Мере предострожности за коришћење лемних шипки

Складиштење

(1) Окружење за складиштење

Температуру треба контролисати на собној температури, углавном 18-28 степени; влажност треба да буде 10%-65%; и не би требало да буде јаких оксидационих гасова као што је кисеоник. Обично их треба чувати затворене у кутијама за паковање.

(2)Мере предострожности за складиштење

Лемне шипкесу тешки; избегавајте да их постављате на повишене положаје. Пожељно је да место за складиштење буде у приземљу са чврстим подом (ако се поставља на друге спратове, процените да ли под може да издржи тежину и редовно посматрајте простор за постављање да би се спречило урушавање). Висина слагања такође треба да буде ограничена.

(1) Температура

Температура лемљења за оловне (Сн63/Пб37) лемне шипке је генерално постављена на 230 степени, док је температура лемљења за -безоловне (САЦ305) лемне шипке генерално постављена на 260 степени.

(2) Атмосферско окружење

Када користите лемне шипке у таласном лемљењу, препоручује се употреба гаса азота да би се побољшала флуидност и влажење лема, смањила стопа оксидације лема на високим температурама и минимизирао губитак лема.

(3) Контрола јачине лемљења

Количина лема у таласном резервоару за лемљење се генерално контролише висином нивоа течности како би се смањила висинска разлика између течног лема распршеног из таласа и површине течности, чиме се смањује количина створене шљаке и минимизира губитак лема.

(4) Контрола садржаја нечистоћа

1) Класификација калај-оловних лемова према чистоћи

① Рециклирани и пречишћени лем: У индустрији, неки отпадни лем (шљунак од лемљења, окапљени лем, крајеви лемљења и одбачени контаминирани материјали, итд.) се често рециклирају или прерађују, а затим поново продају. Због високе цене рафинације (која далеко премашује продајну цену лема), за отпадни лем ниског квалитета који садржи само нечистоће као што су бакар, цинк и гвожђе, општа пракса је да се рециклираном отпадном лему додаје нови необрађени метал да би се садржај нечистоћа смањио испод дозвољеног нивоа за контаминацију лемом. Стандарди америчке владе КК-С-571 и АСТМ Б-32 одражавају дозвољене нивое контаминације у рециклираним материјалима, као што је приказано у табелама 2.10 и 2.11.

Елемент/Својство	Сн70	Сн63	Сн62	Сн60	Сн50	Сн40
Сн (%)	69.5–71.5	62.5–63.5	61.5–62.5	59.5–61.5	49.5–51.5	39.5–41.5
Пб (%)	Баланс	Баланс	Баланс	Баланс	Баланс	Баланс
Сб мак (%)	0.20–0.50	0.20–0.50	0.20–0.50	0.20–0.50	0.20–0.50	0.20–0.50
Би мак (%)	0.25	0.25	0.25	0.25	0.25	0.25
Аг мак (%)	0.015	0.015	1.75–2.25	0.015	0.015	0.015
Цу мак (%)	0.08	0.08	0.08	0.08	0.08	0.08
Фе мак (%)	0.02	0.02	0.02	0.02	0.02	0.02
Зн мак (%)	0.005	0.005	0.005	0.005	0.005	0.005
Ал мак (%)	0.005	0.005	0.005	0.005	0.005	0.005
Као максимум (%)	0.03	0.03	0.03	0.03	0.03	0.03
ЦД мак (%)	0.001	0.001	0.001	0.001	0.001	0.001
Солидус (степен)	183	183	183	183	183	183
Ликуидус (степен)	193	183	189	191	216	238

Оцена	Сн	Пб	Сб мин–макс	Би мак	Цу мак	Фе мак	Ал мак	Зн мак	Као макс
70A	70	30	-	0.12	0.25	0.08	0.02	0.005	0.03
70B	70	30	0.20–0.50	0.25	0.08	0.02	0.005	0.005	0.03
63A	63	37	-	0.12	0.25	0.08	0.02	0.005	0.03
63B	63	37	0.20–0.50	0.25	0.08	0.02	0.005	0.005	0.03
60A	60	40	-	0.12	0.25	0.08	0.02	0.005	0.03
60B	60	40	0.20–0.50	0.25	0.08	0.02	0.005	0.005	0.03
50A	50	50	-	0.12	0.25	0.08	0.02	0.005	0.03
50B	50	50	0.20–0.50	0.25	0.08	0.02	0.005	0.005	0.03
45A	45	55	-	0.12	0.25	0.08	0.02	0.005	0.03
45B	45	55	0.20–0.50	0.25	0.08	0.02	0.005	0.005	0.03

Употреба рециклираног лема је обесхрабрена у критичним применама јер, у аутоматизованој масовној производњи, непредвидиве нечистоће у рециклираном лему уносе непредвиђене варијације у перформансама лема, што потенцијално доводи до озбиљних проблема.

Solder bars

② Дјевичански лем: Дјевичански лем се односи на лем направљен од калаја и олова рафинисаног из руде. Виргин лем је стандардни материјал у производњи електронске индустрије, посебно у аутоматизованом заваривању за масовну производњу (као што је таласно лемљење штампаних плоча). Конзистентност садржаја нечистоћа у овој класи лема је релативно предвидљива, чиме се спречавају потенцијалне опасности повезане са употребом рециклираног лема.

Импурити Елемент	Максимално дозвољени садржај (теж.%)
Цу	0.300
Ау	0.200
Цд	0.005
Зн	0.005
Ал	0.006
Сб	0.500
Фе	0.020
Ас	0.030
Би	0.250
Аг	0.100
Ни	0.010

Импурити Елемент	КК-С-571Е, АСТМ Б-32*	Типична вредност новог лема (теж.%)	Максимална гранична вредност (теж.%)
Сб	*	0.010	*
Цу	0.080	0.010	0.25**
Ау	-	0.001	0.08***
Цд	-	0.001	0.005***
Зн	0.005	0.001	0.005***
Ал	0.005	0.003	0.006*
Ас	0.030	0.020	0.030
Фе	0.020	0.001	0.020
Би	0.250	0.006	0.250
Ин	-	0.007	-
Ни	-	0.002	-
Аг	-	0.002	0.100
Пб	0.080	0.010	0.060

*Применљиво на (0,20–0,50) теж.% Сб; иначе до 0,12 теж.%.
**Цу, Ау, Цд, Зн, Ал нечистоће не смеју да пређу 0,30% (топло на 250 степени)

Импурити Елемент	Јапан ЈИС-З-3282-1972 А класа (теж.%)	Јапан ЈИС-З-3282-1972 Б класа (теж.%)	УС МИЛ (теж.%)	Кина ИБ-568 (теж.%)
Сб	<1.0	<0.30	<10	0.2 ~ 0.5
Цу	<0.08	<0.05	<0.03	<0.08
Би	<0.05	<0.05	0.25	0.1
Зн	<0.005	<0.005	<0.005	0.002
Фе	0.35	<0.03	<0.02	0.02
Ал	<0.005	<0.005	<0.005	0.005
Ас	<0.03	<0.03	<0.03	0.05

2) Утицај металних нечистоћа на физичка својства калај-оловног лема

Количине других метала у траговима су често присутне у лему као нечистоће. Неке нечистоће су безопасне, док друге, чак и у малим количинама, могу имати различите штетне ефекте на процес лемљења и перформансе лемног споја. Уопштено говорећи, ефекат нечистоћа у лему зависи од чврсте растворљивости додатог металног елемента у калај или оловној фази. Ако се формирају интерметална једињења, ефекат зависи и од формирања ових интерметалних једињења. Формирање чврстих раствора повећава отпорност (нпр. додавањем бизмута и мангана), док формирање интерметалних једињења смањује отпор лема (нпр. додавањем бакра).

3) Утицај нечистоћа на влажење
Нечистоће као што су цинк и алуминијум су штетне нечистоће. Чак и у садржају од 0,001% могу погоршати изглед лемних спојева и значајно утицати на влажење и флуидност, отежавајући таласно лемљење. Металне нечистоће које директно утичу на лемљење укључују бакар, злато, цинк и алуминијум. Ове нечистоће могу изазвати ерозију основног метала када су уроњене у талас лемљења, што доводи до оштећења лемљења као што су „премошћивање“ и „шиљање“.

Металне нечистоће у траговима уграђене у калај{0}}оловни лем ће променити површинску енергију резултујуће легуре, чиме ће утицати на њене карактеристике влажења, као што је приказано на слици 2.22. Код таласног лемљења, утицај нечистоћа на квашење је од посебног значаја за обезбеђивање ефективних резултата таласног лемљења.

Штавише, присуство остатака калај{0}}оловног оксида, гасова и не-неметалних инклузија у лему такође значајно утиче на перформансе лема, што се често занемарује. Вакум-истопљени лем направљен од вакуум-истопљеног калаја и олова показује најбоља својства дифузије.

4) Утицај метала нечистоћа на перформансе лемљења
Главне компоненте оловног лема које се користе у таласном лемљењу су калај и олово. Поред тога, садржи елементе у траговима, који се сматрају нечистоћама. Утицај метала главне нечистоће који се среће код таласног лемљења на перформансе лемљења приказан је у табели 2.15.

Импурити Елемент	Мецханицал Пропертиес	Влажење/лемљивост	Промене температуре топљења	Други ефекти
Олово (Пб)	Затезна чврстоћа се повећава, дуктилност постаје крхка	Висока квашење, смањена течност	Ужи опсег топљења	Повећан електрични отпор
бизмут (Би)	Постаје крхка	Смањена флуидност и влажење; склон премошћивању и шиљцима	Нижа тачка топљења	Пукотине током термичког циклуса, губитак сјаја
цинк (Зн)	Снага се повећава	Тешко за руковање	Виша тачка топљења	Порозна површина, крупна зрна, губитак сјаја
гвожђе (Фе)	Смањена снага везивања	Смањена флуидност	Виша тачка топљења	Магнетна својства
алуминијум (Ал)	Крхак и тврд	Изузетно ниска течност; у неким случајевима, без влажења	Формира мехурасте или игличасте{0}}попут кристала, грубе површине	Лако оксидира, корозивно, губи сјај
фосфор (П)	Мале количине повећавају течност	-	-	Тамна боја
кадмијум (Цд)	Постаје крхка	Слабо влажење, смањена течност	Шири опсег топљења	Порозни, бели изглед
арсен (ас)	Крхак и тврд	Повећана вискозност; склон премошћивању и шиљцима	Виша тачка топљења	Формира гранулисана или ниско{0}}топљива једињења
антимон (Сб)	Постаје крхка	Смањене перформансе лемљења	Виша тачка топљења	Формира мехурасте кристале
Сребро (Аг)	Преко 5% има тенденцију да производи гас	Захтева активни флукс	Виша тачка топљења	Повећана отпорност на топлоту
злато (Ау)	Постаје крхка, смањена механичка чврстоћа	Губитак сјаја	-	Бели изглед