Czy są jakieś wady bezołowiowej pasty lutowniczej „o niskiej temperaturze”?

12

Mam zamiar wypróbować moją pierwszą pracę lutowniczą „reflow skillet”, a kiedy patrzę na dostępne rodzaje pasty lutowniczej, widzę, że istnieją bezołowiowe pasty o znacznie niższych temperaturach topnienia niż inne.

Na przykład ten z ChipQuik .

Korzyści wydają się oczywiste, ale jakoś literatura marketingowa nie wspomina o żadnych wadach tego rodzaju pasty lutowniczej. W ilościach, które zamówiłbym, cena wydaje się taka sama. Czy istnieje powód, dla którego formuła Sn42Bi58 nie stała się standardem?

Kaelin Colclasure
źródło
1
Być może zbyt drogi w produkcji?
Olin Lathrop
@OlinLathrop FYI 7 lat później (z powodu ostatnich „pytań” czytelnika). Stop jest sprzedawany głównie jako rozwiązanie do rozlutowywania, ponieważ w przypadku ponownego lutowania istniejącego złącza lutowniczego na bazie ołowiu powstały stop można następnie łatwo mechanicznie rozdzielić ostrym narzędziem. Lut może MOŻE być używany w bardzo kontrolowanych sytuacjach przez kompetentnych monterów, gdy można zagwarantować, że zatrucie ołowiem nie wystąpi - IBM użył go na jednym etapie.
Russell McMahon,
@OlinLathrop Wiele przykładów sprzedaży do rozlutowywania tutaj
Russell McMahon
@ RussellMcMahon link OPs jest martwy, ale wspominają o „pastach lutowniczych”, a nie „rozlutowywaniu”. Twój link wyświetla produkt do rozlutowywania, a nie pastę lutowniczą. „Chip Quik zestaw do rozlutowywania do montażu powierzchniowego”
John, dlaczego

Odpowiedzi:

15

42/58 Tin / Bismuth nie jest nieznany jako lut niskotemperaturowy, ale ma problemy.

Choć szeroko stosowany w niektórych bardzo poważnych zastosowaniach (patrz poniżej), nie jest głównym konkurentem w branży do powszechnego użytku. Nie jest oczywiste, dlaczego nie biorąc pod uwagę jego znacznego wykorzystania np. Przez IBM.

Identyczny z lutowanym przez Ciebie Bi58Sn42 jest:

  • Indalloy 281, Indalloy 138, Cerrothru.

    Rozsądna wytrzymałość na ścinanie i właściwości zmęczeniowe.

    Połączenie z lutem ołowiowo-cynowym może znacznie obniżyć temperaturę topnienia i doprowadzić do uszkodzenia połączenia.

    Niskotemperaturowy lut eutektyczny o wysokiej wytrzymałości.

    Szczególnie silny, bardzo kruchy.

    Stosowany szeroko w zespołach technologii przelotowej w komputerach mainframe IBM, w których wymagana była niska temperatura lutowania.

    Może być stosowany jako powłoka cząstek miedzi w celu ułatwienia ich łączenia pod ciśnieniem / ciepłem i tworzenia przewodzącego połączenia metalurgicznego.

    Wrażliwy na szybkość ścinania .

    Dobry dla elektroniki. Używany w zastosowaniach termoelektrycznych.

    Dobra wydajność zmęczenia cieplnego.

    Ustalona historia użytkowania.

    Rozszerza się nieznacznie podczas odlewania, a następnie ulega bardzo małemu dalszemu skurczowi lub rozszerzaniu, w przeciwieństwie do wielu innych niskotemperaturowych stopów, które zmieniają wymiary przez kilka godzin po zestaleniu.

Powyższe atrybuty z fantastycznej Wikipedii - link poniżej.

Według innych odniesień ma niską przewodność cieplną, niską przewodność elektryczną, problemy z kruchością termiczną i potencjał kruchości mechanicznej.

TAK - może MÓGŁO działać, ale byłbym bardzo, bardzo ostrożny, polegając na nim bez bardzo gruntownych testów w szerokim zakresie aplikacji.

Jest dobrze znany, ma oczywiste zalety w niskich temperaturach, był szeroko stosowany w niektórych niszowych aplikacjach (np. Na komputerach mainframe IBM), a mimo to ogólnie nie był mile widziany z otwartymi ramionami, co sugeruje, że jego wady przewyższają zalety, z wyjątkiem być może obszarów, w których aspekt niskiej temperatury jest niezwykle cenny.

Zauważ, że poniższy wykres sugeruje, że wersje z rdzeniem topnikowym wydają się być szczególnie niedostępne jako drut lub preformy.

Wykres porównania:

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Powyższa tabela pochodzi z tego znakomitego raportu, który jednak nie zawiera szczegółowego komentarza do powyższych kwestii.

Notatki Wikipedii

  • Bizmut znacznie obniża temperaturę topnienia i poprawia zwilżalność. W obecności wystarczającej ilości ołowiu i cyny bizmut tworzy kryształy Sn16Pb32Bi52 o temperaturze topnienia zaledwie 95 ° C, która dyfunduje wzdłuż granic ziaren i może powodować uszkodzenie połączenia w stosunkowo niskich temperaturach. Część o dużej mocy, wstępnie ocynkowana stopem ołowiu, może więc zostać wylutowana pod obciążeniem, jeśli zostanie przylutowana lutem zawierającym bizmut. Takie połączenia są również podatne na pękanie. Stopy o ponad 47% Bi rozszerzają się podczas chłodzenia, co można wykorzystać do wyrównania naprężeń niedopasowania rozszerzalności cieplnej. Spowalnia wzrost wąsów cynowych. Stosunkowo droga, ograniczona dostępność.

Opatentowany przez Motorola Indalloy 282 to Bi57Sn42Ag1. Wikipedia mówi

  • Indalloy 282. Dodatek srebra poprawia wytrzymałość mechaniczną. Ustalona historia użytkowania. Dobra wydajność zmęczenia cieplnego. Opatentowany przez Motorolę.

Przydatny raport na temat lutowania bezołowiowego - 1995 r. - nic do dodania do powyższego tematu.

Russell McMahon
źródło
Ta odpowiedź jest dla mnie trudna do odczytania, ponieważ OP pyta o bezołowiowe, a ty ciągle wspominasz o stopach ołowiu. Wywołało to dla mnie zamieszanie.
John, dlaczego
@johnywhy Może twój komentarz został umieszczony na złej odpowiedzi. W żaden sposób nie pasuje do mojej odpowiedzi. Moje jedyne odniesienia do lutu ołowiowego to 1. Ostrzeżenie, o które pytał lut, może powodować awarie połączeń, gdy są stosowane na połączeniach, które zostały już przylutowane lutami na bazie ołowiu. Ważne ostrzeżenie. 2. To samo ostrzeżenie bardziej szczegółowo w notatce. Należy pamiętać, że dotyczy to części, które zostały wstępnie CINOWANE lutem ołowiowym. Jeśli użyjesz takiego z tym lutem, połączenie prawdopodobnie się nie powiedzie, ...
Russell McMahon
@ johnywhy ... mianowicie „Część o dużej mocy, wstępnie ocynkowana stopem ołowiu, może więc się wylutować pod obciążeniem, jeśli zostanie przylutowana lutem zawierającym bizmut”.
Russell McMahon
Twoje ostrzeżenia są „ważne” tylko wtedy, gdy oryginalny plakat zapytał o ten scenariusz. Nie zrobili tego i nie ma powodu, by zakładać, że planują to zrobić. W przeciwnym razie po prostu wprowadza zamieszanie.
John, dlaczego
@ johnywhy Wydaje się mało prawdopodobne, że będziemy w stanie wypełnić naszą lukę komunikacyjną :-). - OP mówi: „... literatura marketingowa nie wspomina o żadnych wadach… Czy istnieje powód, dla którego ta formuła Sn42Bi58 nie stała się standardem? ...” -> Moja odpowiedź bezpośrednio odnosi się do tego kluczowego pytania z niezwykle ważnym odpowiedź. Można to podsumować jako: „W ściśle kontrolowanych środowiskach pod nadzorem eksperta produkt może być użyteczny (np. Użycie IBM). Jeśli jednak możliwe jest„ zatrucie ołowiem ”, jak to zwykle i częściowo losowo w prawdziwym świecie, wówczas prawdopodobne są stawy zawodzić mechanicznie ".
Russell McMahon,
4

Jedyne, co przychodzi na myśl, to to, że niektóre elementy mogą się nagrzewać niż lut i stopić go?

To bywało dość rzadkie, ale przypuśćmy, że masz komponent, który wykorzystywał niektóre piny jako radiator (niektóre wykorzystują piny uziemiające w tym przypadku), i robiło się cieplej, niż lut mógłby sobie poradzić - lut stopiłby się, połączenie ulegnie awarii, radiator ulegnie awarii, a element się usmaży.

- To tylko moje myśli, więc prawdopodobnie jest całkowicie błędne;)

Majenko
źródło
Właściwie to podsumowuje najważniejszy punkt.
Needfulthing