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Introduzione
Lavorando con i PCB è importante conoscere le temperature di fusione della saldatura. Ciò supporterà la sicurezza di connessioni affidabili e non manutenibili. La migliore saldatura offre la massima resistenza al calore abbinata alla compatibilità dei materiali, il che ha un impatto sulle prestazioni totali del circuito. Questa pubblicazione approfondisce diversi tipi di saldatura e l'effetto che le loro temperature di fusione hanno sulla produzione di PCB.
Descrizione della temperatura di fusione della saldatura
La saldatura passa da solida a liquida nella fase in cui viene raggiunta la temperatura di fusione della saldatura. Ora entrambi i tipi di fasi sono disposti uno accanto all'altro. Il carattere della saldatura è determinato dal tipo di saldatura e dal modo in cui è disposto, per il suo punto di fusione. Questa temperatura è molto importante quando si vogliono ottenere giunzioni buone e durevoli in un PCB. Favorisce la formazione di relazioni di lavoro solide e riduce anche i problemi che potrebbero essere attribuiti al riscaldamento dei componenti. Alcune delle saldature disponibili sono molto importanti a seconda dei punti di fusione di un'applicazione specifica. Questo passaggio rudimentale essenziale è cruciale per la manutenzione e l'esecuzione del tuo PCB.
Categorie di saldatura
Quando si cerca la temperatura di fusione della saldatura, si dovrebbe sapere che ci sono diversi tipi di saldatura. Ogni tipo è molto diverso in termini di caratteristiche e scopo. Le capacità del tuo PCB dipendono dalla selezione della saldatura giusta. Fornisce transizioni fluide da un tipo di saldatura all'altro in modo da sapere cosa scegliere quando si progetta il circuito.
Saldare al piombo
Conosciuta anche come lega saldante SnPb, è una miscela di metalli composta da piombo (Pb) e stagno (Sn). Questa lega è ideale per l' industria elettronica. I componenti termosensibili funzionano perfettamente con essa, senza rischio di fusione, fessurazione o deformazione. La lega saldante al piombo offre buone proprietà elettriche e un'elevata resistenza. Il suo scopo è quello di garantire un collegamento sicuro dei componenti elettronici.
Saldatura senza piombo
Questo tipo di lega saldante è composto da metalli come stagno e rame. Solitamente contiene anche argento, zinco o nichel. La lega stagno-rame è la più comune. La lega saldante senza piombo fonde a temperature più elevate e bagna più lentamente rispetto alla lega saldante al piombo . Per ottenere risultati migliori, assicurati che contenga almeno il 2% di flussante.
Saldatura eutettica
Un tipo speciale di lega. Il fenomeno si verifica a una singola temperatura: fonde e solidifica. Ciò significa che presenta il punto di fusione minimo raggiungibile. Per i processi di rifusione della saldatura è preferibile utilizzare una saldatura eutettica. Assicura una fusione e una solidificazione uniformi. Questo punto impedisce al liquido di cambiare stato fino al raggiungimento di una determinata pressione. Questa saldatura unisce efficacemente due o più sostanze. Il suo punto di fusione è inferiore rispetto a quello dei singoli componenti.
Saldatura non eutettica
Rispetto alla saldatura eutettica, che fonde bruscamente a una temperatura definita, questa saldatura subisce fusione e solidificazione in un intervallo di temperatura. La saldatura non eutettica diventa una pasta quando la temperatura sale fino al centro di entrambe le parti e l'altra si è parzialmente solidificata. Quando la condizione è pastosa, le situazioni sono più favorevoli per organizzare la saldatura, perché sei più flessibile. Idealmente non dovrebbe essere che la saldatura sia fusa o solidificata tutto il tempo è il miglior modo di dire. Questa proprietà consente un controllo migliore in alcune applicazioni, specialmente quando è richiesta precisione.
Saldatura ad alta temperatura
Questo tipo di saldatura possiede una resistenza sufficiente anche a temperature molto elevate. Viene utilizzata per realizzare connessioni solide e permanenti tra parti metalliche. La saldatura ad alta temperatura non si corrode né si ossida , resistendo bene a entrambi gli agenti. Questo permette di proteggere le giunzioni dall'usura asimmetrica per un periodo di tempo più lungo. Inoltre, conduce calore ed elettricità in modo efficace. La saldatura consente di ottenere connessioni migliori e più facilmente nelle giunzioni dei circuiti stampati. Infine, offre prestazioni ottimali in situazioni critiche o in presenza di differenze di dilatazione termica.
Saldatura a bassa temperatura
Si fondono a temperature inferiori rispetto alle alternative standard. Questi prodotti contengono generalmente stagno (Sn), bismuto (Bi) o indio (In). La fluidità delle saldature si determina a temperature inferiori a 180 °C. La costruzione di componenti elettronici porta inevitabilmente alla scelta di saldature con temperature di fusione più basse. Questo permette di collegare elementi termosensibili ai circuiti stampati. La saldatura a fasi successive ne migliora i vantaggi. Dopo la saldatura normale, il sistema consente una seconda saldatura, a temperatura leggermente inferiore, con rifusione. Per i componenti a montaggio superficiale , la pasta stagno-bismuto soddisfa efficacemente il requisito di bassa tolleranza al calore.
50/50
Questo è un metallo alterabile e duro. Supporta la fusione del rame insieme alle sue leghe e alle leghe di base di ferro. Ciò fornisce un livello adeguato di resistenza alla corrosione. Lo rende una soluzione appropriata per molte applicazioni. A causa del suo abbondante contenuto di piombo, dovresti evitare l'uso di saldature 50/50 nei sistemi idrici. Durante la fase di flusso, ha una propensione a essere più solido. Richiede un tempo di installazione significativo rispetto ad altre saldature
60/40
Questa è una comune lega per saldatura dolce. Il materiale contiene il 60% di stagno insieme al 40% di piombo. La saldatura del rame e delle sue leghe trae vantaggio da questa straordinaria lega. Alla fine non la si usa per progetti riguardanti infrastrutture per l'acqua potabile. Ciò che rende possibile questa spiegazione è il suo importante contenuto di piombo. Considera di fare di un'opzione senza piombo la tua scelta per la sicurezza. La vicinanza della temperatura di fusione per la lega per saldatura 60/40 alla sua temperatura eutettica è notevole. Potrebbe non essere una lega per saldatura eutettica convenzionale, ma mostra chiaramente un'eccellente conduttività termica ed elettrica.
63/37
La lega di saldatura 63/37 è composta da metalli, in particolare dal 37% di piombo e dal 63% di stagno. Questa lega fonde a 183 gradi Celsius. La lega 60/40 ha un punto di fusione più elevato. Gli utenti traggono notevoli vantaggi dalla proprietà eutettica intrinseca della lega 63/37, che permette una transizione rapida e netta dallo stato solido a quello liquido. La lega 63/37 può essere utilizzata per la saldatura manuale, la saldatura a onda e la placcatura . Offre un'eccellente protezione contro la corrosione e contribuisce a prevenire danni ai componenti durante la saldatura.
Punti di fusione della lega di saldatura in Fahrenheit
Successivamente, analizzeremo il punto di fusione Fahrenheit delle leghe di saldatura. È fondamentale che questi punti di fusione esistano per scopi di saldatura di successo. Esamineremo una gamma di saldature, le loro composizioni e l'effetto che le loro temperature di fusione hanno sulle loro prestazioni.
Sn10/Pb88/2Ag
Questa lega di saldatura presenta punti di fusione unici. La composizione è 10% stagno, 88% piombo, integrato con 2% argento. Questa lega è rigida a 514 °F. Diventa liquida a 570 °F. Riteniamo che questo filo di saldatura ad alta temperatura sia pratico. Puoi fidarti per legami forti in condizioni difficili.
Sn97/Cu3
Una lega di saldatura senza piombo. Rappresenta un'opzione ad alta temperatura. Questa lega è solida a 441 °F. Diventa liquida a 590 °F. Questa lega di saldatura ha un'applicazione versatile in molti processi diversi. È meravigliosa per progetti che richiedono calore elevato.
SN100
Questa lega è composta al 100% da stagno. È ottimale sia per la stagnatura del piombo che per i processi di saldatura a onda, nonché per la placcatura. Questa lega è adatta per operazioni di assemblaggio microelettronico . Rimane solida a 232 °C (450 °F). Diventa liquida con un aumento di temperatura di 232 °C (450 °F). Offre prestazioni superiori rispetto alle leghe senza piombo SAC a un costo inferiore. Sn100 è ampiamente utilizzata nei settori automobilistico , militare , aerospaziale e LED . Potete contare sulle sue prestazioni e sul suo costo.
SAC305
Anche un componente di una lega di saldatura senza piombo. Tutte le sue parti sono prive di piombo. Il 96.5% della lega è stagno. Il 3% è componente di argento. L'ultimo 0.5% è rame. Sarà solido a 423 °F. Infine, a 442 °F diventa liquido. SAC305 ha caratteristiche di durezza affidabili che lo rendono adatto a diverse applicazioni. Il suo utilizzo aiuta a formare giunti di saldatura efficienti nella tecnologia elettronica.
Sn50 – Pb50
Con il 50% di stagno e il 50% di piombo. Rimane solido a 361 °C e si liquefa a 413 °C. Questa eccezionale lega è adatta sia per la saldatura industriale che per quella elettronica. Offre diverse possibilità di applicazione. Tra queste, le leghe per saldatura dolce. L'aggiunta di una maggiore quantità di stagno ne migliora la resistenza. Sebbene non sia chiaro il motivo, il piombo contribuisce a prevenire la formazione di baffi di stagno.
Sn60 – Pb40
Una lega di saldatura è composta per il 60% da stagno e per il 40% da piombo. Mantiene il suo punto di stato solido a 361°F. Si liquefa a 370°F. Questa lega è standard sia per il filo di saldatura che per le barre di saldatura. L'ampiezza del suo diametro è da 0.35 mm a 3.0 mm. Consideralo un filo di saldatura tollerante per prodotti elettronici.
Sn63 – Pb37
Con il 63% di stagno e il 37% di piombo, questa lega rimane solida fino a 184 °C (361 °F) e si liquefa a 184 °C (362 °F). Grazie a questa lega, si riducono gli ossidi e, di conseguenza, la formazione di scorie. Presenta inoltre caratteristiche migliorate in termini di bagnabilità e fluidità. È adatta sia per la saldatura manuale che per quella automatizzata in ambito elettronico. È ideale per flussi di lavoro manuali, automatici e robotizzati. La sua forma pura la rende perfetta per applicazioni industriali.
lega 281
Un'ottima lega per saldatura a basso punto di fusione. È la migliore per l'assemblaggio di componenti elettronici. Nei luoghi in cui non si usano cadmio e piombo, puoi usarla. Questa lega ha un valore anche negli scenari termoelettrici. È sensibile alla velocità di taglio. La composizione della lega è 58% bismuto, con 42% stagno. A 281 °F, il materiale mantiene la sua rigidità; si liquefa solo a 282 °F. Di solito la si usa per scopi curvi e formativi.
117 fusibile
Questa è una lega a basso punto di fusione. La struttura dipende dal bismuto ed è eutettica. L'industria ottica si basa principalmente sul tuo utilizzo. Aiutare con il blocco delle lenti durante la molatura del vetro è la sua funzione. Il funzionamento di questa lega è ideale per lenti in plastica e componenti ottici. Il suo punto di fusione morbido arresta la distorsione. Puoi utilizzarlo anche per la fusione di prova. È utile per gli strumenti e le risorse coinvolte nella produzione.
Miscele di leghe saldanti con punti di fusione
Analizziamo le combinazioni standard di leghe di saldatura utilizzate nel settore elettronico, con particolare attenzione alla loro composizione e alle temperature di fusione. Conoscere queste miscele è fondamentale nella scelta della lega di saldatura per la produzione di circuiti stampati , poiché la temperatura di fusione influenza il processo di saldatura e la qualità complessiva degli assemblaggi elettronici.
| Composizione | Percentuale di composizione | Temperatura di fusione |
| Stagno – Argento – Zinco | 95.5% Sn – 3.5% Ag – 1% Zn | 218 ° C - 221 ° C |
| Stagno – Argento | 95% Sn – 5% Ag | 221 ° C - 240 ° C |
| Stagno – Argento | 96% Sn – 4% Ag | 221 ° C - 225 ° C |
| Stagno – Argento | 97.5% Sn – 2.5% Ag | 221 ° C - 226 ° C |
| Stagno – Rame – Argento | 97% Sn – 2% Cu – 0.8% Sb – 0.2% Ag | 226 ° C - 228 ° C |
| Stagno – Rame | 97% Sn – 3% Cu | 227 ° C - 300 ° C |
| Stagno – Antimonio | 95% Sn – 5% Sb | 232 ° C - 240 ° C |
| Stagno – Antimonio | 91.5% Sn – 8.5% Sb | 232 ° C - 240 ° C |
| Stagno – Argento – Rame | 95.6% Sn – 3.5% Ag – 0.9% Cu | 217 ° C |
| Stagno – Argento – Rame | 95.5% Sn – 3.9% Ag – 0.6% Cu | 217 ° C |
| Stagno – Argento – Antimonio | 65% Sn – 25% Ag – 10% Sb | 233 ° C |
| Indio – Argento | 97% In – 3% Ag | 143 ° C |
| Stagno – Zinco | 91% Sn – 9% Zn | 199 ° C |
| Zinco – Alluminio | 95% Zn – 5% Al | 382 ° C |
| Bismuto – Stagno | 58% Bi – 42% Sn | 138 ° C |
Strumenti di misurazione della temperatura di fusione della saldatura
Uno strumento manuale per la saldatura, un saldatore è uno strumento manuale. Si riscalda per fondere la saldatura. Le giunzioni consentono alla saldatura di fluire. C'è una punta di metallo. C'è anche un'impugnatura isolata su un saldatore. Un metodo è quello di applicare una termocoppia. Un altro metodo è quello di utilizzare un pirometro a contatto. Una gamma di strumenti può tracciare fedelmente la temperatura della punta. L'utilizzo della tecnica capillare è un tipico mezzo di monitoraggio della temperatura. In un tubo capillare, si riscalda il campione. Dopo che si è sciolto, si registra il punto di fusione.
Cosa influenza il punto di fusione della lega per saldatura?
Composizione di saldatura
Il loro punto di fusione dipende dalla loro costruzione metallica. C'è una netta variazione nelle proprietà per tutte le leghe. Puoi verificare le informazioni sopra. La tabella rivela i punti di fusione senza ombra di dubbio. Applica questi dati per prendere la decisione giusta su quale saldatura usare per il tuo progetto PCB.
Struttura in lega
Le proporzioni dei metalli sono di grande importanza. Diversi tipi di miscela di metalli assumono forme diverse. Ciò modifica il modo in cui funziona la lega. Di solito, un contenuto di stagno più elevato determina un punto di fusione più basso. L'obiettivo è controllare la composizione per garantire prestazioni adeguate.
Additivi e flusso
La fusione della lega saldante è influenzata dall'uso di additivi e flussanti . Questi elementi ne modificano le caratteristiche durante il processo di fusione. I flussanti contengono ingredienti attivi come colofonia o acidi, che interagiscono con gli ossidi dei metalli. Quando riscaldato, il flussante inizia ad agire, eliminando gli ossidi dalla superficie del metallo e facilitando così la fusione della lega saldante. La scelta del flussante più adatto migliora significativamente la qualità della saldatura.
Fattori ambientali
Quanto è caldo o freddo il tuo spazio di lavoro è importante. Il comportamento di fusione della saldatura è influenzato da temperature alte o basse. Anche le impurità svolgono un ruolo. Gli inquinanti possono influenzare il modo in cui una saldatura si scioglie. La pulizia della saldatura offre maggiori possibilità di ottenere risultati migliori. Assicurati di controllare le impurità.
Altri aspetti da considerare nella scelta della giusta miscela di saldatura
Diametro del filo di saldatura
Quando scegli la saldatura, dovresti pensare al diametro del filo. I diametri del filo di saldatura variano da 0.025 pollici fino a 0.093 pollici. Le dimensioni del calibro variano da calibro 25 a calibro 13. Usa la saldatura con anima in colofonia 44 per l'elettronica. Ci sono ultrasottili che misurano da 0.25 mm a 0.5 mm. Anche più sottili che sono circa da 0.5 mm a 1.0 mm. Le parti più alte richiedono una saldatura di dimensioni maggiori. Imposta il diametro della saldatura in base a ciò che stai facendo. Ottenere la dimensione giusta si traduce in giunzioni migliori.
Filo pieno o saldatura a nucleo di flusso
Quando scegliete un filo per saldatura, tenete conto del tipo di materiale. Potete optare per filo pieno o filo animato . La saldatura di componenti automobilistici è molto semplice con il filo animato. Questo materiale è ideale per macchinari agricoli e si distingue anche per altri progetti importanti. Offre un metodo semplice e genera una quantità minima di spruzzi. Un processo di saldatura di alta qualità, eseguito da saldatori esperti, si traduce in una quantità di spruzzi notevolmente ridotta. Non esiste alternativa migliore per le normali lavorazioni. Per i metalli più spessi che lavorate all'aperto, scegliete il filo animato. Per i metalli più sottili, un filo più resistente è una scelta saggia in casi di stabilità. Il filo animato offre una maggiore portabilità rispetto al filo pieno.
Domande frequenti sulla temperatura di fusione della saldatura
Saldatura con punto di fusione più elevato
La combinazione di una saldatura indica quale ha il punto di fusione massimo. Molte saldature ad alta temperatura contengono una frazione significativa di argento. Le leghe hanno una composizione che include dal 45 al 90 percento di argento. Contiene componenti metallici di rame, zinco, stagno e cadmio. Ciò aiuta la saldatura a resistere a temperature estreme. Tiene traccia dell'intervallo di variazioni di temperatura da 700 a 950 gradi Celsius. Applicato dove il calore ad alte temperature con le saldature è la necessità ottimale.
La temperatura migliore per iniziare il processo di saldatura
Per una saldatura efficace è fondamentale saper impostare la temperatura corretta. È importante pulire le superfici prima di procedere con qualsiasi operazione di pulizia. Accendere il saldatore. Impostare la temperatura oltre il punto di fusione della lega saldante. La lega saldante a base di piombo opera nel suo intervallo di temperatura ottimale tra 600° e 650°F (315-342°C). Per utilizzare una lega saldante senza piombo, è necessario mantenere la temperatura del PCB tra 650° e 700°F (342-372°C). Questo dimostra la capacità di drenaggio in combinazione con una saldatura efficace.
Lega eutettica vs lega non eutettica
Queste leghe dimostrano resilienza a diverse temperature. Non c'è alcun cambiamento nella struttura nel tempo in cui spostano efficacemente il calore. A temperature inferiori al normale, le leghe eutettiche si liquefanno al posto dei metalli ordinari. La partnership con esse ci consente di attingere meno energia. Tendono a brillare intensamente. A differenza delle leghe eutettiche, le leghe non eutettiche sembrano essere insipide e leggermente disorganizzate. Esisteva un amore generale per la saldatura eutettica stagno-piombo in tutto il settore dell'elettronica. Poiché si scioglie sotto gli elementi a cui si attacca, la saldatura è più facile da ottenere.
Cosa succede se la saldatura è troppo calda?
Possono sorgere problemi se la temperatura della saldatura aumenta. Una tendenza al rialzo della temperatura a un grado superiore al punto di fusione induce l'ossidazione. Unire le parti tramite la procedura di saldatura potrebbe causare danni. È possibile che l'efficacia del flusso di saldatura si deteriori a causa della sua combustione. Devi tenere la punta a una temperatura che fonde correttamente la saldatura. Il calore intenso può certamente danneggiare le parti. Grazie al calore che si muove attraverso di esse, i cavi sono in grado di sopravvivere ai danni. Può anche contribuire a una durata più breve della punta di saldatura allo stesso tempo. Durante la saldatura, devi usare il calore sul fondo.
Conclusione
Alla fine, è essenziale riconoscere le temperature di fusione della saldatura per i legami stabili nelle connessioni PCB. Questo manuale analizza una varietà di tipi di saldatura insieme ai loro punti di fusione e punti cruciali a cui pensare quando si scelgono le miscele di saldatura. Comprendere questo porta a un talento di saldatura migliorato e alla capacità di creare connessioni di successo nei tuoi progetti di design.
