Was ist ein Flussmittelrückstand?
Flussmittelrückstände sind das Restmaterial, das nach dem Lötprozess auf einer Leiterplatte zurückbleibt. Es handelt sich dabei um ein Nebenprodukt des beim Löten verwendeten Flussmittels, einer sauren Mischung, die zur Entfernung von Metalloxiden und zur Erleichterung der Bildung metallurgischer Verbindungen eingesetzt wird. Die vom Flussmittel zurückgelassenen Rückstände können bei unsachgemäßer Behandlung verschiedene Risiken und Probleme mit sich bringen.
Flussmittelrückstände können in zwei Kategorien eingeteilt werden: gutartige und aktive Rückstände. Die Klassifizierung basiert auf dem Risiko eines Ausfalls und nicht auf der chemischen Zusammensetzung des Rückstands selbst. Die Hauptbestandteile von Flussmitteln, die das Risiko eines elektrischen Fehlers beeinflussen können, sind Aktivatoren, Bindemittel, Lösungsmittel und Additive.
Aktivatoren, bei denen es sich um schwache organische Säuren handelt, tragen zu einer guten Verbindung bei, indem sie mit Metalloxiden reagieren und Metallsalze bilden. Wenn jedoch ein Überschuss an nicht umgesetzter Säure vorhanden ist, kann dies zu elektronischen Störungen führen. Bindemittel, auch als Vehikel bezeichnet, sind unlösliche Verbindungen, die verhindern, dass sich nicht verbrauchte Aktivatoren nach dem Löten in Wasser auflösen. Sie machen den größten Teil der sichtbaren Rückstände aus. Die Wahl einer Flussmittelformulierung mit geringen Bindemittelkonzentrationen kann zwar das Aussehen sauberer Baugruppen verbessern, aber auch das Ausfallrisiko erhöhen.
Lösungsmittel werden verwendet, um die anderen Bestandteile des Flussmittels aufzulösen, und es ist wichtig, das empfohlene Lötprofil einzuhalten, um eine vollständige Verdampfung des Lösungsmittels zu gewährleisten. Verbleibende Lösungsmittel können zu einem Ausfall der Elektronik führen. Zusatzstoffe wie Weichmacher, Farbstoffe oder Antioxidantien sind in geringen Mengen vorhanden und ihre Auswirkungen auf die Zuverlässigkeit können durch geistige Eigentumsrechte geschützt sein.
Unterschiedliche Lötverfahren wie Oberflächenmontage-Reflow, Wellen-, Selektiv- oder Handlöten bergen aufgrund der verschiedenen Mengen an verwendetem Flussmittel unterschiedliche Risiken. Es ist von entscheidender Bedeutung, den Fluss und die Menge des verwendeten Flussmittels zu kontrollieren, um das Risiko von überschüssigen und schwer zu kontrollierenden Flüssigkeitsströmen zu verringern.
Zur Bewertung des Risikoniveaus im Zusammenhang mit Flussmittelrückständen können branchenübliche Methoden wie der ROSE-Test (Resistivity of Solvent Extract) und die Ionenchromatographie eingesetzt werden. Mit dem ROSE-Test wird die ionische Sauberkeit während der Reinigungsarbeiten überwacht, während die Ionenchromatographie die Anzahl der nach dem Löten verbliebenen Ionen misst und die Menge der schwachen organischen Säuren aus dem Flussmittel nachweist. Es gibt jedoch kein Standardkriterium für das Bestehen oder Nichtbestehen bei der Interpretation der Ergebnisse der Ionenchromatographie.
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