueltas. En muchos montajes, la elección entre productos sin haluros y con haluros, o sin halógenos y con halógenos, no va a ser determinante para el funcionamiento del dispositivo. Hay muchos más factores que hay que tener en cuenta a la hora de seleccionar el material de soldadura óptimo. Si está buscando fundente y soldadura, le animamos a que hable con un miembro de nuestro equipo de asistencia técnica. Estaremos encantados de analizar su proyecto y ayudarle a orientarse en nuestra gama de materiales para el montaje de componentes electrónicos.
Lecturas complementarias
Para obtener más información sobre la caracterización de fundentes según J-STD-004, no dude en consultar estos artículos:
