Soldeerdrama loodvrije soldeer

Als ik met een TCP stift #7 (370°C) probeer loodvrij te solderen dan gaat dat nog net, maar eigenlijk is het te koud. (vloeien kost veel moeite)
Pas met een #8 stift (425°C) vloeit het zoals het hoort...

Ik gebruik tegenwoordig loodvrij soldeer van Stannol, ordernummer SN955HF32/0.7/0.5 bij TME. Daarvoor gebruikte ik soldeer van Multicore / Loctite Farnell nr. 1115462 maar die is wel erg duur geworden.

Het Stannol soldeer geeft wel meer rook en ruikt feller, maar fluxresten op printen gaan er makkelijker af met IPA, vergeleken met de Multicore.

Qua temperatuur zit ik rond de 350 tot 370 graden met een JBC soldeerstation (met beitelpuntje van +/- 2 mm). Bij mijn vroegere Weller stations zonder actieve punt zat ik rond de 400 a 420 graden. Anders ging het solderen echt niet vlot.

Ik zou zeker geen Chinees spul gebruiken. Ten eerste weet je niet of het echt loodvrij is en dikwijls is de kwaliteit belabberd. Als het voor je hobby is, kom je lang toe met een rolletje van een halve kilo, ik zou dus niet op de eurocent kijken.

Op 30 augustus 2020 14:28:35 schreef Jeronimooo:
[...]
Waarom denk je dat de elektronica van tegenwoordig zo'n korte levensduur heeft en dat luchtvaart en medisch nog steeds lood MOETEN gebruiken.

Hardnekkig hoor, zo'n mythe.
https://www.thalesgroup.com/en/markets/market-specific-solutions/micro…
https://www.matrox.com/graphics/en/press/releases/2006/special/atc_con…

Natuurlijk is er een periode geweest waarin men zei 'laten we voor kritische toepassingen even kijken of dat spul wel goed genoeg is'.
Nu (of sinds 2006, in die tweede link) weten ze dat het werkt, zolang ze maar niet de goedkoopste Chinese hobbyshit gebruiken.

Leuk, je eerste linkje verwijst naar niet kritische medisch apparatuur en je tweede naar ATC apparatuur die op de grond blijft.
Maar goed, ik geloof je.
Het geval wil wel dat de meeste elektronica van tegenwoordig met chinees hobbyspul wordt gemaakt.

Medische apparatuur viel ook onder die vrijstelling, ook niet-kritische. Verder weet ik er ook weinig van.

Maar ehm, ik weet toch wel vrij zeker dat Thales geen Chinese hobbykwaliteit soldeer gebruikt.

Op 30 augustus 2020 15:26:35 schreef Jeronimooo:
Leuk, je eerste linkje verwijst naar niet kritische medisch apparatuur en je tweede naar ATC apparatuur die op de grond blijft.

Het waren de bovenste links in Google.
Maar het zou natuurlijk ook weer gek zijn om te zeggen: ok, de radio van het vliegtuig mag niet uitvallen tijdens de landingsmanoevre, maar de radio van de verkeersleider die hem binnenpraat wel, want die staat op de grond en is dus niet kritisch.

Aan de andere kant, Northrop-Grumman heeft besloten voor sommige apparatuur dan weer niét aan alle RoHS te kunnen/willen voldoen. Er wordt dus nog steeds nagedacht.
Ik wilde alleen maar zeggen: een algemeen verbod op loodvrij voor bepaalde toepassingen bestaat dus niet.

Ik maak zelf vloeibare flux door een stukje hars op te lossen in propanol-2 = IPA. Ik doe dat in een nagellakflesje, handig met kwastje aanbrengen. Werkt als een speer.

Op 30 augustus 2020 14:37:25 schreef McAwesome:
[...]

Het Stannol soldeer geeft wel meer rook en ruikt feller, maar fluxresten op printen gaan er makkelijker af met IPA, vergeleken met de Multicore.
[...]

De Stannol die ik heb is precies een zwembad na het solderen. Heb ik niet met de Kester.

Op 30 augustus 2020 16:09:34 schreef Frederick E. Terman:
[...]Het waren de bovenste links in Google.
Maar het zou natuurlijk ook weer gek zijn om te zeggen: ok, de radio van het vliegtuig mag niet uitvallen tijdens de landingsmanoevre, maar de radio van de verkeersleider die hem binnenpraat wel, want die staat op de grond en is dus niet kritisch. [...]

De radio op de grond krijgt het waarschijnlijk mechanisch minder te verduren dan hetzelfde toestel in het vliegtuig. Ik kan me best voorstellen dat er tijdens het landen best wat schokken doorsijpelen tot in de apparaten.

Hi,

Ik heb even wat bij elkaar op een foto gezet, wat hier standaard is betreffende solderwerk.
Dit is zeker niet volledig wat ik hieronder schrijf, maar voor mij de belangrijke punten.

Mijn Soldeerbout is een JBC, maar Weller, Hakko en noem maar op, kan je ook goed solderen, kies als mogelijk een geregelde soldeerbout, de Weller Magnastat kies dan de punten met het nummer-7.
Het grootste deel van mijn werkzame leven heb ik met Weller gesoldeerd, maar al een jaar of vijf geef ik de voorkeur aan JBC en een 160-Watt bout.

Foto omschrijving
Linksonder liggen de vier stiften die ik gebruik met de JBC bout.
De linker twee zijn de meest gebruikte, dat is als eerste de 3mm beitel punt en de gene er naast heeft een klein holletje.
Speciaal bedoeld voor SMD werk zoals IC voetjes, maar ook bij wat ander solderwerk handig gebleken.
Dan een beitelpunt van 5mm voor het wat groffere werk zoals grote onderdelen op printen met veel koper oppervlak of het solderen van kastjes.
En als laatste een hele kleine ronde punt. iedereen die daar standaard mee soldeerd verdiend 20 stokslagen!
Deze kleine ronde punt wordt gebruikt voor kleine SMD behuizingen of connectoren waar weinig ruimte om goed te solderen, beschikbaar is.

Punt bescherming
De punten zien er een beetje mat uit, dat komt omdat ik de punt goed wou laten zien en schoongemaakt heb voor ik de foto maakte.
DOE DIT NIET ZOALS IK HIER HEB GEDAAN, maar maak wel je punt goed schoon, doe er een nieuw laagje soldeer op en zet daarna je bout uit.
Dat laagje solder beschermd dan je punt.
Dikke zwarte randen aan je soldeerpunt... wat heb je niet begrepen van goed schoonmaken!

Kwaliteits spul
Dan staat er een rol soldeer van Loctite C511, ik produceer niet voor klanten dus alles wat ik doe kan ik met loodhoudend soldeer doen.
Dit is het beste loodhoudend soldeer dat ik heb kunnen vinden de Loctite C511 en is bij Farnell en RS te koop.
Ook heb ik EDSYN geprobeerd, duur rolletje en het was een zeer grote teleurstelling!
Nog een merkt waar ik tevreden over was, maar tegenwoordig slecht te verkrijgen is, is het merk M.B.O. uit Dijon France.

De-soldeerwerkt
Ook belangrijk zijn de twee andere rolletjes en dat is desoldeer litze, beide zijn van het merk CHEM-Wik.
De bovenste is echt een oud rolletje, denk 25 jaar oud en de andere heb ik vorig jaar gekocht.
Deze "de-solder litze" had ik ook van nog meer merken, een deel bij een Nederlandse leverancier aangeschaft en wat uit China laten komen.
Gisteren zes rolletjes, ook de nieuwe, in het ronde archief gedonderd, het was gewoon troep.
Heb je met CHEM-Wik gewerkt dan wil je geen ander, het zuigt als schele truus!

Soldeer opmerkingen
Heb niet zoveel ervaring met loodvrij soldeer, dus daar ga ik nu dus niets over zeggen, maar loodhouden solderen doe ik al bijna 60 jaar.
Je soldeerbout temperatuur hou je in principe zo laag mogelijk, zodat je punt niet te snel verbrand, en je de onderdelen niet te heet stookt.
De temperatuur die je gebruikt hangt van je soldeerbout af, hoeveel vermogen je ter beschikking hebt en hoe groot is de thermische massa is die je gaat solderen.
En er zijn nog meer variabelen, dat laat ik nu even zitten, anders wordt dit stukje zo lang.

Soldeer temperatuur
Een geregelde soldeerbout zal je tussen de 320 en 350 graden gemiddeld gebruiken om vlot te kunnen solderen.
De tijd voor een goede soldering mag gemiddeld niet langer duren dan 2 seconde en ja daar zijn natuurlijk uitzonderingen op, Ik ga ze niet allemaal noemen.
Ga je kastjes solderen, 380 a 400 graden, vergeet daarna niet je temperatuur weer omlaag te draaien!

Tip-1
MEN GAAT NIET ZONDER WAT EXTRA SOLDEER met de soldeerbout aan een verbinding zitten wroeten!
Je hebt vloeimiddel nodig, daarom is dat extra soldeer of wat flux nodig voor kleine correcties.

Tip-2
Je kan beter wat te dun soldeer gebruiken dan te dik, mijn standaard soldeer is 0,7mm maar 0,5mm is wat mij betreft ook goed voor het normale werk.
Voor SMD heb ik hier een rol 0,4 en 0,5mm, dat is omdat als je soldeer verhit, er altijd een minimale hoeveelheid soldeer smelt.
Dus bij te dik soldeer, smelt er te veel soldeer voor de meeste SMD toepassingen als je 0,5mm of dikker gebruikt.

Dan nu de foto!

Ik hoop dat dit een beetje helpt ook al is het niet volledig,

Groet,
Bram

Op 30 augustus 2020 17:43:29 schreef blackdog:
Je soldeerboud temperatuur hou je in principe zo laag mogelijk zodat je punt niet te snel verbrand, en je de onderdelen niet te heet stookt.

Hier wil ik toch wel een opmerking bij plaatsen. Voor een goede hechting moet het werkstuk minstens de smelttemperatuur van het soldeertin bereiken. Om de soldeertijd kort te houden moet dit zo snel mogelijk gebeuren. Je moet de temperatuur van de bout daarom ook niet te laag zetten anders duurt het veel te lang voordat het werkstuk op temperatuur is. Bedenk dat de temperatuur van de boutpunt direct in elkaar stort zodra je hem tegen het werkstuk houdt, dus je moet altijd wat reserve hebben.
En waardoor zou de punt verbranden? Ik heb daar nooit problemen mee.

Hi KlaasZ,

Je zal naar het totaal van mijn verhaal moeten kijken, voor normaal werk tussen de 320 en 350 graden geef ik aan.
Dus je gaat geen 350°C instelen als 320°C voldoende is voor snel en goed solderen.

Hoe heter je punt des te meer vreet de hars je punt aan ook van die mooie stiften die er in mijn JBC bout zitten.
En nog meer bij de Weller punten, met Hakko materiaal en anderen heb ik te weinig ervaring, en Ersa heb ik ook nog mee gewerkt, maar dat is al zo lang terug.

Mijn bout is in rust rond de 220°C en voor ik mijn punt op het werk zet is hij op de temperatuur die ik heb ingesteld.
Ook heeft mijn bout dus een vermogen van 160-Watt, heb ik allemaal aangegeven.

Ik kan nog wel wat zaken opnoemen, maar gaf al aan dat het niet een volledige soldeer curses is wat ik net geschreven heb.

Groet,
Bram

Op 30 augustus 2020 19:24:47 schreef blackdog:
Hoe heter je punt des te meer vreet de hars je punt aan ook van die mooie stiften die er in mijn JBC bout zitten.

Bij z.g. longlife punten zit er een dun ijzerlaagje over het koper. En dat wordt niet aangevreten.
Bij een gewone punt is het volgens mij ook niet de hars die de punt aanvreet, maar het koper van de punt lost op in het gesmolten tin.
Zelf heb ik nu een bout waarvan de punten niet van koper zijn maar van messing. Ik heb een punt in een beter geschikte vorm gevijld waarbij het messing bloot kwam te liggen. Ik had verwacht dat de punt daardoor rap zou worden aangevreten maar tot mijn verrassing gebeurt dat niet.

Op 30 augustus 2020 19:14:25 schreef KlaasZ:
[...]Voor een goede hechting moet het werkstuk minstens de smelttemperatuur van het soldeertin bereiken. Om de soldeertijd kort te houden moet dit zo snel mogelijk gebeuren. Je moet de temperatuur van de bout daarom ook niet te laag zetten.

Het lijkt wat tegenstrijdig, maar met een hogere soldeerbouttemperatuur warmen je componenten en print minder op dan bij een lagere temperatuur. Je kan dan snel en vlot solderen, bij lagere temperatuur moet je het werkstuk langer heet stoken met de bout waardoor er meer warmteoverdracht is naar de print en de behuizing van de component.
Gemiddeld doe ik één tot twee seconden over een soldeerverbinding. Ik soldeer veel en beroepsmatig, het moet dus wat vooruit gaan...

Je moet wel opletten met LED's en keramische MLCC SMD condensatoren. LED's zijn erg gevoelig voor te hoge temperatuur en bij de MLCC's moet je oppassen voor thermische schokken welke interne breuken kunnen veroorzaken in het keramisch materiaal. Bij reflowsolderen speelt dit niet omdat dan de component langzaam opwarmt en afkoelt.

Op 30 augustus 2020 19:44:24 schreef KlaasZ:
...Bij z.g. longlife punten zit er een dun ijzerlaagje over het koper. En dat wordt niet aangevreten.

Die Fe-laag zorgt ervoor dat het koper eronder niet oplost in tin. Maar, ook die punten worden zwart en dof, en meer als ze op hoge temperatuur staan. Daarom gaan die mooie JBC stations naar een lage temp als ze niet gebruikt zijn, en snel weer naar bedrijfstemp. als je ze uit de houder pakt. Da's niet om energie te besparen.

Op 30 augustus 2020 14:28:35 schreef Jeronimooo:
Waarom denk je dat de elektronica van tegenwoordig zo'n korte levensduur heeft en dat luchtvaart en medisch nog steeds lood MOETEN gebruiken.

Ze moeten niets, ze mogen. En vaak willen ze niet, omdat loodhoudend soldeer soms juist slechter is voor de betrouwbaarheid.

Bijvoorbeeld als je BGA's gebruikt die af-fabriek loodvrij zijn. Vroeger waren er nog wel eens opties om hetzelfde device in een loodhoudende verpakking te krijgen, maar nu is er geen fabrikant meer die die moeite neemt.

Als je die (loodvrije) soldeert in een loodhoudend proces krijg je problemen: De temperatuur is te laag om de bal goed te smelten, waardoor je slecht contact krijgt.
Hogere temperatuur is weer niet goed voor je soldeer.

Er zijn processen met aangepast loodhoudend soldeer, maar hoe goed zijn die getest?

En ja, die tin-whiskers.... Japan soldeert consumentenspul al sinds de jaren 90 loodvrij, maar alle foto's van tin-whiskers zijn spullen uit de jaren 50. Tin whiskers bestaan, maar zijn geen probleem met modern loodvrij soldeer.

Sinds de jaren '90 die rond 2006 begonnen? Er werd ongetwijfeld wel wat gepionierd voor die tijd, maar dat kun je niet als algemene uitspraak gebruiken.

Overigens waren er zeker in het begin volgens mij wel whiskers.

Later waren het vooral BGA's die los gaan zitten na een aantal cycles. Genoeg bewijs daarvoor in de televisiesectie van het forum.

Op 31 augustus 2020 11:59:46 schreef maartenbakker:
Sinds de jaren '90 die rond 2006 begonnen? Er werd ongetwijfeld wel wat gepionierd voor die tijd, maar dat kun je niet als algemene uitspraak gebruiken.

Maarten,ter info, bij sommige bedrijven was het loodvrij solderen/produceren (bvb verf..) er al veel sneller dan opgelegd door ROHS.(2006).

Bij Panasonic bvb waren alle nieuw geïntroduceerde producten vanaf 1997 loodvrij, en niet enkel in het soldeer. Enkel zeer complexe producten met een ouder ontwerp bleven met lood omdat het ondoenbaar duur was dit proces aan te passen in functie van de geproduceerde aantallen (bvb: HDD5 recorders ).

Maar BGA's zijn pas echt gemeengoed geworden in consumentenapparatuur in het loodvrije tijdperk. Waren ze níet losgekomen, als ze met loodhoudend soldeer gesoldeerd waren?

Zelf soldeer ik loodhoudend omdat ik veel in erg oude apparatuur soldeer. De paar volledig-zelfbouwklusjes doe ik daar dan ook maar mee. Heb nog genoeg loodhoudend liggen voor +- 20 jaar, omdat ik een paar keer een gelukje heb gehad en een kiloklos voor 10 a 15 euro kon krijgen. Heb nu nog 2kg A-merk soldeer en 250g loodhoudend chinees soldeer liggen. Verschil in kwaliteit is merkbaar maar loodhoudend china spul is best goed te doen.

Later waren het vooral BGA's die los gaan zitten na een aantal cycles. Genoeg bewijs daarvoor in de televisiesectie van het forum.

En de "Gamers" (XBox 360 soms ook Playstation)

Op 31 augustus 2020 12:25:10 schreef Ledlover:
Maar BGA's zijn pas echt gemeengoed geworden in consumentenapparatuur in het loodvrije tijdperk. Waren ze níet losgekomen, als ze met loodhoudend soldeer gesoldeerd waren?

Dat zou betekenen dat er andere constructiefouten gemaakt zijn. Kan natuurlijk, maar zo massaal?

Bij gebrek aan bewijs uit het verleden zullen we het met bewijs uit de toekomst moeten doen. Zijn er reballers die statistieken bijhouden of duurtesten doen?

Op 31 augustus 2020 11:59:46 schreef maartenbakker:
Sinds de jaren '90 die rond 2006 begonnen?

Ik schreef dat Japan begon met loodvrij. Dat heeft natuurlijk niets met RoHS te maken, want dat is een europese regel.

Die overigens als ruim voor 2006 ingevoerd werd (ik dacht 2001), zodat de industrie tijd had om om te schakelen voor de 2006-deadline...

Later waren het vooral BGA's die los gaan zitten na een aantal cycles.

Geen enkele package-fabrikant claimt dat zijn BGA's geschikt zijn voor meer dan twee (top en bottom) ritjes door de reflow-straat.

Reballen en dergelijke activiteiten zijn leuk voor specials en dergelijke, maar niet voor betrouwbaarheid. Daarvoor is maar een optie en dat is in een keer goed. En dat gaat wel eens mis, vooral in het consumenten-segment, waar gewerkt wordt volgens een keer instellen en controleren, en dan een miljoen stuks draaien.

Op 31 augustus 2020 11:59:46 schreef maartenbakker:Genoeg bewijs daarvoor in de televisiesectie van het forum.

Ik heb vroeger nog als systeembeheerder gewerkt en het is me altijd bijgebleven dat ik na 2006 enorm veel defecte moederborden heb gehad. Het was zelfs zo erg dat ik een rek met reservemoederborden had om deze bij uitval snel te kunnen wisselen. Gemiddeld ging er elke maand toch wel ergens een computer kapot. De top-3 aan defecten was toen: moederbord (75%) - voeding (15%) - harde schijf (10%).

Ik vermoed dat die moederbordproblemen deels de beruchte nVidia flipchips waren met intern slechte aanhechtingen. Wel heb ik op een gegeven moment, mogelijk rond die tijd, Asus vaarwel gezegd vanwege opvallende uitval. Dat zou dan eerder fabrikantafhankelijk zijn dan algemeen, of had jij fouten verdeeld over meerdere merken moederborden en chipsets?

Op 31 augustus 2020 13:36:30 schreef blurp:
[...]

Geen enkele package-fabrikant claimt dat zijn BGA's geschikt zijn voor meer dan twee (top en bottom) ritjes door de reflow-straat.

Reballen en dergelijke activiteiten zijn leuk voor specials en dergelijke, maar niet voor betrouwbaarheid. Daarvoor is maar een optie en dat is in een keer goed. En dat gaat wel eens mis, vooral in het consumenten-segment, waar gewerkt wordt volgens een keer instellen en controleren, en dan een miljoen stuks draaien.

Met cycles bedoel ik uitzet-krimp-cycles die optreden bij normaal gebruik.

Reballen is voor zover ik weet behoorlijk betrouwbaar, het probleem zit hem in 'en dergelijke activiteiten' zoals rehotten en reflowen.

Op 31 augustus 2020 13:36:30 schreef blurp:
[...]

Ik schreef dat Japan begon met loodvrij. Dat heeft natuurlijk niets met RoHS te maken, want dat is een europese regel.

Ik begreep uit jouw uitspraak dat alles uit Japan vanaf dat moment loodvrij was. Dat heb ik dus verkeerd geïnterpreteerd. Ik weet alleen maar dat er op een gegeven moment op sommige printplaten van sommige fabrikanten LF stond. Naar mijn idee niet vóór 2000, maar daar kan ik naastzitten. Het kan natuurlijk ook dat ik veel in Europa geassembleerd Japans spul heb gezien en dat dat achterliep wat dat betreft.

Op 31 augustus 2020 16:50:42 schreef maartenbakker:
Wel heb ik op een gegeven moment, mogelijk rond die tijd, Asus vaarwel gezegd vanwege opvallende uitval. Dat zou dan eerder fabrikantafhankelijk zijn dan algemeen, of had jij fouten verdeeld over meerdere merken moederborden en chipsets?

Ik had inderdaad vooral problemen met Asus en Asrock. Vreemd genoeg niet met Asus Workstation moederborden die een stuk duurder waren. Ook met Hewlett-Packard computers/laptops waren er al eens problemen maar minder.

Ik had soms de gekste fouten, van rare BIOS foutmeldingen, soms zelfs met wartaal tot bijvoorbeeld problemen met de on-board ethernet controller. De Windows driver liep dan vast op dat hardwareprobleem met een BSOD tot gevolg. Dikwijls waren de borden ook gewoon compleet dood...

Blij dat ik niet de enige ben, ik word nog wel eens raar aangekeken als ik zeg dat ik toen van asus ben afgestapt vanwege betrouwbaarheidsproblemen, waaronder de enige laptop die ik ooit gloednieuw had aangeschaft (Asus moederbord, nVidia chipset, Windows Vista OS - driewerf ellende).

Mogelijk dat de workstationboards uit een andere fabriek kwamen of met een ander procedé werden gesoldeerd.

[Bericht gewijzigd door maartenbakker op maandag 31 augustus 2020 18:49:05 (21%)