Project 99 Wave Solder Flux Performance Proof: Corrosion Testing

Nachweis der Performance der Wellenlötflussmittel des Projekts 99: Korrosionsprüfung

Thursday, February 16, 2017

Die auch unter dem Namen „Kupferspiegeltest“ bekannte Korrosionsprüfung unterscheidet sich von der Prüfung mit Kupfer-Testcoupons, da sie die Korrosivität des Flussmittels vor und nicht nach dem Reflow-Verfahren qualitativ bestimmt. Diese Prüfung ist sehr einfach und in gewisser Weise etwas antiquiert. Bei dem Substrat handelt sich um einen Mikroskop-Objektträger, der auf einer Seite mit einer sehr dünnen Kupferschicht bedampft wurde. Bei der Prüfung wird dann unbearbeitetes Flussmittel auf die Kupferseite aufgebracht. Zu Vergleichszwecken wird zudem ein Kontrollflussmittel auf den Objektträger aufgebracht, das lediglich aus Kolophonium und einem alkoholischen Lösungsmittel besteht. Die Kontrolle ist für den Fall erforderlich, dass der Spiegel fehlerhaft ist. Weiterhin wird das Vorhandensein eventueller Umweltfaktoren angezeigt, die zur Korrosion beitragen könnten. Kolophonium-Flussmittel ohne Aktivatoren sollte einen Kupferspiegel niemals angreifen.

Nach dieser Vorbereitung werden die Objektträger bei einer festgelegten Temperatur und bestimmten Feuchtigkeitsbedingungen 24 Stunden lang gealtert. Dann werden sie geprüft, um zu sehen, wie sehr und in welchem Maß das Flussmittel begonnen hat, das Kupfer anzugreifen. Die Korrosivität wird mit dem dritten Buchstaben des Bezeichnungscode nach der Norm J-STD identifiziert:

L = niedrige Aktivität/Korrosivität
M = mittlere Aktivität/Korrosivität
H = hohe Aktivität/Korrosivität.

WF-9940

WF-9945

WF-9958

WF-9955

Drei der Flussmittel des Projekts 99 besitzen eine niedrige Aktivität (L), da sie abgesehen von einer Fleckenbildung auf dem Kupfer nicht damit reagierten. Der Shadow Warrior (oder WF-9958) (unten rechts) dagegen weist an den Stellen einen Kranz auf, an denen er das Kupfer leicht angegriffen hat. Daher haben wir ihn als Flussmittel vom Typ M klassifiziert. Die M-Bezeichnung alleine sagt jedoch nichts über die Zuverlässigkeit des Flussmittels nach dem Lötverfahren aus. Sie zeigt lediglich die Flussmittelaktivität an. Beim Vergleich der Alchimistin (WF-9955) mit dem Shadow Warrior ist der Shadow Warrior beispielsweise das stärkere Flussmittel.

Obwohl der Kupferspiegeltest eine weit verbreitete Technik zur Flussmittelklassifizierung ist, ist er zum Teil überholt und steht in keiner Beziehung zur Fertigungsumgebung. Normalerweise werden Wellenlötflussmittel auf die Leiterplatten gesprüht und durchlaufen dann unmittelbar den Vorwärmzyklus und das Wellenlötverfahren. Ein Wellenlötflussmittel würde niemals auf die Leiterplatte aufgebracht und dann 24 Stunden lang gealtert, bevor es die Wellen- oder Selektivlötanlage durchläuft, sodass diese Prüfung im Wesentlichen unbrauchbar ist.

Der Vorteil eines M-Flussmittels besteht in der geringeren Anzahl von Lötfehlern im Vergleich zu ähnlichen L-Flussmitteln. In Sachen hohe Zuverlässigkeit ist es besser, die Korrosionsprüfung nach dem Lötverfahren zusammen mit der SIR- und Elektromigrationsprüfung nach dem Reflow-Verfahren zu verwenden, um festzustellen, ob ein Flussmittel sicher in Ihren Baugruppen eingesetzt werden kann.

Wenn Sie mehr über die Flussmittel des Projekts 99 oder die Verfahren erfahren möchten, nach denen sie geprüft wurden, setzen Sie sich einfach unter ebastow@indium.com mit mir in Verbindung oder besuchen Sie www.indium.com/project99.

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