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¿Hay algún inconveniente con la pasta de soldadura sin plomo de "baja temperatura"?

Estoy a punto de intentar mi primer trabajo de soldadura "reflow skillet", y al mirar los tipos de pasta de soldadura disponibles veo que hay pastas sin plomo con temperaturas de fusión mucho más bajas que otras.

Por ejemplo, este de ChipQuik .

Las ventajas parecen obvias, pero de alguna manera la literatura de marketing no menciona ningún inconveniente de este tipo de pasta de soldar. En las cantidades que yo pediría, el precio parece más o menos el mismo. ¿Hay alguna razón por la que esta fórmula Sn42Bi58 no se haya convertido en estándar?

19voto

aryeh Puntos 1594

El estaño / bismuto 42/58 no es desconocido como soldadura de baja temperatura, pero tiene problemas.

Aunque se utiliza ampliamente para algunas aplicaciones muy serias (véase más abajo), no es un competidor de la industria en general. No es obvio por qué no, dado su uso sustancial por parte de, por ejemplo, IBM.

Idéntico a la soldadura Bi58Sn42 que citas es:

  • Indalloy 281, Indalloy 138, Cerrothru.

    Resistencia al cizallamiento y propiedades de fatiga razonables.

    La combinación con soldaduras de plomo-estaño puede reducir drásticamente el punto de fusión y provocar el fallo de la unión.

    Soldadura eutéctica de baja temperatura con alta resistencia.

    Especialmente fuerte, muy frágil.

    Se utiliza mucho en montajes con tecnología de orificios pasantes en ordenadores centrales de IBM, donde se requiere una baja temperatura de soldadura.

    Puede utilizarse como revestimiento de partículas de cobre para facilitar su unión bajo presión/calor y crear una unión metalúrgica conductora.

    Sensible a la velocidad de cizallamiento .

    Es bueno para la electrónica. Se utiliza en aplicaciones termoeléctricas.

    Buen comportamiento ante la fatiga térmica.

    Historial de uso establecido.

    Se expande ligeramente en el momento de la colada, y luego sufre una contracción o expansión posterior muy baja, a diferencia de muchas otras aleaciones de baja temperatura que siguen cambiando de dimensiones durante algunas horas después de la solidificación.

Los atributos anteriores provienen de la fabulosa Wikipedia - enlace abajo.

Según otras referencias, tiene una baja conductividad térmica, una baja conductividad eléctrica, problemas de fragilidad térmica y potencial de fragilidad mecánica.

Por lo tanto, es posible que funcione para usted, pero yo sería muy, muy, muy cauteloso a la hora de confiar en él sin realizar pruebas sustanciales en una amplia gama de aplicaciones.

Es lo suficientemente conocido, tiene evidentes ventajas a baja temperatura, ha sido ampliamente utilizado en algunas aplicaciones de nicho (por ejemplo, los mainframes de IBM) y, sin embargo, no ha sido recibido con los brazos abiertos por la industria en general, lo que sugiere que sus desventajas superan a las ventajas, excepto quizás en las áreas en las que el aspecto de baja temperatura es abrumadoramente valioso.

Obsérvese que el cuadro siguiente sugiere que las versiones con núcleo de fundente parecen no estar disponibles específicamente ni en forma de alambre ni de preformas.

Cuadro comparativo:

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El gráfico anterior es de este magnífico informe que, sin embargo, no ofrece comentarios detallados sobre las cuestiones mencionadas.

Notas de Wikipedia

  • El bismuto reduce considerablemente el punto de fusión y mejora la humectabilidad. En presencia de una cantidad suficiente de plomo y estaño, el bismuto forma cristales de Sn16Pb32Bi52 con un punto de fusión de sólo 95 °C, que se difunde a lo largo de los límites de los granos y puede provocar un fallo de la unión a temperaturas relativamente bajas. Por tanto, una pieza de alta potencia preestañada con una aleación de plomo puede desoldarse bajo carga cuando se suelda con una soldadura que contiene bismuto. Estas uniones también son propensas a agrietarse. Las aleaciones con más del 47% de Bi se expanden al enfriarse, lo que puede utilizarse para compensar las tensiones de desajuste por expansión térmica. Retarda el crecimiento de los bigotes de estaño. Relativamente caro, disponibilidad limitada.

La aleación Indalloy 282 patentada por Motorola es Bi57Sn42Ag1 . Wikipedia dice

  • Indalloy 282. La adición de plata mejora la resistencia mecánica. Historial de uso establecido. Buen comportamiento a la fatiga térmica. Patentado por Motorola.

Informe útil sobre las soldaduras sin plomo - 1995 - nada que añadir sobre el tema anterior.

4voto

user4245 Puntos 324

Lo único que se me ocurre es que algunos componentes se calienten más que la soldadura y la fundan?

Sería bastante raro que eso ocurriera, pero suponiendo que tuvieras un componente que utilizara algunos pines como disipador térmico (algunos utilizan pines de tierra como esto), y se calentara más de lo que la soldadura pudiera soportar - la soldadura se fundiría, la conexión se rompería, el disipador térmico fallaría, y el componente se freiría.

- Esto es sólo mi opinión, así que probablemente esté completamente equivocada ;)

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