Y a-t-il des inconvénients à la pâte de soudure sans plomb «basse température»?

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Je suis sur le point d'essayer mon premier travail de brasage à la "refusion", et en examinant les types de pâte à souder disponibles, je constate qu'il existe des pâtes sans plomb avec des températures de fusion beaucoup plus basses que les autres.

Par exemple, celui-ci de ChipQuik .

Les avantages semblent évidents, mais d'une manière ou d'une autre la littérature marketing ne mentionne aucun inconvénient à ce type de pâte à braser. Dans les quantités que je commanderais, le prix semble à peu près le même. Y a-t-il une raison pour laquelle cette formule Sn42Bi58 n'est pas devenue standard?

Colclasure de Kaelin
la source
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Trop cher pour la production peut-être?
Olin Lathrop
@OlinLathrop FYI 7 ans après (en raison des récentes «questions» d'un lecteur). L'alliage est vendu principalement en tant que solution de dessoudage car, lorsqu'il est utilisé pour ressouder un joint de soudure à base de plomb existant, l'alliage résultant peut ensuite être séparé mécaniquement facilement avec un outil tranchant. La soudure PEUT être utilisée dans des situations très contrôlées par des assembleurs compétents lorsque l'empoisonnement au plomb peut être garanti de ne pas se produire - IBM l'a utilisé à un moment donné.
Russell McMahon
@OlinLathrop De nombreux exemples de vente à dessouder ici
Russell McMahon
@RussellMcMahon le lien OPs est un lien mort, mais ils mentionnent "pâte à souder", pas "dessouder". Votre lien tire un produit à dessouder, pas une pâte à souder. "Kit de dessoudage en surface Chip Quik®"
johny why

Réponses:

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42/58 Tin / Bismuth n'est pas inconnu en tant que brasure à basse température mais a des problèmes.

Bien qu'il soit largement utilisé pour certaines applications très sérieuses (voir ci-dessous), il n'est pas un concurrent de l'industrie pour une utilisation générale. Il n'est pas évident pourquoi ne pas être donné son utilisation substantielle par exemple par IBM.

Identique à la soudure Bi58Sn42 que vous citez:

  • Indalloy 281, Indalloy 138, Cerrothru.

    Résistance au cisaillement et propriétés de fatigue raisonnables.

    La combinaison avec une soudure plomb-étain peut considérablement abaisser le point de fusion et conduire à une défaillance des joints.

    Soudure eutectique basse température à haute résistance.

    Particulièrement solide, très cassant.

    Utilisé intensivement dans les assemblages de technologie à trou traversant dans les ordinateurs centraux IBM où une basse température de soudage était requise.

    Peut être utilisé comme revêtement de particules de cuivre pour faciliter leur collage sous pression / chaleur et créer un joint métallurgique conducteur.

    Sensible au taux de cisaillement .

    Bon pour l'électronique. Utilisé dans les applications thermoélectriques.

    Bonnes performances de fatigue thermique.

    Historique d'utilisation établi.

    Se dilate légèrement lors de la coulée, puis subit un retrait ou une expansion supplémentaire très faible, contrairement à de nombreux autres alliages à basse température qui continuent de changer de dimensions pendant quelques heures après la solidification.

Ci-dessus les attributs du fabuleux Wikipedia - lien ci-dessous.

Selon d'autres références, il présente une faible conductivité thermique, une faible conductivité électrique, des problèmes de fragilisation thermique et un potentiel de fragilisation mécanique.

SO - cela PEUT fonctionner pour vous, mais je serais très très très prudent à l'idée de compter dessus sans tests très substantiels dans une large gamme d'applications.

Il est suffisamment connu, présente des avantages évidents à basse température, a été largement utilisé dans certaines applications de niche (par exemple, les ordinateurs centraux IBM) et pourtant n'a pas été accueilli à bras ouverts par l'industrie en général, ce qui suggère que ses inconvénients l'emportent sur les avantages, sauf peut-être dans des domaines où l'aspect à basse température est extrêmement précieux.

Notez que le graphique ci-dessous suggère que les versions à noyau de flux semblent être spécifiquement indisponibles sous forme de fil ou de préformes.

Tableau de comparaison:

entrez la description de l'image ici

Le graphique ci-dessus provient de ce superbe rapport qui ne fournit cependant pas de commentaires détaillés sur les questions ci-dessus.

Notes sur Wikipédia

  • Le bismuth abaisse considérablement le point de fusion et améliore la mouillabilité. En présence de plomb et d'étain suffisants, le bismuth forme des cristaux de Sn16Pb32Bi52 avec un point de fusion de seulement 95 ° C, qui se diffusent le long des joints de grains et peuvent provoquer une défaillance des joints à des températures relativement basses. Une pièce de haute puissance pré-étamée avec un alliage de plomb peut donc se dessouder sous charge lorsqu'elle est soudée avec une soudure contenant du bismuth. Ces joints sont également sujets à la fissuration. Les alliages contenant plus de 47% de Bi se dilatent lors du refroidissement, ce qui peut être utilisé pour compenser les contraintes de disparité de dilatation thermique. Retarde la croissance des moustaches d'étain. Relativement cher, disponibilité limitée.

L'indalloy 282 breveté de Motorola est le Bi57Sn42Ag1. Wikipédia dit

  • Indalloy 282. L'ajout d'argent améliore la résistance mécanique. Historique d'utilisation établi. Bonnes performances de fatigue thermique. Breveté par Motorola.

Rapport utile sur la soudure sans plomb - 1995 - rien à ajouter sur le sujet ci-dessus.

Russell McMahon
la source
Cette réponse est difficile à lire pour moi, car l'OP a posé des questions sur le sans plomb, et vous continuez à mentionner les alliages au plomb. Cela a créé de la confusion pour moi.
johny pourquoi
@johnywhy Peut-être que votre commentaire a été placé sur la mauvaise réponse. Cela ne correspond en rien à ma réponse. Mes SEULES références à la soudure au plomb sont 1. Un avertissement que la soudure demandée peut provoquer des défaillances de joint lorsqu'elle est utilisée sur des joints qui ont déjà été soudés avec des soudures à base de plomb. Un avertissement important. 2. Le même avertissement plus en détail dans une note. Notez que cela concerne les pièces pré-étamées avec de la soudure au plomb. Si vous l'utilisez avec cette soudure, le joint échouera probablement, ...
Russell McMahon
@johnywhy ... viz "Une pièce de haute puissance pré-étamée avec un alliage de plomb peut donc dessouder sous charge lorsqu'elle est soudée avec une soudure contenant du bismuth."
Russell McMahon
vos avertissements ne sont "importants" que si l'affiche originale vous a posé des questions sur ce scénario. Ce qu'ils n'ont pas fait et aucune raison de supposer qu'ils envisagent de le faire. Sinon, cela crée juste de la confusion.
johny pourquoi
@johnywhy Il semble peu probable que nous puissions combler notre déficit de communication :-). - L'OP dit: "... la littérature marketing ne mentionne aucun inconvénient ... Y a-t-il une raison pour laquelle cette formule Sn42Bi58 n'est pas devenue standard? ..." -> Ma réponse répond directement à cette question centrale avec une extrême importance répondre. Cela peut être résumé comme "Dans des environnements étroitement contrôlés sous gestion experte, le produit peut être utile (par exemple, utilisation IBM). Cependant, si un" empoisonnement "au plomb est possible, comme c'est généralement et semi-aléatoire le cas du monde réel, alors les articulations sont probables échouer mécaniquement ".
Russell McMahon
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La seule chose qui me vient à l'esprit est que certains composants peuvent devenir plus chauds que la soudure et la faire fondre?

Il serait assez rare que cela se produise, mais en supposant que vous ayez un composant qui utilise des broches comme dissipateur thermique (certaines utilisent des broches de mise à la terre comme celle-ci), et il fait plus chaud que la soudure ne pourrait y faire face - la soudure fondrait, la la connexion tomberait en panne, le dissipateur thermique tomberait en panne et le composant ferait frire.

- Ce ne sont que mes pensées, donc c'est probablement complètement faux;)

Majenko
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En fait, cela résume le point le plus important.
needfulthing