Guida alla scelta della saldatura

Questa guida illustra i passaggi più significativi nella scelta della pasta saldante. Ci sono ulteriori dettagli sulle prestazioni della lega e del flussante, non trattati qui, che possono essere molto importanti nel processo di selezione. Vale sempre la pena quindi chiamare  lo Specialista di vendita Nordson EFD per rivedere i requisiti ed assicurarsi di utilizzare il tipo di pasta saldante più adatta alla vostra applicazione.

 

 

Passaggio 1: Scegliere la lega

Quando si sceglie una lega di saldatura, ci sono diversi aspetti da considerare.

• La lega deve essere senza piombo (lead-free)?
• Esiste un requisito o una limitazione della temperatura di rifusione?
• Di che tipo e dimensione deve essere  la polvere per il valore minimo consigliato per una specifica applicazione? 

 

Con piombo vs. senza piombo

Molte applicazioni richiedono l'uso di leghe lead-free (senza piombo). Talvolta, questo è dovuto al fatto che il prodotto deve rispettare la Direttiva RoHS (Restriction of Hazardous Substances), altre volte è per rispettare le direttive dell'azienda.  Alcune applicazioni, pur essendo soggette alla Direttiva RoHS,  sono esenti dall'essere lead-free perché la temperatura di rifusione può essere ottenuta solo con leghe ad alto contenuto di piombo, esenti secondo la normativa  RoHS.

 

 

Temperatura di fusione

Ogni lega può cambiare il suo stato da solido a liquido a determinate temperature (Figura 1). La fase di cambiamento da stato solido a stato liquido inizia quando si raggiunge il solidus e termina al raggiungimento del liquidus.

• A temperature inferiori al solidus, la lega è al 100% allo stato solido.
• A temperature intermedie tra solidus e liquidus, una fase definita "plastica", una parte della lega è solida ma la maggior parte è liquida.
• Le leghe sono dette eutettiche quando solidus e liquidus si equivalgono.

Mentre la bagnatura inizia alla temperatura del solidus, la migliore bagnatura si ottiene a una temperatura di picco di 15º C o più al di sopra del liquidus. Se un giunto di saldatura deve mantenere l'integrità fisica durante un'operazione successiva, come un secondo processo di rifusione, la temperatura di picco dell'operazione successiva deve essere inferiore alla temperatura di solidus della lega.

 

Dimensione delle particelle

Una volta scelta la lega, l'elemento successivo da valutare è la dimensione delle particelle. La tabella delle dimensioni della polvere (Figura 2) confronta le dimensioni delle particelle con i tipici requisiti di dosatura e stampaggio. Le dimensioni indicate per forme ad ala di gabbiano, circolari e quadrate e le dimensioni dei punti di dosatura rappresentano il valore minimo consigliato per le polveri. Se il valore è piccolo, per l'applicazione deve essere utilizzata una polvere con la successiva dimensione più piccola. 

L'uso di polveri troppo grosse  implica difficoltà di dosatura e stampaggio, che possono compromettere la qualità. L'uso di polveri più sottili implica costi superiori. 

 

 

Passaggio 2: Scegliere il flussante

Le categorie di flussante sono definite dalle specifiche militari QQ-S-571E e dal sistema di classificazione dei flussanti IPC. Esistono principalmente cinque categorie di flussanti definite dalla specifica QQ-S-571E. Ognuna di queste è disponibile con una varietà di livelli di attività, qualità fisiche del residuo e metodi richiesti di pulizia. 

 

Il grafico comparativo dei flussanti illustra graficamente il tipico intervallo di attività di ogni categoria di flussante. Si noti che  i livelli di attività si sovrappongono nei vari gruppi di flussante.

 

Colofonia (R)

Il flusso R (Rosin) è costituito da colofonia e solvente. La colofonia ha un'attività molto bassa ed è adatta solo per superfici facili da saldare. La classificazione IPC è ROL0. Il residuo R è duro, non corrosivo, non conduttivo e può essere lasciato sul prodotto. Il residuo può essere rimosso con un solvente adeguato.

 

No Clean (N)

I flussanti No Clean sono composti da colofonia, solvente e una piccola quantità di attivatore. Hanno tipicamente un'attività da bassa a moderata e sono adatti a superfici facilmente saldabili. La classificazione IPC è solitamente ROL0 o ROL1. Il residuo NC è trasparente, duro, non corrosivo, non conduttivo e progettato per essere lasciato su molti tipi di assiemi. Il residuo può essere rimosso con un solvente appropriato. Alcuni flussanti NC, ma non tutti, sono più difficili da rimuovere rispetto ai flussanti RMA.

 

Flussanti Moderatamente Attivi (RMA)

I flussanti Moderatamente Attivi (RMA) sono costituiti da colofonia, solvente e una piccola quantità di attivatore. La maggior parte dei flussanti RMA ha un'attività piuttosto bassa ed è più adatto a superfici facilmente saldabili. La classificazione IPC è solitamente ROL0, ROL1, ROM0 o ROM1. Il residuo del  flussante RMA è trasparente e morbido. Nella maggior parte dei casi è non corrosivo e non conduttivo. Molti flussanti RMA superano i test SIR come flussanti NC. Il residuo può essere rimosso con un solvente appropriato.

 

Attivato a Colofonia (RA)

I flussanti attivati a colofonia sono costituiti da colofonia, solvente e attivatore aggressivo. I flussanti RA hanno un'attività simile e superiore a quella di RMA e sono adatti a superfici moderatamente e altamente ossidate. La classificazione IPC è solitamente   ROM0, ROM1, ROH0, or ROH1.  In assenza di test che dimostrino il contrario, si presume che il residuo di flusso di RA sia corrosivo. Gli assiemi sensibili alla corrosione o alla possibilità di conduzione elettrica attraverso i residui devono essere puliti il prima possibile dopo il montaggio. Il residuo può essere rimosso con un solvente appropriato.

 

Idrosolubile (WS)

I flussanti idrosolubili sono costituiti da attivatore, tixotropo e solvente. Il flussante WS è disponibile in un'ampia gamma di livelli di attività, da nessuna attività ad attività estremamente elevata,  per la saldatura anche delle superfici più difficili, come l'acciaio inossidabile. La classificazione IPC inizia normalmente con OR per Organico. Sono disponibili con livelli di attività L, M, H e contenuto di alogenuro di 0 o 1. Per definizione, il residuo può essere rimosso con acqua.

 

 

Passaggio 3: Scegli le caratteristiche che deve avere la tua pasta 

L'ultimo aspetto da considerare quando per arrivare alla scelta definitiva della pasta saldante riguarda le caratteristiche che potrebbero essere richieste per fronteggiare un'applicazione impegnativa. Due formulazioni di flussante possono differire notevolmente in termini di prestazioni, nonostante abbiano le stesse classificazioni QQ-S-571E e J-STD-004. Paste saldanti con caratteristiche specifiche possono essere utilizzate per risolvere problemi tecnici di assemblaggio che altre forme di saldatura non riescono a fare. Di seguito sono riportati alcuni esempi di caratteristiche del flussante in grado di modificare le prestazioni di una pasta saldante. 

 

Residuo Limitato

Il residuo del flussante NC 26D04 rimane limitato nella concavità della saldatura dopo la rifusione. Questa caratteristica è particolarmente importante nelle formulazioni di NC, laddove la giunzione è visibile o la diffusione del flussante  nelle aree circostanti può essere un problema.

 

Riempimento degli spazi vuoti e/o superfici verticali

I flussanti RMA 07D01 e 04D01 sono progettati per tenere in posizione la lega fino al raggiungimento del liquidus. Queste formule sono adatte per il riempimento di spazi vuoti e di fori per la saldatura di giunzioni su superfici verticali.

 

Rifusione rapida

Termine utilizzato per dire che la pasta saldante si riscalda in meno di 5 secondi. Le paste saldanti RMA 04D02 e RMA 07D02 a rapida rifusione non schizzano quanto si riscaldano in soli 0,25 secondi. I tipici metodi di rifusione rapida sono rappresentati dalla saldatura al laser, a stilo, a impulsi elettrici e a induzione. 

 

Immersione o pin transfer

Una tecnica di applicazione in cui la saldatura viene effettuata immergendo un componente o un piedino nella pasta saldante. Uno strato sottile e consistente di pasta saldante NC 21T20 aderisce al componente. Questa tecnica è utile per applicare pasta saldante su prodotti che non si prestano alla stampa o alla dosatura, come le matrici dei piedini ( pin array).

 

Bassa formazione di vuoti

IPC-7097A è la specifica per l'implementazione dei processi di progettazione e assemblaggio per BGA. I criteri di ispezione per BGA (Ball Grid Array) e per  MicroBGA spesso richiedono una formazione di vuoti inferiore al 20%. Una pasta saldante a bassa formazione di vuoti è necessaria per adempiere ai limiti molto rigidi relativi alla formazione di vuoti per i prodotti di Classe 3.

 

Flussante con tracciabilità UV

Sia utilizzato da solo che miscelato con una lega per formare la pasta saldante (NC 22D05 e RMA 07D05), il nostro flussante con tracciabilità UV consente la conferma visiva della presenza di flussante. Queste formule diventa fluorescenti sotto una lampada UV per l'ispezione del deposito di pasta saldante.

Domande? Contatta i nostri specialisti di prodotto all'indirizzo [email protected] per identificare la soluzione migliore per la tua applicazione.