Lutowalność - Solderability
Lutowania podłoża jest miarą łatwości, z jaką lutowane połączenie może być wykonane z tego materiału. Dobra lutowalność wymaga zwilżenia (mały kąt zwilżania) podłoża przez lutowie.
Metali
Lutowalność zależy od rodzaju omawianego stopu lutowniczego. Poniższa dyskusja dotyczy tylko nieokreślonych lutów elektronicznych (które mogą obejmować lutowie zawierające ołów , obecnie zakazane w prawie wszystkich urządzeniach elektronicznych produkowanych lub sprzedawanych w UE ). Lutowalność przy stosowaniu stopów bezołowiowych może znacznie różnić się od lutowalności przy stosowaniu stopów na bazie ołowiu.
Metale szlachetne mogą być łatwe do lutowania, ale mają kruche połączenia. Metale należące do dobrej kategorii wymagają dużej ilości ciepła, dlatego problemem jest utlenianie. Aby temu zaradzić, potrzebny jest strumień . Dla stali węglowej , stali niskostopowej , cynk i nikiel obecność siarki tworzy połączenie łamliwe; Aby zminimalizować ten problem, stosuje się niższe temperatury. Tlenki na powierzchni aluminium powodują problemy z zawilgoceniem i należy stosować specjalne lutowia, aby zapobiec problemom z korozją galwaniczną . Stal nierdzewna i stal wysokostopowa mają niską lutowność, ponieważ element stopowy chromu tworzy tlenki, które wymagają agresywnych topników. Jedynym sposobem, w jaki można przylutować ostatnią kategorię metali, jest ich wstępne nałożenie na metal, który można lutować.
Lutowalność | Metal | Uwagi |
---|---|---|
Doskonały |
Cyna Kadm Złoto Srebro Pallad Rod |
Metale szlachetne łatwo rozpuszczają się w lutach, powodując kruche połączenia |
Dobry |
Miedź Brąz Mosiądz Ołów Nikiel Srebro Miedź berylowa |
Wysoka przewodność cieplna tych metali wymaga dużego wkładu ciepła podczas lutowania. Szybko utlenia się, dlatego należy użyć odpowiedniego topnika |
Targi |
Stal węglowa Stal niskostopowa Cynk Nikiel |
Połączenia lutownicze stają się kruche w środowiskach bogatych w siarkę. Unikaj wyższych temperatur w obecności smarów (które zawierają siarkę). |
Ubogi |
Aluminium Brąz aluminiowy |
Twarde tlenki na powierzchni zapobiegają zwilżaniu (tworzeniu się warstw międzymetalicznych). Luty muszą być specjalnie dobrane, aby uniknąć problemów z korozją galwaniczną. Luty cynowo-cynkowe okazały się niezawodne w łączeniu aluminium z aluminium i aluminium z miedzią. Najczęściej wymagają topnika i szczotkowania szczotką ze stali nierdzewnej w celu zerwania powłoki tlenkowej i uzyskania odpowiedniego wiązania. |
Trudny |
Stali wysokostopowych stali nierdzewnej |
Za dużo tlenku chromu. Powierzchnię należy oczyścić agresywnym topnikiem. |
Bardzo trudne |
Żeliwo Chrom Tytan Tantal Magnez |
Może wymagać pokrycia wstępnego lub cynowania wstępnego metalem nadającym się do lutowania lub będzie wymagać użycia specjalistycznego lutowia. |
Testowanie lutowalności
Zarówno ilościowe i jakościowe testy do lutowania istnieje. Dwie najpopularniejsze metody testowania to metoda „zanurz i zobacz” oraz analiza wagi zwilżania . W obu tych testach lutowane elementy przechodzą proces przyspieszonego starzenia , zanim zostaną przetestowane pod kątem lutowalności, aby uwzględnić czas przechowywania elementu przed montażem do końcowego montażu. Metoda dip and look to test jakościowy. Jedną z jego form jest metoda Mil-Std-883 2003. Z drugiej strony analiza bilansu zwilżania jest testem ilościowym, który mierzy siły zwilżania między stopionym lutem a badaną powierzchnią w funkcji czasu.
Bibliografia