Als je regelmatig elektronica repareert, heb je waarschijnlijk al verschillende soorten soldeersel, flux, ontsoldeerlint en een stel punten voor je soldeerstation liggen. Toch is er één product dat zelfs bij mensen met jaren reparatie-ervaring nauwelijks bekend is: bismutlot voor lage temperaturen.
Het vervangt je gewone soldeersel niet, en het is zeker niet de beste keuze voor elke verbinding. De kracht zit in één heel specifieke eigenschap: het smelt bij een veel lagere temperatuur dan de gangbare legeringen.
Een van de meest gebruikte samenstellingen is Sn42Bi58: 42 % tin en 58 % bismut. Het smeltpunt ligt rond de 138 °C. Ter vergelijking:
| Legering | Smelt bij | Verschil |
|---|---|---|
| Sn42Bi58 (bismutlot) | 138 °C | — |
| Sn63Pb37 (met lood) | 183 °C | 45 °C meer |
| SAC305 (loodvrij) | 217 °C | 79 °C meer |
Bij een elektronicareparatie kan dat verschil enorm zijn.
Hier voor het product en niet voor het verhaal? We hebben het in twee formaten:
- Pot van 50 g Sn42Bi58 — het standaardformaat voor op de werkbank
- Spuit van 40 g met bismut — handig als je precies de juiste hoeveelheid op de juiste plek wilt doseren
Wat maakt bismutlot zo bijzonder?
Sn42Bi58 is een eutectische legering. Dat betekent dat het op één welbepaalde temperatuur van vast naar vloeibaar gaat — in dit geval rond de 138 °C.
Maar wat er metallurgisch precies gebeurt is minder interessant dan wat je er in de praktijk mee kunt doen: je werkt met minder warmte en je belast de PCB veel minder.
Dat is bijzonder nuttig bij hittegevoelige componenten, plastic connectoren, dunne printplaten, LED's, lijm of zones waar te veel warmte een pad kan doen loslaten of de printplaat zelf kan beschadigen.
En hoewel veel mensen dit product kopen met solderen op lage temperatuur in gedachten, is de meest interessante toepassing waarschijnlijk een andere.
De truc die ontsolderen volledig verandert
Hier begint bismutlot echt zijn waarde te tonen.
Stel dat je een HDMI-connector, een USB- of USB-C-poort, een IC met veel pinnen of een ander component met meerdere soldeerverbindingen moet verwijderen. Het probleem is zelden dat je één verbinding niet gesmolten krijgt. Het probleem is dat je ze allemaal tegelijk vloeibaar moet houden.
Je verwarmt één kant, schuift op naar de volgende en tegen de tijd dat je aan de overkant bent, is de eerste zijde alweer gestold. De klassieke oplossing is de temperatuur verhogen en meer hete lucht geven. Dat werkt, maar vergroot ook het risico op schade aan de printplaat.
Met Sn42Bi58 pak je het anders aan. Je brengt een kleine hoeveelheid aan op de bestaande soldeerverbindingen en laat beide legeringen met elkaar vermengen. Door het bismut daalt het smeltpunt van het mengsel flink: het soldeersel blijft langer vloeibaar en het component laat veel makkelijker los.
Het verschil is regelmatig verrassend. Een connector die muurvast leek op de PCB komt er bijna zonder kracht af.
Hiervoor is de spuit praktischer dan de pot: je zet een minimale druppel op elk punt zonder halve printplaat vol te smeren.
Als je kracht moet zetten, doe je iets verkeerd
Dit is waarschijnlijk een van de belangrijkste regels bij het verwijderen van componenten.
Als je hard aan een connector moet trekken of een IC met geweld moet loswippen, zit er ergens nog een verbinding vast. En dan beginnen de problemen: losgerukte pads, beschadigde traces, gebroken vias en verbogen connectoren.
Een laagtemperatuurlegering helpt precies die situatie te voorkomen. Het doel is niet het component losrukken. Het doel is alle verbindingen tegelijk vloeibaar krijgen zodat je het zonder kracht kunt weghalen.
Minder warmte betekent minder risico voor de printplaat
Warmte is onmisbaar om te solderen en te ontsolderen, maar het is tegelijk een van de belangrijkste oorzaken van schade tijdens een reparatie.
Moderne printplaten kunnen veel koperlagen hebben en grote massavlakken die enorm veel energie absorberen. Je kent het wel: je zet de soldeerpen erop en het soldeersel wil maar niet smelten. Temperatuur omhoog. Blijven verwarmen. En terwijl je probeert op één punt te werken, wordt de hele omliggende zone van de PCB warm.
Met een laagtemperatuur soldeersel beperk je die thermische belasting en voorkom je problemen zoals loslatende pads, vervormd plastic, beschadigde lijm, delaminatie van de PCB of onnodige opwarming van naburige componenten.
Bij repareren telt niet alleen de temperatuur die op je station-display staat. Het telt ook hoe lang je die temperatuur aanbrengt. Daarom helpt het enorm om te werken met een voorverwarmer van onderen en de omgeving af te schermen met Kapton tape.
Waar is het het nuttigst?
USB-, HDMI- en USB-C-connectoren
Dit zijn de meest voor de hand liggende gevallen. Ze hebben meerdere soldeerverbindingen en vaak ook grote metalen verankeringen die met massa verbonden zijn. Alles tegelijk vloeibaar houden is lastig, en een kleine hoeveelheid Sn42Bi58 kan het verwijderen een stuk eenvoudiger maken.
SMD ic's
Ook voor het verwijderen van componenten met veel pinnen werkt het goed. Hetzelfde principe: breng de legering aan op de verbindingen en zorg dat ze allemaal lang genoeg vloeibaar blijven.
Metalen shields
Shields die rechtstreeks op de printplaat gesoldeerd zijn kunnen lastig te verwijderen zijn omdat ze meerdere soldeerverbindingen hebben die ver uit elkaar liggen. Een lager smeltpunt helpt hier enorm.
Hittegevoelige printplaten en componenten
Flexibele printplaten, dunne PCB's, componenten vlak bij plastic, kleine elektronische modules of zones met lijm zijn goede kandidaten om op lagere temperatuur te werken.
LED-reparaties
LED's zijn gevoelig voor te veel warmte. Een laagtemperatuurlegering kan interessant zijn als je de thermische belasting tijdens een reparatie zoveel mogelijk wilt beperken.
Soldeersel in pot en Sn42Bi58 in staafvorm zijn niet hetzelfde
Online vind je Sn42Bi58 in allerlei vormen: pasta, draad, folie, bolletjes, staven en kleine blokken. Soms vallen de staven op door hun vrij hoge prijs. Is het hetzelfde product?
De metaallegering kan identiek zijn, maar het product niet.
Een staaf Sn42Bi58 is gewoon vast metaal van tin en bismut in die verhouding. De pasta bevat kleine deeltjes van diezelfde legering, gemengd met flux en andere hulpstoffen waardoor je het makkelijk kunt aanbrengen. De flux verwijdert oxiden en zorgt ervoor dat het soldeersel de metalen oppervlakken goed bevochtigt.
Voor elektronicareparatie is pasta een erg handig formaat: je kunt heel kleine hoeveelheden precies aanbrengen waar je ze nodig hebt. Daarom zijn de twee producten die wij voeren — de pot van 50 g en de spuit van 40 g — allebei in pastavorm.
138 °C betekent niet dat je je soldeerstation op 138 °C zet
Dit is een veelgemaakte fout.
Dat Sn42Bi58 smelt bij 138 °C wil niet zeggen dat je je station op exact die temperatuur instelt. De punt van je soldeerpen geeft voortdurend warmte af aan het component, de traces en al het koper eromheen. Als je het station vrijwel op het smeltpunt instelt, verloopt de warmteoverdracht uiterst traag.
De werktemperatuur moet hoger liggen. Het gaat erom een punt te vinden waarbij het soldeersel snel smelt en je de warmte zo snel mogelijk weer kunt wegnemen. Vaak is het beter om een paar seconden op een iets hogere temperatuur te werken dan heel lang op een te lage temperatuur te blijven hangen.
Let ook op je punt: als die geoxideerd is en geen soldeersel meer opneemt, is de warmteoverdracht veel slechter en ga je de temperatuur onnodig verhogen. Een puntenverzorgingspasta lost dat in een paar seconden op.
Waarom gebruik je Sn42Bi58 dan niet voor alles?
Omdat het ook nadelen heeft. Legeringen met een hoog bismutgehalte zijn over het algemeen brozer en minder ductiel dan andere soldeersoorten.
Voor veel toepassingen is dat geen enkel probleem. Maar het is wel iets om rekening mee te houden als een verbinding blootgesteld wordt aan stoten, trillingen, buigkrachten of herhaalde mechanische belasting.
Dit verklaart een situatie die in eerste instantie tegenstrijdig lijkt: Sn42Bi58 kan fantastisch zijn om een component uit een smartphone te verwijderen, maar dat betekent niet dat je het ook wilt gebruiken voor alle definitieve verbindingen in diezelfde telefoon.
Het inzetten als hulpmiddel tijdens een reparatie is één ding. Welke legering je als definitieve verbinding achterlaat is een andere keuze — daar ga je normaal voor Sn63/Pb37 of een gewone loodvrije pasta, afhankelijk van het apparaat.
Opgelet als de printplaat loodhoudend soldeersel bevat. Wanneer bismut zich mengt met bepaalde loodlegeringen kunnen er Sn-Bi-Pb composities ontstaan met extreem lage smeltpunten — rond de 96 °C bij bepaalde verhoudingen. Dat kan een probleem zijn als dat mengsel deel uitmaakt van een definitieve verbinding.
Als je Sn42Bi58 gebruikt om een component te verwijderen, is het dan ook verstandig om daarna de resten te verwijderen met ontsoldeerlint, de pads goed schoon te maken en de nieuwe verbinding te maken met de juiste legering.
Dit is extra belangrijk bij oude apparaten of printplaten die al eerder gerepareerd zijn: je weet vaak niet welk soldeersel de vorige reparateur heeft gebruikt.
Voldoet bismutlot aan RoHS?
De legering Sn42Bi58 bevat geen lood. Tin en bismut vallen ook niet onder de stoffen die de RoHS-richtlijn beperkt, waardoor deze samenstelling breed gebruikt wordt als loodvrije legering in RoHS-compatibele toepassingen.
Er is wel een belangrijk onderscheid: de samenstelling van een legering is niet hetzelfde als de officiële certificering van een specifiek product. Om te kunnen stellen dat een bepaalde productreferentie RoHS-gecertificeerd is, heb je de bijbehorende documentatie van de fabrikant nodig.
Op het vlak van samenstelling geldt: Sn42Bi58 is een loodvrije legering, geschikt voor toepassingen waarbij lage-temperatuur soldeerverbindingen vereist zijn.
Hoe haal je er het meeste uit?
Je hoeft de printplaat niet vol pasta te smeren. Om ontsolderen te vergemakkelijken volstaat vaak een kleine hoeveelheid die je goed laat vermengen met het bestaande soldeersel.
Zorg ook voor een goede verdeling. Als je een connector van veinte puntos verwijdert en negentien zijn vloeibaar maar één nog niet, kan dat ene punt een pad doen loslaten.
Een andere belangrijke tip: gebruik flux wanneer dat nodig is. Veel mensen proberen problemen op te lossen door de temperatuur op te voeren, terwijl een paar druppels goede flux de wetting en warmteoverdracht aanzienlijk kunnen verbeteren. Werk je met loodvrije legeringen, dan is RMA-223 de aangewezen keuze — die is hier specifiek voor geformuleerd.
Na het gebruik van Sn42Bi58 als hulpmiddel bij het verwijderen van een component loont het om de zone goed schoon te maken: ontsoldeerlint om het mengsel te verwijderen, en isopropylalcohol met een antistatisch borsteltje om de pads schoon te krijgen voor de nieuwe verbinding.
En zoals bij al het solderen: gebruik een rookafzuiging. Dat het soldeersel loodvrij is, betekent niet dat de dampen van de flux onschadelijk zijn.
Een product dat je waarschijnlijk vaker gebruikt om te ontsolderen dan om te solderen
Dat is misschien wel het meest opvallende aan bismutlot. Het wordt verkocht als laagtemperatuur soldeersel, maar voor veel mensen die elektronica repareren wordt het al snel een ontsoldeer-hulpmiddel.
Het vervangt je gewone soldeersel niet. Het heeft ook geen zin om het bij elke reparatie in te zetten. Maar het lost één specifiek probleem bijzonder goed op.
Als je een connector voor je hebt die er onmogelijk uit lijkt te komen, een component omringd door plastic, of een PCB die alle warmte opslokt die je erop zet — dan kan een Sn42Bi58-legering het verschil maken.
Het is een van die verbruiksartikelen die weken onaangeroerd op je werkbank kunnen liggen. Tot die ene lastige reparatie voorbijkomt en je eraan denkt.
Dan snap je waarom bismutlot een vaste plek verdient naast je flux, ontsoldeerlint en gewone soldeersel.
Hier vind je het, in twee formaten:
- Soldeersel in pasta Sn42Bi58, pot van 50 g — altijd bij de hand op de werkbank
- Spuit van 40 g met bismut — voor druppel-voor-druppel doseren
En wat erbij hoort: ontsoldeerlint, flux, isopropylalcohol en rookafzuiging. Alles bij soldeeraccessoires.
