Solderlegeringen

Soldeerlegeringen zijn metallische mengsels die bij solderen worden gebruikt om twee metalen onderdelen elektrisch en mechanisch met elkaar te verbinden. Ze bestaan meestal uit tin als hoofdingrediënt en kunnen lood bevatten of loodvrij zijn. De keuze hangt af van de toepassing, de gewenste smelttemperatuur, betrouwbaarheidseisen en relevante regelgeving.

Historisch gezien waren tin-lead legeringen de standaard. De eutectische samenstelling Sn63Pb37 smelt bij ongeveer 183°C, wat zorgt voor snelle en uniforme verbindingen. Veelvoorkomende varianten zijn Sn63Pb37 en Sn60Pb40. Door regelgeving zoals RoHS is het gebruik van loodhoudende solders afgenomen, wat heeft geleid tot de wijdverspreide adoptie van loodvrije legeringen.

De meest gebruikte loodvrije legering in de elektronica is SAC, met name SAC305 (Sn96.5Ag3.0Cu0.5) en SAC405 (Sn96.5Ag3.5Cu0.5). Deze legeringen smelten bij circa 217–221°C en hebben een iets hoger smeltpunt en bredere smelttijden dan tin-lead. Andere loodvrije opties zijn SnCu (bijv. Sn99.3Cu0.7) en SnBi voor lagere smelttemperaturen; Bi-rijke legeringen worden soms toegepast bij speciale processen, maar zijn minder algemeen in standaard PCB-workflows.

Eigenschappen en toepassing: soldeerlegeringen bepalen wettability, vloeiing en de mechanische sterkte van de soldeverbinding. Bij reflow- en wave-soldering spelen temperatuurprofielen, flux en oppervlaktebehandeling een cruciale rol. Bij loodvrij solderen zijn hogere smelpunten en minder onderlinge diffusie factoren waarmee rekening moet worden gehouden; tin whiskervorming is een aandachtspunt bij langere blootstelling.

Regelgeving en milieu: RoHS en vergelijkbare normen beperken het gebruik van lood in elektronische producten, wat heeft geleid tot brede invoering van loodvrije legeringen. Ontwerpkeuzes houden rekening met corrosse, warmtevastheid en betrouwbaarheid in de beoogde omgeving.