Leren over de smelttemperatuur van soldeer voor printplaten

Introductie

Werken met PCB's is belangrijk om de smelttemperaturen van soldeer te kennen. Dit ondersteunt de veiligheid van betrouwbare en onhoudbare verbindingen. Het beste soldeer levert de hoogste hittebestendigheid in combinatie met materiaalcompatibiliteit, wat een impact heeft op de totale prestaties van uw circuit. Deze publicatie duikt in verschillende soorten soldeer en het effect dat hun smelttemperaturen hebben op de productie van PCB's.

Beschrijving van de smelttemperatuur van soldeer

Het soldeer verandert van vast naar vloeibaar in de fase waarin de smelttemperatuur van het soldeer wordt bereikt. Nu zijn beide soorten fasen naast elkaar gerangschikt. Het karakter van het solderen wordt bepaald door het type soldeer en de manier waarop het is gerangschikt, voor het smeltpunt. Deze temperatuur is erg belangrijk als u goede en duurzame verbindingen in een PCB wilt bereiken. Het bevordert de vorming van goede werkrelaties en vermindert ook problemen die kunnen worden toegeschreven aan verhitting van de componenten. Sommige beschikbare soldeersoorten zijn erg belangrijk, afhankelijk van de smeltpunten van een specifieke toepassing. Deze essentiële rudimentaire stap is cruciaal bij het onderhouden en uitvoeren van uw PCB.

Categorieën van Soldeer

Bij het zoeken naar de smelttemperatuur van soldeer moet u weten dat er verschillende soorten solderen zijn. Elk type is zeer verschillend in termen van kenmerken en doel. De mogelijkheden van uw PCB hangen af ​​van de selectie van het juiste soldeer. Het zorgt voor soepele overgangen van het ene soldeertype naar het andere, zodat u weet wat u moet kiezen bij het ontwerpen van uw circuit.

Loodsoldeer:

Ook bekend als SnPb-soldeer, is dit een metaalmengsel. Het wordt gemaakt van lood (Pb) en tin (Sn). Dit soldeer is uitstekend geschikt voor de elektronica-industrie. Warmtegevoelige elementen werken er zeer goed mee. Er zal geen smelten, barsten of vervorming optreden. Loodsoldeer biedt goede elektrische eigenschappen in combinatie met sterkte. Het doel ervan is om elektronische componenten veilig met elkaar te verbinden.

Loodvrije soldeer

Dit type soldeer is gemaakt van metalen zoals tin en koper. Het bevat meestal ook zilver, zink of nikkel. De meest voorkomende vorm is tin-koper. Loodvrij soldeer smelt bij een hogere temperatuur. Het bevochtigt langzamer dan loodhoudend soldeer . Zorg ervoor dat het minimaal 2% vloeimiddel bevat voor betere resultaten.

Eutectisch soldeer

Een speciaal type legering. Het verschijnsel treedt op bij één specifieke temperatuur; het smelt en stolt. Dit betekent dat het het laagst haalbare smeltpunt heeft. Voor reflow- soldeerprocessen is eutectisch soldeer beter geschikt. Het zorgt voor een gelijkmatige smelt en stolling. Dit punt zorgt ervoor dat de vloeistof niet van toestand verandert totdat een bepaalde druk is bereikt. Dit soldeer verbindt twee of meer stoffen effectief. Het smeltpunt is lager dan dat van de afzonderlijke componenten.

Niet-eutectisch soldeer

In vergelijking met eutectisch soldeer, dat bij een bepaalde temperatuur scherp smelt, gaat dit soldeer door smelten en stollen over een temperatuurinterval. Niet-eutectisch soldeer wordt een pasta wanneer de temperatuur tot het midden van beide delen stijgt en de andere gedeeltelijk is gestold. Wanneer de conditie pasta-achtig is, zijn de situaties gunstiger voor het regelen van het solderen, omdat u flexibeler bent. Idealiter zou het niet zo moeten zijn dat het soldeer de hele tijd gesmolten of gestold is, is het beste gezegde. Deze eigenschap staat een betere controle toe in sommige toepassingen, vooral wanneer precisie vereist is.

Soldeer op hoge temperatuur

Het is zeer sterk, zelfs bij zeer hoge temperaturen. Dit soldeer wordt gebruikt om sterke en permanente verbindingen tussen metalen onderdelen te maken. Hittebestendig soldeer kan niet corroderen of oxideren , maar is er wel goed tegen bestand. Dit beschermt de verbindingen tegen asymmetrische slijtage en zorgt voor een langere levensduur. Bovendien geleidt het warmte en elektriciteit effectief. Het soldeer maakt een betere verbinding op de printplaat mogelijk. Verder presteert het goed in kritieke situaties of bij een verschil in thermische uitzetting.

Laagtemperatuursoldeer

Smelt bij temperaturen die lager liggen dan die van standaardalternatieven. Deze producten bevatten doorgaans tin (Sn), bismut (Bi) of indium (In). De vloeibaarheid van het soldeer wordt bepaald bij temperaturen onder de 180 °C. Bij de productie van elektronica is het onvermijdelijk om soldeer te kiezen met een lagere smelttemperatuur. Dit verbindt thermisch gevoelige componenten met printplaten. Door stapsgewijs te solderen worden de voordelen vergroot. Na het normale solderen maakt het systeem een ​​tweede, iets lagere temperatuur reflow-soldeerproces mogelijk. Voor SMD-componenten voldoet tin-bismutpasta uitstekend aan de eis van lage hittebestendigheid.

50/50

Dit is een veranderlijk en hard metaal. Ondersteunt de fusie van koper samen met zijn legeringen en de basislegeringen van ijzer. Dit biedt een adequaat niveau van corrosiebestendigheid. Maakt het een geschikte oplossing voor veel toepassingen. Vanwege het overvloedige loodgehalte, moet u het gebruik van 50/50 soldeer in watersystemen vermijden. Gedurende de stromingsfase heeft het de neiging om steviger te zijn. Het heeft een aanzienlijke insteltijd nodig in vergelijking met andere soldeersoorten

60/40

Dit is een veelvoorkomend zacht soldeer. Het materiaal bevat 60% tin en 40% lood. Het solderen van koper en zijn legeringen profiteert van deze geweldige legering. Uiteindelijk gebruikt u het niet voor projecten met betrekking tot drinkwaterinfrastructuur. Wat die verklaring mogelijk maakt, is het grote loodgehalte. Overweeg om een ​​loodvrije optie uw keuze te maken voor de veiligheid. De nabijheid van de smelttemperatuur voor 60/40 soldeer tot zijn eutectische temperatuur is opmerkelijk. Het is misschien geen conventioneel eutectisch soldeer, maar het vertoont duidelijk uitstekende thermische en elektrische geleidbaarheid.

63/37

De legering 63/37 soldeer is samengesteld uit metalen. De samenstelling omvat 37% lood en 63% tin. Dit soldeer smelt bij 183 graden Celsius. 60/40 soldeer heeft een hoger smeltpunt. Gebruikers profiteren aanzienlijk van de eutectische eigenschap van 63/37 soldeer. Het gaat snel en abrupt van vast naar vloeibaar. U kunt 63/37 draadsoldeer gebruiken bij handmatig solderen. Het is ook geschikt voor golfsolderen en galvaniseren . Dit soldeer biedt uitstekende bescherming tegen corrosie en helpt schade aan componenten tijdens het solderen te voorkomen.

Smeltpunten van soldeerlegeringen in Fahrenheit

Vervolgens analyseren we het gesmolten Fahrenheit-punt van soldeerlegeringen. Het is van vitaal belang dat deze smeltpunten bestaan ​​voor succesvolle soldeerdoeleinden. We bespreken een reeks soldeer, hun samenstellingen en het effect dat hun smelttemperaturen hebben op hun prestaties.

Sn10/Pb88/2Ag

Deze soldeerlegering vertoont unieke smeltpunten. De samenstelling is 10% tin, 88% lood, aangevuld met 2% zilver. Deze legering is stijf bij 514°F. Het wordt vloeibaar bij 570°F. Wij vinden deze hogetemperatuursoldeerdraad praktisch. U kunt erop vertrouwen dat het sterke verbindingen maakt in moeilijke omstandigheden.

Sn97/Cu3

Een loodvrije soldeer. Dit is een optie voor hoge temperaturen. Deze legering is vast bij 441°F. Het wordt vloeibaar bij 590°F. Dit soldeer heeft een veelzijdige toepassing in veel verschillende processen. Het is geweldig voor projecten die hoge temperaturen nodig hebben.

Sn100

Dit bestaat uit 100% tin soldeerlegering. Het is optimaal voor zowel loodvertinnen als golfsolderen, en ook voor galvaniseren. Deze legering is geschikt voor toepassingen in de micro- elektronica-assemblage . Het blijft vast bij 232 °C (450 °F). Het wordt vloeibaar bij een temperatuurstijging boven 232 °C (450 °F). Het biedt superieure prestaties ten opzichte van loodvrije SAC-legeringen tegen lagere kosten. Sn100 wordt veel gebruikt in de automobiel- , militaire , ruimtevaart- en LED- industrie . U kunt vertrouwen op de prestaties en de kosten.

SAC305

Ook een component van een loodvrije soldeerlegering. Alle onderdelen zijn loodvrij. 96.5% van de legering is tin. De 3% is een zilvercomponent. De laatste 0.5% is koper. Het zal vast zijn bij 423°F. Uiteindelijk wordt het vloeibaar bij 442°F. SAC305 heeft betrouwbare hardheidseigenschappen die het geschikt maken voor verschillende toepassingen. Het gebruik ervan helpt bij het vormen van efficiënte soldeerverbindingen in de elektronicatechnologie.

Sn50 – Pb50

Met 50% tin en 50% lood. Het blijft vast bij 361 °C. Het wordt vloeibaar bij 413 °C. Deze uitstekende legering is zeer geschikt voor zowel industrieel als elektronisch solderen. Het is voor diverse toepassingen geschikt. Deze worden aangeduid als zacht soldeer. Het toevoegen van een grotere hoeveelheid tin verbetert de sterkte. Het is echter onduidelijk waarom dit zo is; lood helpt tinwhiskers te voorkomen.

Sn60 – Pb40

Een soldeerlegering bestaat voor 60% uit tin en voor 40% uit lood. Het behoudt zijn vaste toestandspunt op 361°F. Het zal vloeibaar worden bij 370°F. Standaard voor zowel soldeerdraad als soldeerstaven is deze legering. Van 0.35 mm tot 3.0 mm is de breedte van de diameter. Zie het als tolerant soldeerdraad voor elektronische producten.

Sn63 – Pb37

Met 63% tin en 37% lood. Het blijft vast tot 361 °C en wordt vloeibaar bij 362 °C. Deze legering vermindert de vorming van oxiden, waardoor er minder slakvorming optreedt. We zien verbeterde eigenschappen op het gebied van bevochtiging en vloeiversterking. Het kan zowel handmatig als met behulp van toevoer worden gesoldeerd bij de bewerking van elektronica. Het is uitstekend geschikt voor handmatige, automatische en robotgestuurde werkprocessen. Een zuivere vorm van deze legering is perfect voor industriële toepassingen.

Legering 281

Een geweldig soldeer met een laag smeltpunt. Het is het beste in elektronica-assemblage. Op plekken waar cadmium en lood worden gemeden, kunt u het gebruiken. Deze legering heeft ook waarde in thermo-elektrische scenario's. Het is gevoelig voor schuifsnelheid. De samenstelling van de legering is 58% bismut, met 42% tin. Bij 281°F behoudt het materiaal zijn stijfheid; het wordt pas vloeibaar bij 282°F. U gebruikt het meestal voor gebogen en vormende doeleinden.

117 Zekering

Dit is een laagsmeltende legering. Het raamwerk is afhankelijk van bismut en is eutectisch. De optische industrie is voornamelijk afhankelijk van uw gebruik. Het helpt bij het blokkeren van lenzen tijdens het slijpen van glas. De werking van deze legering is ideaal voor plastic lenzen en optische componenten. Het zachte smeltpunt stopt vervorming. U kunt het ook gebruiken voor proefgieten. Het is handig voor gereedschappen en middelen die betrokken zijn bij de productie.

Soldeerlegeringmengsels met smeltpunten

Bekijk de standaard soldeerlegeringen die in de elektronicasector worden gebruikt, met speciale aandacht voor hun samenstelling en smelttemperatuur. Kennis van deze mengsels is essentieel bij het kiezen van soldeer voor de productie van printplaten , omdat de smelttemperatuur het soldeerproces en de algehele kwaliteit van elektronische assemblages beïnvloedt.

Gereedschap voor het meten van de temperatuur van soldeersmelten

Een handgereedschap om te solderen, een soldeerbout is een handgereedschap. Het wordt warm om soldeer te smelten. De verbindingen zorgen ervoor dat het soldeer kan vloeien. Er is een metalen punt. Er is ook een geïsoleerde handgreep op een soldeerbout. Een methode is om een ​​thermokoppel aan te brengen. Een andere methode is om gebruik te maken van een contactpyrometer. Een reeks gereedschappen kan de temperatuur van de punt nauwkeurig bijhouden. De capillaire techniek gebruiken is een typische manier om de temperatuur te bewaken. In een capillaire buis verwarmt u het monster. Nadat het is gesmolten, maakt u een registratie van het smeltpunt.

Wat beïnvloedt het smeltpunt van soldeer?

• Soldeer samenstelling

Hun smeltpunt is afhankelijk van hun metaalconstructie. Er is een duidelijke variatie in eigenschappen voor alle legeringen. U kunt de bovenstaande informatie verifiëren. De tabel geeft de smeltpunten zonder twijfel weer. Pas deze gegevens toe om de juiste beslissing te nemen over welk soldeer u moet gebruiken voor uw PCB-onderneming.

• Legeringstructuur

Metaalverhoudingen zijn van groot belang. Verschillende soorten metaalmengsels nemen verschillende vormen aan. Dit verandert de manier waarop de legering functioneert. Meestal resulteert een hoger tingehalte in een verlaagd smeltpunt. Het doel is om de samenstelling te controleren om een ​​goede prestatie te garanderen.

• Additieven en vloeimiddelen

Het smeltproces van soldeer wordt beïnvloed door het gebruik van additieven en vloeimiddel . Deze beïnvloeden de eigenschappen tijdens het smelten. Vloeimiddel bevat actieve ingrediënten zoals hars of zuren. Deze componenten reageren met de oxiden van metalen. Wanneer het vloeimiddel wordt verhit, begint het te werken. Het verwijdert de oxiden van het metaaloppervlak. Hierdoor vloeit het soldeer gemakkelijker. De juiste keuze van vloeimiddel verbetert de manier waarop je soldeert.

• Omgevingsfactoren

Hoe warm of koel het is in uw werkruimte is belangrijk. Het smeltgedrag van soldeer wordt beïnvloed door hoge of lage temperaturen. Onzuiverheden spelen ook een rol. Verontreinigende stoffen kunnen van invloed zijn op hoe soldeer smelt. Het schoonmaken van uw soldeer biedt een betere kans op betere resultaten. Zorg ervoor dat u controleert op onzuiverheden.

Andere zaken om te overwegen bij het kiezen van de juiste soldeermix

• Diameter van soldeerdraad

Wanneer u soldeer kiest, moet u nadenken over de draaddiameter. Soldeerdraaddiameters variëren van 0.025 inch tot 0.093 inch. De maten van de dikte variëren van 25 tot 13. Gebruik 44 harskern soldeer voor elektronica. Er zijn ultradunne die 0.25 mm tot 0.5 mm meten. Ook fijner, dat is ongeveer 0.5 mm tot 1.0 mm. Hogere onderdelen vereisen soldeer van grotere grootte. Stel uw soldeerdiameter in op basis van wat u doet. Het verkrijgen van de juiste maat resulteert in betere verbindingen.

• Massief draad of vloeimiddelkern soldeer

Houd bij uw keuze rekening met het type soldeer. U kunt kiezen tussen massieve draad en gevulde draad . Het lassen van auto-onderdelen is zeer eenvoudig met gevulde draad. Deze draad presteert ook zeer goed bij landbouwmachines en andere belangrijke projecten. Dit type soldeer biedt een eenvoudige methode en produceert minimale spatten. Een lasproces van hogere kwaliteit, uitgevoerd met betrouwbare lasapparaten, resulteert in opmerkelijk weinig spatten. Er bestaat geen beter alternatief voor standaard fabricagetaken. Voor dikkere metalen die u in de buitenlucht bewerkt, kiest u gevulde draad. Voor dunnere metalen is een massieve draad in stabiele omstandigheden een verstandige keuze. Gevulde draad is bovendien gemakkelijker te hanteren dan massieve draad.

Veelgestelde vragen over de smelttemperatuur van soldeer

• Soldeer met het hoogste smeltpunt

De combinatie van een soldeer geeft aan welke het hoogste smeltpunt heeft. Veel hogetemperatuursoldeer bevat een aanzienlijk deel zilver. De legeringen hebben een samenstelling die ergens tussen de 45 en 90 procent zilver bevat. Bevat metalen componenten van koper, zink, tin en cadmium. Dit helpt het soldeer om extreme temperaturen te weerstaan. Het volgt het bereik van temperatuurvariaties van 700 tot 950 graden Celsius. Toegepast waar thermische hoge temperaturen met soldeer de optimale behoefte is.

• De beste temperatuur om te beginnen met solderen

Succesvol solderen vereist het vermogen om de juiste temperatuur te bepalen. Het is belangrijk dat u de oppervlakken reinigt voordat u begint met solderen. Schakel de soldeerbout in. Stel de temperatuur in boven het punt waarop het soldeer smelt. Loodhoudend soldeer werkt binnen het functionele bereik van 600°C tot 650°C. U moet de temperatuur van de printplaat tussen 650°C en 700°C houden om loodvrij soldeer te gebruiken. Dit toont het vermogen van de soldeerverbinding aan om de soldeerresten af ​​te voeren.

• Eutectische legering versus niet-eutectische legering

Deze legeringen vertonen veerkracht bij verschillende temperaturen. Er is geen verandering in structuur gedurende de tijd dat ze efficiënt warmte verplaatsen. Bij temperaturen die lager zijn dan normaal, worden eutectische legeringen vloeibaar in plaats van gewone metalen. Door samenwerking met hen kunnen we minder energie gebruiken. Ze hebben de neiging om fel te schijnen. In tegenstelling tot eutectische legeringen lijken niet-eutectische legeringen saai en enigszins ongeorganiseerd. Er bestond een algemene liefde voor eutectisch tin-loodsoldeer in de elektronica-industrie. Omdat het smelt onder de elementen waaraan het hecht, is solderen gemakkelijker te bereiken.

• Wat gebeurt er als het soldeer te heet is?

Problemen kunnen ontstaan ​​als de temperatuur van het soldeer stijgt. Een opwaartse trend in temperatuur tot een graad hoger dan het smeltpunt induceert oxidatie. Het verbinden van de onderdelen door middel van de soldeerprocedure kan leiden tot hun schade. Het is mogelijk dat de effectiviteit van soldeervloeimiddel verslechtert door het verbranden. U moet de punt op een temperatuur houden die soldeer correct laat smelten. Intense hitte kan onderdelen zeker beschadigen. Door de hitte die erdoorheen beweegt, kunnen de draden schade overleven. Het kan ook bijdragen aan een kortere levensduur van uw soldeerpunt op hetzelfde moment. Tijdens het solderen moet u hitte gebruiken op de onderkant.

Conclusie

Uiteindelijk is het essentieel om de soldeer smelttemperaturen te herkennen voor verbindingen die stabiel zijn in PCB-verbindingen. Deze handleiding analyseert een verscheidenheid aan soldeersoorten samen met hun smeltpunten en cruciale punten om over na te denken bij het kiezen van soldeermengsels. Inzicht hierin leidt tot verbeterd soldeertalent en het vermogen om succesvolle verbindingen te maken in uw ontwerpprojecten.