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varie tipologie di paste saldanti (1 in linea) (1) Ospite
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Discussione: varie tipologie di paste saldanti
#8365
Re:varie tipologie di paste saldanti 7 anni, 10 mesi fa Karma: 22  
vi possano essere problemi di differenza di potenziale (DFP) in seguito ad effetti galvanici per un uso di due tipi diversi di leghe saldanti (composte da stagno, rame, argento e stagno e nickel) per la saldatura di componenti elettronici al circuito stampato?

risposta: Direi di no , per alcune ragioni. I metalli che tu hai citato hanno tutti un potenziale elettrochimico positivo, cominceresti ad avere problemi se avessi materiali contenenti zinco e proprio i buoni vecchi piombo e antimonio
Non si creano quindi differenze di potenziale fra le due saldature e non hai correnti parassite
Secondo problema , se anche ci fosse del piombo sarebbe in lega quindi non si avrebbero due poli distinti ma una miscela a livello molecolare che dal punto di vista elettrochimico assumerebbe il potenziale del elemento presente in percentuale maggiore meno il minore a questo punto bisognerebbe valutare il risultato sperimentalmente.
egoecho (Utente)
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Ultima modifica: 20/11/2010 13:11 Da egoecho.
 
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#8367
Re:varie tipologie di paste saldanti 7 anni, 10 mesi fa Karma: 22  
aspetterò che vengano riportati esempi pratici, anche solo che riguardano la storia dell'elettronica.

nel frattempo riporto il link alla domanda posta su yahoo answer e le relative risposte.

it.answers.yahoo.com/question/index?qid=...40739AA4vWwv&r=w


poi se tutto va come mi è parso di capire a prendersi l'eventuale rischio di un prodotto difettoso se lo prenderà la mia azienda considerato che indipendentemente da quello che posso aver pensato io l'idea si stava già per valutare.
per lo meno si avrà un riscontro pratico e tangibile.
egoecho (Utente)
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#8368
Re:varie tipologie di paste saldanti 7 anni, 10 mesi fa Karma: 289  
Ciao ego,

mi sono perso un pò tra queste interessanti informazioni tecnico scentifiche..

io volevo semplicemente invitare a fare attenzione a quello che molti anni fa mi spiegò in maniera molto semplice un esperto chimico metallurgico, e cioè mi disse fai attenzione all' "effetto batteria". Cioè, senza spiegarmi la parte scentifica, mi disse che avere una lega di un tipo su di un lato del PCB ed un altro tipo di lega sul lato opposto del PCB, in alcuni casi si potrebbero verificare fenomeni di D.D.P. ( o meglio una E o forza elttromotrice) indesiderata. Non ho mai approfondito o sperimentato la cosa, però mi viene in mente la Termocoppia, quel giunto di due metalli che una volta esposto (giunto) a temperatura diventa una sorgente di E o Forza Elttromotrice Comunque ritengo che tutte queste teorie , forse son lontane dal nostro semplice circuito stampato su cui vengono saldati tanti diversi tipi di metalli o leghe.

Se hai la necessità di stressare termicamente un lato della scheda in maniera inferiore rispetto all'altro lato potresti si fare un pensierino di adottare una lega Lead Free con un punto di fusione inferiore alla classica SAC. Perchè tali leghe (es. SnBi) costano una cifra, a trovarle poi in forma di solder paste (?), altrimenti userei tale Lega sia per saldare componenti sul Top che sul Bottom, in tal modo eviterei di creare confusioni sul processo di assemblaggio.

Comunque in merito a leghe con Bi eccoti alcune considerazioni:

Sn/Ag/Bi/Cu: 90Sn/2.0Ag/7.5Bi/0.5Cu;(138) 198-212°C

Although the addition of Bi to the Sn-Ag-X system imparts greater strength and improved wetting, too much bismuth (greater than 5 per cent) leads to the presence of a small DSC peak near 138°C, corresponding to the binary Sn/Bi eutectic at 138°C or the ternary Sn/Ag/Bi eutectic at 136.5°C.

For this alloy with 7.5 weight per cent Bi, this corresponds to approximately 1 per cent of the total melting.
This small amount of eutectic melting has an uncertain effect on joint reliability as the temperature approaches 138°C. This combined with the aforementioned concern of forming a BiPb compound at 97°C, makes this alloy an unlikely candidate for a Pb-free solder.

Sn/Bi: 42Sn/58Bi; 138°C The low melting point of this alloy makes it suitable for soldering temperature-sensitive components and substrates.

If these contain Pb, the BiPb compound may form at 97°C, which in turn adversely affects the thermal fatigue properties.

The NCMS Lead Free Solder Project recently reported the results of thermal cycle testing at 0/100°C and –55/+125°C for over 5,000 cycles on OSP boards. The result was that the Sn/Bi outperformed the Sn/Pb at both temperature excursions. It was thought that the closeness of 125°C to the binary Sn/Bi eutectic at 138°C would cause this alloy to be a poor performer.
Two possible explanations for this unexpected result were presented. The Sn/Bi alloy may be annealing at 125°C, relaxing the stresses produced during thermal cycling. A second explanation was the alloy may be undergoing recrystallization.

From a raw material perspective, bismuth is a by-product of lead mining. If the output of lead decreases, less Bi will be obtained. This may cause a rise in Bi costs. If this alloywere used, known resources would last only 16 years as its worldwide consumption would double. There are other disadvantages to this high bismuth-containing alloy. At this high bismuth content oxidation occurs very rapidly when the alloy is exposed to air.
This requires the use of adequately activated fluxes.
Owing to its high Bi content, this alloy displays little elasticity.

Il resto lo trovi in questo interessante documento :

www.xs4all.nl/~tersted/PDF_files/Heraeus/AM_AG_PBFREE.pdf


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Ultima modifica: 20/11/2010 22:23 Da MdL.
 
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#8369
Re:varie tipologie di paste saldanti 7 anni, 10 mesi fa Karma: 22  
è vero, all'inizio mi ero orientato tra una SAC ed una SnBi, visto la bassa temperatura di fusione di quest'ultima, parlando con chi di dovere nel mio lavoro, ci si è orientati su una combinazione tra SAC e SN100.
quindi il problema legato specificamente al bisumuto non lo si valuta, andando solo a valutare quella differenza di 10°C (circa) tra queste due ultime leghe.
egoecho (Utente)
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#8741
Re:varie tipologie di paste saldanti 7 anni, 8 mesi fa Karma: 22  
è stato avviato un primo lotto di prodotti con circuitazione in oro chimico con lead free.

a parte le "risate sotto ai baffi" che mi facevo nel vedere i progettisti ed ingegneri vari nelle prime tribulazioni per il lead free sono curioso di sapere se e dove vi saranno problemi legati alle famose differenze di potenziale.

stay tuned
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#8743
Re:varie tipologie di paste saldanti 7 anni, 7 mesi fa Karma: 70  
egoecho ha scritto:
è stato avviato un primo lotto di prodotti con circuitazione in oro chimico con lead free.

a parte le "risate sotto ai baffi" che mi facevo nel vedere i progettisti ed ingegneri vari nelle prime tribulazioni per il lead free sono curioso di sapere se e dove vi saranno problemi legati alle famose differenze di potenziale.

stay tuned


sono tutto orecchi. Attendo impazientemente notizie circa la d.d.p.
E' la prima volta che ne sento parlare e sono desideroso di imparare qualcosa di nuovo.
i_p (Utente)
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Ultima modifica: 26/01/2011 09:21 Da i_p.
 
grave errore teorizzare prima di avere dati certi. Si finisce per distorcere i fatti per adattarli alle teorie invece che adattare le teorie ai fatti.
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#8746
Re:varie tipologie di paste saldanti 7 anni, 7 mesi fa Karma: 22  
io ripeto comunque che per quanto ne so in campo militare circuitazioni in oro si fanno già da molti e molti anni...
egoecho (Utente)
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#8747
Re:varie tipologie di paste saldanti 7 anni, 7 mesi fa Karma: 70  
scusa, per evitare misunderstanding, sono curioso di approfondire il discorso della differenza di potenziale con l'uso di diverse paste saldanti. A me suona come un' eccessiva preoccupazione infondata, ma sono pronto a cambiare idea.
i_p (Utente)
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#9077
Re:varie tipologie di paste saldanti 7 anni, 6 mesi fa Karma: 22  
io ciò che ho trovato nelle mie ricerche non ha portato a nessuna conclusione sul divieto di usare diverse tipologie di paste saldante / leghe per la saldatura al fine di evitare DDP....comunque sia riscrivo qui perchè oggi sono venuto a sapere che su un sostanzioso lotto di schede stese con pasta lead free si sono dovute fare delle rilavorazioni con stagio col piombo perchè con quello lead free non si riusciva a saldare un componente ossidato.
altra curiosità, sempre sullo stesso lotto dei varistori con terminazione argento palladio proprio non si saldavano (ne abbiamo fin troppe in magazzino e si vogliono esaurire), anzi si andava a creare una strana reazione chimica in refusione per cui tutta la pasta saldante sembrava quasi vaporizzarsi, la piazzola solamente opaca ed un po' di stagno sul terminale ma inssufficiente.al momento di provare a ritoccarlo con filo di stagno pb free il terminale stesso del varistore "vaporizzava" anch'esso.solo ad una temperatura di 380° (massimo) con molta attenzione e velocità si riusciva a rilavorare in pb free il varistore....
egoecho (Utente)
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#9079
Re:varie tipologie di paste saldanti 7 anni, 6 mesi fa Karma: 289  
egoecho ha scritto:
io ciò che ho trovato nelle mie ricerche non ha portato a nessuna conclusione sul divieto di usare diverse tipologie di paste saldante / leghe per la saldatura al fine di evitare DDP....comunque sia riscrivo qui perchè oggi sono venuto a sapere che su un sostanzioso lotto di schede stese con pasta lead free si sono dovute fare delle rilavorazioni con stagio col piombo perchè con quello lead free non si riusciva a saldare un componente ossidato.


altra curiosità, sempre sullo stesso lotto dei varistori con terminazione argento palladio proprio non si saldavano (ne abbiamo fin troppe in magazzino e si vogliono esaurire), anzi si andava a creare una strana reazione chimica in refusione per cui tutta la pasta saldante sembrava quasi vaporizzarsi, la piazzola solamente opaca ed un po' di stagno sul terminale ma inssufficiente.al momento di provare a ritoccarlo con filo di stagno pb free il terminale stesso del varistore "vaporizzava" anch'esso.solo ad una temperatura di 380° (massimo) con molta attenzione e velocità si riusciva a rilavorare in pb free il varistore....


Il fenomeno che si manifesta sulle terminazioni, è legata alla diffusione del Sn che provoca una notevole dissoluzione della lega presente sulla teminazione del varistore.

Maggiore è la % di Sn ( e la Temperatura) maggiore è l'effetto della dissoluzione che va poi a provocare una perdidta di lega (Leaking) presente sulla terminazione del chip.
Con lega Leaf -Free la % di Sn è intorno ai 99% (dipenda da lega) ed anche la tempertura di reflow è maggiore rispetto alla lega SnPb (63/37). Quindi quel miglioramento che ottieni saldando con SnPb è dovuto al fatto che la lega contiene meno Sn (63%) ed il punto di rifusione è inferiore di quella lega L-F.

Attenzione inoltre che anche quei varistori che sei riuscito a "saldare" non è detto che nel tempo garantiscano affidabilità. Valutate se magari vale la pena di buttare quei varistori (AgPd termination) ed usarne nuovi (AgPd on barriera di Nickel ) piuttosto che mettere in circolo schede potenzialmente vicine alla "morte".

Come sappiamo, le terminazioni AgPd sono studiate per giunti fatti con Adesivi Elettro-Conduttivi e vengono sconsigliati per saldatura sia by Reflow che by Wave (manual poi...!!!)


Leggi anche questo:

2.2 AgPd-terminated capacitors
AgPd-terminated capacitors are designed for conductive adhesion.
Reflow or wave soldering is not recommended.

Leaching of the termination
Effective area at the termination might be lost if the soldering temperature and/or immersion time
are not kept within the recommended conditions. Leaching of the outer electrode should not exceed
25% of the chip end area (full length of the edge A-B-C-D) and 25% of the length A-B, shown below
as mounted on substrate.

www.pkfmars.ru/files/pdf/smd_MLCC_EPCOS.pdf


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