Solda sem chumbo vs. solda com chumbo:um guia abrangente que você deve conhecer

Quase todos os eletrônicos usam solda como cola que une componentes/peças a uma placa de circuito. Seja solda sem chumbo versus solda com chumbo, as funções são quase as mesmas. Mas diferentes produtos e aplicações podem exigir outras soldas.
A escolha da solda pode ter impacto no processo de solda. Se a alternativa estiver errada, o processo de soldagem será desafiador. Tudo o que é necessário é obter mais conhecimento teórico sobre a escolha e o tipo de solda. Com isso, você estará em condições de realizar um processo de soldagem fácil.
Dependendo do que você deseja, você pode escolher entre as opções de solda de chumbo e sem chumbo. Há vantagens e desvantagens que vêm com ambos os métodos. Portanto, se você deseja garantir a qualidade das juntas de solda, talvez seja necessário encontrar a melhor opção para você.

（Fabricação automática de pontas de ferro de solda para solda e montagem de placas de circuito impresso）

1. O que é a Solda?

Então, o que é uma solda? Por que usar solda sem chumbo em vez de solda com chumbo? E há algum demérito associado a ambos os dois? Este artigo destaca muito a ver com solda sem chumbo versus solda com chumbo. No final, você entenderá muito sobre o que precisa saber sobre solda sem chumbo e chumbo.

Mas primeiro, o que é solda? A solda é uma liga metálica que consiste em chumbo e estanho fundidos pelo uso de um ferro quente. O aquecimento do ferro está sob altas temperaturas de 600 Fahrenheit. No momento em que o ferro esfria, ele cria uma ligação elétrica robusta.

A solda tradicional usada para solda em toda a indústria eletrônica é uma mistura de chumbo e estanho. É importante notar que diferentes tipos de solda encontram uso em vários propósitos. Mesmo no encanamento, há uso intenso de solda.

Na eletrônica, o tipo de solda que os montadores utilizam é ​​40% chumbo e 60% estanho. Ele atende pelo nome de “Mistura Eutética”. Embora este seja um termo químico, principalmente, esse tipo de mistura derrete a temperaturas bem abaixo do que você poderia esperar.

(O processo de soldagem e placa de circuito eletrônico com componentes eletrônicos)

2. Solda sem chumbo VS. Solda com chumbo

Então, agora que você entende o que é solda, o que é solda sem chumbo e solda com chumbo. Quais são os usos da solda de chumbo? Aqui está uma explicação clara entre os dois e os principais benefícios da solda com chumbo, especialmente na indústria eletrônica.

Com o objetivo de reduzir a quantidade de chumbo usada em eletrônicos, a solda sem chumbo está agora em uso em quase todos os lugares. Por motivos de saúde e meio ambiente, algumas diretivas proíbem o uso comercial de informações. Isso significa que as soldas tradicionais contendo chumbo não estarão disponíveis para nenhum exercício de solda (especialmente para um amador).

Ultimamente, a solda tradicional de estanho-chumbo está rapidamente sendo substituída, especialmente por outros tipos de solda sem chumbo. Existem várias variedades atualmente aparecendo no mercado. Um contém 0,7% de cobre e 99,3% de estanho.

No entanto, isso não deve apresentar problemas para amadores ou construtores de casas. Essas novas soldas sem chumbo funcionam exatamente da mesma maneira que as soldas tradicionais.

Então há solda com chumbo.

A solda à base de chumbo é o ponto de partida da revolução eletrônica. A mistura à base de chumbo contém uma mistura de (60% de estanho e 40% de chumbo). Sua mistura com algum ponto de fusão em torno de 170 – 190° C. Conhecido casualmente como solda macia, o recipiente é uma escolha óbvia devido ao seu ponto de fusão mais baixo. A caixa é outro material que impede o crescimento de bigodes de estanho.

Há muitas razões pelas quais usamos solda de chumbo. A maioria dos soldadores de hobby usa solda sem chumbo em quase todos os seus projetos. Projetos não comerciais ou fins públicos podem ser o uso de solda de chumbo. Esses projetos não exigem regulamentações rígidas de RoHS.

A solda de chumbo é ideal para projetos baseados em seu alto ponto de fusão. Aqui, não há exigência de calor alto como tal. O tempo de resfriamento é mais rápido com base em altos pontos de fusão, o que significa menos chances de juntas de solda frias.

Com solda de chumbo, os amadores não precisam gastar muita solda. Ao contrário dos fabricantes comerciais, o tempo de resfriamento é mais rápido. A diminuição do uso é uma grande razão pela qual muitos amadores não enfrentam restrições. Com base em seu uso reduzido, há também uma diminuição no desperdício realizado a partir da solda de chumbo.

(Solda sem chumbo, ferramentas de solda e uma placa de circuito impresso verde)

3. Por que usamos solda sem chumbo?

A solda sem chumbo é melhor em comparação com a solda com chumbo. Aqueles montadores de PCBA que mudaram para solda sem chumbo estão cheios de seus benefícios.

Novas regulamentações RoHS

Primeiro, use solda sem chumbo como meio de cumprir as diretrizes RoHS. RoHS (Restrições de Substâncias Perigosas) afeta toda a indústria eletrônica. Além disso, envolve a fabricação de produtos eletrônicos também. Com origem na Europa, essas diretivas restringem o uso de produtos químicos perigosos na fabricação de produtos eletrônicos.

Com base nos regulamentos RoHS, os fabricantes de eletrônicos que não atendem a todas as diretrizes não farão negócios. Desde 1º de julho de 2006, todos os produtos aplicáveis ​​precisam passar pelas diretrizes RoHS. Além do chumbo, outros produtos químicos perigosos incluem ftalato de benzil butil, cromo hexavalente e ftalato de diisobutil.

Proteção do meio ambiente

Além das normas RoHS, as montadoras tendem a recorrer ao uso de soldas sem chumbo para proteger o meio ambiente. O chumbo que chega ao solo chega ao solo, ao ar e à água. A informação tem a possibilidade de ficar em segundo plano por muito tempo.

O chumbo que encontramos nos combustíveis provoca população aérea, principalmente nos centros urbanos. Solos próximos a rodovias e rodovias se acumulam ao longo do tempo. Quando a poeira sopra, as partículas de chumbo podem chegar aos lagos e rios circundantes. O chumbo pode acabar afetando negativamente a vida marinha e os que vivem ao redor dos lagos.

Beber água que está sob contaminação de chumbo com o tempo pode ser perigoso. A alta exposição ao chumbo pode causar fraqueza, anemia, danos cerebrais e renais. Para mulheres grávidas, a informação pode ser perigosa. Pode danificar o sistema nervoso do bebê em desenvolvimento.

Melhor soldagem de PCB

Finalmente, mas importante, os fabricantes usam solda sem chumbo, pois resulta em uma melhor soldagem de PCB. As soldas sem chumbo não se espalham durante o refluxo. Portanto, significa que os resultados são melhores durante a soldagem de PCB. Durante a soldagem sem chumbo, não há desgaste rápido do estêncil e outros problemas significativos.

Os fabricantes de circuitos que usam solda com chumbo são mais do que propensos a experimentar vazios e levantamento de filetes de furos passantes. Todos esses são casos que ocorrem, principalmente quando se utiliza solda com chumbo. Mas os resultados em um PCB são excelentes ao usar solda sem chumbo.

Se você comparar os resultados do PCB da solda sem chumbo e com chumbo, notará uma enorme diferença. Os produtos que você vê de PCBs sem chumbo são perfeitos. Todos os componentes aderem corretamente à placa ao usar solda sem chumbo.

(Um rolo de um fio de solda com chumbo em um fundo branco isolado)

4. Quais são as desvantagens da solda sem chumbo em comparação com a solda com chumbo?

A solda de chumbo é fácil de manusear

Embora a solda sem chumbo tenha um desempenho excelente, há áreas em que a solda com chumbo tem um desempenho melhor em comparação com a solda sem chumbo. Primeiro, a solda de chumbo é relativamente fácil de manusear. Mesmo que uma criança o ingira ou coma, o corpo o absorve como tóxico.

Ao contrário da solda sem chumbo, o chumbo puro é fácil de manusear e esfregar das mãos. Esse não é o caso da solda sem chumbo. Ainda assim, a solda com chumbo é gratuita para aprender. Se você quiser saber muito sobre solda, você obterá treinamento principalmente usando solda com chumbo.

Precisa de temperatura mais baixa

Além de fácil manuseio, a solda com chumbo precisa de uma temperatura mais baixa para derreter. Soldas sem chumbo tendem a derreter em altas temperaturas de cerca de 217°C/422°F. Mas esse não é o caso das soldas à base de chumbo. Estes requerem temperaturas de 183°C/361°F. Os componentes eletrônicos e os materiais da placa de circuito impresso devem estar em condições de suportar temperaturas muito altas.

Menos problemas de qualidade com a cabeça

Com solda de chumbo, também há menos problemas de qualidade com o cabeçote. O processo de soldagem sem chumbo exige o uso de ferros de solda de alta potência. Com isso, você pode acabar danificando a cabeça. Novamente, isso pode trazer problemas de qualidade em sua placa. Mas esse não é o caso quando você opta por usar solda de chumbo.

Com base na alta temperatura de soldagem necessária durante a soldagem sem chumbo, pode ser necessário remover o cabeçote rapidamente. No entanto, você evita esse cenário quando recorre à soldagem com chumbo. Muitos fabricantes de circuitos estão bem cientes desse fator.

Falta de tensão superficial

Indiscutivelmente, o maior demérito que vem com a solda sem chumbo é a falta de tensão superficial. A solda sem chumbo não pode resistir a forças externas. Se expostos a ambientes agressivos, os componentes podem sair facilmente.

Duração da vida útil

Estenda a vida útil do fluxo de solda de chumbo usado pelo fabricante. No entanto, esse não é o caso da solda sem chumbo. Devido à exposição ao oxigênio na solda sem chumbo, a mudança pode não durar muito. O chumbo puro consiste em mecanismos de envelhecimento mais baixos. Sua vida útil é 2x mais longa quando comparada à solda de chumbo.



(Componentes de solda sem chumbo em uma placa de circuito impresso)

5. A diferença de desempenho entre uma solda sem chumbo VS. Solda de chumbo

Diferença de ponto de fusão

Em termos de desempenho, a solda com chumbo e sem chumbo funciona de maneira um pouco diferente. A primeira diferença é a diferença no ponto de fusão. A solda sem chumbo exige algumas das mais altas temperaturas de ferro. Por causa dos altos pontos de fusão, você deve estar pronto para esperar por tempos de permanência mais longos.

Como mencionado anteriormente, o ponto de fusão da solda de chumbo tradicional é de cerca de 183°C. Por outro lado, o da solda sem chumbo é de 217°C. Como o ponto de fusão da solda sem chumbo é alto, isso traz algumas consequências. Por exemplo, o aumento da temperatura leva mais tarde à oxidação da solda. As temperaturas de soldagem também podem afetar os capacitores eletrolíticos.

Molhabilidade

A diferença na molhabilidade também é outro fator de diferenciação. Quando se trata de PCBs, umedecimento é a forma como a pasta de solda fundida se liga aos componentes do PCB. A solda inadequadamente molhada parece cinza e sem brilho. A molhagem tende a ser mais lenta quando você usa solda sem chumbo e tende a ser maçante em termos de aparência. Mas as juntas tradicionais de solda de chumbo tendem a ser brilhantes e limpas. A molhabilidade insuficiente é perigosa nas juntas de um PCB. Isso faz com que as juntas tenham um desempenho ruim e altas taxas de rejeição das placas de circuito.

Temperatura aplicável diferente

Por fim, a temperatura aplicável diferente é outra diferença de desempenho entre os dois. A solda sem chumbo exige altas temperaturas do ferro de solda. O mesmo não acontece quando se trata de solda de chumbo. Mesmo as temperaturas de refusão para solda sem chumbo precisam ser um pouco mais altas, ao contrário das soldas de chumbo.

(Uma imagem próxima de solda sem chumbo e uma pistola de solda)

6. A diferença física entre solda sem chumbo VS. Solda de chumbo

Existem algumas diferenças físicas a serem observadas entre a solda com chumbo e a solda sem chumbo. Indiscutivelmente, a diferença mais significativa entre os dois é a matéria-prima. Na produção dos dois, os fabricantes usam fluxo. Quando há a adição da pasta de solda de chumbo, chamamos isso de mudança de chumbo. Mas ao adicionar a pasta de solda sem chumbo, ela atende pelo nome de fluxo sem chumbo.

O próximo aspecto diferenciador físico é a diferença de uso. Principalmente, a solda de chumbo encontra muito uso em projetos de amadores. Esses projetos não se enquadram nas diretrizes rígidas da RoHS. Mas, por outro lado, a soldagem sem chumbo se aplica a projetos sérios que devem atender às diretrizes RoHS.

As juntas de solda sem chumbo tendem a ser cinzentas, sem brilho e com aparência áspera. Mas se você examinar as juntas de solda com chumbo, a maioria delas tende a ser brilhante e limpa. Eles exibem uma aparência polida e uma aparência mais suave. Além disso, em termos de densidade, a solda de chumbo tende a ser um pouco mais pesada do que a solda sem chumbo. A solda com chumbo é de 8,5 g/m2, enquanto a solda sem chumbo é de 3,5 g/m2.



(Soldas sem chumbo em um fundo branco isolado)

7. Solda sem chumbo x solda com chumbo– Defeitos causados ​​por solda sem chumbo

A soldagem sem chumbo, especialmente pelo uso de diretivas compatíveis com RoHS, não é um conceito novo como tal. Centenas de milhares de montadores de placas de circuito o utilizam durante a montagem de placas. No entanto, alguns defeitos notáveis ​​vêm com solda sem chumbo. Esses defeitos geralmente envolvem PCB multicamadas espesso.

Biscoitos de Lata

Neste ponto, tentaremos examinar os defeitos significativos que a solda sem chumbo causa. O primeiro defeito causado pela solda sem chumbo são os bigodes de estanho. Os bigodes de estanho são estruturas finas e condutoras em forma de agulha ou filamento que se projetam da superfície de um PCB. Essas superfícies consistem em estanho como acabamento superficial final.

Infelizmente, os bigodes de estanho constituem um defeito significativo causado pela solda de chumbo. Os bigodes de estanho provocam casos de curto-circuito em uma placa de circuito. Se você quiser evitar isso, precisará de alguma experiência com um ferro de solda. Você precisa de uma boa experiência ao trabalhar com solda sem chumbo. Você precisará de experiência, prática e conhecimento ao soldar.

Crescimento de dendritos metálicos

Além do crescimento de bigodes de estanho, outro problema causado pela solda de chumbo é o crescimento de dendritos metálicos. O desenvolvimento de dendritos metálicos é outro problema conhecido por afetar a funcionalidade de bordo. Um dendrito é um depósito de óxido metálico em forma dendrítica ou um pedaço de metal que você encontrará na superfície do isolamento de PCB.

Os dendritos metálicos apresentam vários procedimentos de crescimento diferentes que vêm do bigode de estanho. Os dendritos metálicos saem devido à eletromigração iônica e também são perigosos para uma placa de circuito. Segundo os montadores de PCB, eles também provocam ocorrências de curtos-circuitos. Esses curtos-circuitos podem afetar a funcionalidade de uma placa.

Gerar CAF

Em terceiro lugar, a solda sem chumbo tende a gerar CAF (Filamento de Ânodos Condutivos). O filamento anódico condutor também ocorre devido a ocorrências de uma reação eletroquímica. Como os dois anteriores, o filamento anódico condutor é outro grande problema que resulta na falha dos PCBs.

Mesmo que a solda sem chumbo tenda a ser ideal em comparação com a solda com chumbo, ela vem com suas desvantagens. Como você pode ver, o filamento de ânodo condutor é um desses problemas. Se os fabricantes não repararem esse problema com antecedência suficiente, pode acabar sendo caro.

Defeito de estanho

Por último, temos a praga de estanho ou defeito de estanho como outro problema que a solda sem chumbo pode causar. Muitos fabricantes de eletrônicos parecem ter muita dificuldade nessa área. A ocorrência de pragas/defeitos de estanho não é algo desejável como tal.

As pragas de estanho surgem durante a mudança espontânea de fase do polimorfismo. Suponha que a temperatura seja inferior a 13 graus Celsius. Haverá algumas mudanças notáveis. Ele mudará de lata branca com densidade de 7,30g/cm ³ para cinza com espessura de 5,77g/cm ³ .

Teoricamente, pragas ou defeitos de estanho são ameaçadores. Muitos fabricantes de circuitos fazem o possível para garantir que evitem casos de pragas de estanho. Embora possa levar ao risco de confiabilidade, eles raramente ocorrem, pois na maioria das vezes; há uma mistura de impurezas na lata.

Todos os itens acima são possíveis defeitos que podem ocorrer ao usar solda de chumbo. É importante notar que esses não são todos. Outros incluem casos de contaminação por cobre, erosão de cobre. O levantamento de filé. Alguns relatam vazios de retração e menor fluidez, enquanto outros relatam parâmetros operacionais mais rígidos.

Como você pode ver, os defeitos que a solda sem chumbo pode causar são muitos. No entanto, eliminar ou minimizar essas fraquezas não é um processo desafiador como tal. Contanto que os fabricantes mantenham as tecnologias modernas de soldagem, eles podem evitar isso.

(Defeitos de solda sem chumbo)

8. Solda sem chumbo x solda com chumbo– Como devemos escolher a melhor solução de solda de chumbo?

Então, como você escolhe o tipo de solda a ser usada? Você deve optar por solda carregada ou sem chumbo? Durante o maior tempo possível, a solda à base de chumbo parecia um exercício universal. Ninguém tentou questioná-lo. No entanto, as coisas começaram a mudar, pois a informação vem com efeitos prejudiciais à saúde dos indivíduos.

O chumbo pode causar insuficiência hepática e danos nos rins. É ainda pior para as mães grávidas que podem ingeri-lo. Já que muitos viram os efeitos nocivos da carga. Um movimento começou para a adoção de solda sem chumbo. A solda sem chumbo não contém chumbo. Grandes fabricantes de eletrônicos comerciais enfatizam o uso da informação.

Hoje, se você estiver interessado o suficiente, notará que a solda sem chumbo é aplicável em quase todos os dispositivos eletrônicos, embora alguns argumentem que é um pouco mais difícil de trabalhar (como seus altos pontos de fusão). No entanto, vamos superar as dificuldades pouco a pouco.

Mas tudo o que podemos dizer agora é que a escolha do lead depende do seu projeto. Você é um amador que quer aprender algo sobre soldagem? Talvez você não seja um fabricante de circuitos comerciais. Se for esse o caso, você encontrará a solda com chumbo ideal. É barato e você não estará indo contra as diretrizes da RoHS, pois elas não são comerciais.

Mas você é um fabricante de alta qualidade que deseja vender seus produtos? Nesse caso, você pode querer recorrer à solda sem chumbo. A solda sem chumbo é ecologicamente correta e não perigosa para a saúde humana. Eles também trazem alguns dos melhores resultados de soldagem de placas de circuito. Se a qualidade é primordial para você, opte pela solda sem chumbo.



(Reparando uma placa de circuito usando uma solda sem chumbo)

Resumo

Então aí está; um guia completo que você deve conhecer entre solda sem chumbo e solda com chumbo. Dependendo do seu projeto, você pode ter que escolher entre solda com chumbo e solda sem chumbo. Certifique-se de ficar longe de solda com chumbo, pois você pode ter problemas com as autoridades. Soldar com solda sem chumbo traz os melhores resultados possíveis.

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