Viete čo je eutektická spájka?

Viete čo je eutektická spájka?
Elektrolab Pridal  Elektrolab
  309 zobrazení
5
 0
Rádioamatérov almanach

Eutektická spájka je typ spájky, ktorá sa taví a tuhne pri jednej teplote. Napríklad zmes klasickej spájky cín 63 % / olovo 37 %, sa taví a tuhne pri teplote 183 °C (pozri obrázok nižšie). Väčšina spájok začína mäknúť pri určitej teplote a úplne sa roztaví až pri vyššej teplote. Napríklad spájka Sn96,5Ag3Cu0,5 sa začína roztápať pri 219 °C, ale úplne kvapalný stav dosiahne až pri 221 °C.

V určitých pomeroch sú niektoré zliatiny eutektické - to znamená, že teplota topenia zliatiny je najnižšia možná pre zmes týchto zložiek a zhoduje sa s teplotou tuhnutia. Neeutektické zliatiny môžu mať výrazne odlišné teploty solidus (pevný stav) a liquidus (tekutý stav), pretože majú odlišné prechody medzi kvapalným a tuhým skupenstvom. Neeutektické zmesi často existujú ako pasta pevných častíc v roztavenej matrici fázy s nižšou teplotou topenia, keď sa priblížia k dostatočne vysokým teplotám. Pri elektrotechnických prácach, ak sa spoj naruší v tomto "pastovitom" stave pred úplným stuhnutím, môže dôjsť k zlému elektrickému spojeniu; použitie eutektickej spájky tento problém znižuje. Pastovitý stav neeutektickej spájky možno využiť v inštalatérstve, pretože umožňuje tvarovanie spájky počas chladnutia, napr. na zabezpečenie vodotesného spoja rúrok, čím vzniká tzv. utretý spoj.

Takže každá spájkovacia zliatina, ktorá sa taví a tuhne pri jednej teplote, sa nazýva eutektická spájka. Keď zmeníme zloženie z cínu 63 % / olova 37 % na cín 60 % / olovo 40 %, potom sa teplota tavenia zmení na rozsah tavenia. Spájkovacia zliatina, ktorá má rozsah tavenia, sa nazýva neeutektická spájka.

Aká je výhoda eutektickej spájky?

Keďže eutektická spájka sa taví a tuhne pri špecifickej teplote, je pre proces pretavovania spájky lepšia ako neeutektická spájka. Urýchľuje proces pretavovania spájky, čo vedie k rýchlejšiemu procesu montáže doskyplošného spoja a vyššej priepustnosti, čo následne významne znižuje efektívne náklady na dosiek plošných spojov.

Medzi ďalšie výhody patrí:

  • Eutektická spájka tečie oveľa lepšie ako neeutektická spájka.
  • Eutektické bezolovnaté spájky sa skladajú zo zliatin, ktorých výroba je lacnejšia.
  • Keď sa spájka rýchlo roztaví a ochladne, kvalita spájkovaného spoja je dobrá.
  • Eutektická spájka má pekný chrómový povrch v porovnaní s neeutektickou spájkou, ktorá má zvyčajne matný a zrnitý vzhľad.
  • Počas procesu tuhnutia prejde neeutektická spájka obdobím čiastočne tuhého a čiastočne tekutého stavu. V tomto čase, ak sa nejaký diel posunie alebo sa proces pretavovania preruší, môže to spôsobiť trhliny v spájkovaných spojoch (praskanie za tepla). Tieto trhliny je potom veľmi ťažké odhaliť počas kontroly kvality.

Zoznam niekoľkých eutektických spájkovacích materiálov nájdete v nasledujúcej tabuľke.

Zloženie bezolovnatej eutektickej spájky

Zloženie spájkovacej zliatiny  (% hmotnosti) Zloženie Teplota tavenia Poznámka

95.6Sn3.5Ag0.9Cu

Cín - Striebro - Meď 217 ºC Skutočná eutektika stanovená Národným inštitútom pre štandardy a technológie (NIST)
95.5Sn3.9Ag0.6Cu Cín - Striebro - Meď 217 ºC Americké konzorcium NEMI odporúča túto spájku na spájkovanie pretavením. Používa sa v BGA guľôčkach.
95.5Sn4Ag0.5Cu Cín - Striebro - Meď 217 ºC Špeciálne navrhnuté zloženie pre nahradenie olovnatých spájok v medených a nerezových inštaláciách.
97In3Ag Indium - Striebro 143 ºC Používa sa vo fotonických zariadeniach a kryogénnych aplikáciách.
65Sn25Ag10Sb Cín - Striebro - Antimón 233 ºC Veľmi vysoká pevnosť. Používa sa na technologické upevnenie.
95Zn5Al Zinok - Alumínium 382 ºC Používa sa na spájkovanie hliníka.
91Sn9Zn Cín - Zinok 199 ºC Používa sa najmä pri spájkovaní hliníka s hliníkom a hliníka s meďou.
52In48Sn Indium - Cín 118 ºC Vhodné na spájkovanie pri nízkych teplotách.
58Bi42Sn Bizmut - Cín 138 ºC Vo veľkej miere sa používa v zostavách s priechodnou technológiou v počítačoch IBM mainframe.
99.3Sn0.7Cu0.06Ni0.005Ge(SN100C) Cín - Meď - Nikel - Germánium 227 ºC Rôzne komerčné aplikácie

 

Ako vybrať správne zloženie eutektickej spájky?

K dispozícii sú rôzne zloženia eutektickej spájky. Výber správneho zloženia pre danú aplikáciu je vždy založený na niekoľkých faktoroch. Hlavným faktorom, ktorý je potrebné zvážiť, je však vždy teplota tavenia spájky v danom procese.

Informácia : Pokiaľ sa vám článok páčil, informácie v ňom boli pre vás užitočné a máte záujem o viac takýchto článkov, podporte drobnou sumou jeho autora. Ďakujeme
Máte aj vy zaujímavú konštrukciu, alebo článok?

Máte aj vy zaujímavú konštrukciu, alebo článok a chceli by ste sa o to podeliť s viac ako 250.000 čitateľmi? Tak neváhajte a dajte nám vedieť, radi ju uverejníme a to vrátane obrazových a video príloh. Rovnako uvítame aj autorov teoretických článkov, či autorov zaujímavých videí z oblasti elektroniky / elektrotechniky.

Kontaktujte nás!


Páčil sa Vám článok? Pridajte k nemu hodnotenie, alebo podporte jeho autora.
 

     

Komentáre k článku

Zatiaľ nebol pridaný žiadny komentár k článku. Pridáte prvý? Berte prosím na vedomie, že za obsah komentára je zodpovedný užívateľ, nie prevádzkovateľ týchto stránok.
Pre komentovanie sa musíte prihlásiť.

Vyhľadajte niečo na našom blogu

PCBWay Promo

JLCPCB Promo
PCBWay Promo

JLCPCB Promo
PCBWay Promo

JLCPCB Promo
Webwiki Button