Soldadura sin plomo frente a soldadura con plomo:una guía completa que debe conocer

Casi todos los dispositivos electrónicos usan soldadura como pegamento que une componentes/piezas a una placa de circuito. Ya sea soldadura sin plomo o soldadura con plomo, las funciones son casi las mismas. Pero diferentes productos y aplicaciones pueden requerir otras soldaduras.
La elección de la soldadura puede tener un impacto en el proceso de soldadura. Si la alternativa es incorrecta, entonces el proceso de soldadura será un desafío. Todo lo que se necesita es obtener más conocimientos teóricos sobre la elección y el tipo de soldadura. Con eso, estará en condiciones de llevar a cabo un proceso de soldadura fácil.
Dependiendo de lo que desee, puede elegir entre opciones de soldadura con plomo y sin plomo. Hay ventajas y desventajas que vienen con ambos métodos. Por lo tanto, si desea garantizar la calidad de las uniones de soldadura, es posible que deba encontrar la mejor opción para usted.

（Fabricación automática de puntas de soldador para soldar y ensamblar placas de circuito impreso）

1. ¿Qué es la soldadura?

Entonces, ¿qué es una soldadura? ¿Por qué usar soldadura sin plomo en lugar de soldadura con plomo? ¿Y hay algún inconveniente asociado con ambos? Este artículo destaca mucho que ver con la soldadura sin plomo frente a la soldadura con plomo. Al final, comprenderá mucho sobre lo que necesita saber sobre la soldadura sin plomo y con plomo.

Pero primero, ¿qué es la soldadura? La soldadura es una aleación de metal que consta de plomo y estaño fundidos mediante el uso de un hierro caliente. El calentamiento de la plancha está bajo altas temperaturas de 600 Fahrenheit. En el momento en que el hierro se enfría, crea un vínculo eléctrico sólido.

La soldadura tradicional utilizada para soldar en la industria electrónica es una mezcla de plomo y estaño. Es importante tener en cuenta que los diferentes tipos de soldadura encuentran uso en varios propósitos. Incluso en la plomería, hay un uso intensivo de soldadura.

En electrónica, el tipo de soldadura que utilizan los ensambladores es 40% de plomo y 60% de estaño. Se conoce con el nombre de "Mezcla eutéctica". Si bien este es un término químico, en su mayoría, este tipo de mezcla se derrite a temperaturas muy por debajo de lo que cabría esperar.

(El proceso de soldadura de una placa de circuito electrónico con componentes electrónicos)

2. Soldadura sin plomo VS. Soldadura con plomo

Entonces, ahora que comprende qué es la soldadura, qué es la soldadura sin plomo y con plomo. ¿Cuáles son los usos de la soldadura de plomo? Aquí hay una explicación clara entre los dos y los principales beneficios de la soldadura con plomo, especialmente en la industria electrónica.

Con el impulso hacia la reducción de la cantidad de plomo utilizada en la electrónica, la soldadura sin plomo ahora se usa en casi todas partes. Por motivos de salud y medioambientales, algunas directivas prohíben el uso comercial de la información. Significa que las soldaduras tradicionales que contienen plomo no estarán disponibles para ningún ejercicio de soldadura (especialmente para un aficionado).

Últimamente, la soldadura tradicional de estaño y plomo está siendo reemplazada rápidamente, especialmente por otros tipos de soldadura sin plomo. Hay varias variedades que aparecen actualmente en el mercado. Uno contiene 0,7% de cobre y 99,3% de estaño.

Sin embargo, esto no debería presentar problemas a los aficionados o constructores de viviendas. Estas nuevas soldaduras sin plomo funcionan exactamente de la misma manera que las soldaduras tradicionales.

Luego está la soldadura con plomo.

La soldadura a base de plomo es el punto de partida de la revolución electrónica. La mezcla a base de plomo contiene una mezcla de (60% estaño y 40% plomo). Su mezcla tiene un punto de fusión de alrededor de 170 a 190 ° C. Conocido casualmente como soldadura blanda, el contenedor es una opción obvia debido a su punto de fusión más bajo. La caja es otro material que evita el crecimiento de bigotes de estaño.

Hay muchas razones por las que usamos soldadura de plomo. La mayoría de los soldadores aficionados utilizan soldadura sin plomo en casi todos sus proyectos. Los proyectos no comerciales o fines públicos pueden ser el uso de soldadura de plomo. Estos proyectos no requieren regulaciones estrictas de RoHS.

La soldadura de plomo es ideal para proyectos basados ​​en su alto punto de fusión. Aquí, no hay requisito de calor alto como tal. El tiempo de enfriamiento es más rápido en función de los altos puntos de fusión, lo que significa menores posibilidades de juntas de soldadura frías.

Con la soldadura de plomo, los aficionados no tienen que gastar demasiada soldadura. A diferencia de los fabricantes comerciales, el tiempo de enfriamiento es más rápido. La disminución del uso es una gran razón por la cual muchos aficionados no enfrentan restricciones. Basado en su uso reducido, también hay una disminución en el desperdicio obtenido de la soldadura de plomo.

(Soldadura sin plomo, herramientas para soldar y placa de circuito impreso verde)

3. ¿Por qué usamos soldadura sin plomo?

La soldadura sin plomo es mejor en comparación con la soldadura con plomo. Aquellos ensambladores de PCBA que cambiaron a soldadura sin plomo están llenos de sus beneficios.

Nuevas normas RoHS

Primero, usamos soldadura sin plomo como un medio para cumplir con las pautas de RoHS. RoHS (Restricciones de Sustancias Peligrosas) afecta a toda la industria electrónica. Además, también implica la fabricación de productos electrónicos. Con orígenes en Europa, estas directivas restringen el uso de productos químicos peligrosos en la fabricación de productos electrónicos.

Según las regulaciones de RoHS, los fabricantes de productos electrónicos que no cumplan con todas las directivas no harán negocios. Desde el 1 de julio de 2006, todos los productos aplicables deben pasar las pautas de RoHS. Además del plomo, otros productos químicos peligrosos incluyen ftalato de bencilo butilo, cromo hexavalente y ftalato de diisobutilo.

Protección del medio ambiente

Además de las normas RoHS, los ensambladores tienden a recurrir al uso de soldaduras sin plomo para proteger el medio ambiente. El plomo que llega al suelo llega al suelo, al aire y al agua. La información tiene la posibilidad de permanecer en segundo plano durante mucho tiempo.

El plomo que encontramos en los combustibles provoca la población del aire, especialmente en los centros urbanos. Los suelos cerca de autopistas y carreteras se acumulan con el tiempo. Cuando sopla el polvo, las partículas de plomo pueden encontrar su camino hacia los lagos y los ríos circundantes. El plomo puede terminar afectando negativamente a la vida marina y a quienes viven alrededor de los lagos.

Beber agua contaminada con plomo con el tiempo puede ser peligroso. La alta exposición al plomo puede causar debilidad, anemia y daño cerebral y renal. Para las mujeres embarazadas, la información puede ser peligrosa. Puede dañar el sistema nervioso del bebé en desarrollo.

Mejor soldadura de PCB

Finalmente, pero importante, los fabricantes usan soldadura sin plomo, ya que da como resultado una mejor soldadura de PCB. Las soldaduras sin plomo no se propagan durante el reflujo. Por lo tanto, significa que los resultados son mejores durante la soldadura de PCB. Durante la soldadura sin plomo, no hay un desgaste rápido de la plantilla ni otros problemas importantes.

Es muy probable que los fabricantes de circuitos que usan soldadura con plomo experimenten vacíos y levantamiento de filete de orificio pasante. Todos estos son casos que se dan, especialmente cuando se utiliza soldadura con plomo. Pero los resultados en una placa de circuito impreso son excelentes cuando se utiliza soldadura sin plomo.

Si compara los resultados de PCB de soldadura sin plomo y con plomo, notará una gran diferencia. Los productos que ves de PCB sin plomo son perfectos. Todos los componentes se adhieren correctamente a la placa cuando se utiliza soldadura sin plomo.

(Un rollo de alambre de soldadura con plomo sobre un fondo blanco aislado)

4. ¿Cuáles son las desventajas de la soldadura sin plomo en comparación con la soldadura con plomo?

La soldadura de plomo es fácil de manejar

Si bien la soldadura sin plomo funciona excelentemente, hay áreas donde la soldadura con plomo funciona mejor en comparación con la soldadura sin plomo. Primero, la soldadura de plomo es relativamente fácil de manejar. Incluso si un niño pequeño lo ingiere o lo come, el cuerpo lo absorbe como tóxico.

A diferencia de la soldadura sin plomo, el plomo puro es fácil de manipular y quitar de las manos. Ese no es el caso de la soldadura sin plomo. Aún así, la soldadura con plomo es de libre aprendizaje. Si desea obtener información sobre mucho que hacer con la soldadura, la mayoría de las veces obtendrá capacitación sobre el uso de soldadura con plomo.

Necesita una temperatura más baja

Además de su fácil manejo, la soldadura con plomo necesita una temperatura más baja para fundirse. Las soldaduras sin plomo tienden a derretirse a altas temperaturas de alrededor de 217 °C/422 °F. Pero ese no es el caso de las soldaduras a base de plomo. Estos requieren temperaturas de 183°C/361°F. Los componentes electrónicos y los materiales de PCB deben estar en condiciones de soportar temperaturas muy altas.

Menos problemas de calidad con la cabeza

Con la soldadura de plomo, también hay menos problemas de calidad con la cabeza. El proceso de soldadura sin plomo exige el uso de soldadores de alto voltaje. Con tal, puede terminar dañándose la cabeza. Una vez más, esto puede provocar problemas de calidad en su tablero. Pero ese no es el caso cuando elige usar soldadura de plomo.

Según la alta temperatura de soldadura requerida durante la soldadura sin plomo, es posible que deba quitar la cabeza rápidamente. Sin embargo, puede evitar ese escenario cuando recurre a la soldadura de plomo. Muchos fabricantes de circuitos son muy conscientes de este factor.

Falta de tensión superficial

Podría decirse que el mayor inconveniente de la soldadura sin plomo es la falta de tensión superficial. La soldadura sin plomo no puede resistir las fuerzas externas. Si se expone a entornos hostiles, los componentes pueden desprenderse con bastante facilidad.

Duración de la vida útil

Prolongue la vida útil del fundente de soldadura de plomo utilizado por el fabricante. Sin embargo, ese no es el caso con la soldadura sin plomo. Debido a la exposición al oxígeno en la soldadura sin plomo, es posible que el cambio no se mantenga por mucho tiempo. El plomo puro consiste en mecanismos de envejecimiento más bajos. Su vida útil es 2 veces más larga en comparación con la soldadura de plomo.

(Componentes de soldadura sin plomo en una placa de circuito impreso)

5. La diferencia de rendimiento entre una soldadura sin plomo VS. Soldadura de plomo

Diferencia del punto de fusión

En cuanto al rendimiento, la soldadura con plomo y sin plomo funciona de manera ligeramente diferente. La primera diferencia es la diferencia en el punto de fusión. La soldadura sin plomo exige algunas de las temperaturas de hierro más altas. Debido a los altos puntos de fusión, debe estar preparado para esperar tiempos de permanencia más prolongados.

Como se mencionó brevemente antes, el punto de fusión de la soldadura de plomo tradicional es de alrededor de 183°C. En cambio, la de la soldadura sin plomo es de 217°C. Dado que el punto de fusión de la soldadura sin plomo es alto, tiene algunas consecuencias. Por ejemplo, el aumento de la temperatura conduce posteriormente a la oxidación de la soldadura. Las temperaturas de soldadura también pueden afectar a los condensadores electrolíticos.

Mojabilidad

La diferencia de humectabilidad es también otro factor diferenciador. Cuando se trata de PCB, la humectación es qué tan bien se une la pasta de soldadura fundida con los componentes de PCB. La soldadura humedecida incorrectamente se ve gris y opaca. La humectación tiende a ser más lenta cuando usa soldadura sin plomo y tiende a tener una apariencia opaca. Pero las uniones de soldadura de plomo tradicionales tienden a ser brillantes y limpias. La humectabilidad insuficiente es peligrosa en las juntas de una placa de circuito impreso. Hace que las uniones funcionen mal y que las tasas de rechazo de las placas de circuito sean altas.

Diferente temperatura aplicable

Por último, la temperatura aplicable diferente es otra diferencia de rendimiento entre los dos. La soldadura sin plomo exige altas temperaturas del soldador. Lo mismo no es cierto cuando se trata de soldadura de plomo. Incluso las temperaturas de refundición para la soldadura sin plomo deben ser ligeramente más altas, a diferencia de las de la soldadura con plomo.

(Una imagen cercana de una soldadura sin plomo y una pistola para soldar)

6. La diferencia física entre la soldadura sin plomo VS. Soldadura de plomo

Hay algunas diferencias físicas a tener en cuenta entre la soldadura con plomo y la soldadura sin plomo. Podría decirse que la diferencia más significativa entre los dos son las materias primas. En la producción de los dos, los fabricantes utilizan fundente. Cuando se agrega la soldadura en pasta de plomo, lo llamamos cambio de plomo. Pero al agregar la soldadura en pasta sin plomo, se conoce como fundente sin plomo.

El siguiente aspecto diferenciador físico es la diferencia de uso. Principalmente, la soldadura de plomo encuentra mucho uso en proyectos de aficionados. Estos proyectos no se rigen por las estrictas pautas de RoHS. Pero, por otro lado, la soldadura sin plomo se aplica a proyectos serios que deben cumplir con las directivas RoHS.

Las uniones de soldadura sin plomo tienden a ser grises, opacas y de aspecto áspero. Pero si examina las uniones de soldadura con plomo, la mayoría de ellas tienden a ser brillantes y limpias. Exhiben un aspecto pulido y un aspecto más suave. Además, en términos de densidad, la soldadura de plomo tiende a ser un poco más pesada que la soldadura sin plomo. La soldadura con plomo es de 8,5 g/m2, mientras que la soldadura sin plomo es de 3,5 g/m2.

(Soldaduras sin plomo sobre un fondo blanco aislado)

7. Soldadura sin plomo frente a soldadura con plomo: Defectos causados ​​por soldadura sin plomo

La soldadura sin plomo, especialmente mediante el uso de directivas compatibles con RoHS, no es un concepto nuevo como tal. Cientos de miles de ensambladores de placas de circuito lo utilizan durante el montaje de la placa. Sin embargo, algunos defectos notables vienen con la soldadura sin plomo. Estos defectos a menudo involucran PCB multicapa gruesa.

Bigotes de hojalata

En este punto, intentaremos examinar los defectos significativos que causa la soldadura sin plomo. El primer defecto que causa la soldadura sin plomo son los bigotes de estaño. Los bigotes de estaño son estructuras finas y conductoras de filamentos o agujas que sobresalen de la superficie de una PCB. Estas superficies consisten en estaño como acabado superficial final.

Desafortunadamente, los bigotes de estaño constituyen un defecto significativo causado por la soldadura de plomo. Los bigotes de estaño provocan casos de cortocircuitos en una placa de circuito. Si desea evitarlo, necesita algo de experiencia con un soldador. Necesita una buena experiencia cuando trabaja con soldadura sin plomo. Necesitará experiencia, práctica y conocimiento al soldar.

Crecimiento de dendritas metálicas

Además del crecimiento de filamentos de estaño, otro problema causado por la soldadura de plomo es el crecimiento de dendritas metálicas. El desarrollo de dendritas metálicas es otro problema conocido por afectar la funcionalidad de los a bordo. Una dendrita es un depósito de óxido de metal con forma dendrítica o una pieza de metal que encontrará en la superficie del aislamiento de PCB.

Las dendritas de metal presentan varios procedimientos de crecimiento diferentes que provienen de los bigotes de estaño. Las dendritas metálicas salen debido a la electromigración iónica y también son peligrosas para una placa de circuito. Según los ensambladores de PCB, también provocan casos de cortocircuitos. Estos cortocircuitos pueden afectar la funcionalidad de una placa.

Generar CAF

En tercer lugar, la soldadura sin plomo tiende a generar CAF (Filamento de ánodo conductor). El filamento de ánodo conductor también se produce debido a instancias de una reacción electroquímica. Al igual que los dos anteriores, el filamento anódico conductor es otro gran problema que provoca la falla de las PCB.

Aunque la soldadura sin plomo tiende a ser ideal en comparación con la soldadura con plomo, tiene sus desventajas. Como puede ver, el filamento de ánodo conductor es uno de esos problemas. Si los fabricantes no reparan este problema lo suficientemente pronto, puede terminar siendo costoso para ellos.

Defecto de estaño

Por último, tenemos la plaga del estaño o el defecto del estaño como otro problema que puede causar la soldadura sin plomo. Muchos fabricantes de productos electrónicos parecen tener muchas dificultades en esta área. La aparición de plagas/defectos del estaño no es algo deseable como tal.

Las plagas de estaño surgen durante el cambio de fase de polimorfismo espontáneo. Supongamos que la temperatura es inferior a 13 grados centígrados. Habrá algunos cambios notables. Cambiará de lata blanca con una densidad de 7,30g/cm ³ a gris con un grosor de 5,77 g/cm ³ .

Teóricamente, las plagas o los defectos del estaño son una amenaza. Muchos fabricantes de circuitos hacen todo lo posible para asegurarse de evitar instancias de plagas de estaño. Si bien puede generar riesgos de confiabilidad, rara vez ocurren, ya que la mayoría de las veces; hay una mezcla de impurezas en la lata.

Todos los anteriores son posibles defectos que pueden sumarse al usar soldadura de plomo. Es importante señalar que esos no son todos. Otros incluyen instancias de contaminación por cobre, erosión del cobre. El levantamiento de filetes. Algunos hacen un informe de vacío de contracción y menor fluidez, mientras que otros informan parámetros operativos más estrictos.

Como ves, los defectos que puede causar la soldadura sin plomo son bastantes. Sin embargo, eliminar o minimizar tales debilidades no es un proceso desafiante como tal. Siempre que los fabricantes se ciñan a las tecnologías modernas de soldadura, pueden evitarlas.

(Defectos de soldadura sin plomo)

8. Soldadura sin plomo frente a soldadura con plomo: ¿Cómo debemos elegir la mejor solución de soldadura de plomo?

Entonces, ¿cómo elegir el tipo de soldadura a utilizar? ¿Debe optar por una soldadura cargada o sin plomo? Durante el mayor tiempo posible, la soldadura basada en el uso de plomo parecía un ejercicio universal. Nadie intentó cuestionarlo. Sin embargo, las cosas comenzaron a cambiar ya que la información viene con efectos dañinos para la salud de las personas.

El plomo puede causar insuficiencia hepática y daño renal. Es aún peor para las madres embarazadas que pueden ingerirlo. Ya que muchos vieron los efectos dañinos de la carga. Comenzó un movimiento hacia la adopción de soldadura sin plomo. La soldadura sin plomo no contiene plomo. Los grandes fabricantes de productos electrónicos comerciales enfatizan el uso de la información.

Hoy en día, si está lo suficientemente interesado, notará que la soldadura sin plomo se aplica en casi todos los dispositivos electrónicos, aunque algunos argumentan que es un poco más difícil trabajar con ella (como sus altos puntos de fusión). Sin embargo, iremos superando las dificultades poco a poco.

Pero todo lo que podemos decir ahora es que la elección del plomo depende de su proyecto. ¿Eres un aficionado que quiere aprender algo sobre soldadura? Quizás usted no sea un fabricante comercial de circuitos. Si ese es el caso, entonces encontrará que la soldadura con plomo es ideal. Es barato y no irá en contra de las directivas RoHS, ya que no son comerciales.

Pero, ¿es usted un fabricante de alta calidad que quiere vender sus productos? Si es así, es posible que desee recurrir a la soldadura sin plomo. La soldadura sin plomo es respetuosa con el medio ambiente y no es peligrosa para la salud humana. También sacan a relucir algunos de los mejores resultados de soldadura de placas de circuito. Si la calidad es primordial para usted, opte por una soldadura sin plomo.

(Reparación de una placa de circuito con soldadura sin plomo)

Resumen

Así que ahí lo tienes; una guía completa que debe conocer entre la soldadura sin plomo y la soldadura con plomo. Dependiendo de su proyecto, es posible que deba elegir entre soldadura con plomo y soldadura sin plomo. Asegúrese de mantenerse alejado de la soldadura con plomo, ya que puede tener problemas con las autoridades. Soldar con soldadura sin plomo ofrece los mejores resultados posibles.

¿Tienes más preguntas que necesitan soluciones urgentes? Cuando lo encuentre adecuado, llámenos para todas sus necesidades de soldadura con o sin plomo. Estamos más que felices de ser de ayuda para usted. Con nosotros, tenga la seguridad de obtener información de alta calidad o soluciones de PCB sin plomo. Contamos con un equipo de asistentes de apoyo y altamente receptivo. En todo momento, están dispuestos a atenderte con todas tus consultas e inquietudes.