Tijdens de dompel-, golf- of selectief soldeer processen en bij de HASL finish applicatie processen zullen in het vloeibaar soldeer metalen oplossen. De mate van oplossen is afhankelijk van de gebruikte basismaterialen (finishes van sporen en componentaansluitingen), soldeersamenstelling (bv. de SAC legering zal sneller koper oplossen dan SnCu), procestemperatuur en procestijd.

In de IPC-documenten IPC/J-STD-001, IPC/WHMA-A-620 en IPC-6012 vindt men tabellen met limieten voor de maximale vervuilingswaardes van soldeerbaden, zoals deze in gebruik zijn onder andere bij golfsoldeerprocessen en kleine tinbadjes voor het vertinnen van draden. Als u dit soort processen uitvoert en voornoemde IPC-documenten in uw contracten met uw klanten vernoemd worden, moet u regelmatig uw baden op deze vervuiling (laten) testen. U moet voor deze analyses een interval bepalen die u ook in uw procesdocumentatie dient vast te leggen en aan te houden. Een methode voor het bepalen van een interval op basis van soldeerverbruik en gebruiksuren per maand vindt u in onderstaande grafiek. De Duitse organisatie DVS (Deutscher Verband für Schweißen und verwandte Verfahren e.V.) beveelt aan om, als men de soldeersamenstelling in het bad gewijzigd heeft, de interval de eerste 3 maanden te verdubbelen.

Grafiek voor het bepalen van de analyse interval zoals voorgesteld door DVS.

En zou uw klant een audit bij u willen uitvoeren, dan moet u er zeker voor zorgen dat u van alle analyses, van alle baden in het afgelopen jaar ook de verslagen kunt tonen, immers ook dit is een eis van IPC.

Tabel uit IPC/J-STD-001 met de maximale limieten voor verschillende elementen in het soldeerbad, de tabel in de IPC/WHMA-A-620 is vergelijkbaar, IPC-6012E geeft alleen waardes voor SnPb vergelijkbaar met bovenstaande assemblage kolom.

Indien u andere loodvrije legeringen inzet als de in de tabel genoemde SAC305 zouden andere limieten geldig zijn, deze worden echter door IPC niet gegeven. Over het algemeen echter kan uw leverancier van de soldeerlegering u behulpzaam zijn met advies over de limieten voor de gebruikte legering. De Duitse organisatie DVS heeft hiervoor ook een publicatie uitgegeven met een tabel voor alternatieve legeringen.

Hoe kunt u de analyse van uw baden uitvoeren?

Als u de kennis en equipment, om bijvoorbeeld een spectroscopische analyse uit te voeren, in huis heeft kunt u dit natuurlijk regelmatig zelf uitvoeren. Als u dit niet intern kunt zult u het door een extern laboratorium moeten laten doen. Eventueel kan uw leverancier van soldeerlegeringen dit ook voor u doen. Sommigen zullen dit, afhankelijk van de jaarlijks afgenomen hoeveelheid soldeer, zelfs kosteloos doen, of slechts een geringe vergoeding vragen. Hiervoor wordt dan vaak een standaard gietvorm gebruikt om een sample uit het bad te nemen en op te sturen. Aanbevolen wordt om bij het nemen van de sample de temperatuur van het bad met 10 graden te verhogen.

Bepalen van de vervuilingen met behulp van spectroscopie, sample bevindt zich in speciale gietvorm.

Wat als ik geen analyse wil of kan doen. Is er een alternatief?

IPC geeft aan dat eventueel ook een (geheel of gedeeltelijk) vervangen van de inhoud van het soldeerbad als alternatief mogelijk is. Dit zal met name voor kleine soldeerbadjes, die gebruikt worden voor het vertinnen van draden, een beter alternatief zijn. Echter ook hiervoor moet u een interval vastleggen. Een klant zou u bij een audit kunnen vragen op basis waarvan u de vervangingsintervallen heeft vastgelegd om er zeker van te zijn dat er geen overmatige vervuiling optreedt.

Wat kan er gebeuren als er toch te veel vervuiling is?

Dat hangt af van welke stoffen er te veel in uw legering zitten. Onderstaand treft u een overzicht van een aantal opgesomde stoffen, enkele eigenschappen en hun invloed op de prestaties van de soldeerverbinding, als de concentratie de limieten overschrijdt.

Conclusie

Ondanks dat IPC voorschrijft dat u regelmatig uw soldeerbaden dient te analyseren is het voor uw als elektronicaproducent ook in uw eigen belang dit te doen. Verhoogde concentraties kunnen problemen met de betrouwbaarheid van de soldeerverbinding veroorzaken of andere problemen met zich meebrengen.