Ich habe mal einen Artikel gelesen über ein "neues Problem" bei Platinen. Nach einiger Zeit sollen aus dem Lot Fäden "wachsen". Sah aus wie ein Topfkratzer in Miniaturformat. Irgendwann kommt es dann zu Kurzschlüssen. Das Phänomen wurde auf Lötzinn ohne Blei geschoben. Genaues wusste man angeblich noch nicht. Wie ist denn der Stand heute? Vorausgesetzt, jemand weiß, was ich meine. Bei Google habe ich gerade nichts gefunden. Ich weiß aber, dass ich damals viele Treffer hatte. Ich weiß aber auch nicht mehr, nach was ich suchen soll.
Roth schrieb: > Genaues wusste man angeblich noch nicht. Dieses Problem ist schon seit Jahrzehnten bekannt, wurde aber um 2005 herum im Rahmen der Bleifreieinführung wieder aufgewärmt. Dieses Nadelwachstum ist aber auch aus anderen Bereich bekannt, z.B. Zinknadeln, die auf verzinkten Oberflächen wachsen. Es gab Hersteller von "doppelten Böden" für Rechenzentren, die dies nicht beachteten, was zu haufenweise Ausfällen irgendwelcher Server führte.
Arno K. schrieb: > Jo..du meinst wohl "tin whiskers" > Hilft das? Jepp, danke :-) Genau das meine ich. Was ist denn daraus geworden? WIE wurde Abhilfe geschaffen und wodurch entsteht der Effekt nun tatsächlich?
Hallo Roth. Roth schrieb: > Ich habe mal einen Artikel gelesen über ein "neues Problem" bei > Platinen. Nach einiger Zeit sollen aus dem Lot Fäden "wachsen". Sah aus > wie ein Topfkratzer in Miniaturformat. Irgendwann kommt es dann zu > Kurzschlüssen. Das Phänomen wurde auf Lötzinn ohne Blei geschoben. > Genaues wusste man angeblich noch nicht. Thin Whiskers. Ist ein Exotenproblem. > Wie ist denn der Stand heute? Vorausgesetzt, jemand weiß, was ich meine. > Bei Google habe ich gerade nichts gefunden. Ich weiß aber, dass ich > damals viele Treffer hatte. Ich weiß aber auch nicht mehr, nach was ich > suchen soll. Das Problem mit den Whiskers besteht weiter. Ist aber in der üblichen Elektronik fast nicht relevant, weil es nur Lötverbindungen oder überhaupt Verzinnte oder Teile aus Zinn betrifft, die aus sehr reinem Zinn sind. Sobald eine Legierung Zinn mit irgendwas besteht, ist das Problem weg. Es gibt aber mehr Probleme mit Bleifrei, die je nach Fall mehr oder weniger schwerwiegend sind. Bleifrei benetzt schlechter und steigt schlechter durch Spalte. Das bedeutet mehr Vorarbeit beim reinigen der Lötstellen und größere Genauigkeit erforderlich. Bleifrei benötigt was um 30°C höhere Löttemperatur als Bleihaltig. Dadurch gelangt man beim Löten oberhalb eines Punktes, wo die Haftung eines Lötpads auf der Platine durch das Löten irreversibel verschlechtert wird. Und zwar bei jedem Lötvorgang erneut. Das ist sehr unangenehm bei Prototypen, an denen viel herumgelötet wird. Darum wird dort auch heute noch sehr viel bleihaltig gelötet. Durch die höhere Löttemperatur und das fehlende Blei verzundern Lötspitzen schneller und lassen sich dann auch noch schlechter reinigen. Durch die höhere Löttemperatur bestehen verstärkt Probleme beim verlöten temperaturempfindlicher Bauteile. Z.b. keramische Kondensatoren mit X7R Dielektrikum wegen mechanischer Verspannungen. Die Duktilität von bleifreiem Löt ist schlechter. Daraus resultieren ebenfalls Probleme bei mechanischen Verspannungen. Die Temperaturwechselfestigkeit von bleifreien Loten ist schlechter als die von bleihaltigen. Es gibt zwar immer eine Legierung, die ein spezielles Problem löst, aber dafür wird dann an anderer Stelle etwas schlimmer. Ein weiteres Problem ist, dass die meisten bleifreien lote nach Erkalten mattgrau sind, ähnlich wie eine "kalte Lötstelle" bei bleihaltigem Lot. Eine optische Sichtkontrolle in der Produktion ist damit aber fast unmöglich. Darum hat man eine Legierung eingeführt, die auch nach Erkalten noch etwas glänzt. Die glänzt aber fast immer, auch bei schlechten Lötstellen. Eine Sichtkontrolle ist dadurch auch nicht zuverlässiger geworden, aber die Kunden sind zufriedener, weil sie die blanken Lötstellen halt noch als "gut" von früher kennen. Dafür benetzt das Zeug dann wiederum schlecht...... Die ternären Zinnlegierungen hat man wohl auf der Suche nach einem guten Ersatzlot alle durch, und ist jetzt bei den quaternären.....seit ca. 10 Jahren ohne Erfolg. Natürlich versprechen einem die Verkaufsfritzen das blaue vom Himmel...... Für sicherheitskritische Anwendungen wird darum auch heute noch oft bleihaltig vorgeschrieben. Insbesondere venn es um den Einsatz in weiten Temperaturbereichen geht. Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic http://www.l02.de
Dankeschön für die wirklich tollen Hinweise. Ich wußte schon nicht mehr, ob ich das wirklich gelesen habe, oder nur geträumt. Bei Google habe ich, ohne den Begriff zu kennen, NULL gefunden... Ich habe vor kurzem Lötzinn bestellt, bleihaltiges... Aber ich löte auch nicht viel.
Hallo Roth. Roth schrieb: > Ich wußte schon nicht mehr, > ob ich das wirklich gelesen habe, oder nur geträumt. Bei Google habe > ich, ohne den Begriff zu kennen, NULL gefunden... Das mit den "Thin whiskers" war halt mal ein Hype. vermutlich aus rhetorischen Gründen, weil zwar, in den Situationen, ein sehr ernsthaftes Problem, das auch nachvollziehbar war, aber auch ein exotisches, was kaum jemanden betraf. > Ich habe vor kurzem Lötzinn bestellt, bleihaltiges... Aber ich löte auch > nicht viel. Ich löte auf der Arbeit bleifrei. Mittlerweile habe ich mich auch an die Handhabung gewöhnt, aber privat meide ich das. Vor allem, wenn es um problematische Stellen geht. Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic http://www.l02.de
Bernd W. schrieb: > Es gibt aber mehr Probleme mit Bleifrei, Bleifrei hat aber auch Vorteile, die werden von den ewigen Nörglern gerne verschwiegen: Hält höheren Bauteiltemperaturen stand, wiegt weniger und Silberlote leiten besser (und vermutlich noch einige mehr, die mir jetzt nicht einfallen).
Bernd W. schrieb: > Darum wird dort auch heute noch sehr viel bleihaltig gelötet. Gefühlt vermutlich mehr als tatsächlich. ;-) Die Liste der genehmigten Ausnahmen wird allmählich kleiner, viele der anfänglichen Probleme sind zumindest in der Serie mittlerweile im Griff. Handlöten ist zwar damit etwas anspruchsvoller, aber wir haben auch schon Lötanfänger damit hantieren lassen, geht durchaus. Roth schrieb: > WIE wurde Abhilfe geschaffen Dort, wo es wirklich drauf ankommt, behilft man sich wohl mit Überzügen (Schutzlack oder sowas). Kannst du aber im Internet nachlesen.
Jörg W. schrieb: > Dort, wo es wirklich drauf ankommt, behilft man sich wohl mit Überzügen > (Schutzlack oder sowas). Kannst du aber im Internet nachlesen. Also die Fäden wachsen immer noch, oder was haben die Überzügen auszusagen? Was ist denn nun der Grund? Das fehlende Blei? Und wieso kann tote Materie überhaupt "Fäden" wachsen lassen? Für mich ist das fast ein Mysterium ...
Roth schrieb: > Also die Fäden wachsen immer noch, oder was haben die Überzügen > auszusagen? Lies doch selbst nach, das Stichwort hast du doch nun … Was der Grund ist, weiß wohl nach wie vor niemand genau. Man weiß aber, dass es nur bei (fast) reinem Zinn passiert (es genügt auch eine galvanische Verzinnung der Pins, tin whiskers gab es daher schon vor der Erfindung des bleifreien Lötens). Ich glaube mich zu erinnern, dass thermischer Stress (Temperaturwechsel) das begünstigt, und alles Mögliche stört es, eben Anwesenheit von Blei oder irgendein Lack drüber. > Und wieso kann tote > Materie überhaupt "Fäden" wachsen lassen? Weil es bei Temperaturen jenseits des absoluten Nullpunkts immer irgendwelche Molekularbewegung gibt, die auch Kristalle umschichten kann.
Roth schrieb: > Und wieso kann tote > Materie überhaupt "Fäden" wachsen lassen? Für mich ist das fast ein > Mysterium ... Na dann setz Dich mal vor Deinen Salzstreuer und sinniere ein wenig über dieses Mysterium nach.
Jörg W. schrieb: > Weil es bei Temperaturen jenseits des absoluten Nullpunkts immer > irgendwelche Molekularbewegung gibt, die auch Kristalle umschichten > kann. Von Salzen kenne ich das (z.B. Salpeter-Ausblühungen). Dazu ist aber zwingen notwendig Wasser erforderlich. Das ist bei tin whiskers nicht so, und das irritiert mich doch sehr.
MaWin schrieb: > Bleifrei hat aber auch Vorteile, die werden von den ewigen Nörglern > gerne verschwiegen ... Das wiegt aber den folgenden Nachteil nicht auf: "In sicherheitskritischen Anwendungen der Elektronik [...] werden wegen der mangelnden Langzeitstabilität weiterhin bleihaltige Lote verwendet"... https://de.wikipedia.org/wiki/Whisker_(Kristallographie)#Folgen_der_Whiskerbildung Bernd W. schrieb: > weil es nur Lötverbindungen oder überhaupt Verzinnte oder Teile aus > Zinn betrifft, die aus sehr reinem Zinn sind. Das liest sich aber hier genau anders rum: "Weiterhin muss bei der Whiskerbildung bei einer Lotlegierung der Zinnanteil betrachtet werden. Wenn der Zinnanteil der Legierung kleiner als 70 Prozent ist, tritt der Effekt des Whiskerwachstums nicht auf." https://de.wikipedia.org/wiki/Whisker_(Kristallographie)#Whiskerwachstum Roth schrieb: > Und wieso kann tote Materie überhaupt "Fäden" wachsen lassen? > Für mich ist das fast ein Mysterium ... Dann schau mal hier: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/49/Zinc_whiskers.jpg
Hallo Faulpelz. Faulpelz schrieb: > Bernd W. schrieb: >> weil es nur Lötverbindungen oder überhaupt Verzinnte oder Teile aus >> Zinn betrifft, die aus sehr reinem Zinn sind. > > Das liest sich aber hier genau anders rum: > > "Weiterhin muss bei der Whiskerbildung bei einer Lotlegierung der > Zinnanteil betrachtet werden. Wenn der Zinnanteil der Legierung kleiner > als 70 Prozent ist, tritt der Effekt des Whiskerwachstums nicht auf." > https://de.wikipedia.org/wiki/Whisker_(Kristallographie)#Whiskerwachstum Ich hatte meine Info von hier: https://nepp.nasa.gov/whisker/background/index.htm Dort ""Hair-like" Crystalline structures that May Grow from mostly pure Tin (or Zinc) Finished Surfaces." Hängt vieleicht auch an der Interpretation von "mostly pure". Es könnten auch reine Stellen in einer mehrphasigen Legierung gemeint sein. > Roth schrieb: >> Und wieso kann tote Materie überhaupt "Fäden" wachsen lassen? >> Für mich ist das fast ein Mysterium ... > > Dann schau mal hier: > https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/49/Zinc_whiskers.jpg Von https://nepp.nasa.gov/whisker/background/index.htm "Growth Mechanism(s): UNKNOWN! Diffusion Processes within finish or on Surface are likely involved, but what drives diffusion into specific grains and then launches them out from surface? fundamental Research is INCOMPLETE." Weiter unten auf der Seite steht noch etwas mehr über die vermuteten Ursachen. Zinn ist bei näherer Betrachtung schon ein komisches Zeug, auch was den Übergang von Beta zu Alpha Zinn angeht, siehe: https://de.wikipedia.org/wiki/Zinnpest Was ich schon in der Kindheit beobachtet habe, ist, dass sich Gegenstände aus relativ reinem Zinn wie Zinngeschirr mit der Zeit anfangen "von selber" zu zerbeulen und zu verbiegen. Mein damaliger Physiklehrer kannte das Phänomen auch und erklärte das mit dem Phasenübergang zwischen Alpha und Beta Zinn bei 13,2 °C. Der scheint aber eher für die Zinnpest verantwortlich zu sein. Möglicherweise spielt auch mit hinein, dass Zinn relativ weich ist. Temperaturspannungen durch ungleichmäßige Erwärmung/Abkühlung führen dann zu einer plastischen Verformung, und bei jedem mal Abkühlen und Erwärmen wird es schlimmer. Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic http://www.l02.de
Hallo Jörg. Jörg W. schrieb: >> Darum wird dort auch heute noch sehr viel bleihaltig gelötet. > > Gefühlt vermutlich mehr als tatsächlich. ;-) Die Liste der genehmigten > Ausnahmen wird allmählich kleiner, viele der anfänglichen Probleme sind > zumindest in der Serie mittlerweile im Griff. Naja. Eher hat man sich oft die Randbedingungen angeschaut, und dann halt dort Einschränkungen gemacht. Z.B. hat man sich überlegt, ob man wirklich den vollen Temperaturbereich braucht.... > Handlöten ist zwar damit > etwas anspruchsvoller, aber wir haben auch schon Lötanfänger damit > hantieren lassen, geht durchaus. Zwischen "es geht" und "es ist gut" ist aber schon ein Unterschied. >> WIE wurde Abhilfe geschaffen > > Dort, wo es wirklich drauf ankommt, behilft man sich wohl mit Überzügen > (Schutzlack oder sowas). Kannst du aber im Internet nachlesen. Ein Coating verlangsamt das Whisker-Wachstum, aber unterbindet es nicht. siehe https://nepp.nasa.gov/docuploads/95565195-0E5A-40D8-98D88425FF668F68/JayBrusseRevision2.pdf Aber ein Coating kann die Wahrscheinlichkeit verringern, das ein Whisker einen Kurzschluss macht Siehe https://nepp.nasa.gov/whisker/reference/tech_papers/2012-Panashchenko-IPC-Art-of-Metal-Whisker-Appreciation.pdf Seite 15. Aber auszuschliessen ist das trozdem nicht. Seite 93. Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic http://www.l02.de
Faulpelz schrieb: > Dann schau mal hier: > https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/49/Zinc_whiskers.jpg Das ist die Rache des GOTTES. Weil ihm die Wissenschaft ins Handwerk pfuschen will. Stichwort KI. "Ihr wollt sein wie ich? Seht her, das ist euer Werk. Das kommt dabei raus, wenn ihr Menschen glaubt, ihr könnt was" Oder anders gesagt: Lehrer: "Wie ist die Vergangenheitsform von 'Der Mensch denkt, und Gott lenkt'?" Fritzchen: "Der Mensch dachte, und Gott lachte" :-))
Bernd W. schrieb: > Zinn ist bei näherer Betrachtung schon ein komisches Zeug, auch was den > Übergang von Beta zu Alpha Zinn angeht, siehe: > https://de.wikipedia.org/wiki/Zinnpest Zinnpest :D Das kannte ich auch noch nicht. Hört sich gefühlt nach Mittelalter an. > Was ich schon in der Kindheit beobachtet habe, ist, dass sich > Gegenstände aus relativ reinem Zinn wie Zinngeschirr mit der Zeit > anfangen "von selber" zu zerbeulen und zu verbiegen. Sage ich doch, Mystik Aber auf mich hört ja immer nie jemand. > Möglicherweise spielt auch mit hinein, dass Zinn relativ weich ist. > Temperaturspannungen durch ungleichmäßige Erwärmung/Abkühlung führen > dann zu einer plastischen Verformung, und bei jedem mal Abkühlen und > Erwärmen wird es schlimmer. Nö. Das ist Magie. Der Zinn-Geist. Hatte vor gut vier Wochen auch sowas ähnliches. Völlig unerwartet, zerstörte es in nur 10 Sekunden mein Werk. Eine fertige 150A-Hochstromplatine. Was habe ich gemacht? Natürlich Nix. Nur ein Gedanke. Ich könnte meinem sehr kupferhaltige Produkt eigentlich ein Tauchbad in Seno Glanzzinn gönnen. Die Platine hats verdient, habe ich mir überlegt, so viel Arbeit... Also rein ins Glanzzinn-Bad. Erst habe ich es gar nicht gerafft. CHLOR strömte in die Küche. Gasmelder sprang an. Im Becken sprudelte es wie wild. Das kannte ich so gar nicht. Alles, was aus ZINK war (also Zink, nicht Zinn) hat sich in Windeseile in ein schwarzes chemischen Etwas verwandelt. Das waren die Rohrkabelschuhe, alle Schrauben, Muttern und das komplette Montagematerial.
Hallo Roth. Roth schrieb: > CHLOR strömte in die Küche. Gasmelder > sprang an. Im Becken sprudelte es wie wild. Das kannte ich so gar nicht. Erinnert mich an meine Kindheit. In der Küche in der Edelstahlspüle Chlorgas erzeugt. Wurde aber etwas viel. Also Fenster aufreissen, Kanarienvogel vom Haken und fliehen. Nach einer einer halben Stunde hatte die Reaktion aufgehört, und ich konnte die Küche wieder betreten.....die Edelstahlspüle hatte eine elegante schwarze Färbung angenommen. Ich habe stundenlang mit Schmirgel und Polierpaste hantiert, um zumindest wieder sowas wie einen metallischen Glanz hinzubekommen. ;O) > Alles, was aus ZINK war (also Zink, nicht Zinn) hat sich in Windeseile > in ein schwarzes chemischen Etwas verwandelt. Das waren die > Rohrkabelschuhe, alle Schrauben, Muttern und das komplette > Montagematerial. Die Rohrkabelschuhe, die ich kenne, sind fast alle aus verzinntem Kupfer. Ok, ich habe auch schon welche aus vernickeltem Eisen gesehen, aber dass war für einen Heissbetrieb. Bei Schrauben und Muttern könntest Du den Zinkanteil im Messing meinen. Montagematerial wie Führungsschienen und Haltewinkel ec. könnte natürlich aus Zinkdruckguss sein. Roth schrieb: > Das ist die Rache des GOTTES. Weil ihm die Wissenschaft ins Handwerk > pfuschen will. Stichwort KI. "Ihr wollt sein wie ich? Seht her, das ist > euer Werk. Das kommt dabei raus, wenn ihr Menschen glaubt, ihr könnt > was" Vermutlich denken wir komplett anders. Aber wenn ich Gott wäre, würde ich jeden furchtbar in den Hintern treten, der mich anbetet, statt einer wie auch immer gearteten Tätigkeit (und da würde ich dann sogar Faulenzen aktzeptieren) nachzugehen. Ich kann mich fast nicht in Leute mit religiösem Empfinden hineindenken. Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic http://www.l02.de
Bernd W. schrieb: > Die Rohrkabelschuhe, die ich kenne, sind fast alle aus verzinntem > Kupfer. Ok, ich habe auch schon welche aus vernickeltem Eisen gesehen, > aber dass war für einen Heissbetrieb. Bei Schrauben und Muttern könntest > Du den Zinkanteil im Messing meinen. Montagematerial wie > Führungsschienen und Haltewinkel ec. könnte natürlich aus Zinkdruckguss > sein. Verzinkte Schrauben waren das. Mit den Kabelschuhen hast du recht. Kupfer ist normal verZINNt. War trotzdem alles schwarz. Die Kabelschuhe habe ich abgeschliffen, Schrauben + Montagematerial gegen Neuteile getauscht. > Aber wenn ich Gott wäre, würde ich jeden furchtbar in den Hintern > treten, der mich anbetet. Ich auch. Die Narren würde ich scheuchen...sollen lieber arbeiten gehen
Bernd W. schrieb: > ... Ich habe beruflich hunderte Platinen zu je Tausenderstückzahlen im Serie zu betreuen. Die sind ALLE bleifrei. Und teils mehr als 20 Jahre als (ja, im gewerblichen Bereich kommt das vor!). Was die angeblichen Probleme angeht: Temperaturen: Mir sind 0 Fälle von vertoasteten Bauteilen bekannt. Benetzung / Lötstellen: Die Prozessstatistik sagt nein, das passt Whiskers : Mir sind 0 Fälle bekannt Ich traue mir zu, zu sagen, bleifreie Lötung ist problemlos prozessicher hinzubekommen, und die damit gelöteten Platinen sind dauerhaft sind (>20 Jahre Felderfahrung in Großstückzahlen) und qualitativ hochwertig. Blei ist für normale Elektronik unnötig, und man hat den bleifreien Prozess sicher im Griff. Ob es vor meiner Zeit Probleme gab, kann ich nicht sagen. Heute gilt: Blei nötig? Nein! Was die Sicherheitstechnik angeht: Wir haben zig SIL3-Platinen in Großserie, die sind alle bleifrei verarbeitet. Dem TÜV wurde das auch so vorgelegt, schon bei den Konzeptprüfungen. Bei der allgemeinen Qualität der bleifreien Platinen (validiert durch Langzeiterfahrungen im Feld) traue ich mir auch die Aussage zu, dass das kein Sicherheitsproblem ist. Auch für Sicherheitstechnik gilt: Blei nötig? Nein.
An bleifreien Lötstellen habe ich das auch noch nicht gesehen, aber mal länger nach einem (sporadisch auftretenden) Fehler gesucht an einer verzinnten Abdeckung eines Steckverbinders. Anbei ein selbst aufgenommenes Foto - so sehen schöne Whisker aus. Fehler war nach Auskunft des Herstellers der Abdeckung wohl ein fehlerhafter Aufbau der Verzinnung, irgend eine galvanische Zwischenschicht wurde vergessen. Ich kenne mich da nicht so aus ....
HildeK schrieb: > Anbei ein selbst aufgenommenes Foto - so sehen schöne Whisker aus. > Fehler war nach Auskunft des Herstellers der Abdeckung wohl ein > fehlerhafter Aufbau der Verzinnung, irgend eine galvanische > Zwischenschicht wurde vergessen. Ich kenne mich da nicht so aus .... Ja, Verzinnung von Bauteilen dürfte die einzige Stelle sein, wo man reines Zinn antreffen wird. Und vielleicht bei verzinnten Leiterplatten. Lötzinn ist legiert. Angeblich gibts das Problem da nicht. Bin aber kein Experte. Schönes Foto, und danke fürs hier reinstellen :-) Reines Zinn ist sowieso ein seltsames Material. Zinnpest ist sehr schräg: https://www.youtube.com/watch?v=FUoVEmHuykM Oder: https://www.youtube.com/watch?v=ITgfscq6__A
Hallo soso.... soso... schrieb: > Die sind ALLE bleifrei. Und teils mehr als 20 Jahre als > (ja, im gewerblichen Bereich kommt das vor!). Und ich kenne auch Platinen, die in den 70er, 80er Jahren in Through hole entwickelt wurden und immer noch gebaut werden, wo das Layout nicht auf bleifrei angepasst wurde. Die werden problemlos gefertigt, was Löten angeht, aber wenn ich bei einer Fehlbestückung etwas ändern muss, fängt der Ärger an..... > Was die angeblichen Probleme angeht: > Temperaturen: Mir sind 0 Fälle von vertoasteten Bauteilen bekannt. Doch, kenne ich, interessanterweise keine Halbleiter, sondern große keramische Kondensatoren mit X5R oder X7R Dielektrikum. Verbrannt kann man dabei auch schlecht sagen, sie hatten Sprünge und daraus resultierend Kapazitätsverlust oder Kurzschlüsse. Das resultierte aus zu ungleichmäßiger Erwärmung, und die möglichen zu hohen Temperaturgradienten können bei höheren Temperaturen auch höher werden. Die sich ablösenden Pads bei Prototypen, an denen öfter was geändert wird oder bei Geräten, die mehrfach Repariert werden hatte ich ja oben schon erwähnt. Insgesammt wird Dein Toleranzfeld beim Löten in der Temperatur nach unten beschnitten, was bedeutet, dass es enger wird und schwieriger zu treffen. Das bedeutet nicht, dass es unmöglich wird, etwas zu Löten. Du must aber mehr Sorgfalt und Zeit investieren. > Benetzung / Lötstellen: Die Prozessstatistik sagt nein, das passt > Whiskers : Mir sind 0 Fälle bekannt Whiskers habe ich persönlich nie (bewusst) erlebt. Aber dass könnten die Kurzschlüsse an hochomig angesteuerten Gates sein, die nach einer Überprüfung plötzlich weg sind..... > Ich traue mir zu, zu sagen, bleifreie Lötung ist problemlos prozessicher > hinzubekommen, und die damit gelöteten Platinen sind dauerhaft sind (>20 > Jahre Felderfahrung in Großstückzahlen) und qualitativ hochwertig. > Blei ist für normale Elektronik unnötig, und man hat den bleifreien > Prozess sicher im Griff. Bei meinem alten Handhelt GPS hatte ich im Winter öfter das Problem, dass Lötstellen offen wurden. Temperaturwechsel im Betrieb können zum Problem werden. Die Frage stellt sich dienstlich für mich eher nicht, weil alles doch in relativ gut klimatisierten Räumen betrieben wird. > Ob es vor meiner Zeit Probleme gab, kann ich nicht sagen. Heute gilt: > Blei nötig? Nein! Solange es Grosserien betrifft auch sicher nicht, weil das Umfeld darauf ausgelegt ist, möglist definierte und saubere Prozessumgebungen zu bieten. Aber das hinzubekommen ist bei Reparaturen im Feld wesentlich aufwändiger. > Was die Sicherheitstechnik angeht: > Wir haben zig SIL3-Platinen in Großserie, die sind alle bleifrei > verarbeitet. Dem TÜV wurde das auch so vorgelegt, schon bei den > Konzeptprüfungen. Bei der allgemeinen Qualität der bleifreien Platinen > (validiert durch Langzeiterfahrungen im Feld) traue ich mir auch die > Aussage zu, dass das kein Sicherheitsproblem ist. > > Auch für Sicherheitstechnik gilt: Blei nötig? Nein. Grundsätzlich mag das machbar sein, wenn auch schon in der Entwicklung darauf geachtet wurde. Aber es ist es halt wesentlich aufwändiger, die passenden Randbedingung bei der Fertigung einzuhalten. Alles muss besser passen, und die Oberflächen müssen gut sein und das Iemperaturprofil besser passen. Umgekehrt betrachtet bedeutet das aber, dass es mehr Komplexität und viele potentielle Fehlerquellen gibt. Viel kritischer als bei verbleit. In der Grossserie bestimmt kein Problem, in der Kleinserie und bei Einzelstücken sollte man sich überlegen, ob man sich das einhandelt. Tut mir Leid, wenn ich nicht so in Deinen Jubel einstimmen mag. Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic http://www.l02.de
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Bernd W. schrieb: > Und ich kenne auch Platinen, die in den 70er, 80er Jahren in Through > hole entwickelt wurden und immer noch gebaut werden, wo das Layout nicht > auf bleifrei angepasst wurde. Die werden problemlos gefertigt, was Löten > angeht, aber wenn ich bei einer Fehlbestückung etwas ändern muss, fängt > der Ärger an..... Bleifrei ist seit >20 Jahren Standard. Die 80er sind fast 40 Jahre vorbei, die 70er fast 50 Jahre. Solche Platinen produziert man heute nur, wenn man zwingend muss (zertifizierte Medizintechnik wäre ein solcher Fall). Bernd W. schrieb: > Doch, kenne ich, interessanterweise keine Halbleiter, sondern große > keramische Kondensatoren mit X5R oder X7R Dielektrikum. Verbrannt kann > man dabei auch schlecht sagen, sie hatten Sprünge und daraus > resultierend Kapazitätsverlust oder Kurzschlüsse. Das resultierte aus zu > ungleichmäßiger Erwärmung, und die möglichen zu hohen > Temperaturgradienten können bei höheren Temperaturen auch höher werden. Und das liegt häufig an mechanischen Stress, und hat nichts mit Bleifrei zu tun. Alle solchen Fälle mit denen ich zu tun hatte konnten eindeutig auf mechanischen Stress zurückgeführt werden (z.B. von naheliegenden Befestigungen), und alle Fälle (wo kein Redesign möglich war) ließen sich durch Flex-Kerkos lösen. Würde die Temperaturtheorie stimmen, müssten die Flex-typen auch brechen, weil der Aufbau des Kondensatorkörpers identisch ist. Bernd W. schrieb: > Grundsätzlich mag das machbar sein, wenn auch schon in der Entwicklung > darauf geachtet wurde. Aber es ist es halt wesentlich aufwändiger, die > passenden Randbedingung bei der Fertigung einzuhalten. Das ist einfach falsch. Bleifrei ist Stand der Technik. Unser Fertiger verlangt z.B. einen Aufpreis (!) für verbleit. Bleifrei ist sowieso meist auch keine Frage von wollen, sondern müssen. Seit der Einführung von ROHS darf man verbleite Elektronik (außer in wenigen Ausnahmen) gar nicht mehr verkaufen. Wir haben 2018, nicht 1995. Es gibt Jahrzehnte Erfahrung mit der Technik.
Hallo soso..... soso... schrieb: >> Doch, kenne ich, interessanterweise keine Halbleiter, sondern große >> keramische Kondensatoren mit X5R oder X7R Dielektrikum. Verbrannt kann >> man dabei auch schlecht sagen, sie hatten Sprünge und daraus >> resultierend Kapazitätsverlust oder Kurzschlüsse. Das resultierte aus zu >> ungleichmäßiger Erwärmung, und die möglichen zu hohen >> Temperaturgradienten können bei höheren Temperaturen auch höher werden. > > Und das liegt häufig an mechanischen Stress, und hat nichts mit Bleifrei > zu tun. Alle solchen Fälle mit denen ich zu tun hatte konnten eindeutig > auf mechanischen Stress zurückgeführt werden (z.B. von naheliegenden > Befestigungen), Natürlich sind die Brüche auf mechanischen Stress zurückzuführen. Aber dieser ist eine Summe aus allen Verspannungen, denen das Bauteil ausgesetzt ist. Egal welche Ursache sie haben. Und thermische Verspannungen des Bauteils beim Löten zählen dazu. Der Lötprozess vergrößert schon den mechanischen Stress, dem das Bauteil ausgesetzt ist: "Ceramic Capacitor Failures and Lessons Learned" Seite 16 Von https://www.osti.gov/servlets/purl/1106635 Interessant ist auch die Applikationsschrift von Darfon: http://www.darfon.com.tw/Cn/Folder/MLCC/MLCC/NP0%20high%20Q%20sreies.pdf Auf Seite 28 wird für Handlöten eine maximale Temperatur von 300°C angesetzt, wobei die Leistung des Kolbens auf 20W begrenzt ist, und die Spitze auf einen Durchmesser von 3mm. Vermutlich um den Wärmefluss und zu schnelles Aufheizen zu begrenzen. Toll wenn Du ein Design vor der Nase hast, wo breite, dicke Leiterbahnen für hohe Ströme vorgesehen sind, und die Kondensatoren aus Angst vor parasitären Induktivitäten und Widerstand auf Pads ohne Thermals an diese Leiterbahnen gesetzt sind. Die kriegst Du mit einem solchen Eisen fast nicht warm. Bleihaltig hast du schon dadurch Reserven, weil das Lot bei ca. 30°C geringer fliesst. Das ist weniger Temperaturunterschied, UND Du hast eher eine Chance, das überhaupt flüssig zu bekommen. Andere Hersteller erwähnen in ihen Applikationsschriften Handverlötung erst garnicht (ausser Heissluft), und beschränken sich auf Wave und reflow, und in einigen Bauformen auf Reflow. Dabei wird ausdrücklich auf den Preheatprozess verwiesen, und darauf, die Temperaturdifferenzen klein zu halten. Siehe die Applicationsschrift von Kemet: http://www.kemet.com/Lists/ProductCatalog/Attachments/53/KEM_C1002_X7R_SMD.pdf auf seite 14. Die Automotive Serie handhabt das nicht anders: http://www.kemet.com/Lists/ProductCatalog/Attachments/349/KEM_C1023_X7R_AUTO_SMD.pdf Interessant ist auch die Schrift "CRACKS: THE HIDDEN DEFECT" von Maxwell (AVX): https://www.avx.com/docs/techinfo/CeramicCapacitors/cracks.pdf Dort wird ausdrücklich erwähnt, das ca. 25% aller Brüche auf thermische Schocks zurückzuführen sind. > und alle Fälle (wo kein Redesign möglich war) ließen > sich durch Flex-Kerkos lösen. > Würde die Temperaturtheorie stimmen, müssten die Flex-typen auch > brechen, weil der Aufbau des Kondensatorkörpers identisch ist. Flex ist unkritischer bei Verspannungen, egal aus welchen Quellen die Verspannungen kommen. >> Grundsätzlich mag das machbar sein, wenn auch schon in der Entwicklung >> darauf geachtet wurde. Aber es ist es halt wesentlich aufwändiger, die >> passenden Randbedingung bei der Fertigung einzuhalten. > Das ist einfach falsch. Bleifrei ist Stand der Technik. Unser Fertiger > verlangt z.B. einen Aufpreis (!) für verbleit. Weil mitlerweile bleihaltig exotisch ist, teilweise extra Anlagen benötigt und überhaupt ein Störfaktor im normalen bleihaltig Prozess geworden ist. > Bleifrei ist sowieso meist auch keine Frage von wollen, sondern müssen. > Seit der Einführung von ROHS darf man verbleite Elektronik > (außer in wenigen Ausnahmen) gar nicht mehr verkaufen. Es ist ja auch richtig, dass bleifrei für Konsumerprodukte Vorschrift geworden ist. Das heisst aber nicht, dass es nicht Ausnahmen geben muss, und dass Du für bleifrei Probleme lösen musst, die verbleit überhaupt nicht oder nur in viel geringerem Umfange auftreten würden. > Wir haben 2018, nicht 1995. Es gibt Jahrzehnte Erfahrung mit der > Technik. Und es hat viele Bauchplatscher beim Erlernen dieser Technik gegeben. Und sie verlangt immer noch ein deutlich höheres know how und Geschicklichkeit. Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic http://www.l02.de
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Bleifrei ist eine politische Entscheidung, keine technologisch sinnvoll begründbare.
Kurt schrieb: > Bleifrei ist eine politische Entscheidung, keine technologisch sinnvoll > begründbare. Technologisch ohnehin nie (es hat also niemand deshalb forciert, weil er behauptet hätte, damit ließe es sich einfacher oder sonstwie vorteilhafter löten), toxikologisch schon eher. Andererseits, wie MaWin oben schon schrieb, kann es technologisch sogar ein Vorteil sein, wenn die Bauteile auf diese Weise wärmer werden dürfen, ohne sich auszulöten. Das sind aber natürlich Sonderfälle.
Kurt schrieb: > Bleifrei ist eine politische Entscheidung, keine technologisch sinnvoll > begründbare. So isses. Wie beim CO2. Und jetzt trinke ich erst mal ein schönes Glas sprudelndes Mineralwasser. Ich alte Umwelts@u.
Roth schrieb: > Kurt schrieb: >> Bleifrei ist eine politische Entscheidung, keine technologisch sinnvoll >> begründbare. > So isses. Wie beim CO2. > > Und jetzt trinke ich erst mal ein schönes Glas sprudelndes > Mineralwasser. Ich alte Umwelts@u. Warum erzählst du solchen Schwachsinn? Hälst du dich jetzt echt für cool weil du das Klima schädigst... Und das während du das eigentlich kaum tust? https://www.handelsblatt.com/technik/energie-umwelt/klima-orakel-schaden-co2-haltige-getraenke-dem-klima/3485840.html?ticket=ST-8453126-avpSHLkRe779co0ZbZbD-ap2 Kurt schrieb: > Bleifrei ist eine politische Entscheidung, keine technologisch sinnvoll > begründbare. Es gibt nunmal noch andere Dinge ausser Technologie. Z.B. Gesundheit...
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Also was die Bastelei angeht, war ich mit bleifrei auch nie zufrieden. Seitdem ich auf irgendsoeine Legierung von den Jungs hier umgestiegen bin, hat sich das geändert: https://www.almit.de/lotdraehte-lotbarren-bleifrei Erheblich besser als zB das beste was Felder so im Angebot hat. Lötet sich fast so gut wie bleihaltig.
Kurt schrieb: > Bleifrei ist eine politische Entscheidung, keine technologisch sinnvoll > begründbare. Genauso wie - bleifreies Benzin - cadmiumfreie Farben für Kinderspielzeug - FCKW-freie Spraydosen - ... Technologisch unbegründet, ging ja auch mit ganz gut und die Kinder sind aj selbst schuld, wenn sie ihr Spielzeug in dem Mund stecken. Ich bin in einer Welt aufgewachsen, in der Töpfereien ihre schmermetallhaltigen Glasuren einfach in den Bach kippten, in dem wir spielten. Ich bin froh, dass meine Kinder an einem etwas saubereren Bach spielen können, auch wenns nicht optimal ist. In Deiner Welt möchte ich nicht leben.
Bernd W. schrieb: > Das mit den "Thin whiskers" war halt mal ein Hype. vermutlich aus > rhetorischen Gründen, weil zwar, in den Situationen, ein sehr > ernsthaftes Problem, das auch nachvollziehbar war, aber auch ein > exotisches, was kaum jemanden betraf. Doch Verkürzung der Kriechstrecke und dadurch Gefahr von Funktionsstörungen durch Überschläge betrifft jeden der fliegt und sonst wie von Elektronik abhängig ist, die geringem Luftdruck ausgesetzt ist. https://www.aviationtoday.com/2012/07/01/system-design-death-by-tin-whiskers/ In dem Text wird auch ein Problem von Toyata-Autos 2011 berichtet, das auf whiskers im Pedal-Sensor zurückgeführt wurde. Whiskers ist mitnichten ein rein rhetorisches Exotenproblem.
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Hallo C. A. Rotwang. C. A. Rotwang schrieb: > Doch Verkürzung der Kriechstrecke und dadurch Gefahr von > Funktionsstörungen durch Überschläge betrifft jeden der fliegt und sonst > wie von Elektronik abhängig ist, die geringem Luftdruck ausgesetzt ist. > > https://www.aviationtoday.com/2012/07/01/system-design-death-by-tin-whiskers/ Jaja, aber es gibt halt nur wenige, die so etwas Entwickeln. Und die legieren ihr Lötsinn passend, oder arbeiten mit Überzügen und was da sonst noch für Tricks üblich sind. > In dem Text wird auch ein Problem von Toyata-Autos 2011 berichtet, das > auf whiskers im Pedal-Sensor zurückgeführt wurde. Auch an den sicherkeitskritischen Stellen der KFZ Elektronik entwickeln nur wenige. > Whiskers ist mitnichten ein rein rhetorisches Exotenproblem. Wenn Du es auf Enduser beziehst magst Du recht haben, aber insgesammt in der Entwicklung ist das schon ein recht exotischer Bereich, mit dem nur wenige zu tun haben. Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic http://www.l02.de
Nachtrag: Bernd W. schrieb: > Natürlich sind die Brüche auf mechanischen Stress zurückzuführen. Aber > dieser ist eine Summe aus allen Verspannungen, denen das Bauteil > ausgesetzt ist. Egal welche Ursache sie haben. Und thermische > Verspannungen des Bauteils beim Löten zählen dazu. > > Der Lötprozess vergrößert schon den mechanischen Stress, dem das Bauteil > ausgesetzt ist: > "Ceramic Capacitor Failures and Lessons Learned" Seite 16 > Von https://www.osti.gov/servlets/purl/1106635 Gerade gefunden: Interessanterweise haben aber die drei hier (Keimasi, Azarian, Pecht) in "Comparison of Flex Cracking of Multilayer Ceramic Capacitors Assembled with Lead-Free and Eutectic Tin-Lead Solders " herausgefunden, dass keramische Kondendsatoren mit bleifreiem Lot besser zurechtkommen. Ist aber schon was älter, von 2006. Siehe: https://www.researchgate.net/profile/Mohammadreza_Keimasi/publication/3430388_Flex_Cracking_of_Multilayer_Ceramic_Capacitors_Assembled_With_Pb-Free_and_Tin-Lead_Solders/links/00b7d52b8a6d063410000000/Flex-Cracking-of-Multilayer-Ceramic-Capacitors-Assembled-With-Pb-Free-and-Tin-Lead-Solders.pdf Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic http://www.l02.de
Karl schrieb: > Ich bin in einer Welt aufgewachsen, in der Töpfereien ihre > schmermetallhaltigen Glasuren einfach in den Bach kippten, in dem wir > spielten. Ich bin froh, dass meine Kinder an einem etwas saubereren Bach > spielen können, auch wenns nicht optimal ist. > > In Deiner Welt möchte ich nicht leben. Genau. Ich bin alt genug, um den Gestank des Autoverkehrs und die Auswirkungen auf den Wald noch live miterlebt zu haben. Früher war außerdem der lokale Fluss ziemlich schmutzig - bei Niedrigwasser roch es immer nach Abwasser. wir haben trotzdem dort gespielt. Heute hat sich sehr viel verbessert. Der Fluss ist sauber, und das nicht nur auf den ersten Blick, Autos stinken nicht mehr so schlimm, und so tolle Dinge wie Keuchhusten bei Schulkindern haben stark abgenommen. Der Wald sieht langsam etwas besser aus (das war teils schon sehr augenfällg in den späten 80ern). Das Blei im Lot ist global nur ein kleiner Punkt, aber ein wichtiger. Schwermetalle sind giftig. Und weil das bleifrei Löten inzwischen gut funktioniert, kann ich nicht nachvollziehen, warum man unbedingt zur alten, schmutzigen Methode zurückwill. Wenn jede Umweltschutzmaßnahme so geringe Auswirkungen hätte wie die Umstellung auf bleifreies Lot, wäre die Welt schon lang gerettet.
+1 für 'soso' ich löte seit vielen Jahren nur noch bleifrei mit dem Amasan BF32-3. Hier ein Thread darüber: Beitrag "Vergleich Lötzinne: Felder EL Sn100Ni+ und Amasan BF32-3" Meist nehme ich 0,5mm für die üblichen Bauteile und bedrahtetes in 0,8mm. Bleihaltiges Lot benutze ich allenfalls (wenn überhaupt) 1x pro Jahr, wenn ich eine dicke Leitung löten muss. In meiner Schublade habe ich noch zwei andere bleifreie Lote (ich glaube, beides von Stannol), aber die benutze ich nicht mehr, seit ich das Amasan kennengelernt habe denn da liegen Welten zwischen!
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