Récemment, j'ai reçu plusieurs demandes visant à clarifier la distinction entre "sans halogène" et "sans halogène". Les deux termes s'appliquent à la composition des flux de soudure dans l'industrie de l'assemblage électronique. Bien que certains puissent utiliser ces termes de manière interchangeable sans aucune répercussion, les définitions ne sont pas synonymes. Ce sujet peut prêter à confusion, c'est pourquoi dans cet article, j'expliquerai la différence entre les halogénures et les halogènes dans le contexte des normes industrielles et de la chimie générale.
Ce qu'il faut savoir
Il est essentiel de comprendre ces termes dans le contexte des normes industrielles. Pour une définition normalisée de l'expression "sans halogénure", nous nous référons à la norme J-STD-004 (Rev. C). La norme J-STD-004C définit l'expression "sans halogénure" comme un flux qui contient moins de 0,05 % d'ions halogénés combinés (F-, Cl-, Br-, I-) en pourcentage de poids de la partie solide du flux. La méthode d'essai analytique "chromatographie ionique" est appliquée aux fondants à l'état non chauffé. La teneur en halogénures d'un fondant est désignée par le dernier caractère de la classification du fondant : 0 pour sans halogénure, 1 pour contenant des halogénures.
D'autre part, la norme CEI 61249 définit "sans halogène" comme un matériau dont les résidus contiennent moins de 0,09 % de chlore (toutes formes confondues), moins de 0,09 % de brome (toutes formes confondues) et moins de 0,15 % de chlore et de brome combinés. La méthode d'essai analytique (selon J-STD-004C) "calorimétrie à la bombe", suivie d'une chromatographie ionique, est appliquée au résidu de flux sous la forme finale de résidu refondu. Le test des halogènes est facultatif et il n'existe pas de désignation normalisée des caractères.
Pourquoi vous devez savoir
La concentration d'halogénures est contrôlée parce que les halogénures ont le potentiel de corroder la soudure, ce qui peut conduire à une croissance dendritique en présence d'un biais électrique appliqué et d'humidité. Lorsque les produits non nettoyés passent les tests J-STD-004 SIR et ECM et sont utilisés correctement, ce problème ne se pose pas. Pour les résidus de flux qui doivent être nettoyés (solubles dans l'eau), l'utilisation d'un processus de nettoyage complet et efficace devrait empêcher toute corrosion. Il est essentiel de rappeler qu'un flux contenant des halogénures n'est pas intrinsèquement nocif pour un assemblage. La présence d'halogénures doit simplement être caractérisée pour favoriser la conception et l'assemblage d'un dispositif électrochimiquement fiable.
En revanche, la décision d'un fabricant d'utiliser exclusivement des produits sans halogène est motivée par des considérations environnementales. Les halogènes utilisés dans la chimie d'un flux sont généralement des halocarbures, qui peuvent polluer l'environnement lorsque les assemblages contenant des résidus de flux halogénés sont éliminés de manière inappropriée. Bien que les flux contenant des halogènes soient utilisés tous les jours dans le monde entier, une entreprise peut choisir d'imposer elle-même des réglementations qui rejettent l'utilisation de flux contenant des halogènes afin d'éviter complètement ce problème. Il n'existe aucune réglementation gouvernementale interdisant purement et simplement l'utilisation de tous les matériaux de soudure contenant des halogènes dans l'électronique. Étant donné qu'il n'y a pas de nécessité technique de caractériser la teneur en halogène, le test d'halogène est facultatif.
Où la confusion s'installe
Pour ceux qui sont plus curieux sur le plan technique, voici une exploration plus approfondie :
- En chimie générale, les halogènes sont les éléments du groupe 17 du tableau périodique. Un "halogénure" est un composé contenant des halogènes. Les halogénures peuvent être classés en deux catégories principales : les liaisons ioniques et les liaisons covalentes. Dans les composés à liaison ionique, les atomes de charges opposées (positives et négatives) s'attirent mutuellement. Si l'atome chargé négativement est un halogène, il est considéré comme un "ion halogénure". Toutefois, dans l'industrie électronique et ses normes, le terme "halogène" fait techniquement référence à un "ion halogénure". L'analyse par chromatographie ionique ne détecte pas la concentration de toutes les espèces d'halogénures, mais uniquement celle des espèces d'halogénures ioniques.
- Sur la base des définitions standard, un flux peut techniquement être classé comme étant à la fois "sans halogène" et "contenant des halogènes". Les activateurs, l'un des principaux composants des flux, sont les produits chimiques qui dissolvent et éliminent les oxydes pour permettre le brasage. En général, les activateurs sont des halocarbures ou des acides organiques, et les halocarbures sont particulièrement efficaces pour éliminer les oxydes. Si un flux est formulé avec des halocarbures, des ions halogénures peuvent se former dans le flux en raison de réactions secondaires. C'est pourquoi de nombreux produits contenant des flux, notamment la pâte à braser, contiennent des halogénures s'ils contiennent des halogènes. Toutefois, il ne faut pas supposer qu'un flux sans halogène est également sans halogène.
- En utilisant la même méthode d'analyse pour la teneur en halogène, la norme J-STD-004 définit les résidus de flux comme "faiblement halogénés" si Br ≤ 0,1 % et Cl ≤ 0,1 %. Pourtant, il est rare de voir un matériau contenant des flux étiqueté comme étant "faiblement halogéné".
- On me pose souvent la question suivante : "Que signifie le "HF" dans [nom du produit] ?" Indium Corporation propose de nombreuses pâtes à braser et de nombreux flux avec "HF" dans le titre (comme Indium8.9HF, par exemple). Le sigle HF signifie sans halogène. Cependant, tous les produits sans halogène ne portent pas la mention "HF" dans leur nom. Si un produit est sans halogène, cela sera indiqué sur sa fiche technique.
Bien qu'il s'agisse d'un grand nombre d'informations à assimiler, il est important de ne pas trop y penser. Pour de nombreux assemblages, le choix entre un matériau sans halogène et un matériau contenant des halogènes, ou entre un matériau sans halogène et un matériau contenant des halogènes, ne sera pas déterminant pour l'appareil. Il y a bien d'autres facteurs à prendre en compte pour sélectionner le matériau de brasage optimal. Si vous êtes à la recherche d'un flux ou d'une soudure, nous vous invitons à prendre contact avec un membre de notre équipe d'assistance technique. Nous serons heureux de discuter de votre projet et de vous aider à naviguer dans notre portefeuille de matériaux d'assemblage électronique.
Pour en savoir plus
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