Über Blei vs bleifreies Löten, Bleilot ist seit vielen Jahren das bevorzugte Material in der Leiterplattenherstellung. In der jüngsten Vergangenheit gab es jedoch eine erhöhte Besorgnis über die gesundheitlichen und ökologischen Auswirkungen von verbeederten Produkten auf die Verbraucher. Aus diesen Gründen regelte die Beschränkung der Verwendung von leitveredelnden elektronischen Produkten (RoHS) der Europäischen Union im Juli 2006 die Verwendung von verblendenden elektronischen Produkten.
Wie die Vereinigten Staaten von Amerika haben einige Länder keine Gesetze erlassen, die die Anwendung von Blei in Konsumgütern illegalisieren. Dennoch fordern einige Unternehmen die Verwendung von Bleilot für das von ihnen bestellte elektronische Produkt. Also, welches Lot ist das beste in der elektronischen Welt zu verwenden? Was ist der Unterschied zwischen verb bleibehaftem Lot und bleifreiem Lot? Dieser Artikel beantwortet diese Fragen im Detail und bietet weitere Einblicke in bleiveredetes Lot und bleifreies Lot.
1. Was ist Blei vs. bleifreies Löten?
Die meisten Elektronikhersteller verwenden Löt, um Komponenten auf Leiterplatten zu kleben. Ob bleifreies oder bleifreies Lot, sie alle erfüllen die gleiche Funktion. Dennoch verwenden verschiedene Geräte und Anwendungsfälle unterschiedliche Löttechniken.
1.1 Bleilot
Im Allgemeinen besteht bleieres Lot aus Zinn und Blei. Der Vorteil der Verwendung von bleibesenm Lot ist seine ausreichende Fließfähigkeit. Es hat einen niedrigeren Schmelzpunkt als bleifreies Lot; Daher werden die Komponenten weniger thermische Effekte erzielen. Außerdem, wenn das Lot abkühlt, nimmt es ein helleres Aussehen als bleifreies Lot an, so dass es für Sie leicht ist, Probleme wie Oxidation zu erkennen. Darüber hinaus ist Bleilot billiger und einfacher zu verwenden als bleifreies Lot.
1.2 Bleifreies Löten
Der Hauptgrund, warum Hersteller auf bleifreies Lot umschalten, ist die Eliminierung von Blei aus der Elektronikproduktion und abfallverwertungsprozessen. In den letzten zwei Jahrzehnten hat die Welt der elektronikfertigung eine dynamische Entwicklung alternativer Lötmaterialien erlebt, die sich auf Zinnmetall konzentrieren. Dieser alternative Ansatz verwendet Materialien mit Eigenschaften, die sich von der eutektischen Zusammensetzung von Blei und Zinn unterscheiden.
Da Soldaten an 80% ihres Schmelzpunktes wirksam sind, erfordern sie ähnliche Leistungen wie die Düsentriebwerks-Superlegierungen. Die Anforderungen an Lötstellen steigen jedoch aufgrund der steigenden Dichte und Spannungseigenschaften durch die Miniaturisierung kontinuierlich an. Daher benötigen bleifreie Lote ein PCB-Design, das den hohen Schmelzpunkt und die anisotropen Eigenschaften berücksichtigt.
2. Vergleich der Eigenschaften von Blei vs. bleifreiem Löten
Die Verwendung hoher Bleimengen in Konsumgütern über einen längeren Zeitraum hat schädliche Auswirkungen auf Umwelt und Mensch. Derzeit sind Unternehmen auf bleifreies Löten umgestellt, um ihre Bemühungen um soziale Verantwortung zum Schutz der Umwelt zu unterstützen. Daher ist es wichtig zu lernen, wie bleifreies Lot mit bleifreiem Lot verglichen wird, und die bessere Option für den Einsatz zu untersuchen.
2.1 Bleifreies Lot hat einen höheren Schmelzpunkt als Bleilot
Bleilot hat einen Schmelzpunkt von 1830 ° C, während bleifreies Lot einen Schmelzpunkt von 2170 ° C hat. Nun sind dies die Auswirkungen des höheren Schmelzpunkts von bleifreiem Lot:
Die höhere Temperatur des bleifreien Lötens oxidiert das Lot schnell im Vergleich zur niedrigeren Temperatur des Bleilötens.
Wie solche, die Kunststoffgehäuse und elektronische Kondensatoren enthalten, werden einige Komponenten durch die hohe Löttemperatur von bleifreiem Lot negativ beeinflusst.
Die hohe Temperatur des bleifreien Lötens ist mit einer erheblichen Bauteilbelastung einhergezahlt; Daher sind Komponenten mit niedrigem Dielektrikum anfälliger für Ausfälle.
Bleifreie Lötbauteile haben mehrere Lötflächen. Unternehmen verwenden oft Zinn auf solchen Oberflächen, weil es kostengünstig ist. Das Zinn erzeugt jedoch außen eine kleine Oxidationsschicht, die zu einer Galvanisierung führen kann.
2.2.Eutektisch oder nicht
Die Hersteller schätzten die Verwendung von Zinn und Blei, weil es eine eutektische Mischung bildete. Mit anderen Worten, die Blei- und Zinnzusammensetzung hat eine niedrigere Temperatur als die Temperaturen der einzelnen Metalle. Obwohl es der Welt der elektronischen Fertigung nicht gelungen ist, eine weitere eutektische Metallkombination zu entdecken, hat sie eine bleifreie Löttechnik erfunden, die gut funktioniert.
2.3 Gesundheitliche Bedenken
Unternehmen, die sensibel für den Umweltschutz sind, geben die giftige Natur von Blei als Hauptgrund für das bleifreie Löten an. Blei kann sich in der Tat im menschlichen Körper ansammeln, selbst bei kleinen längeren Expositionen. Darüber hinaus kann Blei schnell durch haut, mund oder Nase in Ihren Körper gelangen. Die Farben- und Benzinsektoren sind alle bleifrei geworden. Löten gehört jedoch zu den verbleibenden Produkten, die es noch verwenden.
In einer Branche mit hohen Bleiemissionen sind Die Arbeiter anfälliger für die Gefahren von Blei, da sie es schnell einatmen oder durch Berühren kontaminierter Oberflächen erhalten können. Denken Sie daran, Blei ist gefährlicher für Kinder. Nehmen Sie daher diese gesundheitlichen Bedenken ernst, wo immer Sie Bleilot verwenden.
2.4 Kosten
Bleilot ist kostengünstiger als bleifreie Lote. Dies liegt daran, dass Blei kaum ein Zehntel des Zinnpreises beträgt, was bleiernes Lot leicht erschwinglich macht. Darüber hinaus ersetzen einige Hersteller Zinn durch Silber in bleifreien Loten, was sie noch teurer macht.
2.5 Bleifreies Lot hat eine schlechte Benetzbarkeit als bleibesetztes Lot
Die geringe Benetzbarkeit führt dazu, dass die Lötstelle unwirksam funktioniert, um die Anforderungen an Selbstregulierungsfähigkeit, Zugkraft und Scherleistung zu erfüllen. Folglich führt eine geringe Benetzbarkeit zu einer hohen Ausschussrate von Lötstellen, insbesondere wenn Sie keine Anpassungen vornehmen, um diesem Mangel gerecht zu werden.
2.6 Vergleich der physikalischen Eigenschaften von bleifreiem Löten und Bleilöten
Bleifreies Löten wirkt sich negativ auf die Zuverlässigkeit der Verbindung aus. Aus mechanischer Sicht ist bleifreies Lot stärker als bleibesen Lot. Darüber hinaus bildet bleifreies Lot Oberflächenoxide, Flussmittelverunreinigungen und Legierungsablagerungen, die zu einer schlechten Kontaktwiderstandsleistung führen können. Daher ist die Verlagerung von blei- zu bleifreier Elektronik aus folgenden Gründen kein vollständiger Ersatz für elektrische und mechanische Eigenschaften:
Das Blei ist vergleichsweise weich. Sie werden feststellen, dass bleifreie Produktionslötstellen härter sind als Lötstellen für die Bleiherstellung. Dies führt zu erhöhter Intensität und geringfügigen Modifikationen, die zu einer hohen Zuverlässigkeit führen.
Bleifreies Löten verursacht eine geringe Benetzbarkeit und löst mehr Probleme wie Leerstand und Grabstand aus.
3. Der Wechsel zum bleifreien Lot
Bei der Überlegung, welche Art von Lot zwischen verb bleifreiem und bleifreiem Lot verwendet werden soll, ist es wichtig zu erkennen, dass der Hauptunterschied die hohen Zinngehalte sind. Daher sollten Sie in Ihrem Auswahlprozess die folgenden Bedenken abwägen.
3.1 Anbau von Metalldendriten
Es ist wichtig zu beachten, dass Metalldendrit und Zinnschnurrhaar unterschiedliche Wachstumsverfahren haben. Metalldendrit ist ein Produkt des ionischen Elektrotransfers in der Elektrochemie. Auf der anderen Seite bildet Zinnschnurrbart Abkürzungen, die weiter zum Ausfall der Schaltung führen.
3.2 Zinnschnurrbart wächst
Zinnschnurrhaar entwickelt sich aus anfälligen Teilen der Zinnoxidbeschichtung als einkristallines Zinn, das säulenförmiger Natur oder zylindrischem Filament wirkt. Der Schnurrbart kann zu Verknüpfungen zwischen benachbarten Pins führen. Darüber hinaus kann es einen schlechten Einfluss auf Hochfrequenzkomponenten erzeugen.
Zinnlötschichten enthalten Druckbelastungen, die einer der Hauptfaktoren sind, die Zinnschnurrhaare erzeugen. Wenn beispielsweise zu viel Cu6Sn5-Metalllegierung auftritt, verursacht dies mehrere Fehler, wie Druckspannungsaufbau auf der Zinnschicht, Stiftverzug und CTE-Fehlanpassung, wodurch ein Zinnschnurrhaar entsteht.
Hohe Mengen an Zinnlegierung verursachen auch Zinnschnurrhaar, der in reinem Zinn stärker ausgeprägt ist. Glücklicherweise können mehrere Metalllegierungen wie PB und Bi das Wachstum von Zinnschnurrhaaren verhindern.
3.3 Erstellung von CAF
Elektrochemische Prozesse verursachen auch einen anderen Fehler, der als leitfähiges anodisches Filament (CAF) bekannt ist. Anodenleitendes Filament, das etwas Kupferwachstum von der positiven Elektrode zur negativen Elektrode trägt, löst die CAF-Bildung aus. Der Prozess findet innerhalb der Leiterplatte statt.
Typischerweise wächst CAF, wenn die positiven und negativen Elektroden durch Kurzschlüsse verbunden sind. Dies führt zu einer katastrophalen Tragödie für die hochverdichtete Leiterplattenherstellung. Der hohe Schmelzpunkt des bleifreien Lotes beschleunigt die CAF-Bildung.
3.4 Zinnschädling
Impulsive Polymorphismus-Phasenmodifikation verursacht Zinnschädlinge. Normalerweise, wenn die Temperatur weniger als 130 ° C beträgt, wechselt unkontaminiertes Zinn von weiß zu grau. Im Idealfall verursachen Zinnschädlinge potenzielle Zuverlässigkeitsbedrohungen. Sie werden es jedoch selten bemerken, da sich die Kontamination mit Eisen verbindet.
4. Welches Lot ist besser für die Verwendung zwischen Blei und bleifreiem Lot geeignet?
Im Gegensatz zu den Gesundheits- und Umweltinformationen der bleieren Elektronik führte die Aerospace Corporation eine Studie über die Anwendung von Blei auf unterhaltungsmedizinische Elektronik durch. Die Studie fand heraus, dass es wenig Beweise gibt, die das Argument stützen, dass das in elektronischen Geräten verwendete Blei schwere Schäden für die Umwelt und die Menschen verursacht. Die Wahrheit ist, dass, wenn wir uns auf elektronische Nacharbeit beziehen, die Anzahl der Bleihersteller, die sie verwenden, unbedeutend ist, um für Tiere schädlich zu sein.
Verwenden Sie Bleilot, wenn es in Ihren nahe gelegenen Märkten erhältlich ist. Dies liegt daran, dass es einfacher zu bedienen ist, einen niedrigeren Schmelzpunkt hat und weniger Qualitätsprobleme mit den Fugen verursacht. Der Hauptgrund, warum Sie sich für bleifreies Lot entscheiden sollten, ist, wenn Ihre Regierung die Verwendung von Blei verbietet. Außerdem können Sie es auch in Betracht ziehen, wenn Sie planen, Ihre Produkte in europäische Länder zu verkaufen. Denken Sie daran, dass die Menge an Blei auf dem Lot unbedeutend ist, um einige schwere gesundheitliche Komplikationen zu verursachen. Im Allgemeinen ist es aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften und Vorteile wirtschaftlicher und effektiver, Bleilot zu verwenden.
Schlussfolgerung
Bleilot bietet zahlreiche Vorteile für die Elektronikfertigung, aber die Gezeiten des Wandels wüten. Alle Branchen, die Lot in großen Mengen einsetzen, werden wahrscheinlich bald auf bleifreies Löten umsteigen, wenn sie dies noch nicht getan haben. Außerdem kann es auf dem Markt für Hobbyisten zu wenig Löten geben, da verschiedene Regierungen umweltfreundliche Maßnahmen ergreifen.
Genau wie bei jeder Änderung widersetzen sich einige Personen der Verwendung von bleifreiem Lot. Der Übergang zu einer sichereren Methode ist jedoch notwendig und zweifellos unvermeidlich in Bezug auf die menschliche Gesundheit und Sicherheit.
Wir erkennen an, dass verschiedene Projekte unterschiedliche Lötansätze erfordern. Deshalb bieten wir sowohl blei- als auch bleifreies Löten für die Leiterplattenbestückung an. Wenn Sie eine dieser Löttechniken benötigen, stehen wir Ihnen zur Verfügung, um Ihnen maßgeschneiderte Dienstleistungen anzubieten! Kontaktieren Sie uns noch heute für ein kostenloses Angebot für die Leiterplattenbestückung.
