Mencionei numa publicação anterior no blogue que o principal motor da eletrónica sem halogéneos é ostensivamente ambiental, mas que a confusão sobre "que halogéneos, que moléculas e a que nível?" parece ter dissociado o louvável desejo de um ambiente melhorado da realidade e tornou-o mais uma ferramenta de marketing. Apesar de tudo isto, ainda existem alguns casos em que o desempenho do produto final pode ser diretamente afetado pela presença de halogéneos, normalmente sob a forma de halogenetos iónicos. Esta é a razão pela qual a Indium Corporation desenvolveu recentemente o que parece, à primeira vista, ser uma combinação estranha: uma pasta de solda sem halogéneos de liga com alto teor de Pb (alto teor de chumbo), Indium9.72-HF.
O modo de falha relacionado com o halogéneo para as pastas de solda de fixação de matrizes é a corrosão das almofadas de ligação de fio na parte superior das matrizes de semicondutores de potência que são soldadas à estrutura de chumbo com pasta de solda contendo halogéneo. Muitos fabricantes que produzem grandes volumes de dispositivos de potência idênticos podem também utilizar fio de fixação de matriz (por vezes designado "soft solder die attach", SSDA) para fixar a matriz às estruturas de chumbo num processo sem fluxo, mas muitos fabricantes preferem a flexibilidade inerente de um processo baseado em pasta de solda para aplicações de mistura média / volume médio.
Os leitores de longa data do blogue lembrar-se-ão de que fiz uma publicação sobre solderspatter (também conhecido como soldersplatter ou soldersplash), e que pode ser causado por bolhas de vapor de solvente ou de humidade provenientes de depósitos de pasta de solda durante o refluxo. Ao rebentar, as minúsculas gotículas de fluxo ou partículas de solda da superfície da bolha podem ser projectadas a uma grande distância (vários metros). Embora a solda em almofadas de ligação de fios seja claramente uma falha do ponto de vista da fiabilidade, certas metalizações de almofadas de ligação de fios podem também estar sujeitas a corrosão por fluxo. Um forno de refluxo mal mantido pode também pingar condensado de fluxo (normalmente na zona de saída - arrefecimento), e isto também pode ser uma causa de materiais orgânicos nas almofadas de ligação de fios.
Desde que o fio seja dourado e as placas de ligação estejam cobertas por uma camada uniforme de ouro, não há problema (desde que o resíduo de fluxo seja lavado), uma vez que o ouro não é reativo, mesmo em ambientes corrosivos. As placas de ligação de alumínio (Al) ou alumínio/silício (Al/Si) são, no entanto, potencialmente reactivas. Os materiais halogenados, como os fluxos e os compostos de sobremoldagem, podem reagir com eles para reduzir a força de tração do fio e/ou aumentar a resistência da junção do fio, levando a um aquecimento localizado e à subsequente falha térmica da junta.Mesmo os materiais com ligações covalentes (C-X, em que X é um halogéneo) podem dissociar-se a altas temperaturas: é assim que os retardadores de chama bromados proibidos funcionam, evidentemente.
O maior perigo de o fluxo halogenado corroer as almofadas de ligação de fios é quando:
1/ As montagens concluídas (entre o processo de refusão e o processo de limpeza) são deixadas durante muito tempo antes da limpeza; particularmente se forem expostas a uma humidade elevada (elevada %RH) antes da limpeza.
2/ O processo de limpeza é inadequado: quer devido a uma má seleção da solução de limpeza, quer devido a uma manutenção deficiente do banho, quer devido a uma energia de "esfregamento" inadequada transmitida à superfície a limpar, quer simplesmente devido a um tempo inadequado para a limpeza.
Note-se que mesmo a otimização de 1/ e 2/ pode levar à corrosão do tapete de ligação.
A pasta Indium9.72-HF está disponível em pó de tipo 3 e 4, nas ligas padrão de alto Pb, Indalloy 151 (92,5Pb/5Sn/2,5Ag) e Indalloy 163 (95,5/2Sn/2,5Ag), e para matrizes maiores que necessitam de uma junta de maior fiabilidade, também oferecemos a Indalloy 164 (92,5Pb/5In/2,5Ag). Naturalmente, está disponível uma ficha de dados do produto para descarregar.
Saúde!
