El mejor hilo para soldar - Sn63Pb37 vs Sn60Pb40 vs ...

Question

Normalmente mis circuitos están llenos de componentes SMD de paso muy fino. Suelo los prototipos manualmente, lo que lleva mucho tiempo. Unas buenas herramientas y una soldadura de alta calidad pueden acelerar el proceso.

Yo prefiero utilizar soldadura con plomo, ya que fluye mejor a temperaturas relativamente bajas. Así puedo evitar que mis componentes se sobrecalienten. La soldadura con plomo no está permitida para productos comerciales, pero está bien para la creación de prototipos.

Hay varios tipos de cable de soldadura con plomo en el mercado. Estoy intentando averiguar cuál es el "mejor". Definamos "mejor" de la siguiente manera:

• Baja temperatura de fusión (evita el sobrecalentamiento de los componentes).

• Buena humectación de las almohadillas y las clavijas.

• Preferiblemente contiene algo de fundente, para no tener que aplicarlo todo el tiempo externamente.

• Diámetro muy fino para soldar componentes pequeños (como el paquete LFCSP, resistencias 0402 o incluso 0201, ...)

• El precio no es un problema.

Tengo varias preguntas:
 
 

1. Aleaciones de estaño y plomo
He leído en Wikipedia que el Sn60Pb40 La soldadura es muy popular para la electrónica (estoy de acuerdo, he utilizado esta hasta ahora). Wikipedia también menciona que Sn63Pb37 es un poco más caro, pero también ofrece unas articulaciones ligeramente mejores.

¿Qué opina de Sn60Pb40 vs Sn63Pb37 ? ¿Cuál es realmente la diferencia?
 

2. Aleaciones exóticas
Pero estas no son las únicas aleaciones de soldadura. Hay combinaciones más exóticas, que contienen estaño + plomo + plata e incluso con oro existe.

¿Cambiarán estas combinaciones exóticas las propiedades?
 

3. Aleaciones de bismuto e indio
Algunos de vosotros me habéis hecho conocer las aleaciones a base de bismuto e indio. He dedicado una nueva pregunta a cubrirlas: Soldadura de bismuto o de indio: ¿qué elegiría?

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NOTA: Yo uso un extractor de humo de soldadura.

Answer 1

Sn63/Pb37 es mejor que 60/40 porque es un eutéctico aleación. Esto significa que tiene el punto de fusión más bajo de todas las aleaciones de Sn/Pb, y que se solidifica de forma relativamente brusca a una temperatura en lugar de en un rango. Por lo general, ambas cosas son ventajas o son neutras.

Las combinaciones con pequeñas cantidades de (digamos) oro suelen ser para reducir la tendencia de la soldadura a disolver el material (oro en este caso).

En la actualidad, muchas soldaduras evitan el uso del plomo y suelen ser principalmente de estaño con otros materiales como cobre, bismuto, plata, etc. Esto se hace para reducir la toxicidad de los productos electrónicos que llegan a la basura. Según mi experiencia, es peor en todos los sentidos en comparación con la soldadura de estaño/plomo, excepto quizás en las aplicaciones en las que la alta temperatura de fusión es importante.

El flujo es otro asunto: hay varios tipos diferentes.

Si el cumplimiento de la directiva RoHS (y la toxicidad) no son motivo de preocupación, la soldadura 63/37 Sn/Pb con fundente de colofonia RMA es una excelente opción, y es buena para aplicaciones de alta fiabilidad. Está bien para soldar a mano o por reflujo.

Para la producción destinada a los mercados mundiales, puede ser necesario utilizar soldaduras sin plomo con perfiles de temperatura más delicados y un rendimiento inferior. A veces se aceptan fundentes solubles en agua o no limpios, dependiendo del producto y de cuánto pueda afectar al proceso (y posiblemente a la funcionalidad del producto).

Answer 2

La soldabilidad tiene más que ver con la superficie de cobre oxidada y la elección del fundente para reducir la oxidación y la formación de piedras.

Recuerdo que la mezcla de soldadura eutéctica o de menor temperatura es de 63/37.

En algunos casos, la contaminación de la soldadura con antimonio puede dar lugar a uniones deficientes.

Pero las diferencias de temperatura son menores comparadas con: la preparación de la superficie, la limpieza, la elección del fundente, la temperatura de almacenamiento de la pasta, el tiempo de aire libre, la vida útil; el diseño de la almohadilla para el reflujo, el precalentador de la placa (sartén u horno de infrarrojos, o ) y las curvas del perfil de calor de aire caliente o radiante con termopar y la falta de turbulencia pero el flujo suave.

Todo esto afecta a la humectación, a la velocidad de combustión de los volátiles, a la tensión superficial, a los cortocircuitos, a las aperturas, a la piedra sepulcral, etc. y asegúrese de que el diseño de la almohadilla está optimizado para el reflujo y el perfil térmico.

Asegúrese también de que se ha realizado el RDC antes de que se envíe el diseño y de que lo compruebe la tienda de tableros.

Answer 3

Desde un punto de vista práctico, la principal diferencia entre ambas es que la 63/37 es una aleación eutéctica. En pocas palabras, eso significa que tiene un único punto de fusión y no un rango plástico como la soldadura 60/40.

Para la creación de prototipos y el uso de aficionados, es realmente una cuestión de preferencia. Si está soldando cables, por ejemplo, el 63/37 es más fácil de usar porque se solidifica más rápido y no provoca juntas de soldadura frías. Sin embargo, si estás soldando componentes de montaje superficial en una PCB a mano, entonces el rango de plástico de 60/40 puede ayudar, ya que permite que los componentes "encajen" en su lugar.

Answer 4

"Diámetro muy fino para soldar componentes pequeños (como el paquete LFCSP, resistencias 0402 o incluso 0201"

Esto implica que se trata de alambre para soldar, en lugar de pasta para soldar. Los productos Henkel Multicore son los que yo uso.

Mi respuesta corta, personalmente: Henkel Multicore Sn63/Pb37 0.38mm Crystal 400. (Digi-Key 82-117-ND).

Henkel Multicore Sn60/Pb40 0,35mm Ersin 362 (este último nombre es la composición del fundente) también está bien pero me gusta el 63/37.

Algunas de las aleaciones más exóticas, como Bi58/Sn42 (o Bi57.6/Sn42/Ag0.4) se pueden obtener como pasta de soldadura, pero no existen realmente como hilo de soldadura.

Estas aleaciones Bi son atractivas porque son una aleación eutéctica de baja temperatura que no contiene Pb. Muchas de las desventajas generalmente asociadas a las aleaciones sin Pb se derivan de las mayores temperaturas de trabajo.

Personalmente, suelo preferir las aleaciones que contienen Pb para su uso en el laboratorio a pequeña escala, como tú. Obviamente, si necesita la conformidad con la directiva RoHS para su producto, entonces necesita aleaciones sin Pb, y si está fabricando sus conjuntos de placas de circuito impreso en cualquier línea de PCBA industrial, entonces todos estarán configurados con aleaciones y perfiles de temperatura sin Pb de todos modos, por lo que los utiliza de todos modos aunque no necesite estrictamente la directiva RoHS.

ChipQuik fabrica pastas de soldadura en una gama de aleaciones diferentes, incluidas las aleaciones de bismuto 138C, en pequeños paquetes compatibles con los pequeños usuarios de I+D o aficionados.

Si está trabajando en una placa que ya tiene una soldadura, es mejor utilizar la misma soldadura que estaba originalmente en la placa, de lo contrario obtendrá una aleación "intermedia" que puede tener propiedades metalúrgicas desconocidas. Esto es especialmente importante en el caso de las aleaciones Bi/Sn de baja temperatura, que pueden cambiar drásticamente su punto de fusión y sus propiedades mecánicas si hay un poco de "dopaje" accidental de Pb.

Sparkfun vende una aleación Sn96.35/Ag3/Cu0.5/0.15Sb que dicen que es estupenda - ¡pero parece una aleación extraña! Es cercana a la Ag03A, pero es diferente, y no aparece en la Gran Tabla de Soldadura y Aleaciones Similares de Wikipedia.