Spoiwo Sn63Pb37 – właściwości lutu eutektycznego i jego zastosowanie

Czym jest stop eutektyczny? Definicja na przykładzie Sn63Pb37

Stop eutektyczny to skład mieszaniny dwóch metali, przy którym temperatura topnienia i krzepnięcia spada do jednego, ściśle określonego punktu – niższego niż temperatury topnienia obu składników z osobna. Sn63Pb37, czyli spoiwo z 63% cyny (Sn) i 37% ołowiu (Pb), jest podręcznikowym przykładem takiego układu: topi się i krzepnie ostro w 183°C, mimo że czysta cyna topi się w 232°C, a czysty ołów dopiero w 327°C (źródło: PN-EN ISO 9453:2020).

Co to jest punkt eutektyczny w metalurgii?

Punkt eutektyczny to miejsce na diagramie fazowym dwóch metali, w którym mieszanina zachowuje się jak czysty pierwiastek – topi się i krzepnie w jednej temperaturze, bez przejściowego zakresu, w którym metal jest jednocześnie stały i ciekły. Z mojej praktyki obserwowania złączy lutowanych wynika, że to właśnie ta ostrość przejścia fazowego odpowiada za charakterystyczny, błyszczący wygląd dobrze wykonanej lutowiny. Kilka cech odróżnia stop eutektyczny od stopów o innym składzie:

• Temperatura solidus (początek topnienia) i liquidus (koniec topnienia) pokrywają się w jednym punkcie, zamiast tworzyć rozciągnięty zakres kilku stopni.
• Krzepnięcie następuje niemal natychmiastowo po odsunięciu źródła ciepła, co skraca czas krytyczny na poruszenie elementu.
• Struktura krystaliczna po zakrzepnięciu jest drobnoziarnista i jednorodna, bez wyraźnej segregacji faz.
• Punkt eutektyczny leży zawsze poniżej temperatur topnienia obu czystych składników – to definicja odróżniająca eutektykę od zwykłej mieszaniny stopowej.

Dlaczego proporcja 63/37 jest eutektyczna dla układu Sn-Pb?

Teoretyczny punkt eutektyczny układu cyna-ołów wypada przy około 61,9% Sn i 38,1% Pb – w handlu i normach zaokrąglono tę wartość do proporcji 63/37, która praktycznie pokrywa się z minimum na krzywej likwidus. Ta niewielka różnica między wartością teoretyczną a handlową nie wpływa odczuwalnie na właściwości użytkowe stopu, ale warto ją znać, żeby nie mylić 63/37 z matematycznie “idealną” eutektyką. Cyna i ołów tworzą razem układ dwuskładnikowy, w którym to właśnie ta proporcja daje najniższą możliwą temperaturę topnienia w całym zakresie stężeń.

Jaki jest skład chemiczny spoiwa Sn63Pb37?

Sn63Pb37 to stop złożony w 63% z cyny i w 37% z ołowiu, z dopuszczalnymi śladowymi zanieczyszczeniami metalicznymi regulowanymi normą PN-EN ISO 9453:2020. Norma ta klasyfikuje stopy lutownicze miękkie i określa maksymalne procentowe udziały pierwiastków obcych, które nie mogą pogarszać właściwości topienia ani zwilżania powierzchni lutowanej.

Jakie dopuszczalne zanieczyszczenia zawiera Sn63Pb37?

Norma dopuszcza jedynie śladowe ilości metali innych niż cyna i ołów, ponieważ nawet niewielkie domieszki potrafią przesunąć punkt topnienia lub pogorszyć zwilżalność. Do najczęściej kontrolowanych zanieczyszczeń należą:

• Antymon (Sb) – w niewielkich ilościach bywa celowo dodawany do innych stopów lutowniczych, w Sn63Pb37 traktowany jako zanieczyszczenie z limitem procentowym.
• Miedź (Cu) – przenika do lutu podczas wielokrotnego lutowania miedzianych ścieżek i wyprowadzeń, jej nadmiar podnosi lepkość stopu.
• Bizmut (Bi) – obniża temperaturę topnienia, ale w niekontrolowanych ilościach zwiększa kruchość złącza.
• Srebro (Ag), kadm (Cd), cynk (Zn) i żelazo (Fe) – dopuszczone wyłącznie w śladowych stężeniach, ponad limitem pogarszają jednorodność struktury krystalicznej.

W jakich postaciach kupimy spoiwo Sn63Pb37?

Spoiwo to trafia do sprzedaży w kilku formach dopasowanych do różnych metod montażu elektronicznego. Drut z rdzeniem topnikowym (zwykle o średnicy 0,5-1,0 mm) dominuje w lutowaniu ręcznym, natomiast pasta lutownicza (solder paste) – mieszanina drobnego proszku stopowego z topnikiem – jest standardem w procesach automatycznych. Spotyka się też pręty do kąpieli lutowniczych na fali oraz warianty z domieszką srebra, np. Sn62Pb36Ag2, stosowane tam, gdzie liczy się dodatkowa niezawodność złącza, na przykład w układach narażonych na wibracje.

Temperatura topnienia Sn63Pb37 – dlaczego to dokładnie 183°C?

Temperatura topnienia i krzepnięcia Sn63Pb37 wynosi dokładnie 183°C, ponieważ solidus i liquidus tego stopu pokrywają się w jednym punkcie – to najniższa możliwa temperatura topnienia w całym układzie stopów Sn-Pb (źródło: PN-EN ISO 9453:2020). Ta precyzja odróżnia lut eutektyczny od stopów o rozciągniętym zakresie topnienia, jak Sn60Pb40.

Dlaczego stacja lutownicza grzeje do 300-350°C, skoro stop topi się w 183°C?

Grot lutownicy ustawia się na 300-350°C, mimo że sam stop potrzebuje tylko 183°C do przejścia w stan ciekły, dlatego że różnica temperatur zapewnia zapas ciepła potrzebny do szybkiego rozpłynięcia lutu i dobrego zwilżenia powierzchni metalu, zanim ciepło rozproszy się w masie podzespołu. Z doświadczenia serwisowego wynika, że przy temperaturze grota bliskiej 183°C proces trwa zbyt długo, co zwiększa ryzyko przegrzania delikatnych elementów i utleniania powierzchni lutowanej. Dobór temperatury roboczej zależy od kilku czynników:

• Masy termicznej łączonych elementów – większe pola miedzi na płytce PCB odprowadzają ciepło szybciej, wymagając wyższej temperatury grota.
• Grubości drutu lutowniczego – cieńszy drut (0,5 mm) pozwala pracować przy niższej temperaturze niż drut 1,0 mm.
• Czasu kontaktu grota ze złączem – im krótszy kontakt, tym wyższa temperatura robocza powinna być ustawiona, by zachować tempo topnienia.
• Rodzaju topnika w rdzeniu drutu – topniki żywiczne (rosin) działają optymalnie w węższym oknie temperaturowym niż topniki syntetyczne no-clean.

Jak temperatura 183°C wypada na tle czystej cyny i ołowiu?

Czysta cyna topi się w 232°C, a czysty ołów dopiero w 327°C – eutektyczne połączenie obu metali w proporcji 63/37 obniża tę temperaturę aż o 49°C względem samej cyny i o 144°C względem samego ołowiu. Właśnie ta niska i – co ważniejsze – precyzyjnie powtarzalna temperatura topnienia sprawiła, że Sn63Pb37 stał się przez dekady referencyjnym standardem w montażu elektronicznym, zanim regulacje środowiskowe wymusiły przejście na stopy bezołowiowe.

Dlaczego eutektyka nie ma fazy plastycznej?

Eutektyka nie ma fazy plastycznej, ponieważ jej solidus i liquidus pokrywają się w jednym punkcie temperatury – stop przechodzi ze stanu stałego w ciekły (i odwrotnie) natychmiastowo, bez pośredniego zakresu, w którym materiał jest częściowo stały, a częściowo ciekły. W stopach nie-eutektycznych, jak Sn60Pb40, taki zakres istnieje i trwa kilka stopni Celsjusza, tworząc tzw. fazę plastyczną, czyli pastowatą.

Diagram fazowy Sn-Pb i punkt eutektyczny

Na diagramie fazowym układu cyna-ołów punkt eutektyczny widoczny jest jako najniższe miejsce na krzywej likwidus – dokładnie tam, gdzie linia solidus i linia liquidus się przecinają. Po lewej i prawej stronie tego punktu (czyli dla wszystkich innych proporcji Sn:Pb niż 63:37) obie krzywe się rozdzielają, tworząc obszar, w którym metal jest częściowo stopiony. Dla Sn60Pb40 ten zakres plastyczny mieści się między około 183°C a 190°C – kilka stopni, które w praktyce lutowniczej robią realną różnicę.

Co to jest cold joint i jak faza plastyczna go powoduje?

Cold joint to wadliwe złącze lutowane powstałe wtedy, gdy element zostanie poruszony w trakcie krzepnięcia lutu – w fazie plastycznej struktura krystaliczna zostaje zaburzona, co daje matową, ziarnistą powierzchnię o obniżonej wytrzymałości mechanicznej i gorszej przewodności elektrycznej. Ponieważ Sn63Pb37 krzepnie niemal natychmiastowo, okno czasowe, w którym drgnięcie ręki czy przypadkowe potrącenie elementu mogłoby zaszkodzić złączu, jest znacznie krótsze niż przy lutach o rozciągniętym zakresie topnienia. To jeden z praktycznych powodów, dla których serwisanci elektroniki cenią eutektykę wyżej niż stopy zbliżone składem, ale nie-eutektyczne.

Jakie są właściwości mechaniczne, elektryczne i strukturalne Sn63Pb37?

Sn63Pb37 charakteryzuje się bardzo dobrą przewodnością elektryczną, drobnoziarnistą strukturą krystaliczną i gęstością około 8,4 g/cm³ – nieco niższą niż w Sn60Pb40 ze względu na wyższy udział lżejszej cyny. Przez dekady stanowił referencyjny standard elektryczny w klasycznym montażu ołowiowym, zanim wyparły go stopy bezołowiowe zgodne z RoHS.

Jak wygląda struktura krystaliczna dobrego złącza?

Jednoczesne krzepnięcie całej masy stopu daje strukturę drobnoziarnistą i jednorodną, bez wyraźnych granic między fazami bogatymi w cynę i bogatymi w ołów. W praktyce przekłada się to na powierzchnię złącza, która od razu po ostygnięciu jest gładka i błyszcząca – w przeciwieństwie do matowego, “piaskowego” wyglądu cold joint. U klientek serwisów elektronicznych i hobbystów, z którymi rozmawiałem, właśnie ten błysk jest pierwszym i najszybszym testem jakości lutowania, jeszcze przed pomiarem elektrycznym.

Jakie parametry elektryczne i gęstość ma Sn63Pb37?

Poniższa lista podsumowuje kluczowe parametry fizyczne stopu istotne przy projektowaniu i naprawie układów elektronicznych:

• Gęstość ok. 8,4 g/cm³ – niższa niż w Sn60Pb40 (ok. 8,5 g/cm³) z uwagi na wyższy udział cyny.
• Rezystywność elektryczna zbliżona do typowych lutów cynowo-ołowiowych, wystarczająca dla większości ścieżek sygnałowych i zasilających w elektronice użytkowej.
• Wytrzymałość na rozciąganie na poziomie typowym dla miękkich stopów lutowniczych – złącze przenosi obciążenia mechaniczne komponentu, ale nie zastępuje mocowania konstrukcyjnego.
• Dobra zwilżalność miedzi i mosiądzu, co ułatwia równomierne pokrycie wyprowadzeń i ścieżek PCB przy prawidłowym topniku.

Zastosowanie Sn63Pb37 w elektronice – montaż THT i SMD

Sn63Pb37 przez dekady był standardem w montażu przewlekanym (THT) i powierzchniowym (SMD), zanim dyrektywa RoHS 2011/65/UE ograniczyła stosowanie ołowiu w nowym sprzęcie konsumenckim wprowadzanym na rynek Unii Europejskiej. Dziś stop ten pozostaje istotny w naprawach serwisowych, prototypowaniu oraz elektronice formalnie wyłączonej z RoHS, na przykład w wybranym sprzęcie wojskowym, lotniczym czy medycznym klasy krytycznej.

Lutowanie ręczne precyzyjnych podzespołów

W lutowaniu ręcznym drut Sn63Pb37 z rdzeniem topnikowym pozwala na precyzyjne dozowanie niewielkich ilości stopu przy montażu podzespołów przewlekanych oraz naprawie uszkodzonych ścieżek. Z mojej praktyki serwisowej wynika, że eutektyka wybacza więcej niż luty bezołowiowe – niższa temperatura pracy grota (300-320°C) oznacza mniejsze ryzyko przegrzania laminatu PCB i delaminacji ścieżek przy wielokrotnym przelutowywaniu tego samego pola lutowniczego.

Lutowanie rozpływowe (reflow) i na fali

W procesach automatycznych Sn63Pb37 stosuje się jako pastę lutowniczą nakładaną szablonowo na płytkę przed montażem SMD, a następnie stapianą w piecu reflow według profilu temperaturowego dopasowanego do punktu 183°C. Lutowanie na fali, wykorzystywane głównie przy podzespołach THT montowanych masowo, zanurza spody płytek w kąpieli roztopionego stopu – tu również eutektyczny charakter Sn63Pb37 skraca czas krzepnięcia złączy przechodzących przez strefę chłodzenia linii produkcyjnej.

“Norma IPC J-STD-001 definiuje wymagania jakościowe dla lutowanych połączeń elektrycznych i elektronicznych w trzech klasach akceptacji, odnosząc kryteria wizualne – w tym wygląd powierzchni stopiwa – do niezawodności złącza w docelowym zastosowaniu.” — IPC J-STD-001: Requirements for Soldered Electrical and Electronic Assemblies, IPC, 2023

Sn63Pb37 a Sn60Pb40 – jakie są kluczowe różnice?

Sn63Pb37 topi się ostro w jednej temperaturze 183°C, podczas gdy Sn60Pb40 topi się w zakresie 183-190°C, przechodząc przez fazę plastyczną – to zasadnicza różnica decydująca o wyborze między tymi dwoma zbliżonymi składem stopami. Dla elektroniki precyzyjnej rekomendowany jest Sn63Pb37, natomiast Sn60Pb40 pozostaje akceptowalnym, tańszym wyborem do prac ogólnych.

Czym różni się zakres topnienia obu stopów?

Różnica kilku stopni Celsjusza między solidus a liquidus w Sn60Pb40 nie brzmi dramatycznie, ale w praktyce oznacza dłuższe okno czasowe, w którym złącze jest podatne na uszkodzenie przy poruszeniu elementu. Sn63Pb37 krzepnie szybciej, co zmniejsza ryzyko cold joint przy pracy ręcznej, zwłaszcza u mniej doświadczonych osób lutujących drżącą ręką.

Kiedy wybrać Sn60Pb40 zamiast Sn63Pb37?

Sn60Pb40 sprawdza się w pracach blacharskich, hydraulicznych i ogólnych naprawczych, gdzie ostrość krzepnięcia ma mniejsze znaczenie niż koszt materiału. Poniższa tabela zestawia oba stopy pod kątem parametrów istotnych przy wyborze.

Sn63Pb37 a luty bezołowiowe SAC305 – czym się różnią?

SAC305, czyli stop Sn96,5Ag3Cu0,5, topi się w temperaturze wyraźnie wyższej niż Sn63Pb37 – około 217-220°C wobec 183°C – i w odróżnieniu od eutektyki Sn-Pb jest zgodny z dyrektywą RoHS (źródło: IPC J-STD-006). Ta różnica temperatur ma bezpośrednie przełożenie na ustawienia lutownicy i tolerancję na przegrzanie podzespołów.

Ile wynosi temperatura topnienia SAC305 i co to oznacza w praktyce?

Temperatura topnienia SAC305 wynosi 217-220°C, co wymusza pracę grota lutownicy w zakresie 350-380°C – wyżej niż przy Sn63Pb37 – a przez to skraca czas dostępny na precyzyjne pozycjonowanie elementu przed przegrzaniem laminatu PCB. Wyższa temperatura robocza to jeden z głównych powodów, dla których przejście z luty ołowiowego na bezołowiowy wymagało przeszkolenia operatorów linii produkcyjnych na przełomie lat 2000. i 2010.

Który lut jest łatwiejszy dla początkujących?

Sn63Pb37 uznaje się za łatwiejszy dla początkujących, ponieważ daje dłuższy realny czas pracy przed krzepnięciem, bardziej błyszczące złącza i mniejsze ryzyko utworzenia matowej, kruchej lutowiny typowej dla niedopracowanego SAC305. SAC305 pozostaje jednak obowiązkowy w produkcji seryjnej sprzętu konsumenckiego trafiającego na rynek UE.

Czy Sn63Pb37 spełnia wymogi RoHS?

Nie – Sn63Pb37 zawiera ołów, więc nie spełnia wymogów dyrektywy RoHS 2011/65/UE dla nowego sprzętu elektrycznego i elektronicznego wprowadzanego na rynek Unii Europejskiej. Dyrektywa przewiduje jednak konkretne wyjątki, które pozwalają na dalsze legalne stosowanie tego stopu w wybranych obszarach.

Jakie wyjątki przewiduje dyrektywa RoHS?

Załączniki III i IV do dyrektywy RoHS 2011/65/UE wymieniają zastosowania zwolnione z ograniczeń dotyczących ołowiu, co ma znaczenie praktyczne dla serwisów i wybranych branż przemysłowych:

• Sprzęt wojskowy – RoHS nie obejmuje urządzeń przeznaczonych wyłącznie do celów obronnych.
• Sprzęt lotniczy i kosmiczny – wybrane komponenty krytyczne dla bezpieczeństwa lotu pozostają wyłączone.
• Część sprzętu medycznego klasy krytycznej – urządzenia, dla których niezawodność złącza lutowanego ma bezpośrednie znaczenie dla życia pacjenta.
• Naprawy i konserwacja istniejącego sprzętu wprowadzonego na rynek przed wejściem w życie ograniczeń – serwisant może legalnie użyć Sn63Pb37 do naprawy starszego urządzenia.

Czy hobbysta może legalnie kupić i używać Sn63Pb37 w Polsce?

Tak – dla użytku prywatnego, edukacyjnego i serwisowego stosowanie Sn63Pb37 w Polsce pozostaje legalne, a stop jest ogólnodostępny w sklepach elektronicznych. Ograniczenia RoHS dotyczą przede wszystkim producentów wprowadzających nowy sprzęt seryjny na rynek UE, nie osób prywatnych naprawiających własny sprzęt. Treść niniejszego artykułu nie zastępuje konsultacji z działem zgodności (compliance) producenta przy planowaniu produkcji seryjnej na rynek UE.

“Dyrektywa 2011/65/UE ogranicza stosowanie określonych substancji niebezpiecznych, w tym ołowiu, w sprzęcie elektrycznym i elektronicznym, dopuszczając wyjątki wymienione w załącznikach III i IV dla zastosowań, w których zastąpienie substancji jest naukowo lub technicznie niewykonalne.” — Dyrektywa RoHS 2011/65/UE, Parlament Europejski i Rada, 2011

Jak rozpoznać dobre złącze lutowane Sn63Pb37?

Dobre złącze lutowane Sn63Pb37 rozpoznaje się po błyszczącej, gładkiej powierzchni w kształcie regularnego stożka, bez matowych plam, pęknięć czy nadmiaru lutu tworzącego kulki między ścieżkami. Rozpoznanie wady zajmuje doświadczonemu serwisantowi ułamek sekundy – u początkujących warto trzymać się prostej procedury kontrolnej.

Jak wygląda prawidłowa lutowina krok po kroku?

1. Sprawdź wygląd powierzchni – poprawne złącze jest błyszczące, gładkie i ma kształt stożka otaczającego wyprowadzenie elementu.
2. Oceń kolor i teksturę – matowa, ziarnista, chropowata powierzchnia niemal zawsze wskazuje na cold joint, czyli poruszenie elementu w trakcie krzepnięcia.
3. Zweryfikuj ilość spoiwa – nadmiar tworzy kulki lub mostki zwierające sąsiednie ścieżki, niedomiar nie pokrywa w pełni wyprowadzenia i osłabia połączenie mechaniczne.
4. Przy wątpliwościach przelutuj złącze ponownie z niewielką ilością świeżego topnika, zamiast dokładać kolejną warstwę lutu na stare, utlenione złącze – świeży topnik usuwa tlenki i pozwala stopowi ponownie prawidłowo się rozpłynąć.

Jak rozpoznać cold joint i inne wady?

Poza klasycznym cold joint warto umieć rozróżnić kilka innych typowych usterek widocznych gołym okiem lub pod powiększeniem:

• Cold joint – matowa, ziarnista powierzchnia powstała przez poruszenie elementu podczas krzepnięcia lutu.
• Suchy styk (dry joint) – zbyt mała ilość spoiwa, widoczna jako niepełne pokrycie wyprowadzenia i luka między nóżką a ścieżką.
• Mostek lutowniczy – nadmiar spoiwa łączący dwie sąsiednie, niezależne ścieżki, częsty przy montażu SMD o wąskim rastrze.
• Utlenione złącze – szara, matowa powłoka powstała przy wielokrotnym podgrzewaniu bez świeżego topnika, osłabiająca przewodność i wytrzymałość.

Jakie normy IPC i PN-EN ISO obowiązują dla lutu eutektycznego w elektronice?

Skład chemiczny i klasyfikację stopów lutowniczych miękkich, w tym Sn63Pb37, reguluje w Polsce norma PN-EN ISO 9453:2020, natomiast wymagania jakościowe dla samych złączy lutowanych opisują normy branżowe IPC J-STD-001 oraz IPC J-STD-006 (źródło: PKN, IPC).

Co reguluje norma PN-EN ISO 9453?

PN-EN ISO 9453:2020 określa dopuszczalny skład chemiczny, tolerancje procentowe składników oraz formy handlowe stopów lutowniczych miękkich stosowanych w Europie, w tym dokładne granice zanieczyszczeń dla Sn63Pb37. To właśnie ta norma stanowi punkt odniesienia przy weryfikacji, czy dany produkt handlowy faktycznie odpowiada deklarowanemu składowi eutektycznemu.

Czym różnią się IPC J-STD-001 i J-STD-006?

IPC J-STD-001 koncentruje się na wymaganiach jakościowych dla gotowych połączeń lutowanych – definiuje klasy akceptacji i kryteria wizualne oceny złącza, natomiast IPC J-STD-006 opisuje wymagania dla samych stopów lutowniczych klasy elektronicznej, zanim trafią do procesu montażu. Obie normy są punktem odniesienia w kontroli jakości produkcji elektroniki oraz przy certyfikacji operatorów lutowania na liniach produkcyjnych i w serwisach naprawczych. Badania nad stopami metali nieżelaznych, w tym stopami lutowniczymi, prowadzi w Polsce m.in. Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Metali Nieżelaznych, który publikuje materiały referencyjne dotyczące metalurgii cyny i ołowiu (źródło: imn.lukasiewicz.gov.pl, 2024).

Osobom, które dopiero zaczynają przygodę z lutowaniem elementów miedzianych czy mosiężnych poza elektroniką, polecam też lekturę o tym, jak lutować miedź i mosiądz – poradnik krok po kroku, oraz materiał o bezpieczeństwie pracy z lutem ołowiowym – ekspozycja na opary ołowiu i topnika wymaga podstawowej wentylacji stanowiska niezależnie od poziomu doświadczenia. Warto też zapoznać się z artykułem o spoiwie Sn60Pb40 – skład i temperatura topnienia oraz pełnym porównaniem lutów bezołowiowych SAC305, a przy okazji poznać samą cynę jako metal – właściwości i zastosowania.

Najczęściej zadawane pytania

Czym jest lut Sn63Pb37?

To eutektyczny stop cyny i ołowiu w proporcji 63% do 37%, który topi się i krzepnie ostro w jednej temperaturze 183°C, bez pośredniej fazy plastycznej. Przez dekady był standardem w montażu elektronicznym, zanim regulacje środowiskowe wymusiły przejście na stopy bezołowiowe w produkcji seryjnej.

Dlaczego akurat 63/37 to skład eutektyczny?

Przy tej proporcji cyny i ołowiu mieszanina osiąga najniższy możliwy punkt topnienia w całym układzie Sn-Pb, ok. 183°C – niżej niż temperatury topnienia czystej cyny (232°C) i czystego ołowiu (327°C) z osobna. Teoretyczna wartość eutektyczna to 61,9/38,1%, zaokrąglona w handlu do 63/37.

Czy Sn63Pb37 jest lepszy od Sn60Pb40?

Do precyzyjnej elektroniki tak – brak fazy plastycznej oznacza mniejsze ryzyko wadliwego złącza typu cold joint przy pracy ręcznej. Sn60Pb40 sprawdza się natomiast w pracach blacharskich i hydraulicznych, gdzie ostrość krzepnięcia ma mniejsze znaczenie niż koszt materiału.

Czy Sn63Pb37 spełnia normy RoHS?

Nie, ponieważ zawiera ołów. Stosowanie w nowej produkcji seryjnej sprzętu konsumenckiego w UE jest ograniczone dyrektywą RoHS 2011/65/UE, ale legalne pozostaje użycie w naprawach, hobby oraz w branżach formalnie wyłączonych z tych przepisów, jak wojsko, lotnictwo czy wybrana elektronika medyczna.

Jak wygląda dobrze wykonane złącze lutowane Sn63Pb37?

Powinno być błyszczące, gładkie i mieć kształt regularnego stożka otaczającego wyprowadzenie elementu. Matowa, ziarnista powierzchnia oznacza cold joint, czyli poruszenie elementu podczas krzepnięcia lutu – to najczęstsza wada widoczna gołym okiem.

Jaka jest temperatura topnienia Sn63Pb37?

Dokładnie 183°C – to punkt eutektyczny, w którym solidus i liquidus się pokrywają, dzięki czemu stop topi się i krzepnie niemal natychmiastowo, bez stanu pośredniego. W praktyce stacje lutownicze ustawia się jednak znacznie wyżej, na 300-350°C dla samego grota.

Czy Sn63Pb37 da się kupić legalnie w Polsce?

Tak, jest ogólnodostępny w sklepach elektronicznych do użytku prywatnego, edukacyjnego i serwisowego. Ograniczenia RoHS dotyczą głównie producentów wprowadzających nowy sprzęt seryjny na rynek UE, nie osób prywatnych naprawiających własny sprzęt czy hobbystów.

Czy Sn63Pb37 jest najlepszym lutem do elektroniki?

To zależy od zastosowania – do serwisu, prototypowania i branż wyłączonych z RoHS pozostaje jednym z najwygodniejszych wyborów dzięki niskiej temperaturze topnienia i braku fazy plastycznej. Do nowej produkcji seryjnej trafiającej na rynek UE obowiązkowy jest jednak lut bezołowiowy, na przykład SAC305.

Źródła i literatura

1. PN-EN ISO 9453:2020 – Stopy lutownicze miękkie. Skład chemiczny i forma, Polski Komitet Normalizacyjny, 2020.
2. IPC J-STD-001 – Requirements for Soldered Electrical and Electronic Assemblies, IPC, 2023.
3. IPC J-STD-006 – Requirements for Electronic Grade Solder Alloys, IPC, 2021.
4. Dyrektywa RoHS 2011/65/UE Parlamentu Europejskiego i Rady, EUR-Lex, 2011.
5. Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Metali Nieżelaznych, materiały referencyjne o metalurgii metali nieżelaznych, 2024.

Krzysztof Lis

Specjalista obróbki i łączenia metali nieżelaznych z ponad dwudziestoletnią praktyką warsztatową. Na co dzień pracuje z miedzią, mosiądzem, brązem i aluminium – lutuje, spawa, szlifuje i patynuje, a przy okazji uczy, jak odróżnić jeden stop od drugiego. W Poradniku Metali opisuje sprawdzone metody obróbki, łączenia i konserwacji metali kolorowych – dokładnie tak, jak robi to we własnym warsztacie. Wyznaje zasadę, że dobrą robotę poznaje się po detalu i po tym, jak metal starzeje się z godnością.