La colophane dans les flux pour brasage tendre : Un matériau complexe

C'est quoi une colophane ? Serait-ce un autre nom pour la sève de pin raffinée...

Le modificatif 1 de l'IPC J-STD-004B définit le flux en colophane comme : composé principalement de colophane naturelle (résine de térébenthine), extraite de l'oléorésine de pins et raffinée. Les colophanes utilisées doivent avoir un indice d'acide minimal de 130 tel que déterminé selon la norme ASTM D-465.

Elle définit en outre une résine comme suit : composé principalement de résines synthétiques et/ou de résines naturelles, autres que les types de colophanes.

Les définitions ci-dessus donnent aux fabricants de flux une énorme quantité de flexibilité dans la façon dont nous définissons nos flux et, d'un point de vue pratique, nous avons vraiment été amenés à croire que si quelque chose est classé comme colophane ou résine, cela fait peu de différences parce que, d'après les technologies d'aujourd'hui, le classement en colophane ou résine en dit peu sur les propriétés des flux.

Toutes les colophanes sont des résines, mais pas toutes les résines sont des colophanes. Grâce à cela. nous classons les flux de la colophane à la sève de pin, ayant des propriétés de fluage tout en étant un diélectrique et insoluble dans l'eau. Ce fait n'a pas échappé aux fabricants militaires d'électronique qui aimaient tellement les propriétés de la colophane qu'ils sont allés très loin pour définir la meilleure colophane de classe WW et ses propriétés, à partir de laquelle le matériel de qualité militaire devait être construit sous contrat émis avant à la norme J-STD. Même si la norme J-STD a été publiée en 1995, nous voyons encore des contrats hérités MIL nécessitant des spécifications de flux MIL. La colophane de classe WW (sa couleur définie comme blanc eau) a trouvé son chemin dans les deux MIL-F 14256 (flux) et QQ-S-571 (fil d'apport fourré pour brasage tendre, pâte, et alliages) et elle y est restée.

De quoi est faite la colophane de classe WW ? La colophane fraîche, c'est la sève raffinée prélevée directement sur les pins vivants et autres arbres cousins. La colophane de bois, en revanche, provient des souches et des bûches broyées. J'ai assisté une fois à une analyse chimique de la colophane de classe WW venant de pins de Géorgie... à la longue, j'en ai perdu toute trace. L'analyse chimique complète portait sur 40 à 50 composants différents parmi les familles suivantes de produits chimiques, dont le premier est l'acide abiétique et comprenant aussi différents isomères, dimères et formes polymérisées de chaque acide :

• acide abiétique
• acide néoabiétique
• acide déshydroabiétique
• acide palustrique
• acide lévopimarique
• acide pimarique
• acides isopimariques
• terpènes

Alors que la colophane est, en soi, un mélange complexe de produits chimiques, pour compliquer encore les choses, non seulement la colophane provient de partout dans le monde et présente des rapports de composants acides différents, mais il est également possible d'isoler un grand nombre de fractions individuelles de colophane et de les affiner pour obtenir un seul produit chimique de colophane pure. C'est de cette manière que les entreprises de flux peuvent fabriquer des flux de colophane qui ont des colophanes (ou des résines) avec des points de fusion ou de ramollissement différents. La colophane raffinée prélevée sur arbre a un point de ramollissement d'environ 77 °C, ce qui signifie que ce type de colophane sera ramollie lors d'un essai de résistance d'isolation de surface à 85 °C (SIR). Le meilleur choix pour assurer une fiabilité élevée dans des conditions de température et d'humidité élevées pourrait être une fraction de colophane qui se ramollit à 95 °C ou 120 °C. Le choix de la colophane affecte à la fois le mouillage et la fiabilité et il affecte même les performances des résidus sous d'autres essais, tels que l'essai C3 de Foresite. Mais ce sera un sujet pour une autre occasion.

Indium Corporation formule ses flux, ses pâtes à braser et ses fils fourrés avec le meilleur matériau pour le travail requis. En général, si le matériau est une colophane de classe WW ou une fraction de colophane raffinée à partir de colophane, nous qualifions le flux comme RO. Dans l'industrie actuelle des flux, la façon dont les flux sont classés est une question de choix, aussi longtemps que la définition est proche de celle fournie ci-dessus par l'IPC. Heureusement, ce n'est pas source de confusion pour l'utilisateur de flux. Que quelque chose soit classé comme RO ou RE importe peu.

ELS : ms3