[Elecraft] Leaded or non-leaded solder (in French AND English)

[f1gwr]

Sorry for answering initially in French. But I just lost my beloved cat and I have major difficulties to concentrate for more than a minute or two.

However, I'll provide a somewhat corrected automated translation in English below, so that to also share my experience with other participants.

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Bonjour Raymond,

Juste un petit message en direct pour vous dire que je suis parfaitement d'accord avec Don. Ca fait presque cinquante ans que je soude, et je me suis encore perfectionné récemment en montant les kits avec CMS de W6PQL. Effectivement la soudure doit fondre et se répandre en 2, max 3 secondes. Si le fer est trop chaud il peut faire des dégâts inutilement. S'il ne l'est pas assez, il faudra augmenter le temps de chauffage, créant par la même une augmentation du risque de dégâts. Partez sur le fait qu'une jonction semi-conductrice supporte 250°C (pendant quelques 5 secondes).

Par conséquent et sur un plan pratique, il faut absolument une éponge imbibée d'eau (ne pas l'essorer), essuyer la panne pour qu'elle soit parfaitement propre. Ceci est indispensable pour assurer un bon contact thermique, appliquer la panne avec une légère pression à la fois sur la piste et sur la queue de composant pour les amener en température. Pré-étamer les conducteurs ; ça doit être rapide (sauf pour les fils multi-brins souples pour lesquels il faut que le PVC fusionne un peu avel le cuivre étamé, ça améliore la tenue mécanique à la jonction). Après contact, attendre 1 à deux secondes max. La soudure doit fondre sur les deux parties métalliques en même temps. Si le contact thermique n'est pas bon ou si le fer est trop froid, on peut s'aider en mettant un quantité la plus infime possible SOUS la panne à l'opposé du contact thermique avec lesdits conducteurs. Garder encore la panne 1/2 ou 1 seconde pour bien amalgamer les conducteurs et la soudure. Pas plus, sinon le flux se dégrade et la soudure perd sa tension superficielle, fait les boules ou tire des pointes. Secouer un fer qui a de la soudure résiduelle sur la panne.

La qualité du fer est primordiale. J'ai fini par devenir un fan absolu des Weller thermostatés réglables, après avoir essayé SEM, Ersa, Antex, Conrad chinois, Metcal, Pace. La taille de la panne est importante aussi : pointe pour travaux microscopiques sous loupe binoculaire 6 à 30x (ça change énormément la qualité du travail), ou panne large 3mm pour travaux courants voire "massifs". La chaleur passe beaucoup moins bien dans une pointe et il faut compenser alors en augmentant la température.

A titre indicatif seulement, avec une panne "large", 220-230°C pour les CMS. 240-270°C pour les travaux courants sur composants classiques, dès qu'il y a un plan de masse surtout avec des trous métallisés, il faut monter à 320-350°C. Pour les tôles de blindage, 400°C.

Pour la soudure je ne prends QUE de l'étain-plomb 60-40 +/- additif Ag et/ou Cu. Ma soudure classique est de la Fluidel 5 en 1 mm de chez MBO. Pour les CMS, prendre diamètre 0,5 mm.

Ne pas négliger les soudures à basse température de fusion pour les composants microscopiques ou sensibles, ni à haute température pour les composants "chauds" (transistors de puissance qui fonctionnent à > 60 °C) ce qui limite la dégradation des soudures dans le temps (problème des amplis audio pure classe A par exemple).

Bonnes bricoles et vive le K3s dont je suis l'heureux propriétaire aussi depuis peu.
73
Christian F1GWR en JN38SN

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Hello Raymond,

Just a short note directly to say that I totally agree with Don. It's been almost fifty years since I'm soldering, and I'm still me recently perfected by mounting W6PQL's kits with SMDs. Actually solder must melt and spread in 2, max 3 seconds. If the iron is too hot it can do damage unnecessarily. If it is not enough, it will increase the time of heating, creating the same increased risk of damage. Leaving on the fact that a semiconductor junction supports 250 ° C (for about 5 seconds).

Therefore and on a practical level, it is absolutely a sponge soaked in water (do not wring), wipe down the bit for it to be perfectly clean. This is essential to ensure good thermal contact, apply bit with a slight  pressure both on the track and on the component's wire to bring in temperature. Pre-tin conductors; it must be quick (except for flexible multi-strand wire which require that plastic merges somewhat with tinned copper, it improves the mechanical strength at the junction). After solder fusion, wait one to two seconds max. The solder should melt on the two metal parts together. If the thermal contact is not good or if the iron is too cold, you can help by putting the smallest possible quantity UNDER opposite the thermal contact with said conductors. still keep the contact 1/2 or 1 second to amalgamate conductors and solder. Not more, otherwise the flux deteriorates and the weld loses its surface tension making "balls" or drawing spikes. Shake iron to eliminate the residual solder on the bit.

A quality of iron is essential. I ended up becoming an absolute fan of Weller thermostatically adjustable after trying SEM, Ersa, Antex, Chinese Conrad, Metcal, Pace. The size of the bit is also important: microscopic tip to work under a binocular microscope at 6 to 30x magnification (it changes dramatically the quality of work) or 3mm wide for routine or "massive" work. Heat transfers much less in a point and then you must must compensate by increasing the temperature.

As a rule of thumb, , 220-230 ° C for SMD. 240-270 ° C for current work on conventional components, whenever there is a ground plane especially with through-holes, increase to 320-350 ° C. For the shielding plates, 400 ° C.

For welding I use only 60-40 tin-lead +/- additive Ag and/or Cu. My classical welding is the Fluidel 5 in 1 mm from MBO. For CMS, take diameter 0.5 mm. Potassium solder has been said to be less reliable.

Do not overlook the low melting temperature solders for microscopic or sensitive components or high temperature for "hot" components (power transistors operating at> 60 ° C) which limits the degradation of  welds in time ( problem of pure class A audio amplifiers for example).

Good DIY and long life to the K3s, I too became the lucky owner recently.
73
Christian F1GWR in JN38SN




Le 11 août 2016 à 17:05, Don Wilhelm a écrit :

> Raymond,
> 
> I typically set my soldering station at 750 degF and have not had a problem regardless of the board.
> If you are soldering temperature sensitive ICs, you may want to lower the temperature a bit, but for normal soldering of passive components, the higher temperature makes the task quicker.
> The board will not be harmed by the higher temperature, and that is true for ROHS or non ROHS boards.
> Where you have to be careful with temperature on the boards is with boards that do not have thru-plated holes where excessive temperature can lift PC traces and solder pads.
> 
> There is a balance between temperature and soldering time.  If you can get the iron on the connection and see the solder flow in 2 to 3 seconds, little harm will be done, but if you must maintain heat on a connection for more than 5 seconds that is when potential damage to the board or the component is possible.
> 
> 73,
> Don W3FPR
> 
> On 8/11/2016 10:47 AM, Raymond METZGER wrote:
>> Hi Don,
>> 
>> Thank you for your mail. I'm happy with your recommended solution. But I
>> have an additional question : what temperature do you recommend for
>> soldering a part with leaded solder on a ROHS board ?
>> I my personal notes, inspired by what I read on the Elecraft Web site when I
>> built my K2-100 in 2006-2007, I see 600 ° to 650 ° F for soldering and 700 °
>> F for desoldering. But these temperatures were for leaded solder on non ROHS
>> parts.
>> 
>> And thank you for your phenomenal reactivity and commitment vis-à-vis the
>> Elecraft community !
>> Raymond, F4FNT
>> 
>>>> The Elecraft boards comply with ROHS. You can use leaded solder.  The
>> solder used on the Elecraft boards is non-leaded, but leaded solder will mix
>> with it just fine.  I have used it many times.
>>>> The problem with hand soldering with non-lead solder is that it does not
>> flow well, so I stay away from it for my work.
>>>> 73, Don W3FPR
>> 
>> 
>> 
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