Blog de PCB - Sobre el punto de fusión de la soldadura sin plomo

El punto de fusión de la soldadura sin plomo es una consideración importante en la fabricación electrónica moderna, y los problemas ambientales y de salud han llevado a la transformación de la soldadura tradicional a base de plomo. Este artículo explora las características, ventajas y desafíos de las soldadura sin plomo, prestando especial atención a su punto de fusión.

Introducción

El punto de fusión de la soldadura sin plomo marca la temperatura a la que la soldadura cambia de estado sólido a Estado líquido. Este parámetro es crucial para garantizar puntos de soldadura confiables en equipos electrónicos. Debido a que regulaciones como la Directiva de restricción de sustancias nocivas (rohs) limitan el uso del plomo en productos electrónicos, es cada vez más importante para los fabricantes e ingenieros entender el punto de fusión de las alternativas sin plomo.

Punto de fusión de la soldadura sin plomo

Contexto histórico

Tradicionalmente, la soldadura a base de plomo, en particular la mezcla de baja eutéctica del 63% de estaño y el 37% de plomo (sn63 / pb37), ha sido preferida por su punto de fusión relativamente bajo (183 ° c (361,4 ° f), fácil de usar y fuerte formación de juntas. Sin embargo, debido a la toxicidad del plomo y su impacto en el medio ambiente, la industria ha pasado en gran medida a la soldadura sin plomo.

Aleación de soldadura ordinaria sin plomo

Se han desarrollado varias aleaciones de soldadura sin plomo, cada una con propiedades y puntos de fusión únicos. Entre los más comunes se encuentran:

Sac305 (96,5% de estaño, 3% de plata, 0,5% de cobre): esta es una de las soldadura sin plomo más utilizadas, con un punto de fusión de unos 217 ° c (422,6 ° f).

Sn100 (99,3% de estaño, 0,7% de cobre): el punto de fusión de esta aleación es de aproximadamente 227 ° c (440,6 ° f).

Sn100c (99,25% estaño, 0,7% cobre, 0,05% níquel): esta variante es popular por su bajo punto de fusión de unos 227 ° c (440,6 ° f) y sus propiedades de humectación mejoradas.

Propiedades de la soldadura sin plomo

El punto de fusión de la soldadura sin plomo afecta varios aspectos del proceso de soldadura y el producto final. Un punto de fusión más alto requiere ajustar la temperatura de soldadura, la distribución del retorno y la fórmula del flujo. Estas son algunas de las características clave afectadas por el punto de fusión:

1. estabilidad térmica: las soldadura sin plomo suelen mostrar una mayor estabilidad térmica, lo que es beneficioso para aplicaciones de alta temperatura, pero puede representar un desafío para los componentes térmicos.

2. resistencia mecánica: las propiedades mecánicas, como la resistencia a la tracción y la ductilidad, se ven afectadas por la composición y el punto de fusión de la aleación.

3. humectabilidad: la humectación adecuada es esencial para formar puntos de soldadura sólidos. La soldadura sin plomo requiere un flujo capaz de funcionar eficazmente a temperaturas más altas para garantizar una buena humectabilidad.

Ventajas y desafíos

La transformación a la soldadura sin plomo ha traído varios beneficios, pero también algunos desafíos:

Ventaja

Medio Ambiente y seguridad sanitaria: la eliminación del plomo puede reducir el riesgo de intoxicación por plomo y contaminación ambiental.

Cumplimiento: el uso de soldadura sin plomo garantiza el cumplimiento de RoHS y otras normas internacionales.

Desafío

Punto de fusión más alto: el punto de fusión de la soldadura sin plomo suele ser superior al de la soldadura a base de plomo, por lo que se necesitan temperaturas de procesamiento más altas y puede causar tensión térmica en el componente.

Costo: las aleaciones de soldadura sin plomo, especialmente las que contienen plata, pueden ser más caras que las aleaciones tradicionales a base de plomo.

Aplicaciones y precauciones

Al elegir soldadura sin plomo para una aplicación específica, se deben tener en cuenta los siguientes factores:

Compatibilidad del componente: el componente debe ser capaz de soportar las temperaturas más altas necesarias para la soldadura sin plomo.

Contorno del retorno: el contorno del horno de retorno debe controlarse cuidadosamente para lograr la formación correcta de la soldadura sin dañar el componente.

Fiabilidad de los puntos de soldadura: las propiedades mecánicas y térmicas de los puntos de soldadura deben cumplir con los requisitos de la Aplicación.

Estudios de casos y ejemplos de la industria

Un gran número de estudios de casos han demostrado la aplicación exitosa de soldadura sin plomo en diversas industrias. Por ejemplo, la industria automotriz ya utiliza soldadura sin plomo para cumplir con estrictas regulaciones ambientales, manteniendo al mismo tiempo la fiabilidad de los sistemas electrónicos. La investigación y el desarrollo en curso de la tecnología de soldadura sin plomo tienen como objetivo resolver los desafíos actuales y mejorar las propiedades de estos materiales. Se espera que innovaciones como la soldadura nanocompuesta y las nuevas fórmulas de aleación mejoren las propiedades de la soldadura sin plomo, especialmente su punto de fusión y resistencia mecánica.

El punto de fusión de la soldadura sin plomo es una característica básica que afecta a todo el proceso de soldadura y la fiabilidad de los componentes electrónicos. A medida que la industria continúa anteponiendo el medio ambiente y la seguridad sanitaria, comprender y optimizar los puntos clave de la soldadura sin plomo sigue siendo el foco de atención de los fabricantes e ingenieros. Al seleccionar la aleación de soldadura adecuada y ajustar el proceso de soldadura, se pueden lograr juntas de soldadura de alta calidad y confiables para cumplir con los requisitos de los productos electrónicos modernos. La soldadura sin plomo no es solo una especificación técnica; Es un factor clave en la transición a prácticas de fabricación electrónica más sostenibles y seguras.