Mare de soldadura: alternatives ecològiques? 

Escolteu la mare de soldadura i podeu imaginar una pasta o un nucli de flux específic. La veritat és que és una mica d'argot de la indústria que s'ha tornat borrosa. Sovint, es refereix a l'aliatge de soldadura fonamental o al vehicle de flux primari d'una pasta: la barreja mare amb la qual es construeix tota la resta. La veritable empenta ara no és només l'aliatge en si, sinó tot el sistema: podem eliminar les coses desagradables sense matar el rendiment a la línia? He vist massa enginyers perseguint un full de dades verd només per ser assassinats després de l'anul·lació o de la lapidació.

El trencaclosques de l'aliatge: més enllà del sense plom

Òbviament, SAC305 (Sn96.5Ag3.0Cu0.5) es va convertir en la mare per defecte sense plom. Però anomenar-lo ecològic es limita al contingut principal. La petjada de la mineria de plata és brutal, i les altes temperatures de processament (típica de 240-260 ° C) cremen més energia. Hem estat provant alguns aliatges baixos en plata i fins i tot sense plata com els sistemes Sn-Cu-Ni-Ge. La captura? La humectació és més lenta. En un tauler dens amb acabat OSP, és possible que necessiteu un flux més agressiu per compensar, que després enrosca el perfil verd de tot el material mare de soldadura. És un acte d'equilibri.

Un projecte amb un client que fa sensors industrials dirigits a un total lliure d'halògens i baix en plata. Hem utilitzat un aliatge Sn-Cu-Bi. Funciona bé en el reflux, però durant la soldadura selectiva dels connectors de forat passant, el mare de soldadura l'aliatge mostrava un ompliment pobre del forat. La diferència de massa tèrmica va absorbir la calor, deixant-nos juntes fredes. Vam haver d'ajustar la temperatura de l'olla d'ona i l'esprai de flux, la qual cosa va augmentar l'ús de nitrogen. Tant per reduir la petjada de carboni. El menjar per emportar? L'aliatge alternatiu va canviar la càrrega ambiental en lloc d'eliminar-la.

Després hi ha bigotis de llauna. Amb aliatges d'estany alt, la mitigació sovint significa recobriments conformes o farciments inferiors: més productes químics, més passos del procés. Un ecològic mare de soldadura no només hauria de moure el problema aigües avall. M'inclino cap als aliatges amb additius menors com el níquel o el manganès que suprimeixen el creixement dels bigotis de manera intrínseca, fins i tot si afegeixen un petit cost. És una visió del cicle de vida.

Flux: el secret brut de la no neteja

Aquí és on s'abusa més de l'etiqueta ecològica. Un flux sense neteja només és amable si realment deixa residus benignes. Molts encara contenen activadors que es tornen corrosius amb la humitat. He tret taulers dels retorns de camp amb creixement dendrític perquè els residus de flux verd absorbien la humitat. El veritable canvi és cap a fluxos d'àcids orgànics o de base biològica derivats de coses com el blat de moro o la soja. Els seus subproductes de descomposició són menys tòxics.

Però el rendiment és el rei. Un flux a base de soja que vam provar tenia una gran humectació en coixinets ENIG frescos. No obstant això, en taulers amb problemes d'oxidació o emmagatzematge fins i tot lleugers, es va desfer. La finestra d'activació era massa estreta. Vam acabar barrejant-lo amb un activador sintètic per aconseguir l'equilibri adequat. No perfectament natural, però més sostenible que els sintètics de tota força. De vegades, un pas endavant menys dolent és l'únic pràctic.

La manipulació i l'emmagatzematge també canvien. Alguns d'aquests fluxos orgànics són sensibles a la llum UV o tenen una vida útil més curta. Si una botiga no és disciplinada, els residus materials augmenten. Recordo un muntador de mida mitjana, alguna cosa així Handan Zitai Fastener Manufacturing Co., Ltd. en aquest important centre de producció, podria tenir l'escala per gestionar l'inventari amb força. Però per a una botiga més petita, el deteriorament pot matar el cost-benefici. El https://www.zitaifasteners.com El model de logística eficient en una base industrial concentrada posa de manifest la importància de l'estabilitat de la cadena de subministrament per adoptar aquestes alternatives.

Pastes i vehicles: la reologia ho és tot

El vehicle que subjecta la pols de soldadura i el flux dicta la imprimibilitat. Moltes pastes verdes intercanvien vehicles a base de dissolvents per solubles en aigua. Sona genial. Però l'aigua s'evapora més ràpidament, canviant la viscositat de la pasta durant una llarga tirada d'impressió. S'obstrueix la plantilla o un alliberament deficient. Vam aprendre a utilitzar sistemes de cartutxos tancats i humitat controlada a la línia, cosa que, de nou, afegeix energia.

La distribució de la mida de les partícules a la pols de soldadura també és important. Per a la impressió de pas fi, necessiteu pols tipus 4 o 5 (esferes més petites). La fabricació d'aquesta pols amb aliatges alternatius sovint utilitza diferents gasos d'atomització. El nitrogen és comú, però alguns estan explorant el reciclatge d'argó per reduir els residus. És un detall del procés que la majoria no veu, però que es suma al llibre de registre ambiental de la final mare de soldadura pasta.

Em ve al cap un experiment fallit. Vam provar una pasta amb un nou vehicle a base de cel·lulosa. Es va imprimir com un somni i va superar totes les proves IPC. Però en el reflux, la desgasificació era imprevisible. A les plaques amb grans diferències de massa tèrmica, tenim buits massius sota els QFN. El vehicle no va poder alliberar volàtils sense problemes a tot el perfil. De tornada al laboratori. Va demostrar que imitar la reologia de sistemes provats amb nous materials és increïblement difícil.

Canvis de procés: el cost energètic ocult

Un material de soldadura ecològic no s'avalua en un pot. S'avalua en un procés que pot necessitar temperatures més altes, perfils més llargs o atmosferes inerts. Si la vostra nova pasta de bioflux sense halògens requereix una temperatura màxima 10 °C més alta o un túnel de reflux de nitrogen per evitar l'oxidació, acabeu d'augmentar significativament el consum d'energia del conjunt. Aquesta compensació rarament es calcula a la reclamació verda.

Hem fet una auditoria per a un client. El canvi a una pasta ecològica premium va reduir les seves emissions de COV i els costos de tractament de residus. Tanmateix, el seu consum de nitrogen va augmentar un 30% per mantenir el rendiment, i el consum d'energia del seu forn va augmentar al voltant d'un 8%. El benefici ambiental net encara era positiu, però més prim del que suggeria el màrqueting. El real mare de soldadura El problema és la integració total del procés.

La reelaboració i la reparació també són més complicades. Alguns fluxos alternatius deixen residus que són més difícils d'eliminar per a la reparació de taulers. Si necessiteu un dissolvent més fort per netejar-los, torneu al cas. Ara recomanem combinar pastes de soldadura específiques amb netejadors compatibles i menys agressius des del principi: un enfocament de sistema.

Aprovisionament i viabilitat en el món real

Finalment, es tracta de cadenes de subministrament. Una escala de laboratori perfecta mare de soldadura L'alternativa és inútil si no en pots obtenir 10.000 kg de manera consistent. Molts materials innovadors provenen de petits químics que no poden escalar ni garantir la uniformitat de lot a lot. Per a un fabricant de gran volum, la fiabilitat no és negociable.

És per això que els clústers de producció són importants. Estar en un lloc com el districte de Yongnian, Handan, adjacent a les principals rutes de transport com el ferrocarril i les autopistes Beijing-Guangzhou, no es tracta només d'enviar elements de fixació. Per a una empresa com Handan Zitai Fastener Manufacturing Co., Ltd., es tracta d'integrar-se en una xarxa de proveïdors de materials i logística que pot donar suport a l'adopció coherent i a gran escala de nous materials. Si el vostre proveïdor de soldadura es troba a un dia per carretera, podeu executar inventaris més senzills i respondre més ràpidament als ajustaments del procés.

El pas a alternatives més ecològiques no és un simple intercanvi. És una reenginyeria del concepte mare de soldadura: aliatge, flux, vehicle, pols i el procés en què viuen. És desordenat, ple de compromisos i requereix mirar tota la placa, no només el pot de pasta. L'objectiu no és la puresa; és un impacte realment més baix sense sacrificar la fiabilitat que fa que tot, des d'un fixador fins a una placa base de servidor, funcioni realment.