Halogene und Halogenide: Erwägen Sie halogenfreies Flussmittel und Lötpaste in Betracht

Teil 2 von 2 - Der Bedarf an halogenfreien Materialien und die Auswirkungen auf Ihren Elektronikfertigungsprozess

Was wird passieren, wenn halogenhaltige Stoffe in der Elektronikfertigung verboten werden? Es ist wichtig, dass Sie wissen, welche Möglichkeiten Sie bei der Beschaffung von halogenhaltigen und halogenfreien Materialien für Ihren Produktionsprozess haben.

In Teil 1 haben wir erörtert, was Halogene und Halogenide sind und warum sie in der Elektronikindustrie ein Problem darstellen. In Teil 2 werden wir den Bedarf an halogenfreien Materialien sowie die Unterschiede zwischen ihnen und den derzeit verwendeten Materialien erörtern.

Sollte jeder auf halogenfreie Materialien umsteigen??

Nicht unbedingt, da die bestehenden Vorschriften die Produktion von halogenfreier Elektronik nicht vorantreiben. Die Möglichkeit künftiger Vorschriften ist zwar ein Faktor, aber die Verantwortung der Unternehmen und große multinationale Unternehmen mit Plänen zur Einführung von halogenfreien Materialien sind die wichtigsten Faktoren für die Entscheidung, halogenfreie Materialien zu verwenden.

Die grüne oder umweltfreundliche soziale Bewegung ist ebenfalls ein Faktor. Viele Unternehmen suchen nach Wegen, um negative Auswirkungen auf die Umwelt zu verringern.

Bromhaltige Flammschutzmittel (BFR) sind ein großes Problem, obwohl europäische Studien zeigen, dass die meisten in der Elektronik verwendeten BFR keine Gefahr für Mensch und Umwelt darstellen. Hartnäckige Interessengruppen setzen sich für das Gegenteil ein, da einige Labortests messbare Auswirkungen bei längerer Exposition gegenüber BFR in hohen Dosen ergeben haben.

Je nachdem, welche Materialien Sie verwenden, ist möglicherweise keine Änderung erforderlich. Möglicherweise ist Ihr Verfahren bereits halogenfrei. Das bedeutet, dass Ihre Produkte kein Halogen als Nebenprodukt freisetzen, wenn sie durch Verbrennung entsorgt werden. Wenn Ihre Anlage noch nicht halogenfrei ist, sollten Sie die Unterschiede zwischen halogenhaltigen und halogenfreien Materialien kennen.

Wie unterscheiden sich die halogenfreien Materialien?

Die wichtigsten Ersatzstoffe für BFR sind Materialien auf Phosphorbasis. Auf Phosphor basierende Chemikalien sind derzeit teurer und erfordern eine enge Zusammenarbeit zwischen Materialverkäufern und Plattenherstellern, da das Prozessfenster kleiner ist.

Diese Materialien sind in der Regel hydrophiler, so dass sie weniger feuchtigkeitsempfindlich sind. In den meisten Fällen wird deutlich mehr halogenfreies Material benötigt, um den gleichen Grad an Entflammbarkeit zu erreichen. Zu den Nebeneffekten gehören eine kürzere Haltbarkeit, eine höhere Steifigkeit der Leiterplatten und ein niedrigerer Wärmeausdehnungskoeffizient (CTE). Auf der Habenseite steht, dass einige halogenfreie Laminatsysteme eine höhere thermische Stabilität aufweisen.

Halogenidfreie Flussmittel sind in der Regel weniger aktiv als ihre halogenierten Vorgänger. Dies hat zur Folge, dass viele von ihnen nicht so gut benetzen und ein kleineres Prozessfenster haben. Die Lötbarkeit von Bauteilen aus Blei hat einen größeren Einfluss auf die Qualität der Verbindungen. Zusätzlich zu den Änderungen im Reflow-Prozess kann die Umstellung auf das halogenfreie Reflow-Verfahren andere Materialänderungen erforderlich machen, um die Einschränkungen der halogenfreien Flussmittelchemie auszugleichen.

Wie geht es weiter?

Auch wenn noch unklar ist, ob Vorschriften kommen werden oder nicht, lohnt es sich, die Unterschiede zwischen halogenhaltigen und halogenfreien Materialien zu verstehen und zu wissen, wie man auf eine halogenfreie Produktion umstellt. Von künftigen Vorschriften überrascht zu werden, könnte den Arbeitsablauf stören und zu Rückständen, Produktverlusten und Problemen bei der Entsorgung von unbrauchbarem Material führen.

Wenn Sie weitere Informationen wünschen oder auf die in diesem Artikel verwendeten Quellen zugreifen möchten, laden Sie das Whitepaper über Halide und Halogene herunter. Wenden Sie sich an Nordson EFD unter [email protected], wenn Sie mehr über unsere hochwertige, ISO-zertifizierte halogenfreie Lotpaste erfahren möchten.

John Vivari

John Vivari ist der Produktlinienmanager für Lötprodukte bei Nordson EFD.

 

John hat mehr als 25 Jahre Erfahrung in der Elektronikentwicklung und -montage. Seit seinem Eintritt bei Nordson EFD im Jahr 2001 hat er sein Fachwissen im Bereich Flüssigkeitsdosierung und Lotpastentechnologie genutzt, um Kunden bei der Entwicklung von Präzisionsdosier-, Druck- und Reflow-Prozessen zu unterstützen. Er hat drei Patente und mehr als ein Dutzend Fachartikel verfasst.

 

John hat einen BS in Industrial Engineering von der University of Rhode Island und einen MS in Industrial Manufacturing Engineering von der University of New Haven.