Bleifreies Lot vs. Bleilot:Ein umfassender Leitfaden, den Sie kennen sollten

Fast alle Elektronikgeräte verwenden Lot als Klebstoff, der Komponenten/Teile an einer Leiterplatte befestigt. Ob bleifreies Lot vs. Bleilot, die Funktionen sind nahezu gleich. Andere Produkte und Anwendungen können jedoch andere Lote erfordern.
Die Wahl des Lotes kann Einfluss auf den Lötprozess haben. Wenn die Alternative falsch ist, wird der Lötprozess eine Herausforderung. Alles, was benötigt wird, ist, sich mehr theoretisches Wissen über die Auswahl und Art des Lots anzueignen. Damit sind Sie in der Lage, einen einfachen Lötprozess durchzuführen.
Je nach Wunsch können Sie zwischen bleiverlöteten und bleifreien Optionen wählen. Es gibt Vor- und Nachteile, die mit beiden Methoden einhergehen. Wenn Sie also die Qualität der Lötstellen sicherstellen möchten, müssen Sie möglicherweise die beste Option für sich finden.

（Automatische Herstellung von Lötkolbenspitzen zum Löten und Bestücken von Leiterplatten）

1. Was ist das Lot?

Also, was ist ein Lot? Warum bleifreies Lot im Gegensatz zu bleihaltigem Lot verwenden? Und gibt es Nachteile, die mit beiden verbunden sind? Dieser Artikel hebt viel hervor, was mit bleifreiem vs. bleihaltigem Lot zu tun hat. Am Ende werden Sie viel darüber verstehen, was Sie über bleifreies und bleihaltiges Lot wissen müssen.

Aber zuerst, was ist Lot? Lot ist eine Metalllegierung aus Blei und Zinn, die mit einem heißen Eisen geschmolzen wird. Die Erwärmung des Bügeleisens erfolgt unter hohen Temperaturen von 600 Fahrenheit. In dem Moment, in dem das Bügeleisen abkühlt, entsteht eine robuste elektrische Verbindung.

Herkömmliches Lot, das in der Elektronikindustrie zum Löten verwendet wird, ist eine Mischung aus Blei und Zinn. Es ist wichtig anzumerken, dass verschiedene Arten von Lot für verschiedene Zwecke Verwendung finden. Sogar bei Rohrleitungen wird viel Lötzinn verwendet.

In der Elektronik besteht die Art von Lot, die Monteure verwenden, aus 40 % Blei und 60 % Zinn. Es trägt den Namen „eutektische Mischung“. Obwohl dies ein chemischer Begriff ist, schmilzt diese Art von Mischung bei Temperaturen, die weit unter dem liegen, was Sie erwarten könnten.

(Der Lötprozess einer elektronischen Leiterplatte mit elektronischen Bauteilen)

2. Bleifreies Lot VS. Verbleites Lötzinn

Nun, da Sie verstehen, was Lötzinn ist, was bleifreies und verbleites Lötzinn ist. Was sind die Verwendungen von Bleilot? Hier ist eine klare Erklärung zwischen den beiden und den Hauptvorteilen von bleihaltigem Lot, insbesondere in der Elektronikindustrie.

Mit dem Bestreben, die in der Elektronik verwendete Bleimenge zu reduzieren, wird jetzt fast überall bleifreies Lot verwendet. Aus Gesundheits- und Umweltgründen verbieten einige Richtlinien die kommerzielle Nutzung von Informationen. Dies bedeutet, dass herkömmliche bleihaltige Lote für Lötübungen (insbesondere für einen Bastler) nicht verfügbar sind.

In letzter Zeit wird traditionelles Zinn-Blei-Lot schnell ersetzt, insbesondere durch andere bleifreie Lotarten. Derzeit erscheinen mehrere Sorten auf dem Markt. Einer enthält 0,7 % Kupfer und 99,3 % Zinn.

Dies sollte jedoch Bastler oder Heimwerker nicht vor Probleme stellen. Diese neuen bleifreien Lote verhalten sich genauso wie herkömmliche Lote.

Dann gibt es verbleites Lötzinn.

Bleibasiertes Lot ist der Ausgangspunkt der Elektronikrevolution. Die Mischung auf Bleibasis enthält eine Mischung aus (60 % Zinn und 40 % Blei). Seine Mischung mit einem Schmelzpunkt von etwa 170 – 190 ° C. Der Behälter, der beiläufig als Weichlot bezeichnet wird, ist aufgrund seines niedrigeren Schmelzpunkts eine naheliegende Wahl. Die Box ist ein weiteres Material, das das Wachstum von Zinnwhiskern verhindert.

Es gibt viele Gründe, warum wir Bleilot verwenden. Ein Großteil der Hobbylöter verwendet bei fast allen Projekten bleifreies Lot. Nichtkommerzielle Projekte oder öffentliche Zwecke können die Verwendung von Bleilot sein. Diese Projekte erfordern keine strengen RoHS-Vorschriften.

Bleilot ist aufgrund seines hohen Schmelzpunktes ideal für Projekte. Hier ist die hohe Hitze als solche nicht erforderlich. Die Abkühlzeit ist aufgrund hoher Schmelzpunkte schneller, was die Wahrscheinlichkeit von kalten Lötstellen verringert.

Mit Bleilot müssen Bastler nicht zu viel Lot ausgeben. Anders als bei kommerziellen Herstellern ist die Kühlzeit schneller. Die verringerte Nutzung ist ein wichtiger Grund, warum viele Bastler keinen Einschränkungen ausgesetzt sind. Aufgrund des geringeren Verbrauchs wird auch eine Verringerung des Abfalls durch das Bleilot erzielt.

(Bleifreies Lot, Lötwerkzeuge und eine grüne Leiterplatte)

3. Warum verwenden wir bleifreies Lot?

Bleifreies Lot ist besser im Vergleich zu bleihaltigem Lot. Diejenigen PCBA-Bestücker, die auf bleifreies Lot umgestiegen sind, sind voll von dessen Vorteilen.

Neue RoHS-Vorschriften

Erstens verwenden wir bleifreies Lot, um die RoHS-Richtlinien einzuhalten. RoHS (Restrictions of Hazardous Substances) betrifft die gesamte Elektronikindustrie. Auch die Herstellung elektronischer Produkte gehört dazu. Diese Richtlinien, die ihren Ursprung in Europa haben, schränken die Verwendung gefährlicher Chemikalien bei der Herstellung elektronischer Produkte ein.

Basierend auf den RoHS-Vorschriften werden Elektronikhersteller, die nicht alle Richtlinien erfüllen, keine Geschäfte machen. Seit dem 1. Juli 2006 müssen alle zutreffenden Produkte die RoHS-Richtlinien erfüllen. Zu den gefährlichen Chemikalien neben Blei gehören Benzylbutylphthalat, sechswertiges Chrom und Diisobutylphthalat.

Umweltschutz

Neben den RoHS-Vorschriften greifen Monteure zum Schutz der Umwelt häufig auf die Verwendung von bleifreien Loten zurück. Blei, das seinen Weg in den Boden findet, gelangt in Böden, Luft und Wasser. Die Informationen haben die Möglichkeit, lange im Hintergrund zu bleiben.

Das Blei, das wir in Kraftstoffen finden, führt zu einer Luftbevölkerung, insbesondere in städtischen Zentren. Böden in der Nähe von Autobahnen und Landstraßen sammeln sich im Laufe der Zeit an. Wenn Staub weht, können Bleipartikel in Seen und die umliegenden Flüsse gelangen. Blei kann sich negativ auf das Leben im Meer und auf die Menschen rund um die Seen auswirken.

Trinkwasser, das mit der Zeit mit Blei verunreinigt ist, kann gefährlich sein. Eine hohe Bleibelastung kann zu Schwäche, Anämie, Gehirn- und Nierenschäden führen. Für schwangere Frauen können Informationen gefährlich sein. Es kann das Nervensystem des sich entwickelnden Babys schädigen.

Besseres Löten der Leiterplatte

Schließlich, aber noch wichtiger, verwenden Hersteller bleifreies Lot, da es zu einem besseren Löten von Leiterplatten führt. Bleifreie Lote breiten sich beim Reflow nicht aus. Es bedeutet also, dass die Ergebnisse beim Löten von Leiterplatten besser sind. Beim bleifreien Löten gibt es keinen schnellen Schablonenverschleiß und andere signifikante Probleme.

Bei Schaltungsherstellern, die verbleites Lot verwenden, treten höchstwahrscheinlich Hohlräume und ein Anheben der Durchgangslöcher auf. All dies sind Fälle, die vor allem bei der Verwendung von verbleitem Lot auftreten. Aber die Ergebnisse auf einer Leiterplatte sind ausgezeichnet, wenn bleifreies Lot verwendet wird.

Wenn Sie die PCB-Ergebnisse von bleifreiem und bleihaltigem Lot vergleichen, werden Sie einen großen Unterschied feststellen. Die Produkte, die Sie von bleifreien Leiterplatten sehen, sind perfekt. Bei Verwendung von bleifreiem Lot haften alle Komponenten einwandfrei auf der Platine.

(Eine Rolle eines bleihaltigen Lötdrahtes auf einem isolierten weißen Hintergrund)

4. Was sind die Nachteile von bleifreiem Lot im Vergleich zu bleihaltigem Lot?

Bleilot ist einfach zu handhaben

Während bleifreies Lot hervorragend funktioniert, gibt es Bereiche, in denen bleihaltiges Lot besser abschneidet als bleifreies Lot. Erstens ist Bleilot relativ einfach zu handhaben. Selbst wenn ein Kleinkind es einnimmt oder isst, nimmt der Körper es als giftig auf.

Im Gegensatz zu bleifreiem Lot ist reines Blei einfach zu handhaben und von den Händen abzureiben. Das ist bei bleifreiem Lot nicht der Fall. Dennoch ist verbleites Lot frei zu lernen. Wenn Sie viel über Löten wissen wollen, werden Sie meistens mit bleihaltigem Lötzinn geschult.

Benötigen Sie eine niedrigere Temperatur

Neben der einfachen Handhabung benötigt bleihaltiges Lot eine niedrigere Temperatur zum Schmelzen. Bleifreie Lote neigen dazu, bei hohen Temperaturen von etwa 217 °C/422 °F zu schmelzen. Bei bleibasierten Loten ist dies jedoch nicht der Fall. Diese erfordern Temperaturen von 183°C/361°F. Die elektronischen Bauteile und Leiterplattenmaterialien müssen in der Lage sein, sehr hohen Temperaturen standzuhalten.

Weniger Qualitätsprobleme mit dem Kopf

Mit Bleilot gibt es auch weniger Qualitätsprobleme mit dem Kopf. Der bleifreie Lötprozess erfordert die Verwendung von Lötkolben mit hoher Wattleistung. Damit können Sie am Ende Ihren Kopf beschädigen. Auch dies kann zu Qualitätsproblemen auf Ihrem Board führen. Dies ist jedoch nicht der Fall, wenn Sie sich für die Verwendung von Bleilot entscheiden.

Aufgrund der hohen Löttemperatur, die beim bleifreien Löten erforderlich ist, müssen Sie den Kopf möglicherweise schnell entfernen. Sie können ein solches Szenario jedoch vermeiden, wenn Sie auf Bleilöten zurückgreifen. Viele Schaltungshersteller sind sich dieses Faktors bewusst.

Fehlende Oberflächenspannung

Der wohl größte Nachteil von bleifreiem Lot ist die fehlende Oberflächenspannung. Bleifreies Lot kann äußeren Kräften nicht widerstehen. In rauen Umgebungen können sich die Komponenten leicht lösen.

Dauer der Haltbarkeit

Verlängern Sie die Haltbarkeit des vom Hersteller verwendeten Blei-Lötflussmittels. Beim bleifreien Löten ist dies jedoch nicht der Fall. Aufgrund der Sauerstoffeinwirkung beim bleifreien Löten hält die Änderung möglicherweise nicht lange an. Reines Blei besteht aus geringeren Alterungsmechanismen. Die Haltbarkeit ist im Vergleich zum Löten mit Blei doppelt so lang.

(Bleifreie Lötkomponenten auf einer Leiterplatte)

5. Der Leistungsunterschied zwischen einem bleifreien Lot VS. Bleilot

Schmelzpunktunterschied

In Bezug auf die Leistung funktionieren bleihaltiges und bleifreies Lot etwas anders. Der erste Unterschied ist der Unterschied im Schmelzpunkt. Bleifreies Lot erfordert einige der höchsten Eisentemperaturen. Aufgrund der hohen Schmelzpunkte sollten Sie mit längeren Verweilzeiten rechnen.

Wie bereits kurz erwähnt, liegt der Schmelzpunkt des herkömmlichen Bleilots bei etwa 183°C. Dagegen beträgt die Temperatur von bleifreiem Lot 217°C. Da der Schmelzpunkt von bleifreiem Lot hoch ist, hat dies einige Konsequenzen. Beispielsweise führt die steigende Temperatur später zur Oxidation des Lotes. Die Löttemperaturen können sich auch auf Elektrolytkondensatoren auswirken.

Benetzbarkeit

Der Unterschied in der Benetzbarkeit ist ein weiterer Unterscheidungsfaktor. Bei Leiterplatten ist die Benetzung die richtige Verbindung der geschmolzenen Lötpaste mit den Leiterplattenkomponenten. Unsachgemäß benetztes Lot sieht grau und matt aus. Die Benetzung ist tendenziell langsamer, wenn Sie bleifreies Lötzinn verwenden, und sieht eher matt aus. Herkömmliche Bleilötstellen neigen jedoch dazu, glänzend und sauber zu sein. An den Verbindungsstellen einer Leiterplatte ist eine unzureichende Benetzbarkeit gefährlich. Es führt zu einer schlechten Leistung der Verbindungen und zu hohen Ausschussquoten von Leiterplatten.

Unterschiedliche anwendbare Temperatur

Schließlich ist die unterschiedliche anwendbare Temperatur ein weiterer Leistungsunterschied zwischen den beiden. Bleifreies Lot erfordert hohe Lötkolbentemperaturen. Das Gleiche gilt nicht, wenn es um Bleilot geht. Auch die Umschmelztemperaturen für bleifreies Lot müssen im Gegensatz zu Bleilot etwas höher sein.

(Eine Nahaufnahme von bleifreiem Lot und einer Lötpistole)

6. Der physikalische Unterschied zwischen bleifreiem Lot VS. Bleilot

Zwischen Bleilot und bleifreiem Lot sind einige physikalische Unterschiede zu beachten. Der wohl bedeutendste Unterschied zwischen den beiden sind die Rohstoffe. Bei der Herstellung der beiden verwenden die Hersteller Flussmittel. Wenn Bleilotpaste hinzugefügt wird, nennen wir es Bleiwechsel. Aber wenn man die bleifreie Lötpaste hinzufügt, trägt sie den Namen bleifreies Flussmittel.

Der nächste physikalische Unterscheidungsaspekt ist der Unterschied in der Verwendung. Meistens findet Bleilot viel Verwendung in Bastlerprojekten. Diese Projekte fallen nicht unter die strengen RoHS-Richtlinien. Andererseits gilt bleifreies Löten für ernsthafte Projekte, die die RoHS-Richtlinien erfüllen müssen.

Bleifreie Lötstellen sind in der Regel grau, matt und rau. Aber wenn Sie bleihaltige Lötstellen untersuchen, neigen die meisten dazu, glänzend und sauber zu sein. Sie weisen ein poliertes Aussehen und ein weicheres Aussehen auf. Auch in Bezug auf die Dichte ist Bleilot tendenziell etwas schwerer als bleifreies Lot. Verbleites Lot hat 8,5 g/m2, bleifreies Lot 3,5 g/m2.

(Bleifreie Lote auf einem isolierten weißen Hintergrund)

7. Bleifreies Lot vs. Bleilot– Fehler durch bleifreies Lot

Bleifreies Löten, insbesondere durch die Verwendung von RoHS-konformen Richtlinien, ist als solches kein neues Konzept. Hunderttausende von Leiterplattenbestückern verwenden es bei der Leiterplattenbestückung. Beim bleifreien Löten treten jedoch einige bemerkenswerte Mängel auf. Diese Defekte betreffen häufig dicke, mehrschichtige Leiterplatten.

Zinnbart

An dieser Stelle werden wir versuchen, die erheblichen Mängel zu untersuchen, die bleifreies Lot verursacht. Der erste Fehler, den bleifreies Lot verursacht, sind Zinn-Whisker. Zinnwhisker sind dünne und leitfähige Nadellagen- oder Filamentstrukturen, die aus der Oberfläche einer Leiterplatte herausragen. Diese Oberflächen bestehen aus Zinn als letztes Oberflächenfinish.

Leider stellen Zinnwhisker einen erheblichen Defekt dar, der durch Bleilot verursacht wird. Zinn-Whisker führen zu Kurzschlüssen auf einer Leiterplatte. Wenn Sie solche vermeiden wollen, dann brauchen Sie etwas Erfahrung mit einem Lötkolben. Sie benötigen eine gute Erfahrung im Umgang mit bleifreiem Lot. Beim Löten benötigen Sie Erfahrung, Übung und Wissen.

Wachstum von Metalldendriten

Neben dem Wachstum von Zinnwhiskern ist ein weiteres durch das Bleilot verursachtes Problem das Wachstum von Metalldendriten. Die Entwicklung von Metalldendriten ist ein weiteres Problem, das dafür bekannt ist, die Funktionalität an Bord zu beeinträchtigen. Ein Dendrit ist eine dendritisch geformte Metalloxidablagerung oder ein Metallstück, das Sie an der Oberfläche der PCB-Isolierung finden.

Metalldendriten weisen mehrere unterschiedliche Wachstumsverfahren auf, die von Zinnwhiskern stammen. Die Metalldendriten kommen aufgrund von ionischer Elektromigration heraus und sind auch für eine Leiterplatte gefährlich. Laut Leiterplattenbestückern führen sie auch zu Kurzschlüssen. Diese Kurzschlüsse können dann die Funktionalität einer Platine beeinträchtigen.

CAF generieren

Drittens neigt bleifreies Lötmittel dazu, CAF (Conductive Anode Filament) zu erzeugen. Leitfähiges Anodenfilament tritt auch aufgrund von Fällen einer elektrochemischen Reaktion auf. Wie die beiden vorherigen ist das leitfähige anodische Filament ein weiteres großes Problem, das zum Versagen von Leiterplatten führt.

Auch wenn bleifreies Löten im Vergleich zu bleihaltigem Löten tendenziell ideal ist, hat es seine Nachteile. Wie Sie sehen können, ist das leitfähige Anodenfilament ein solches Problem. Wenn Hersteller dieses Problem nicht früh genug beheben, kann es für sie teuer werden.

Zinnfehler

Als letztes haben wir die Zinnpest oder den Zinndefekt als ein weiteres Problem, das bleifreies Lot verursachen kann. Viele Elektronikhersteller scheinen in diesem Bereich sehr zu kämpfen. Das Auftreten von Zinnschädlingen/-defekten ist an sich nicht erwünscht.

Zinnschädlinge entstehen während eines spontanen Polymorphismus-Phasenwechsels. Angenommen, die Temperatur liegt unter 13 Grad Celsius. Es wird einige bemerkenswerte Änderungen geben. Es ändert sich von weißem Zinn mit einer Dichte von 7,30 g/cm ³ bis grau mit einer Dicke von 5,77 g/cm ³ .

Theoretisch drohen Zinnschädlinge oder Defekte. Viele Schaltungshersteller tun ihr Bestes, um sicherzustellen, dass sie Fälle von Zinnschädlingen vermeiden. Obwohl dies zu einem Zuverlässigkeitsrisiko führen kann, treten sie selten auf, da die meiste Zeit; Es gibt eine Mischung aus Verunreinigungen in der Dose.

All dies sind mögliche Mängel, die sich bei der Verwendung von Bleilot ergeben können. Es ist wichtig anzumerken, dass dies nicht alle sind. Andere umfassen Fälle von Kupferverunreinigung, Kupfererosion. Das Filetheben. Einige berichten von schrumpfenden Hohlräumen und geringerer Fließfähigkeit, andere von strengeren Betriebsparametern.

Wie Sie sehen können, sind die Fehler, die bleifreies Lot verursachen kann, sehr zahlreich. Die Beseitigung oder Minimierung solcher Schwächen ist jedoch an sich kein herausfordernder Prozess. Solange sich die Hersteller an moderne Löttechnologien halten, können sie diese vermeiden.

(Fehler beim bleifreien Löten)

8. Bleifreies Lot vs. Bleilot– Wie sollten wir die beste Bleilötlösung auswählen?

Wie wählen Sie also die Art des zu verwendenden Lötmittels aus? Sollten Sie sich für beladenes oder bleifreies Lot entscheiden? Für die längstmögliche Zeit schien die Verwendung von Lötzinn mit Blei eine universelle Übung zu sein. Niemand versuchte, es in Frage zu stellen. Die Dinge begannen sich jedoch zu ändern, da die Informationen schädliche Auswirkungen auf die Gesundheit von Personen haben.

Blei kann Leberversagen und Nierenschäden verursachen. Es ist noch schlimmer für schwangere Mütter, die es einnehmen können. Da sahen viele die schädlichen Auswirkungen der Ladung. Es begann eine Bewegung in Richtung der Einführung von bleifreiem Lot. Bleifreies Lot enthält kein Blei. Große kommerzielle Elektronikhersteller betonen die Verwendung von Informationen.

Wenn Sie heute eifrig genug sind, werden Sie feststellen, dass bleifreies Lot in fast allen elektronischen Geräten anwendbar ist, obwohl einige argumentieren, dass es etwas schwieriger zu verarbeiten ist (z. B. wegen seiner hohen Schmelzpunkte). Trotzdem werden wir die Schwierigkeiten Stück für Stück überwinden.

Aber alles, was wir im Moment sagen können, ist, dass die Wahl des Leads von Ihrem Projekt abhängt. Sind Sie ein Bastler, der etwas über das Löten lernen möchte? Vielleicht sind Sie kein kommerzieller Schaltungshersteller. Wenn das der Fall ist, dann finden Sie bleihaltiges Lötzinn ideal. Es ist billig und Sie werden nicht gegen die RoHS-Richtlinien verstoßen, da sie nicht kommerziell sind.

Aber Sie sind ein Qualitätshersteller, der Ihre Produkte verkaufen möchte? Dann sollten Sie auf bleifreies Lötzinn zurückgreifen. Bleifreies Lot ist umweltfreundlich und unbedenklich für die menschliche Gesundheit. Sie bringen auch einige der besten Ergebnisse beim Löten von Leiterplatten hervor. Wenn Qualität für Sie an erster Stelle steht, entscheiden Sie sich für bleifreies Lot.

(Reparieren einer Leiterplatte mit bleifreiem Lot)

Zusammenfassung

Da haben Sie es also; Ein umfassender Leitfaden, den Sie zwischen bleifreiem Lot und bleihaltigem Lot kennen sollten. Abhängig von Ihrem Projekt müssen Sie möglicherweise zwischen Bleilot und bleifreiem Lot wählen. Stellen Sie sicher, dass Sie sich von verbleitem Lötzinn fernhalten, da Sie Probleme mit den Behörden bekommen könnten. Das Löten mit bleifreiem Lot bringt die bestmöglichen Ergebnisse.

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