Solder bebas timah vs. Solder timah:Panduan Komprehensif yang Harus Anda Ketahui

Hampir semua barang elektronik menggunakan solder sebagai perekat yang merekatkan komponen/part pada papan sirkuit. Baik solder bebas timah vs. solder timah, fungsinya hampir sama. Tetapi produk dan aplikasi yang berbeda mungkin memerlukan solder lain.
Pilihan solder mungkin berdampak pada proses penyolderan. Jika alternatifnya salah, maka proses penyolderan akan sulit. Yang diperlukan hanyalah mendapatkan lebih banyak pengetahuan teoretis tentang pilihan dan jenis solder. Dengan demikian, Anda akan dapat melakukan proses penyolderan yang mudah.
Bergantung pada apa yang Anda inginkan, Anda dapat memilih antara solder timah dan opsi bebas timah. Ada kelebihan dan kekurangan yang menyertai kedua metode tersebut. Oleh karena itu, jika Anda ingin memastikan kualitas sambungan solder, Anda mungkin harus menemukan opsi terbaik untuk Anda.

Pembuatan otomatis ujung besi solder untuk menyolder dan merakit papan sirkuit cetak）

1. Apa itu Soldernya?

Jadi, apa itu solder? Mengapa menggunakan solder bebas timah dibandingkan dengan solder bertimbal? Dan apakah ada kekurangan yang terkait dengan keduanya? Artikel ini menyoroti banyak hal yang berkaitan dengan solder bebas timah vs. timah. Pada akhirnya, Anda akan mengerti banyak tentang apa yang perlu Anda ketahui tentang solder bebas timbal dan timah.

Tapi pertama-tama, apa itu solder? Solder adalah paduan logam yang terdiri dari timbal dan timah yang dilebur dengan menggunakan besi panas. Pemanasan setrika berada di bawah suhu tinggi 600 Fahrenheit. Saat besi mendingin, ia menciptakan ikatan listrik yang kuat.

Solder tradisional yang digunakan untuk menyolder di industri elektronik adalah campuran timbal dan timah. Yang penting untuk diperhatikan adalah bahwa berbagai jenis solder digunakan dalam berbagai tujuan. Bahkan di seluruh pipa ledeng, ada banyak penggunaan solder.

Dalam elektronika, jenis solder yang digunakan oleh assembler adalah 40% timbal dan 60% timah. Itu berjalan dengan nama "Campuran Eutektik." Meskipun ini adalah istilah kimia, sebagian besar, jenis campuran ini meleleh pada suhu jauh di bawah yang Anda harapkan.

(Proses penyolderan dan papan sirkuit elektronik dengan komponen elektronik)

2. Solder bebas timah VS. Solder Bertimbal

Jadi, sekarang setelah Anda memahami apa itu solder, apa itu solder bebas timah dan solder. Apa kegunaan solder timah? Berikut adalah penjelasan yang jelas antara keduanya, dan manfaat utama solder bertimbal, terutama di industri elektronik.

Dengan dorongan untuk mengurangi jumlah timbal yang digunakan dalam elektronik, solder bebas timah sekarang digunakan hampir di mana-mana. Berdasarkan alasan kesehatan dan lingkungan, beberapa arahan melarang penggunaan informasi secara komersial. Ini berarti bahwa solder tradisional yang mengandung timbal tidak akan tersedia untuk latihan penyolderan apa pun (terutama untuk penghobi).

Akhir-akhir ini, solder timah timah tradisional dengan cepat mendapatkan pengganti, terutama oleh jenis solder bebas timah lainnya. Ada beberapa varietas yang saat ini muncul di pasaran. Satu mengandung 0,7% tembaga dan 99,3% timah.

Namun, hal tersebut seharusnya tidak menimbulkan masalah bagi penghobi atau pembangun rumah. Solder bebas timah baru ini bekerja dengan cara yang persis sama dengan solder tradisional.

Lalu ada solder bertimbal.

Solder berbasis timah adalah titik awal revolusi elektronik. Campuran berbasis timbal mengandung campuran (60% timah dan 40% timah). Perpaduannya dengan beberapa titik leleh sekitar 170 – 190 ° C. Biasa dikenal sebagai solder lunak, wadah adalah pilihan yang jelas karena titik lelehnya yang lebih rendah. Kotak adalah bahan lain yang mencegah pertumbuhan kumis timah.

Ada banyak alasan mengapa kami menggunakan solder timah. Mayoritas solder hobi menggunakan solder bebas timah di hampir semua proyek mereka. Proyek non-komersial atau tujuan umum mungkin menggunakan solder timah. Proyek-proyek ini tidak memerlukan peraturan ketat dari RoHS.

Solder timah sangat ideal untuk proyek berdasarkan titik lelehnya yang tinggi. Di sini, tidak ada persyaratan panas tinggi seperti itu. Waktu pendinginan lebih cepat berdasarkan titik leleh yang tinggi, yang berarti penurunan kemungkinan sambungan solder dingin.

Dengan solder timah, penghobi tidak perlu menghabiskan terlalu banyak solder. Tidak seperti pembuat komersial waktu pendinginan berbasis lebih cepat. Penurunan penggunaan adalah alasan besar mengapa banyak penghobi tidak menghadapi batasan apa pun. Berdasarkan pengurangan penggunaannya, ada juga penurunan limbah yang dihasilkan dari solder timbal.

(Solder bebas timah, alat solder, dan papan sirkuit cetak hijau)

3. Mengapa Kami Menggunakan Solder Bebas Timah?

Solder bebas timah lebih baik dibandingkan dengan solder bertimbal. Perakit PCBA yang telah beralih ke solder bebas timah penuh dengan manfaatnya.

Peraturan RoHS baru

Pertama, gunakan solder bebas timah sebagai sarana untuk mematuhi pedoman RoHS. RoHS (Pembatasan Zat Berbahaya) memang mempengaruhi seluruh industri elektronik. Juga, melibatkan pembuatan produk elektronik juga. Berasal dari Eropa, arahan ini membatasi penggunaan bahan kimia berbahaya dalam pembuatan produk elektronik.

Berdasarkan peraturan RoHS, produsen elektronik yang tidak memenuhi semua arahan tidak akan berbisnis. Sejak 1 Juli 2006, semua produk yang berlaku harus melewati pedoman RoHS. Selain timbal, bahan kimia berbahaya lainnya termasuk Benzil butil ftalat, Kromium Heksavalen, dan Diisobutil ftalat.

Perlindungan lingkungan

Selain peraturan RoHS, perakit cenderung menggunakan solder bebas timah untuk melindungi lingkungan. Timbal yang menemukan jalannya ke tanah tidak sampai ke tanah, udara, dan air. Informasi memiliki kemungkinan tinggal di latar belakang untuk waktu yang lama.

Timbal yang kita temukan dalam bahan bakar menghasilkan populasi udara, terutama di pusat-pusat perkotaan. Tanah di dekat jalan raya dan jalan raya menumpuk dari waktu ke waktu. Ketika debu berhembus, partikel timbal dapat menemukan jalan ke danau dan sungai di sekitarnya. Timbal dapat berdampak negatif terhadap kehidupan laut dan mereka yang tinggal di sekitar danau.

Minum air yang terkontaminasi timbal seiring waktu bisa berbahaya. Paparan timbal yang tinggi dapat menyebabkan kelemahan, anemia, kerusakan otak, dan ginjal. Bagi ibu hamil, informasi bisa berbahaya. Ini dapat merusak sistem saraf bayi yang sedang berkembang.

Penyolderan PCB yang lebih baik

Akhirnya, namun penting, produsen menggunakan solder bebas timah karena menghasilkan penyolderan PCB yang lebih baik. Solder bebas timah tidak menyebar selama reflow. Oleh karena itu, berarti hasilnya lebih baik selama penyolderan PCB. Selama penyolderan bebas timah, tidak ada keausan stensil yang cepat dan masalah signifikan lainnya.

Pabrikan sirkuit yang menggunakan solder bertimbal kemungkinan besar akan mengalami kekosongan dan pengangkatan fillet melalui lubang. Semua ini adalah kasus yang terjadi, terutama saat menggunakan solder bertimbal. Tetapi hasil pada PCB sangat baik saat menggunakan solder bebas timah.

Jika Anda membandingkan hasil PCB dari solder bebas timah dan timah, Anda akan melihat perbedaan besar. Produk yang Anda lihat dari PCB bebas timah sangat sempurna. Semua komponen menempel dengan benar ke papan saat menggunakan solder bebas timah.

(Gulungan kawat solder bertimbal pada latar belakang putih terisolasi)

4. Apa Kekurangan Solder Bebas Timbal dibandingkan dengan Solder Timbal?

Solder timah mudah ditangani

Sementara solder bebas timah berkinerja sangat baik, ada area di mana solder timah berperforma lebih baik dibandingkan dengan solder bebas timah. Pertama, solder timbal relatif mudah ditangani. Bahkan jika balita menelan atau memakannya, tubuh menyerapnya sebagai racun.

Tidak seperti solder bebas timah, timah murni mudah ditangani dan terlepas dari tangan. Itu tidak terjadi pada solder bebas timah. Namun, solder bertimbal gratis untuk dipelajari. Jika Anda ingin tahu banyak hal yang berkaitan dengan solder, Anda kebanyakan akan mendapatkan pelatihan menggunakan solder bertimbal.

Perlu suhu yang lebih rendah

Selain penanganan yang mudah, solder bertimbal membutuhkan suhu yang lebih rendah untuk meleleh. Solder bebas timah cenderung meleleh pada suhu tinggi sekitar 217°C/422°F. Tapi itu tidak terjadi dengan solder berbasis timah. Ini membutuhkan suhu 183°C/361°F. Komponen elektronik dan material PCB harus berada dalam posisi tahan terhadap suhu yang sangat tinggi.

Lebih sedikit masalah kualitas dengan kepala

Dengan solder timah, ada juga lebih sedikit masalah kualitas dengan kepala. Proses penyolderan bebas timah menuntut penggunaan setrika solder watt tinggi. Dengan itu, Anda mungkin berakhir merusak kepala Anda. Sekali lagi, hal tersebut dapat menimbulkan masalah kualitas di papan Anda. Tapi itu tidak terjadi ketika Anda memilih untuk menggunakan solder timah.

Berdasarkan suhu penyolderan tinggi yang diperlukan selama penyolderan bebas timah, Anda mungkin harus melepas kepala dengan cepat. Namun, Anda harus menghindari skenario seperti itu ketika Anda menggunakan penyolderan timah. Banyak pembuat sirkuit sangat menyadari faktor ini.

Kurangnya tegangan permukaan

Diperdebatkan, kerugian terbesar yang datang dengan solder bebas timah adalah kurangnya tegangan permukaan. Solder bebas timah tidak dapat menahan kekuatan eksternal. Jika terkena lingkungan yang keras, komponen mungkin mudah lepas.

Panjang umur simpan

Memperpanjang masa simpan fluks solder timbal yang digunakan oleh pabrikan. Namun, tidak demikian halnya dengan penyolderan bebas timah. Karena paparan oksigen dalam penyolderan bebas timah, perubahan mungkin tidak bertahan lama. Timbal murni terdiri dari mekanisme penuaan yang lebih rendah. Umur simpannya 2x lebih lama jika Anda membandingkannya dengan solder timah.

(Komponen solder bebas timah pada papan sirkuit tercetak)

5. Perbedaan Kinerja Antara solder bebas timah VS. Solder Timbal

Perbedaan Titik Lebur

Solder dari segi kinerja, timah, dan bebas timah bekerja sedikit berbeda. Perbedaan pertama adalah perbedaan titik leleh. Solder bebas timah menuntut beberapa suhu besi tertinggi. Karena titik leleh yang tinggi, Anda harus siap menunggu waktu tinggal yang lebih lama.

Seperti disebutkan secara singkat sebelumnya, titik leleh solder timah tradisional adalah sekitar 183°C. Di sisi lain, solder bebas timah adalah 217°C. Karena titik leleh solder bebas timah tinggi, ia memiliki beberapa konsekuensi. Misalnya, kenaikan suhu kemudian menyebabkan oksidasi solder. Suhu penyolderan juga dapat mempengaruhi kapasitor elektrolitik.

Keterbasahan

Perbedaan keterbasahan juga merupakan faktor pembeda lainnya. Ketika datang ke PCB, pembasahan adalah seberapa benar ikatan pasta solder cair dengan komponen PCB. Solder yang dibasahi dengan tidak benar terlihat abu-abu dan kusam. Pembasahan cenderung lebih lambat saat Anda menggunakan solder bebas timah dan cenderung terlihat kusam. Tapi sambungan solder timbal tradisional cenderung mengkilap dan bersih. Keterbasahan yang tidak mencukupi berbahaya pada sambungan PCB. Itu membuat sambungan berkinerja buruk dan rasio penolakan tinggi dari papan sirkuit.

Suhu yang berlaku berbeda

Terakhir, perbedaan suhu yang berlaku adalah perbedaan kinerja lainnya di antara keduanya. Solder bebas timah menuntut suhu besi solder yang tinggi. Hal yang sama tidak berlaku dalam hal solder timah. Bahkan suhu peleburan kembali untuk solder bebas timah perlu sedikit lebih tinggi, tidak seperti solder timah.

(Gambar dekat solder bebas timah dan pistol solder)

6. Perbedaan Fisik Antara solder bebas timah VS. Solder Timbal

Ada beberapa perbedaan fisik yang perlu diperhatikan antara solder timbal dan solder bebas timah. Bisa dibilang, perbedaan paling signifikan antara keduanya adalah bahan bakunya. Dalam produksi keduanya, pabrikan menggunakan fluks. Ketika ada penambahan pasta solder timah, kami menyebutnya perubahan timah. Tetapi setelah menambahkan pasta solder bebas timah, itu disebut fluks bebas timah.

Aspek pembeda fisik selanjutnya adalah perbedaan penggunaan. Sebagian besar, solder timah banyak digunakan dalam proyek penghobi. Proyek-proyek ini tidak termasuk dalam pedoman RoHS yang ketat. Tetapi di sisi lain, penyolderan bebas timah berlaku untuk proyek serius yang harus memenuhi arahan RoHS.

Sambungan solder bebas timah cenderung berwarna abu-abu, kusam, dan kasar. Tetapi jika Anda memeriksa sambungan solder bertimbal, sebagian besar cenderung mengkilap dan bersih. Mereka menunjukkan tampilan yang dipoles dan tampilan yang lebih lembut. Juga, dalam hal kepadatan, solder timbal cenderung sedikit lebih berat daripada solder bebas timah. Solder bertimbal adalah 8,5g/m2, sedangkan solder bebas timah adalah 3,5g/m2.

(Solder bebas timah pada latar belakang putih terisolasi)

7. Solder bebas timah vs. Solder timah– Cacat yang disebabkan oleh solder bebas timah

Penyolderan bebas timah, terutama dengan menggunakan arahan yang sesuai dengan RoHS, bukanlah konsep baru. Ratusan ribu perakit papan sirkuit menggunakannya selama perakitan papan. Namun, beberapa cacat penting datang dengan penyolderan bebas timah. Cacat ini sering kali melibatkan PCB yang tebal dan berlapis-lapis.

Kumis Timah

Pada titik ini, kami akan mencoba memeriksa cacat signifikan yang disebabkan oleh solder bebas timah. Cacat pertama yang disebabkan oleh solder bebas timah adalah Kumis Timah. Kumis timah adalah struktur filamen atau jarum tipis dan konduktif yang menonjol dari permukaan PCB. Permukaan ini terdiri dari timah sebagai finishing permukaan akhir.

Sayangnya, kumis timah merupakan cacat signifikan yang disebabkan oleh solder timbal. Kumis timah menyebabkan korsleting pada papan sirkuit. Jika Anda ingin menghindarinya, maka Anda perlu pengalaman dengan besi solder. Anda membutuhkan pengalaman yang baik saat bekerja dengan solder bebas timah. Anda akan membutuhkan pengalaman, latihan, dan pengetahuan saat menyolder.

Pertumbuhan dendrit logam

Selain pertumbuhan kumis timah, masalah lain yang disebabkan oleh solder timbal adalah pertumbuhan dendrit logam. Perkembangan dendrit logam adalah masalah lain yang diketahui mempengaruhi fungsionalitas kapal. Dendrit adalah deposit oksida logam berbentuk dendritik atau sepotong logam yang akan Anda temukan di permukaan isolasi PCB.

Dendrit logam memiliki beberapa prosedur pertumbuhan berbeda yang berasal dari kumis timah. Dendrit logam keluar karena elektromigrasi ionik dan juga berbahaya bagi papan sirkuit. Menurut perakit PCB, mereka juga menyebabkan korsleting. Sirkuit pendek ini kemudian dapat memengaruhi fungsionalitas papan.

Buat CAF

Ketiga, solder bebas timah cenderung menghasilkan CAF (Conductive Anode Filament). Filamen Anoda Konduktif juga terjadi karena reaksi elektrokimia. Seperti dua sebelumnya, Filamen Anodik Konduktif adalah masalah besar lainnya yang mengakibatkan kegagalan PCB.

Meskipun penyolderan bebas timah cenderung ideal dibandingkan dengan penyolderan bertimbal, ia memiliki kekurangan. Seperti yang Anda lihat, Filamen Anoda Konduktif adalah salah satu masalah tersebut. Jika produsen tidak memperbaiki masalah ini cukup awal, itu mungkin akan menjadi mahal pada akhirnya.

Cacat timah

Terakhir, kami memiliki hama timah atau cacat timah sebagai masalah lain yang dapat disebabkan oleh solder bebas timah. Banyak produsen elektronik tampaknya banyak berjuang di bidang ini. Timbulnya hama/cacat timah bukanlah hal yang diinginkan.

Hama timah memang muncul selama perubahan fase polimorfisme spontan. Misalkan suhu kebetulan lebih rendah dari 13 derajat Celcius. Akan ada beberapa perubahan penting. Ini akan berubah dari timah putih dengan kepadatan 7,30g/cm ³ menjadi abu-abu dengan ketebalan 5,77g/cm ³ .

Secara teoritis, hama atau cacat timah mengancam. Banyak pembuat sirkuit melakukan yang terbaik untuk memastikan bahwa mereka menghindari contoh hama timah. Meskipun dapat menyebabkan risiko keandalan, mereka jarang terjadi karena sebagian besar waktu; ada campuran kotoran di kaleng.

Semua hal di atas adalah kemungkinan cacat yang mungkin terjadi saat menggunakan solder timah. Yang penting untuk dicatat adalah bahwa itu tidak semuanya. Lainnya termasuk contoh kontaminasi tembaga, erosi tembaga. Pengangkatan fillet. Beberapa membuat laporan kekosongan penyusutan dan fluiditas yang lebih rendah, dengan yang lain melaporkan parameter operasi yang lebih ketat.

Seperti yang Anda lihat, cacat yang disebabkan oleh solder bebas timah cukup banyak. Namun, menghilangkan atau meminimalkan kelemahan tersebut bukanlah proses yang menantang. Selama produsen tetap berpegang pada teknologi penyolderan modern, mereka dapat menghindarinya.

(Cacat penyolderan bebas timah)

8. Solder bebas timah vs. Solder timah– Bagaimana sebaiknya kita memilih solusi penyolderan timah terbaik?

Jadi, bagaimana Anda memilih jenis solder yang akan digunakan? Haruskah Anda menggunakan solder yang sarat atau bebas timah? Untuk waktu yang paling lama, solder berbasis saat menggunakan timah tampaknya merupakan latihan universal. Tidak ada yang mencoba mempertanyakannya. Namun, banyak hal mulai berubah sejak informasi itu datang dengan efek merusak pada kesehatan individu.

Timbal dapat menyebabkan gagal hati dan kerusakan ginjal. Lebih buruk lagi bagi ibu hamil yang mungkin menelannya. Karena banyak yang melihat efek merusak dari muatan. Sebuah gerakan mulai menuju adopsi solder bebas timah. Solder bebas timah tidak mengandung timah. Pembuat elektronik komersial besar menekankan penggunaan informasi.

Hari ini, jika Anda cukup tertarik, Anda akan melihat bahwa solder bebas timah berlaku di hampir semua perangkat elektronik meskipun beberapa berpendapat bahwa itu sedikit lebih sulit untuk dikerjakan (seperti titik lelehnya yang tinggi). Namun demikian, kami akan mengatasi kesulitan sedikit demi sedikit.

Tapi yang bisa kami katakan sekarang adalah bahwa pilihan lead tergantung pada proyek Anda. Apakah Anda seorang penghobi yang ingin belajar sesuatu tentang menyolder? Mungkin Anda bukan produsen sirkuit komersial. Jika itu masalahnya, maka Anda akan menemukan solder bertimbal yang ideal. Itu murah, dan Anda tidak akan menentang arahan RoHS karena tidak komersial.

Tetapi apakah Anda adalah produsen berkualitas tinggi yang ingin menjual produk Anda? Jika demikian, maka Anda mungkin ingin menggunakan solder bebas timah. Solder bebas timah ramah lingkungan dan tidak berbahaya bagi kesehatan manusia. Mereka juga mengeluarkan beberapa hasil penyolderan papan sirkuit terbaik. Jika kualitas adalah yang terpenting bagi Anda, maka pilihlah solder bebas timah.

(Memperbaiki papan sirkuit menggunakan solder bebas timah)

Ringkasan

Jadi begitulah; panduan komprehensif yang harus Anda ketahui antara solder bebas timah dan solder timah. Tergantung pada proyek Anda, Anda mungkin harus memilih antara solder timah dan solder bebas timah. Pastikan untuk menjauh dari solder bertimbal karena Anda mungkin mengalami masalah dengan pihak berwenang. Menyolder dengan solder bebas timah memberikan hasil terbaik.

Apakah Anda memiliki pertanyaan lebih lanjut yang membutuhkan solusi mendesak? Bila Anda merasa cocok, hubungi kami untuk seluruh kebutuhan penyolderan timah atau bebas timah Anda. Kami sangat senang bisa membantu Anda. Bersama kami, yakinlah akan informasi berkualitas tinggi atau solusi PCB bebas timah. Kami memiliki tim yang mendukung dan sangat responsif. Setiap saat, mereka siap membantu Anda dengan semua pertanyaan dan masalah Anda.