Kierunki zmian w lutowaniu bezołowiowym

Dyrektywa RoHS ma największy wpływ na procesy lutowania, powszechnie sto­sowane w elektronice do łączenia zespołów elektronicznych na płytkach drukowa­nych. Z dniem 1 lipca 2006 roku wdrożenie dyrektywy RoHS stało się faktem. Oznacza to konieczność wytwarzania wyrobów elektronicznych zgodnych z dyrektywą przynajmniej przez tych producentów, których nie objęły wyłączenia z dy­rektywy. Dyrektywa najwięcej zmian wprowadziła w montażu elektronicznym, po­nieważ wdrożenie technologii bezołowiowej pociągnęło za sobą szereg istotnych zmian w stosowanych materiałach, wyposażeniu i procesach.

Stopy Bezołowiowe

Największa zmiana dotyczy wdrożenia alternatywnych do SnPb lutów. Do zastosowań na skalę przemysłową zalecane są stopy: SnAg. SnCu, SnAgCu (Europa i USA) oraz SnAgBi, SnZnBi (Japonia). W porównaniu z SnPb charakteryzują się one wyższymi temperaturami topnienia: Sn99.3Cu0.7 (227°C), Sn96.5SnAg3.5 (221°C), SnAg(3- 4)Cu(0.5-0.7) (217-219°C) oraz większym napięciem powierzchniowym, co utrud­nia prowadzenie procesu lutowania. Luty te polecane są przez wiele konsorcjów na­ukowych: IDEALS. SOLDERTEC, iNEMI. NoNE, LEADOUT. GreenRoSE.

Topniki

Powszechnie stosowane topniki do lutowania zawierają aktywatory, na ogół kwasowe i ewentualnie halogenkowe, rozpuszczone w alkoholu izopropylowym. Już pierwsze próby lutowania stopami bezołowiowymi z wykorzystaniem tradycyjnych topników wykazały, że podniesienie temperatury lutowania wymaga stosowania w topnikach nowych żywic i aktywatorów o zwiększonej aktywności i odporności termicznej. Topnik do bezołowiowego lutowania musi praco­wać w temperaturze wyższej o ok. 20°C w strefie grzania wstępnego (odparowanie rozpuszczalnika) i aktywnie działać w strefie lutowania, w wyższej o 30°C tempe­raturze stopionego lutowia przez 3 s.

Do lutowania bezołowiowego zaleca się tzw. topniki VOC-free (VOC – Volatile Organic Compounds), czyli topniki, które nie zawierają lotnych związków or­ganicznych oraz zawierają w swoim składzie innego typu aktywatory. Topniki VOC-free są przyjazne dla środowiska, ponieważ oparte są na wodzie, która jest nietoksyczna i niepalna.