¿Ha Llegado el Momento de Soldaduras de Estaño-Bismuto?
Sábado, 7 de Mayo de 2011 por Dr. Ron Lasky [ver biografía ]
Amigos,
Cuando la industria estaba preparándose para la transición de soldaduras libres de plomo hace casi diez años atrás (puede haber pasado tanto tiempo), las soldaduras de estaño-bismuto eran grandes candidatos. Su punto de derretimiento bajo, de aproximadamente 138C, hizo que estas soldaduras fueran candidatos interesantes para reemplazar la soldadura de estaño-plomo. Sin embargo, si son contaminadas con plomo, las soldaduras de estaño-bismuto pueden producir una fase eutéctica que se derrite a 96C. En dichas situaciones la unión resultante de soldadura exhibe un desempeño pobre en la prueba de ciclo térmico. Desde el inicio de la transición a las soldaduras libres de plomo se esperó que existieran numerosos componentes y tableros de circuito impreso (PWB por sus siglas en inglés) con terminaciones de superficie basadas en plomo, esta propiedad hizo que las soldaduras de estaño-bismuto fueran inaceptables.
Cuando la industria estaba preparándose para la transición de soldaduras libres de plomo hace casi diez años atrás (puede haber pasado tanto tiempo), las soldaduras de estaño-bismuto eran grandes candidatos. Su punto de derretimiento bajo, de aproximadamente 138C, hizo que estas soldaduras fueran candidatos interesantes para reemplazar la soldadura de estaño-plomo. Sin embargo, si son contaminadas con plomo, las soldaduras de estaño-bismuto pueden producir una fase eutéctica que se derrite a 96C. En dichas situaciones la unión resultante de soldadura exhibe un desempeño pobre en la prueba de ciclo térmico. Desde el inicio de la transición a las soldaduras libres de plomo se esperó que existieran numerosos componentes y tableros de circuito impreso (PWB por sus siglas en inglés) con terminaciones de superficie basadas en plomo, esta propiedad hizo que las soldaduras de estaño-bismuto fueran inaceptables.
Otro aspecto de las soldaduras de estaño-bismuto es que se expanden cuando se enfrían. Este fenómeno puede producir elevación de filete en las uniones de soldaduras de agujeros.
Sin embargo, como ahora estamos bien en el 2011, casi ningún componente o PWB tiene terminaciones que contengan plomo y muchos dispositivos electrónicos portátiles no tienen componentes de agujeros, entonces podría ser el momento de reconsiderar el estaño-bismuto para algunas aplicaciones.
Hace unos años, Hewlett Packard (HP) había realizado trabajos para mostrar que el agregado de 1% de plata a la soldadura de estaño-bismuto le permitía a esta aleación superar la soldadura eutéctica de estaño-plomo en la prueba de ciclo térmico 0 a 100C. Aún en estas temperaturas bajas de reflujo, HP demostró que la resistencia de la unión de soldadura con las bolas de soldadura de estaño-cobre-plata (SAC) de matriz de malla de bolas (BGA por sus siglas en inglés)era de un 65% de aquella soldadura de estaño-plomo. Basándose en este trabajo, Ed Briggs y Brook SandyIndium Corporation realizó impresión para esténcil y experimentos de reflujo consistentes con los requisitos de los componentes actuales miniaturizados utilizando esta soldadura 57Bi-42Sn-1Ag . Todos sus resultados fueron prometedores. Ed presentó un documento en la SMTA de Toronto,resumió el trabajo de Hewlett Packard, y revisó los resultados de este nuevo trabajo. de
Así que para las aplicaciones que consisten de un ciclo térmico de 0-100C, la soldadura 57Bi-42Sn-1Ag podría ser algo para considerar si la temperatura alta de la soldadura en pasta SAC es un tema para los componentes o PWBs en un producto.
Saludos,
Dr. Ron
Dr. Ron
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La imagen es de un cristal de bismuto con una superficie de óxido iridiscente de http://en.wikipedia.org/wiki/File:Wismut_Kristall_und_1cm3_Wuerfel.jpg
La imagen es de un cristal de bismuto con una superficie de óxido iridiscente de http://en.wikipedia.org/wiki/File:Wismut_Kristall_und_1cm3_Wuerfel.jpg
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