Czy technologia bezołowiowa jest lepsza czy gorsza?

Od wielu lat znane są niekorzystne właściwości ołowiu. Pierwiastek ten jest szkodliwy dla zdrowia ludzkiego, a także problematyczny w późniejszym składowaniu odpadów, co ma negatywny wpływ na środowisko naturalne. Dodatkowo konieczność spełniania dyrektyw ROHS i REACH wymusza na producentach urządzeń elektronicznych konieczność  przestawia się na technologię bezołowiową. Czym charakteryzuje się technologia bezołowiowa oraz na czym polega jej wdrażanie w produkcji urządzeń elektronicznych?

 

Ołów wyparty przez inne materiały

Zmiany pojawiają się na etapie nakładania pasty lutowniczej na płyty PCB. Dawniej stosowano pasty zawierające w swoim składzie ołów. Zgodnie z dyrektywami  stopniowo rezygnuje się z tego stopu na rzecz innych materiałów, takich jak srebro, miedź oraz cynk. Prawidłowo przygotowana pasta w połączeniu z nowoczesną technologią lutowania pozwala uzyskać identyczne rezultaty, co w przypadku lutowania ołowiowego.

Stopy bezołowiowe różnią pod względem parametrów niezawodności termomechanicznej. W przypadku delikatnych i drogich podzespołów korzysta się ze srebra. Tam gdzie jest to możliwe, obniża się koszty poprzez wykorzystanie stopów miedzi oraz cynku.

Technologia bezołowiowa w poszczególnych technologiach lutowania

W przypadku montażu powierzchniowego SDM, technologie bezołowiowe nie wymagają wprowadzania żadnych zmian w procesie projektowania oraz produkcji. Pewne zmiany pojawią się natomiast w przypadku lutowania kondensacyjnego oraz montażu przewlekanego THT. Różnica polega na innym sposobie równomiernego rozprowadzania spoiwa lutowniczego. Docelowo chodzi o zmniejszenie amplitudy temperatur na płytce, w trosce o delikatne elementy elektroniczne.

Na co należy zwrócić uwagę w przypadku technologii bezołowiowej?

Stopy bezołowiowe dysponują większym napięciem powierzchniowym, które jest trudniejsze do pełnej kontroli w porównaniu ze stopami ołowiu. W związku z tym, producenci muszą zwrócić uwagę na szereg czynników: rozmiar otworu, rodzaj topnika, bezwładność termiczną, a także profil lutowania. W przypadku stopów miedziowych bardzo istotne jest przeciwdziałanie korozji oraz innym reakcjom chemicznym, które mogą skrócić żywotność układów. W związku z tym, stosuje się inne materiały wykończeniowe na płytce PCB, które nie wchodzą w reakcję ze stopem bezołowiowym.

Technologia bezołowiowa a różnice w jakości

Pierwotnie, wielu producentów obawiało się znacznego spadku jakości produktów elektronicznych, w których wykorzystano technologię bezołowiową. W praktyce, obawy są bezpodstawne, o ile producent zadba o właściwy dobór materiałów, a także należyte parametry procesu montażu, ze szczególnym uwzględnieniem lutowania. Cynk oraz miedź mogą gwarantować równą trwałość, choć uzyskanie oczekiwanych efektów jest nieco trudniejsze niż w przypadku ołowiu.

Ważnym czynnikiem jest również dostosowanie urządzeń odpowiedzialnych za kontrolę jakości gotowych produktów. Różni się nieco proces tworzenia testerów do testów elektrycznych, a także konfiguracja aparatury do testów optycznych. Niemniej jednak, jeśli wszystkie etapy produkcji zostaną przeprowadzone zgodnie ze sztuką, producent uzyska gwarancję wysokiej jakości produktów.

 

Drukowane płytki PCB stanowią podstawę w produkcji sprzętu elektronicznego. W zaawansowanym procesie produkcji biorą udział projektanci zajmujący się ...
Zmiany w procesie produkcyjnym są wymuszone postępującą miniaturyzacją sprzętu, która wymaga większej precyzji. Dodatkową kwestią jest większa troska o bezpieczeństwo środowiska naturalnego...
Wrażliwa komponenty elektroniczne są narażone na liczne zagrożenia: nadmierną wilgoć, wyładowania elektrostatyczne, czy promieniowanie UV. Aby zwiększyć wytrzymałość ...
W dobie XXI wieku niemożliwe jest wyobrażenie sobie świata bez obwodów drukowanych. Znajdziemy je w niemal każdym urządzeniu elektrycznym: komputerach, smartfonach, telewizorach czy radiach. Płytka drukowana odpowiada za połączenie poszczególnych podzespołów