на 2025/07/3 3,910

Свинцовые против свинца без припадения: различия, типы, использование и как выбрать

Это руководство-все о свинцовом и свободном от свинца припоя.Это объясняет, из чего сделан каждый тип, как они работают и где они используются.Вы узнаете различия между ними, такие как температура плавления, безопасность и то, насколько они легко использовать.Он также показывает, как доступны виды сплавов припоя, сравнивают их свойства и объясняют, когда использовать один тип над другим.Если вы переходите от свинцовой пайки без свинца, это руководство дает простые шаги для следования.

Каталог

Рисунок 1. Свинец против припоя без свинца

Что такое ведущий припой?

Ведущий припой представляет собой металлическую смесь, в основном из олова и свинца, обычно в 63% -ном соотношении олова и 37% свинца.Эта смесь тает и затвердевает ровно на 183 ° C, что облегчает использование, поскольку между ними не становится липкой.Поскольку он тает при низкой температуре, он мягкий на частях и платах.Он течет плавно, хорошо придерживается металлов, таких как медь, и создает сильные, блестящие суставы, которые легко проверить.

Ведущий припой использовался в течение многих лет во всем, от электроники до промышленного оборудования, потому что он надежна и легко работать.Но лидерство ядовито.Пары и оставшиеся материалы могут быть вредными, особенно на крупных фабриках.Вот почему многие страны ограничили свое использование.Тем не менее, он часто используется в таких областях, как аэрокосмическая промышленность и защита, где максимальная производительность более важна, а безопасность тщательно управляется.

Рисунок 2. Ведущий припой

Что такое свинцовый припой?

Свидец-это более безопасная, более экологичная альтернатива для припая.Он стал популярным в середине 2000-х годов из-за глобальных правил, таких как Rohs и Weee, которые заставили производителей электроники прекратить использование свинца.

В отличие от традиционного припоя, без свинцового припоя поставляется во многих различных формулах.Большинство из них в основном являются оловыми, смешанные с небольшим количеством других металлов, таких как серебро, медь или цинк.Общий тип называется SAC305, изготовленным из 96,5% олова, 3% серебра и 0,5% меди.Он сильный и работает хорошо, но он тает при более высокой температуре (217–221 ° C), что означает, что требуется больше тепла.Это может быть жестким для чувствительных деталей, если не обращаться тщательно.

Бесполевая припоя не течет так плавно и часто выглядит скучно, а не блестящим, что затрудняет осмотр.Это также нуждается в более сильном потоке, чтобы помочь ему придерживаться.Бесполевая припоя теперь является стандартом в большинстве электроники и надежно работает даже в высокотехнологичных компактных устройствах.

Рисунок 3.

Типы свинца и припоя свинца

Типы свинцового припоя

1. SN63/PB37 (эвтектика припадника)

Этот припой изготовлен из 63% олова и 37% свинца.Он тает ровно на 183 ° C.Он переходит от твердой к жидкости (и обратно), не становясь липким или «пасте» между ними.Это позволяет очень легко работать и дает гладкие, прочные связи.Это отлично подходит для электроники, где важна точность, например, круговые платы.

Рисунок 4. SN63/PB37 (Eutectic Sperer)

2. SN60/PB40

Этот тип имеет 60% олова и 40% свинца.Он тает между 183 ° C до 190 ° C, так что он имеет короткую пастовую фазу.Это все еще хорошо работает для большинства электроники и немного дешевле.Он часто используется там, где точная температура плавления не является большой проблемой.

Рисунок 5. SN60/PB40

3. Высокосеянные припоя

Эти припоя имеют более 85% свинца, один общий тип - PB90/SN10.Они тают при гораздо более высоких температурах (от 250 ° C до более 300 ° C).Они используются в местах, где припоя необходимо пережить много тепла, как в самолетах, военной технике или на некоторых заводских машинах.Несмотря на то, что они содержат много свинца, они по -прежнему используются в особых ситуациях, когда не работает более безопасный вариант.

Типы припоя без свинца

1. Саксуальные сплавы (оловянный серебря

Это самые популярные безвидовые припоры.Одним из распространенных типов является SAC305 (96,5% олова, 3% серебро, 0,5% медь).Он тает около 217–221 ° C.Это делает сильные и долговечные суставы.Он часто используется в создании телефонов, компьютеров и другой современной электроники.

Рисунок 6. SAC сплавы (оловянный-серебряный-коллега)

2. SN99.3/CU0,7 (оловянный-коллега)

Это более дешевый вариант без свинца, изготовленный из 99,3% олова и 0,7% меди.Он тает примерно на 227 ° C.У него нет серебра, поэтому стоит меньше.Он часто используется в потребительской электронике, где высокая производительность не нужна, например, игрушки или простые устройства.

Рисунок 7. SN99.3/CU0,7 (оловянный-коллега)

3. SN100C

Это специальная версия припоя оловянного коллега с добавлением маленького никеля и германия.Он тает на 227 ° C.Он хорошо течет и делает аккуратные суставы.Это хорошо для волновой пайки (используемой на фабриках) и хорошо работает в продуктах, которые должны длиться долго, такие как автомобильная электроника.

Рисунок 8. SN100C

4. сплавы с олова-бисмутом

Этот припой, как SN42/BI58 (42% олова, 58% висмут), расплавляется при очень низкой температуре около 138 ° C.Это отлично подходит для деликатных деталей, которые не могут обрабатывать много тепла, таких как датчики или пластиковые разъемы.Он часто используется для ремонта или на устройствах с чувствительными компонентами.

5. жестяная серебра (SN-AG)

Этот тип, например, SN96.5/Ag3.5, тает около 221 ° C.Это создает сильные, долговечные и электрически хорошие суставы.Это дороже из -за серебра, но используется в важных устройствах, таких как медицинские инструменты и аэрокосмическое оборудование, где больше всего важно.

Сравнение свойств припоя свинца и свинца

Свойство	Следует (63SN/37PB)	Без свинца (95,5SN/3,9AG/0,6CU)
Точка плавления	183 ° C.	217 ° C.
Электрическая проводимость	15% IACS	12% IACS
Теплопроводность	35 Вт/м · к	60 Вт/м · к
Тепловое расширение (CTE)	29 ч/млн/° C.	23 ч/млн/° C.
Урожайность	16 МПа	41 МПа
Удлинение при перерыве	40%	40%
Сопротивление ползучести	Отличный	Хороший
Смачивание (насколько хорошо он течет)	Отличный	Справедливый
Электрическое удельное сопротивление	15 мкм · см	11 мкм · см
Поверхностное натяжение	481 мн/м	548 мн/м
Усталостная жизнь (долговечность при повторном стрессе)	Лучше (3х)	Хорошо (1x)
TCE (общий коэффициент расширения)	23,9 ч/млн/° C.	21,4 ч/млн/° C.
Плотность	8,5 г/см=	7,44 г/см сегодня
Сила сдвига	23 МПа	27 МПа
Сопротивление олова	Лучше	Хороший
Тепловая езда на велосипеде	Лучше	Хороший
Расходы	Ниже	Выше
Угол смачивания	30–45 °	20–35 °

Когда использовать свинцовый или без свинца паяль?

Рисунок 9. Когда использовать свинцовый или не свинцовый припой

Используйте свинцовый припой, когда:

• Работа над аэрокосмической, военной или медицинской электроникой

В этих секторах с высокой надежностью свиноводная припоя все еще допускается и часто предпочтительнее из-за его давно установленной производительности и надежности в экстремальных условиях.Он обеспечивает лучшую устойчивость к термическому велосипеде и вибрации, которые распространены в аэрокосмической и оборонной среде.

• Пересмотр или ремонт устаревших устройств, сделанных перед ROHS

Старое оборудование, разработанное до ограничения директивы о опасных веществах (ROHS), обычно использовалось свинцовой припой.Для совместимости и, чтобы избежать таких проблем, как оловянные усы или ненадлежащее смачивание, желательно продолжать использовать свинцовый припой для технического обслуживания или замены компонентов на таких устройствах.

• Важно минимизировать тепловое напряжение

Случайная припоя имеет более низкую температуру плавления (около 183 ° C), что делает его реже повредить чувствительные компоненты или субстраты PCB во время пайки.Это полезно в деликатных ситуациях переделки или при работе с теплообразными деталями.

• Требуется легкий визуальный осмотр

Следующие паяные суставы имеют тенденцию образовывать более плавные, блестящие и легкие различимые соединения.Эта визуальная ясность может упростить контроль качества и ручной осмотр, что облегчает точке с холодными суставами или припоями.

Используйте безвидовый припой, когда:

• Продажа рынкам, которые обеспечивают соблюдение соответствия ROHS (EU, China и т. Д.)

Многие страны и регионы требуют использования материалов без свинца в коммерческой электронике для снижения воздействия на окружающую среду.Соответствие ROHS (и аналогичные стандарты, такие как Reach и Weee), необходимо для юридической продажи продуктов на этих рынках.

• Построение электроники, такую ​​как смартфоны, ноутбуки или автомобильные компоненты

Современные продукты в подавляющем большинстве производятся с приповкой без свинца.Эти продукты предназначены для соответствия глобальным экологическим стандартам и спроектированы для выдержания более высоких температур отрабатывания, необходимых для процессов без свинца.

• Работа на сложных платах, которые могут обрабатывать больше тепла

Без свинца припоя обычно плавится при более высоких температурах (около 217–227 ° C), что может действительно быть полезным для обеспечения более прочных механических связей на сложных платах.Новые конструкции печатных плат часто производятся для удовлетворения этих тепловых требований.

• Соответствие устойчивости и экологическим стандартам является обязательным условием

По мере того, как растет экологическая осведомленность, многие определяют приоритеты в устойчивых практиках, включая использование материалов без свинца.Выбор безвидового припоя поддерживает экологически чистое производство и согласуется с целями корпоративной социальной ответственности.

Переключение от свинцовой пайки без свинца

Шаг 1: Проверьте совместимость оборудования

Перед тем, как переключаться на пайку без свинца, убедитесь, что ваши инструменты могут обрабатывать более высокий тепло.Без свинца припоя растает при более высокой температуре, чем свинцовый припой.Ответки должны нагреваться равномерно и оставаться стабильными.Машины волновой пайки могут понадобиться лучшие нагреватели и контроль температуры.Утюги пайки должны достигать 350–400 ° C без перегрева.

Шаг 2: Выберите подходящий сплав без свинца

Выберите припой сплав, который соответствует вашему проекту.SAC305 (в основном жестяная, с некоторыми серебряными и медными) является распространенным выбором для общей электроники.Если вы работаете с чувствительными частями, используйте сплавы с низким уровнем температуры с висмутом или индиумом.У каждого сплава есть свои плюсы и минусы, поэтому выбирайте тщательно.

Шаг 3: Регулируйте профили пайки

Измените настройки пайки в соответствии с новым сплавом.Для пайки отрабатывания отрегулируйте время отопления и охлаждения.Для волновой пайки увеличьте время предварительного нагрева и температуру волны.Используйте тепловой профилировщик, чтобы проверить температуру и избежать повреждения деталей.

Шаг 4: Очистите и поддерживайте инструменты

Перед использованием припоя без свинца очистите все оборудование, которое касалось свинцового припоя.Смешивание двух может вызвать слабые суставы.Очистите или замените пайки и сопла.В идеале используйте отдельные инструменты для работы без свинца, чтобы избежать загрязнения.

Шаг 5: Стандарты контроля качества обновления и проверки

Бесполетные приподные суставы отличаются от свинцовых.Они могут казаться скучными, но это часто нормально.Для скрытых суставов, таких как BGAS, рассмотрите возможность использования рентгеновского осмотра.

Шаг 6: Оценить долгосрочную надежность

Тестируйте безвидовые припоя припоя в разных условиях.Используйте тепловые циклические и вибрационные тесты, чтобы проверить долговечность.Некоторые безвидовые припоры ведут себя по-разному со временем, поэтому убедитесь, что они надежны для вашего продукта.

Шаг 7: Соответствие правилам и маркировке

Следуйте правилам, таким как ROHS и достичь, чтобы соответствовать экологическим стандартам.Обивайте свои доски и детали как «без свинца», если это необходимо.Держите хорошие записи.

Примеры сплавов припоя свинца и свинца

Следует припой

Популярные продукты включают:

• Кестер 44: Этот паярь с розовыми ядрами является одним из самых известных в отрасли, признанной своими превосходными характеристиками смачивания и сильной активацией потока.Он обеспечивает постоянное качество потока и облигации, что делает его любимым как для переделки, так и для рабочих пайков.

• Alpha Telecore HF-850: Неочищенная, без галогена припоя, предназначенная для высокопроизводительных применений.Он оставляет минимальный остаток после пайки, что снижает потребность в чистке после солдата, полезной в среде, где требуется эстетика и чистота доски.

• MG Chemicals 4900p: Разработанный специально для ручной пайки, этот паяль предлагает постоянный поток и надежность соединения.Его ядро ​​потока обеспечивает плавную работу с минимальным разбрызгиванием, идеально подходит для прототипирования, ремонта и сборочных работ.

Без свинца припоя

Наиболее распространенным сплавом является SAC305 (олово 96,5%, серебро 3%, медь 0,5%), широко используемый из -за баланса свойств:

• Кестер 275 без чистота: Этот паяный проволока содержит низкое разрешение, без чистого ядра потока, идеально подходящее для автоматизированного или ручного пайки, где минимизируется пост-продажа.Он предлагает хороший припоя и смачивание на самых разных поверхностях.

• Alpha Sacx Plus 0307: Оптимизированный для волновой пайки и селективных процессов пайки, этот сплав предлагает превосходную тепловую и механическую надежность.Включение дополнительных микросмешающих элементов помогает снизить образование дросса и улучшить срок службы горшка.

• AIM SAC305 Провод и паста: Эта формулировка используется как в виде проволоки, так и в пасту в поверхностной и сквозной сборке.Он обеспечивает высокую целостность сустава и сопротивление термической усталости, подходящей как для прототипирования, так и для производства объема.

Преимущества припоя свинца и свинца

Преимущество	Следует припой	Без свинца Припаяна
Простота использования	Надежный и прост в обращении	Требуется больше навыков и контроля
Точка плавления	Точный и низкий (SN63/PB37), уменьшая слабые суставы	Более высокий, подходит для высоких темпов
Тепловая защита	Нижняя температура защищает чувствительные компоненты	Более высокие температуры могут подчеркнуть компоненты
Поток и смачивание	Отличный поток;хорошо придерживаются медных/набранных прокладков	Смачивание сложнее;требует оптимизации
Осмотр	Блестящие суставы облегчают проверку	Скучные суставы требуют обучения/автоматизации для проверки
Инструмент долголетие	Более медленное окисление наконечника продлевает срок службы инструмента	Более быстрый износ наконечника от более высоких темпов
Механическая прочность	Пластичные суставы сопротивляются механическому и тепловому напряжению	Улучшенные сплавы (например, SAC305) имеют хорошие результаты
История надежности	Десятилетия проверенного использования в критических системах	Постоянное улучшение для требовательных приложений
Воздействие на окружающую среду	Содержит токсичный свинец;Риски для здоровья и утилизации	Снижение рисков для здоровья и загрязнения
Соответствие нормативным требованиям	Не совместимый с ROHS;ограничен на глобальных рынках	Полностью соответствовать ROHS и достичь
Устойчивость	Не экологически	Поддерживает зеленый брендинг и проверку
Доступ к рынку	Ограничено из -за ограничений	Обеспечивает доступ к регулируемым мировым рынкам
Сертификация	Может столкнуться с барьерами соответствия	Упрощает сертификацию продукта

Недостатки припоя свинца и без свинца

Недостаток	Следует припой	Без свинца Припаяна
Опасность для здоровья	Токсичный;Воздействие свинца может привести к неврологическому повреждению	Безопаснее для работников и окружающей среды
Воздействие на окружающую среду	Способствует загрязнению и токсичным отходам	Экологически безопаснее;поддерживает зеленые практики
Нормативные ограничения	Не совместимый с ROHS;запрещено во многих регионах	Полностью ROHS и соответствует соответствию
Доступ к рынку	Ограничено из -за юридических ограничений	Одобрен для экспорта на глобальные рынки
Совместимость компонентов	Все труднее найти совместимые росты, освобожденные от ROHS	Проще в поиске компонентов для совместимого производства
Высокотемпературная производительность	Может деформировать или смягчить в среде высокого нагрева	Лучше подходит для высокого уровня, на открытом воздухе и промышленного использования
Будущая жизнеспособность	Столкнувшись	Согласуется с будущими целями устойчивости
Оловянные усы рискуют	Минимальный	Определенные композиции склонны к росту олова
Смачивание сложности	Вообще отличное смачивание	Смачивание сложнее и чувствительно к процессу
Износ пайки	Медленное окисление, более длительный срок службы	Более высокое тепло вызывает более быстрый износ и большее техническое обслуживание
Проблемы проверки	Блестящие суставы легко осмотреть визуально	Тусклая отделка усложняет проверку без тренировок или автоматизация
Механическая долговечность	Пластичные суставы хорошо поглощают напряжение	Некоторые суставы без свинца (например, на основе висмута) хрупкие
Расходы	Более низкая стоимость (без дорогих металлов)	Высокопроизводительные сплавы (с серебром) повышают затраты на материалы
Переработка и ремонт	Легче переработать вручную	Ручная переделка медленнее, менее прощается
Риск повреждения доски	Более низкая температура снижает риск накладки/с помощью повреждений	Более высокий температура увеличивает риск подъема накладку, через трещины и деформация

Заключение

Следуемая припоя легко работать, тает при более низкой температуре и делает блестящие, простые для четких суставов.Вот почему он все еще используется для старой электроники и в особых областях, таких как военные или самолеты.Но это опасно для здоровья и окружающей среды, и многие места теперь запрещают его.Без свинцового припоя безопаснее и соответствует современным правилам безопасности, но он тает при более высокой температуре и труднее использовать.В настоящее время это распространено в телефонах, компьютерах и другой повседневной электронике.Выбор правильного припоя зависит от того, над чем вы работаете и нужно ли вам следовать правилам безопасности.Знание плюсов и минусов каждого из них поможет вам сделать лучший выбор.