Lutowanie bezołowiowe

Zatwierdzona 1 lipca 2006 r. unijna dyrektywa RoHS odnosi się do ograniczenia substancji niebezpiecznych, z odpadów elektrycznych oraz elektronicznych, możliwie przenikających do środowiska. Na przedsiębiorstwach świadczących usługi EMS wymogła ona korzystanie ze stopów lutowniczych nie zawierających ołowiu. Tym sposobem, lutowanie bezołowiowe stało się powszechną praktyką.

Dyrektywa RoHS

W Polsce, dyrektywa RoHS podlega bezpośrednio pod ustawę o ochronie środowiska. Rozporządzenie dotyczy producentów urządzeń elektronicznych, jak i samego sprzętu. Treść dyrektywy zawiera maksymalne wartości stężeń pierwiastków i substancji w materiale jednorodnym, jak np. ołowiu, kadmu, rtęci, PBB, PBDE i chromu sześciowartościowego. Zaliczany do neurotoksyn ołów, w elektronice stosowany był jako składnik stopów cynowo-ołowiowych. Stopy używane były do lutowania wyprowadzeń komponentów elektronicznych na płytkach obwodów drukowanych. Mimo, że brakuje dowodów na szkodliwy wpływ ołowiu zawartego w elektronice na zdrowie człowieka lub środowisko naturalne, to wymogi dyrektywy sprawiły, że konieczne stało się dostosowanie procesu produkcyjnego do technologii lutowania bezołowiowego (ang. Lead-free soldering). Pewne jest jednak, że zakaz stosowania ołowiu przyczynił się do wzrostu opłacalności recyklingu.

Tradycyjne lutowanie

W ogólnym rozumieniu, lutowanie jest metodą polegającą na trwałym łączeniu elementów metalowych, za pomocą spoiwa zwanego lutem. Proces ten należy przeprowadzać w wyższej temperaturze, niż temperatura topnienia lutu, ale należy pamiętać aby nie przekroczyć temperatury topienia elementów łączonych. Dzięki temu podczas lutowania topi się tylko lut, a nie elementy łączone.

Lutowanie stopami cynowo-ołowiowymi było dawniej bardzo praktycznym rozwiązaniem. Stopy zawierające ołów były ogólnodostępne, a do docenionych zalet tej metody należały dobre parametry temperaturowe, wytrzymałościowe i ekonomiczne

Lutowanie bezołowiowe

Lutowanie z technologii bezołowiowej jest trudniejsze niż w tradycyjnej, jednak chętnie stosowane przez firmy prowadzące ekologiczny montaż elektroniki. Wymaga wyższych temperatur, a stosowane preparaty są bardziej aktywne chemicznie. Bezołowiowe stopy lutownicze wyróżniają się wyższą temperaturą topnienia, gorszą zwilżalnością powierzchni i większym napięciem powierzchniowym, w porównaniu do stopów cynowo-ołowiowych. Podstawowym składnikiem bezołowiowych spoiw lutowniczych jest cyna, której zawartość sięga 95%.

Uważa się, że ręczne lutowanie podzespołów w technologii bezołowiowej, nie sprawia większych trudności. Podobnie jest w przypadku lutowania rozpływowego, gdzie wystarczy posiadać wysokowydajny piec lutowniczy, z możliwością kontroli i nastawienia temperatury. Tutaj stosuje się bezołowiowe pasty lutownicze, a po zakończonym procesie zmontowane PCB myte są gorącą wodą. Lutowanie na fali stopami bezołowiowymi sprawia nieco więcej problemów. Fala powinna być wyposażona w wytrzymałe tygle. Konieczne jest zastosowanie właściwych spoiw i aktywnych topników.

Lutowanie bezołowioweLead free (Pb-free) – technologia bezołowiowa. Przygotowane do lutowania bezołowiowego. Zwrot ten w oryginale odnosi się tylko do końcówek podzespołów montowanych na płytkach (chodzi o odpowiednie elektropowlekanie tych końcówek aby łączyły się one łatwiej z cyną bezołowiową). Elementy oznaczone tym znakiem są również w stanie wytrzymać podwyższoną temperaturę lutowania.
Informacja ze strony www.eres.alpha.pl

Kontrola po lutowaniu i czyszczenie po montażu

Kontrola PCB po lutowaniu może odbywać się w sposób optyczny, poprzez użycie szkła powiększającego, stereoskopowego mikroskopu lub Automatycznej Inspekcji Optycznej. Tego rodzaju kontrola sprawdza się jedynie przy montażu przewlekanym THT, lub względnie po montażu powierzchniowym SMT. Kontrola taka jest możliwa dzięki temu, że ścieżki przewodzące, podzespoły i punkty lutownicze są dobrze widoczne. Gdy punkty lutownicze nie są widoczne, niemożliwa jest również kontrola wzrokowa. Dlatego też, w takich przypadkach używa się urządzeń rentgenowskich.

Zanieczyszczenia będące pozostałością po paście lutowniczej albo topniku usuwa się poprzez proces czyszczenia. Mogłoby się wydawać, że przy lutowaniu bezołowiowym, przy którym wykorzystuje się wyższe temperatury, czyszczenie płytek tego typu zanieczyszczeń będzie bardzo trudnym zadaniem. Jednak nie ma z tym najmniejszego problemu.

Newsletter

Dowiedz się pierwszy o nowościach i promocjach

Wszystkie prawa zastrzeżone © EAE Elektronik Spółka z o.o. Polityka prywatności Polityka cookies