Kolophonium in Lotflussmitteln: Ein komplexes Material

Was ist in einem Kolophonium?   Wäre verfeinerter Kiefernsaft ein anderer Name...

Die 1. Änderung zum IPC J-STD-004B definiert Kolophonium- Flussmittel als: Hauptsächlich aus natürlichem Kolophonium bestehend, gewonnen aus dem Oleoharz von Kiefern und dann verfeinert.  Das verwendete Kolophonium muss einen Mindestsäurewert von 130 gemäß ASTM D-465 haben.

Sie definiert Harze ferner: Hauptsächlich aus synthetischen Harzen und/oder natürlichen Harzen, außer aus Kolophonium- Arten, bestehend. 

Die obigen Definitionen geben Herstellern von Flussmitteln eine enorme Flexibilität, wie wir unsere Flussmittel definieren, und von einem praktischen Standpunkt aus gesehen, sind wir wirklich zu der Überzeugung gekommen, dass es, ob etwas als RO („Rosin“ – Kolophonium) oder RE („Resin“ –Harz) klassifiziert ist, kaum einen Unterschied macht, da angesichts der heutigen Technologien die RO- oder RE-Klassifizierung wenig über ihre Flussmitteleigenschaften aussagt.

Kolophonium ist ein Harz, aber nicht jedes Harz ist Kolophonium.  Wir verdanken die Tatsache, dass wir Flussmittel als Kolophonium klassifizieren, dem Kiefernsaft, der Flussmitteleigenschaften besitzt, während er zugleich dielektrisch und wasserunlöslich ist.  Diese Tatsache blieb den Herstellern von militärischer Elektronik nicht verborgen, die die Eigenschaften von Kolophonium so sehr mochten, dass sie sich sehr bemühten, das beste Kolophonium als „Grad WW“- Balsamharz zu definieren und seine Eigenschaften, mit denen militärische Hardware konstruiert werden sollte, vor der J-STD vertraglich zu erfassen.  Obwohl die J-STD im Jahre 1995 herausgegeben wurde, sehen wir noch einige ältere MIL- Verträge, die MIL-SPEC-Flussmittel fordern. Grad WW -Balsamharz (wasserweiß als Definition der Farbe) fand seinen Weg sowohl in MIL-F14256 (Flussmittel) als auch in QQ-S-571 (Fülldraht, Paste und Legierungen), und es blieb dabei. 

Woraus besteht „Grad WW“ -Balsamharz?  Balsamharz ist verfeinerter Saft, der von lebenden Kiefern und ähnlichen Bäumen stammt.  Holz- Kolophonium dagegen stammt aus Baumstümpfen und Holzscheiten.  Ich sah einmal eine chemische Analyse des Balsamharzes des Grades WW, das aus Georgia-Kiefern stammte… irgendwo im Laufe der Jahre, ich kann es nicht mehr nachverfolgen.  Die komplette chemische Analyse zeigte zwischen 40 und 50 verschiedene Komponenten aus den folgenden Chemikalienfamilien, hauptsächlich der Abietinsäure und einschließlich verschiedener Isomere, Dimere, polymerisierter Formen der einzelnen Säuren: 

• Abietinsäure 
• Neoabietinsäure
• Dehydroabietinsäure
• Palustrinsäure
• Levopimarsäure 
• Pimarsäure 
•  Isopimarsäuren 
•  Terpene 

Während Kolophonium an sich eine komplexe Mischung von Chemikalien ist, stammt Kolophonium, um die Angelegenheit weiter zu erschweren, nicht nur aus allen Teilen der Welt und ist aus unterschiedlichen Verhältnissen der Säurekomponenten zusammengesetzt -  es ist auch möglich, viele der individuellen Kolophoniumanteile zu lösen und sie zu einem einzigen reinen Kolophonium zu verfeinern. Auf diese Weise können Unternehmen Kolophonium -Flussmittel herstellen, die Kolophonium (oder Harze) mit verschiedenen Schmelz- oder Erweichungspunkten haben.  Raffiniertes Balsamharz, das aus dem Baum stammt, hat einen Schmelzpunkt von ca. 77°C, was bedeutet, dass diese Art von Kolophonium eine Erweichung bei 85°C in einem Oberfächen-Isolationswiderstands(SIR)-Test (SIR) erfährt. Eine bessere Wahl für hohe Zuverlässigkeit bei hoher Temperatur und Luftfeuchtigkeit könnte ein Kolophonium- Anteil sein, der bei 95°C oder 120°C erweicht. Die Wahl des Kolophoniums betrifft sowohl die Benetzung als auch die Zuverlässigkeit, und sie wirkt sich sogar darauf aus, wie die Rückstände bei anderen Tests wie Foresites C3-Test abschneiden.  Aber das ist das Thema für einen anderen Tag.

Die Indium Corporation formuliert ihre Flussmittel, Lotpasten und Fülldrähte mit dem besten Material für den gewünschten Auftrag.  Wenn das Material ein Grad WW- Kolophonium oder ein Anteil des Kolophoniums ist, das aus Kolophonium raffiniert wurde, werden wir im Allgemeinen das Flussmittel als RO kennzeichnen.  In der heutigen Industrie ist die Klassifizierung von Flussmitteln so etwas wie eine Frage der Wahl, solange die Definition nahe der oben von der IPC angegebenen liegt.  Hoffentlich ist das nicht verwirrend für den Nutzer des Flussmittels.  Ob etwas als RO oder RE eingestuft ist, ist nicht so wichtig.

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