Soudure sans plomb vs soudure au plomb :un guide complet à connaître

Presque tous les appareils électroniques utilisent la soudure comme colle qui fixe les composants/pièces à une carte de circuit imprimé. Qu'il s'agisse de soudure sans plomb ou de soudure au plomb, les fonctions sont presque les mêmes. Mais différents produits et applications peuvent nécessiter d'autres soudures.
Le choix de la soudure peut avoir un impact sur le processus de soudure. Si l'alternative est fausse, le processus de soudure sera difficile. Il suffit d'acquérir plus de connaissances théoriques sur le choix et le type de soudure. Avec cela, vous serez en mesure d'effectuer un processus de soudure facile.
Selon ce que vous voulez, vous pouvez choisir entre la soudure au plomb et les options sans plomb. Il y a des avantages et des inconvénients qui viennent avec les deux méthodes. Par conséquent, si vous souhaitez garantir la qualité des joints de soudure, vous devrez peut-être trouver la meilleure option pour vous.

（Fabrication automatique de pointes de fer à souder pour le soudage et l'assemblage de circuits imprimés）

1. Qu'est-ce que la soudure ?

Alors, qu'est-ce qu'une soudure? Pourquoi utiliser une soudure sans plomb plutôt qu'une soudure au plomb ? Et y a-t-il des démérites associés aux deux ? Cet article met en évidence beaucoup de choses à voir avec la soudure sans plomb par rapport à la soudure au plomb. En fin de compte, vous comprendrez beaucoup de choses sur ce que vous devez savoir sur la soudure sans plomb et au plomb.

Mais d'abord, qu'est-ce que la soudure ? La soudure est un alliage métallique composé de plomb et d'étain fondu à l'aide d'un fer chaud. Le chauffage du fer est sous des températures élevées de 600 Fahrenheit. Dès que le fer refroidit, il crée une liaison électrique robuste.

La soudure traditionnelle utilisée pour le soudage dans l'industrie électronique est un mélange de plomb et d'étain. Il est important de noter que différents types de soudure trouvent une utilisation à diverses fins. Même dans la plomberie, il y a une forte utilisation de soudure.

En électronique, le type de soudure utilisé par les assembleurs est composé de 40 % de plomb et de 60 % d'étain. Il porte le nom de "mélange eutectique". Bien qu'il s'agisse d'un terme chimique, la plupart du temps, ce type de mélange fond à des températures bien inférieures à celles auxquelles vous pourriez vous attendre.

(Le processus de soudure d'une carte de circuit électronique avec des composants électroniques)

2. Soudure sans plomb VS. Soudure au plomb

Donc, maintenant que vous comprenez ce qu'est la soudure, qu'est-ce qu'une soudure sans plomb et au plomb. Quelles sont les utilisations de la soudure au plomb ? Voici une explication claire entre les deux et les principaux avantages de la soudure au plomb, en particulier dans l'industrie électronique.

Avec la volonté de réduire la quantité de plomb utilisée dans l'électronique, la soudure sans plomb est désormais utilisée presque partout. Pour des raisons sanitaires et environnementales, certaines directives interdisent l'utilisation commerciale des informations. Cela signifie que les soudures traditionnelles contenant du plomb ne seront disponibles pour aucun exercice de soudure (surtout pour un amateur).

Dernièrement, la soudure étain-plomb traditionnelle est rapidement remplacée, en particulier par d'autres types de soudure sans plomb. Plusieurs variétés apparaissent actuellement sur le marché. L'un contient 0,7 % de cuivre et 99,3 % d'étain.

Cependant, cela ne devrait pas poser de problèmes aux amateurs ou aux constructeurs de maisons. Ces nouvelles soudures sans plomb fonctionnent exactement de la même manière que les soudures traditionnelles.

Ensuite, il y a la soudure au plomb.

La soudure au plomb est le point de départ de la révolution électronique. Le mélange à base de plomb contient un mélange de (60% d'étain et 40% de plomb). Son mélange avec un point de fusion d'environ 170 à 190 ° C. Connu sous le nom de brasage tendre, le conteneur est un choix évident en raison de son point de fusion plus bas. La boîte est un autre matériau qui empêche la croissance des moustaches d'étain.

Il existe de nombreuses raisons pour lesquelles nous utilisons la soudure au plomb. La majorité des soudeurs amateurs utilisent de la soudure sans plomb dans presque tous leurs projets. Les projets non commerciaux ou à des fins publiques peuvent être l'utilisation de soudure au plomb. Ces projets ne nécessitent pas de réglementations strictes de RoHS.

La soudure au plomb est idéale pour les projets basés sur son point de fusion élevé. Ici, il n'y a aucune exigence de chaleur élevée en tant que telle. Le temps de refroidissement est plus rapide en raison des points de fusion élevés, ce qui réduit les risques de joints de soudure à froid.

Avec la soudure au plomb, les amateurs n'ont pas à dépenser trop de soudure. Contrairement à ces fabricants commerciaux, le temps de refroidissement est plus rapide. La diminution de l'utilisation est l'une des principales raisons pour lesquelles de nombreux amateurs ne sont confrontés à aucune restriction. Sur la base de son utilisation réduite, il y a également une diminution des déchets réalisés à partir de la soudure au plomb.

(Soudure sans plomb, outils de soudure et circuit imprimé vert)

3. Pourquoi utilisons-nous une soudure sans plomb ?

La soudure sans plomb est meilleure que la soudure au plomb. Les assembleurs PCBA qui sont passés à la soudure sans plomb sont pleins de ses avantages.

Nouvelles réglementations RoHS

Tout d'abord, nous utilisons une soudure sans plomb pour nous conformer aux directives RoHS. RoHS (Restrictions of Hazardous Substances) affecte l'ensemble de l'industrie électronique. En outre, cela implique également la fabrication de produits électroniques. D'origine européenne, ces directives restreignent l'utilisation de produits chimiques dangereux dans la fabrication de produits électroniques.

Sur la base des réglementations RoHS, les fabricants d'électronique qui ne respectent pas toutes les directives ne feront pas affaire. Depuis le 1er juillet 2006, tous les produits concernés doivent respecter les directives RoHS. Outre le plomb, d'autres produits chimiques dangereux comprennent le phtalate de butyle benzylique, le chrome hexavalent et le phtalate de diisobutyle.

Protection de l'environnement

Outre la réglementation RoHS, les assembleurs ont tendance à recourir à l'utilisation de soudures sans plomb pour protéger l'environnement. Le plomb qui se retrouve dans le sol se dirige vers les sols, l'air et l'eau. L'information a la possibilité de rester longtemps en arrière-plan.

Le plomb que l'on trouve dans les carburants entraîne une population atmosphérique, en particulier dans les centres urbains. Les sols près des autoroutes et des autoroutes s'accumulent avec le temps. Lorsque la poussière souffle, les particules de plomb peuvent se retrouver dans les lacs et les rivières environnantes. Le plomb peut finir par affecter négativement la vie marine et ceux qui vivent autour des lacs.

Boire de l'eau contaminée par le plomb avec le temps peut être dangereux. Une forte exposition au plomb peut causer de la faiblesse, de l'anémie, des dommages au cerveau et aux reins. Pour les femmes enceintes, l'information peut être dangereuse. Il peut endommager le système nerveux du bébé en développement.

Meilleure soudure du PCB

Enfin, mais surtout, les fabricants utilisent une soudure sans plomb car elle permet une meilleure soudure des PCB. Les soudures sans plomb ne se propagent pas pendant la refusion. Cela signifie donc que les résultats sont meilleurs lors du soudage des PCB. Pendant le soudage sans plomb, il n'y a pas d'usure rapide du pochoir et d'autres problèmes importants.

Les fabricants de circuits qui utilisent de la soudure au plomb sont plus que susceptibles de rencontrer des vides et un soulèvement du congé traversant. Ce sont tous des cas qui se produisent, en particulier lors de l'utilisation de soudure au plomb. Mais les résultats sur un PCB sont excellents lors de l'utilisation d'une soudure sans plomb.

Si vous comparez les résultats des PCB de la soudure sans plomb et au plomb, vous remarquerez une énorme différence. Les produits que vous voyez à partir de PCB sans plomb sont parfaits. Tous les composants adhèrent correctement à la carte lors de l'utilisation d'une soudure sans plomb.

(Un rouleau de fil de soudure au plomb sur un fond blanc isolé)

4. Quels sont les inconvénients de la soudure sans plomb par rapport à la soudure au plomb ?

La soudure au plomb est facile à manipuler

Bien que la soudure sans plomb fonctionne parfaitement, il existe des domaines où la soudure au plomb fonctionne mieux que la soudure sans plomb. Premièrement, la soudure au plomb est relativement facile à manipuler. Même si un tout-petit l'ingère ou le mange, le corps l'absorbe comme toxique.

Contrairement à la soudure sans plomb, le plomb pur est facile à manipuler et à enlever des mains. Ce n'est pas le cas de la soudure sans plomb. Pourtant, la soudure au plomb est libre d'apprendre. Si vous voulez en savoir plus sur la soudure, vous obtiendrez principalement une formation sur la soudure au plomb.

Besoin d'une température plus basse

En plus d'une manipulation facile, la soudure au plomb a besoin d'une température plus basse pour fondre. Les soudures sans plomb ont tendance à fondre à des températures élevées d'environ 217°C/422°F. Mais ce n'est pas le cas avec les soudures à base de plomb. Ceux-ci nécessitent des températures de 183°C/361°F. Les composants électroniques et les matériaux PCB doivent pouvoir résister à des températures très élevées.

Moins de problèmes de qualité avec la tête

Avec la soudure au plomb, il y a aussi moins de problèmes de qualité avec la tête. Le processus de soudage sans plomb nécessite l'utilisation de fers à souder à haute puissance. Avec cela, vous risquez de vous endommager la tête. Encore une fois, cela peut entraîner des problèmes de qualité sur votre conseil d'administration. Mais ce n'est pas le cas lorsque vous choisissez d'utiliser de la soudure au plomb.

En raison de la température de soudure élevée requise lors d'une soudure sans plomb, vous devrez peut-être retirer la tête rapidement. Cependant, vous évitez un tel scénario lorsque vous recourez à la soudure au plomb. De nombreux fabricants de circuits sont bien conscients de ce facteur.

Manque de tension superficielle

On peut dire que le plus gros inconvénient de la soudure sans plomb est le manque de tension superficielle. La soudure sans plomb ne peut pas résister aux forces extérieures. S'ils sont exposés à des environnements difficiles, les composants peuvent se détacher assez facilement.

Durée de conservation

Prolongez la durée de conservation du flux de soudure au plomb utilisé par le fabricant. Cependant, ce n'est pas le cas avec la soudure sans plomb. En raison de l'exposition à l'oxygène lors de la soudure sans plomb, le changement peut ne pas durer longtemps. Le plomb pur consiste en des mécanismes de vieillissement inférieurs. Sa durée de vie est 2 fois plus longue si on la compare à la soudure au plomb.

(Composants à souder sans plomb sur un circuit imprimé)

5. La différence de performance entre une soudure sans plomb VS. Soudure au plomb

Différence du point de fusion

En termes de performances, la soudure au plomb et sans plomb fonctionne légèrement différemment. La première différence est la différence de point de fusion. La soudure sans plomb exige certaines des températures de fer les plus élevées. En raison des points de fusion élevés, vous devez être prêt à attendre des temps de séjour plus longs.

Comme brièvement mentionné précédemment, le point de fusion de la soudure au plomb traditionnelle est d'environ 183°C. En revanche, celle de la soudure sans plomb est de 217°C. Étant donné que le point de fusion de la soudure sans plomb est élevé, cela a quelques conséquences. Par exemple, l'augmentation de la température conduit plus tard à l'oxydation de la soudure. Les températures de soudure peuvent également affecter les condensateurs électrolytiques.

Mouillabilité

La différence de mouillabilité est également un autre facteur de différenciation. En ce qui concerne les PCB, le mouillage est la façon dont la pâte à souder fondue se lie correctement aux composants PCB. Une soudure mal mouillée semble grise et terne. Le mouillage a tendance à être plus lent lorsque vous utilisez une soudure sans plomb et a tendance à être terne en termes d'apparence. Mais les joints de soudure au plomb traditionnels ont tendance à être brillants et propres. Une mouillabilité insuffisante est dangereuse pour les joints d'un PCB. Cela rend les joints peu performants et les taux de rejet élevés des cartes de circuits imprimés.

Différentes températures applicables

Enfin, la température applicable différente est une autre différence de performance entre les deux. La soudure sans plomb exige des températures de fer à souder élevées. Il n'en va pas de même pour la soudure au plomb. Même les températures de refusion pour la soudure sans plomb doivent être légèrement plus élevées, contrairement à celles de la soudure au plomb.

(Une image rapprochée d'une soudure sans plomb et d'un pistolet à souder)

6. La différence physique entre la soudure sans plomb VS. Soudure au plomb

Il y a quelques différences physiques à noter entre la soudure au plomb et la soudure sans plomb. On peut dire que la différence la plus significative entre les deux réside dans les matières premières. Dans la production des deux, les fabricants utilisent du flux. Lorsqu'il y a l'ajout de la pâte à souder au plomb, nous l'appelons changement de plomb. Mais lors de l'ajout de la pâte à souder sans plomb, elle porte le nom de flux sans plomb.

Le prochain aspect physique différenciateur est la différence d'utilisation. La plupart du temps, la soudure au plomb trouve beaucoup d'utilisation dans les projets d'amateurs. Ces projets ne relèvent pas des directives RoHS strictes. Mais d'un autre côté, la soudure sans plomb s'applique aux projets sérieux qui doivent satisfaire aux directives RoHS.

Les joints de soudure sans plomb ont tendance à être gris, ternes et rugueux. Mais si vous examinez les joints de soudure au plomb, la plupart d'entre eux ont tendance à être brillants et propres. Ils présentent un aspect poli et un aspect plus doux. De plus, en termes de densité, la soudure au plomb a tendance à être légèrement plus lourde que la soudure sans plomb. La soudure au plomb est de 8,5 g/m2, tandis que la soudure sans plomb est de 3,5 g/m2.

(Soudures sans plomb sur fond blanc isolé)

7. Soudure sans plomb vs soudure au plomb– Défauts causés par une soudure sans plomb

La soudure sans plomb, en particulier en utilisant les directives conformes RoHS, n'est pas un nouveau concept en tant que tel. Des centaines de milliers d'assembleurs de cartes de circuits imprimés l'utilisent lors de l'assemblage de cartes. Cependant, quelques défauts notables viennent avec la soudure sans plomb. Ces défauts impliquent souvent des PCB multicouches épais.

Mustaches en étain

À ce stade, nous tenterons d'examiner les défauts importants causés par la soudure sans plomb. Le premier défaut causé par la soudure sans plomb sont les Tin Whiskers. Les trichites d'étain sont des structures fines et conductrices en forme d'aiguille ou de filament dépassant de la surface d'un PCB. Ces surfaces sont constituées d'étain comme finition de surface finale.

Malheureusement, les barbes d'étain constituent un défaut important causé par la soudure au plomb. Les moustaches d'étain provoquent des cas de courts-circuits sur un circuit imprimé. Si vous voulez éviter cela, vous avez besoin d'une certaine expérience avec un fer à souder. Vous avez besoin d'une bonne expérience lorsque vous travaillez avec de la soudure sans plomb. Vous aurez besoin d'expérience, de pratique et de connaissances lors de la soudure.

Croissance des dendrites métalliques

Outre la croissance des moustaches d'étain, un autre problème causé par la soudure au plomb est la croissance des dendrites métalliques. Le développement de dendrites métalliques est un autre problème connu pour affecter la fonctionnalité de bord. Une dendrite est un dépôt d'oxyde métallique en forme de dendritique ou un morceau de métal que vous trouverez à la surface de l'isolation des PCB.

Les dendrites métalliques présentent plusieurs procédures de croissance différentes qui proviennent des moustaches d'étain. Les dendrites métalliques sortent en raison de l'électromigration ionique et sont également dangereuses pour une carte de circuit imprimé. Selon les assembleurs de PCB, ils provoquent également des cas de courts-circuits. Ces courts-circuits peuvent alors affecter la fonctionnalité d'une carte.

Générer le CAF

Troisièmement, la soudure sans plomb a tendance à générer du CAF (Conductive Anode Filament). Le filament d'anode conducteur se produit également en raison d'instances d'une réaction électrochimique. Comme les deux précédents, le filament anodique conducteur est un autre gros problème qui entraîne la défaillance des PCB.

Même si la soudure sans plomb a tendance à être idéale par rapport à la soudure au plomb, elle présente des inconvénients. Comme vous pouvez le constater, le filament d'anode conducteur est l'un de ces problèmes. Si les fabricants ne résolvent pas ce problème suffisamment tôt, cela peut finir par leur coûter cher.

Défaut d'étain

Enfin, nous avons le ravageur de l'étain ou le défaut de l'étain comme autre problème que la soudure sans plomb peut causer. De nombreux fabricants d'électronique semblent beaucoup lutter dans ce domaine. L'apparition de parasites/défauts de l'étain n'est pas quelque chose de souhaitable en tant que tel.

Les parasites de l'étain apparaissent lors du changement de phase de polymorphisme spontané. Supposons que la température soit inférieure à 13 degrés Celsius. Il y aura des changements notables. Ça changera de l'étain blanc d'une densité de 7.30g/cm ³ au gris avec une épaisseur de 5,77 g/cm ³ .

Théoriquement, les ravageurs ou les défauts de l'étain menacent. De nombreux fabricants de circuits font de leur mieux pour s'assurer qu'ils évitent les cas de parasites de l'étain. Bien que cela puisse entraîner un risque de fiabilité, ils se produisent rarement car la plupart du temps ; il y a un mélange d'impuretés dans l'étain.

Tout ce qui précède sont des défauts possibles qui peuvent s'accumuler lors de l'utilisation de la soudure au plomb. Il est important de noter que ce ne sont pas tous. D'autres incluent des cas de contamination par le cuivre, l'érosion du cuivre. La levée du filet. Certains signalent un vide de retrait et une fluidité moindre, tandis que d'autres signalent des paramètres de fonctionnement plus stricts.

Comme vous pouvez le voir, les défauts que la soudure sans plomb peut provoquer sont assez nombreux. Cependant, éliminer ou minimiser ces faiblesses n'est pas un processus difficile en tant que tel. Tant que les fabricants s'en tiennent aux technologies de soudage modernes, ils peuvent éviter cela.

(Défauts de soudure sans plomb)

8. Soudure sans plomb vs soudure au plomb– Comment choisir la meilleure solution de soudure au plomb ?

Alors, comment faites-vous pour choisir le type de soudure à utiliser ? Faut-il opter pour une soudure chargée ou sans plomb ? Pendant la plus longue période possible, la soudure à base de plomb a semblé un exercice universel. Personne n'a tenté de le remettre en question. Cependant, les choses ont commencé à changer puisque l'information a des effets néfastes sur la santé des individus.

Le plomb peut provoquer une insuffisance hépatique et des lésions rénales. C'est encore pire pour les femmes enceintes qui peuvent en ingérer. Depuis, beaucoup ont vu les effets néfastes de la charge. Un mouvement a commencé vers l'adoption de la soudure sans plomb. La soudure sans plomb ne contient pas de plomb. Les grands fabricants d'électronique commerciale mettent l'accent sur l'utilisation de l'information.

Aujourd'hui, si vous êtes assez enthousiaste, vous remarquerez que la soudure sans plomb est applicable dans presque tous les appareils électroniques, même si certains affirment qu'elle est légèrement plus difficile à travailler (comme ses points de fusion élevés). Néanmoins, nous surmonterons les difficultés petit à petit.

Mais tout ce que l'on peut dire pour l'instant, c'est que le choix du plomb dépend de votre projet. Êtes-vous un amateur qui souhaite apprendre quelque chose sur la soudure? Vous n'êtes peut-être pas un fabricant de circuits commerciaux. Si tel est le cas, vous trouverez la soudure au plomb idéale. C'est bon marché et vous n'irez pas à l'encontre des directives RoHS car elles ne sont pas commerciales.

Mais êtes-vous un fabricant de haute qualité qui souhaite vendre vos produits ? Si c'est le cas, vous voudrez peut-être recourir à une soudure sans plomb. La soudure sans plomb est respectueuse de l'environnement et sans danger pour la santé humaine. Ils apportent également certains des meilleurs résultats de soudure de circuits imprimés. Si la qualité est primordiale pour vous, optez pour une soudure sans plomb.

(Réparation d'un circuit imprimé à l'aide d'une soudure sans plomb)

Résumé

Alors voilà; un guide complet que vous devez connaître entre la soudure sans plomb et la soudure au plomb. Selon votre projet, vous devrez peut-être choisir entre une soudure au plomb et une soudure sans plomb. Assurez-vous de rester à l'écart de la soudure au plomb, car vous pourriez avoir des problèmes avec les autorités. La soudure avec de la soudure sans plomb donne les meilleurs résultats possibles.

Avez-vous d'autres questions nécessitant des solutions urgentes ? Lorsque vous le trouvez approprié, appelez-nous pour l'ensemble de vos besoins de soudure au plomb ou sans plomb. Nous sommes plus qu'heureux de vous aider. Avec nous, soyez assuré d'obtenir des informations de haute qualité ou des solutions de circuits imprimés sans plomb. Nous avons une équipe de préposés à l'écoute et très réactifs. À tout moment, ils sont prêts à vous aider avec toutes vos questions et préoccupations.