Gần đây, tôi đã nhận được một số yêu cầu làm rõ sự khác biệt giữa “không chứa halide” và “không chứa halogen”. Cả hai thuật ngữ này đều áp dụng cho thành phần của chất trợ hàn trong ngành lắp ráp điện tử. Mặc dù một số người có thể sử dụng hai thuật ngữ này thay thế cho nhau mà không gặp vấn đề gì, nhưng định nghĩa của chúng không đồng nghĩa. Chủ đề này có thể gây ra một chút nhầm lẫn, vì vậy trong bài viết này, tôi sẽ nêu rõ sự khác biệt giữa halide và halogen trong bối cảnh cả tiêu chuẩn ngành và hóa học nói chung.
Những điều bạn cần biết
Việc hiểu rõ các thuật ngữ này trong bối cảnh các tiêu chuẩn ngành là vô cùng quan trọng. Để có định nghĩa chuẩn hóa về thuật ngữ “không chứa halogen”, chúng tôi tham khảo J-STD-004 (Rev. C). J-STD-004C định nghĩa “không chứa halogenua” là chất hàn có hàm lượng ion halogenua tổng hợp (F-, Cl-, Br-, I-) dưới 0,05% tính theo tỷ lệ phần trăm khối lượng của phần rắn trong chất hàn. Phương pháp thử nghiệm phân tích “sắc ký ion” được thực hiện trên chất hàn ở trạng thái chưa được nung nóng. Hàm lượng halogenua trong chất hàn được chỉ định bằng ký tự cuối cùng trong phân loại chất hàn: 0 cho chất hàn không chứa halogenua, 1 cho chất hàn chứa halogenua.
Mặt khác, Tiêu chuẩn IEC 61249 định nghĩa “không chứa halogen” là vật liệu có cặn chứa ít hơn 0,09% clo (tất cả các dạng), ít hơn 0,09% brom (tất cả các dạng) và ít hơn 0,15% tổng lượng clo và brom. Phương pháp thử nghiệm phân tích (theo J-STD-004C) “đo nhiệt lượng bằng lò bom”, tiếp theo là sắc ký ion, được thực hiện trên cặn chất hàn ở dạng cặn sau khi nung chảy lần cuối. Thử nghiệm halogen là tùy chọn và không có ký hiệu đặc trưng tiêu chuẩn.
Tại sao bạn cần biết
Nồng độ halide được theo dõi vì halide có khả năng ăn mòn mối hàn, có thể dẫn đến sự phát triển của dendrit khi có điện áp và độ ẩm được áp dụng. Khi các sản phẩm không sạch vượt qua thử nghiệm J-STD-004 SIR & ECM và được sử dụng đúng cách, thì đây không phải là vấn đề đáng lo ngại. Đối với các cặn thông lượng phải được làm sạch (hòa tan trong nước), việc sử dụng quy trình làm sạch hiệu quả và kỹ lưỡng sẽ ngăn ngừa mọi sự ăn mòn. Điều quan trọng là phải nhắc lại rằng thông lượng chứa halide không gây hại cho một cụm lắp ráp. Sự hiện diện của halide chỉ cần được mô tả để thúc đẩy thiết kế và lắp ráp một thiết bị đáng tin cậy về mặt điện hóa.
Ngược lại, quyết định của nhà sản xuất chỉ sử dụng các sản phẩm không chứa halogen được thúc đẩy bởi các cân nhắc về môi trường. Các halogen trong hóa học của chất trợ dung thường là halocarbon, có khả năng gây ô nhiễm môi trường khi các cụm lắp ráp có cặn chất trợ dung chứa halogen bị thải bỏ không đúng cách. Mặc dù chất trợ dung chứa halogen được sử dụng hàng ngày trên toàn cầu, một công ty riêng lẻ có thể tự áp đặt các quy định từ chối sử dụng chất trợ dung chứa halogen để tránh hoàn toàn vấn đề này. Không có quy định nào của chính phủ cấm hoàn toàn việc sử dụng tất cả các vật liệu hàn chứa halogen trong thiết bị điện tử. Vì không có nhu cầu kỹ thuật nào để xác định hàm lượng halogen nên thử nghiệm halogen là tùy chọn.
Nơi nó trở nên khó hiểu
Đối với những ai tò mò về kỹ thuật hơn, sau đây là phần khám phá sâu hơn:
- Trong hóa học tổng quát, các halogen là các nguyên tố thuộc nhóm 17 của bảng tuần hoàn. “Halogenua” là bất kỳ hợp chất nào chứa halogen. Halogenua có thể được chia thành hai loại chính: liên kết ion và liên kết cộng hóa trị. Trong các hợp chất liên kết ion, các nguyên tử có điện tích trái dấu (dương và âm) hút nhau. Nếu nguyên tử mang điện tích âm là một halogen, nó được coi là “ion halogenua”. Tuy nhiên, trong ngành công nghiệp điện tử và các tiêu chuẩn của ngành này, thuật ngữ “halogenua” về mặt kỹ thuật đề cập đến “ion halogenua”. Phân tích sắc ký ion không phát hiện nồng độ của tất cả các dạng halogenua, mà chỉ phát hiện các dạng halogenua ion.
- Dựa trên các định nghĩa tiêu chuẩn, về mặt kỹ thuật, chất trợ hàn có thể được phân loại là cả “không chứa halogenua” lẫn “chứa halogen”. Chất kích hoạt, một trong những thành phần chính của chất trợ hàn, là các hóa chất có tác dụng hòa tan và loại bỏ các oxit để tạo điều kiện cho quá trình hàn. Thông thường, chất kích hoạt là các halocacbon hoặc axit hữu cơ, và halocacbon đặc biệt hiệu quả trong việc loại bỏ các oxit. Nếu chất trợ hàn được pha chế với halocacbon, các ion halogenua có thể hình thành bên trong chất trợ hàn do các phản ứng phụ. Đây là lý do tại sao nhiều sản phẩm có chứa chất trợ hàn, đặc biệt là bột hàn, sẽ chứa halogenua nếu chúng chứa halogen. Tuy nhiên, không nên cho rằng chất trợ hàn không chứa halogenua cũng không chứa halogen.
- Sử dụng cùng phương pháp phân tích để xác định hàm lượng halogen, tiêu chuẩn J-STD-004 định nghĩa cặn chất hàn là “hàm lượng halogen thấp” nếu Br ≤ 0,1% và Cl ≤ 0,1%. Tuy nhiên, hiếm khi thấy vật liệu chứa chất hàn được dán nhãn là “hàm lượng halogen thấp”.
- Một câu hỏi thường gặp mà tôi hay nhận được là: “‘HF’ trong [tên sản phẩm] có nghĩa là gì?” Indium Corporation cung cấp nhiều loại bột hàn và chất trợ hàn có chữ “HF” trong tên sản phẩm (ví dụ như Indium8.9HF). “HF” là viết tắt của “halogen-free” (không chứa halogen). Tuy nhiên, không phải tất cả các sản phẩm không chứa halogen đều có chữ “HF” trong tên. Nếu một sản phẩm không chứa halogen, điều này sẽ được ghi rõ trên bảng dữ liệu kỹ thuật của sản phẩm.
Mặc dù đây là lượng thông tin khá lớn để tiếp thu, nhưng điều quan trọng là đừng suy nghĩ quá nhiều về vấn đề này. Đối với nhiều loại mạch in, việc lựa chọn giữa vật liệu không chứa halogen và có chứa halogen sẽ không quyết định đến sự thành bại của thiết bị. Còn rất nhiều yếu tố khác cần xem xét khi lựa chọn vật liệu hàn tối ưu. Nếu quý vị đang tìm kiếm chất trợ hàn và vật liệu hàn, chúng tôi khuyến khích quý vị trao đổi với một thành viên trong đội ngũ hỗ trợ kỹ thuật của chúng tôi. Chúng tôi rất sẵn lòng thảo luận về dự án của quý vị và hỗ trợ quý vị tìm hiểu danh mục các vật liệu lắp ráp điện tử của chúng tôi.
Đọc thêm
Để biết thêm thông tin về đặc tính thông lượng theo J-STD-004, vui lòng tham khảo các bài viết sau:
