Mengapa erosi akibat pemakaian lead free Sn-Ag-Cu lebih cepat dari Sn-Cu-Ni ?
Secara experimental, pengaruh perak Ag adalah sbb:
a. Ag berfungsi sebagai katalis
Katalis adalah suatu zat yang berfungsi mempercepat jalannya suatu reaksi, tetapi zat itu sendiri tidak bereaksi atau berubah menjadi senyawa yang lain. Jadi Ag ini membantu mempercepat proses penetrasi Sn kedalam material SUS, tetapi tidak ikut bereaksi membentuk senyawa lain
b. Ag ikut serta dalam reaksi erosi
Sn-Ag-Cu bereaksi dengan material SUS dan membentuk 2 intermetallic alloy yaitu antara Sn dengan material SUS dan antara Ag dengan material SUS. Terjadinya intermetallic alloy oleh Ag ini lebih cepat dan lebih hebat dibandingkan intermetallic alloy dari Sn.
Sedangkan Sn-Cu-Ni hanya membentuk satu intermetallic alloy, yaitu hanya Sn dengan SUS material saja.
c. Sn-Ag-Cu cenderung menimbulkan dross yang cukup banyak. Biasanya jumlah dross yang terjadi adalah 2 kali dari jumlah dross Sn-Pb solder. Untuk mengatasi dross ini, beberapa perusahaan memakai fosfor ( P )sebagai zat anti oksidasi dan menambahkannya sebagai salah satu elemen solder. Zat yang sering dipakai sebagai anti oksidan adalah: P ( fosfor ), Ca ( kalsium ), Ge ( Germanium ). Fosfor didalam larutan solder akan membentuk oksida P2O5 yang berbentuk zat cair dan akan menyelimuti permukaan solder cair di solder pot. Sehingga kontak langsung antara solder cair dengan oksigen diudara dapat dikurangi dan dross pun berkurang.
Secara eksperimen menunjukkan bahwa fosfor bisa bertindak seperti flux, yaitu dapat menyingkirkan lapisan oksida logam. Kalau kita berbicara mengenai prosess brazing ( penyembungan antara pipa logam Al dalam pembuatan compressor ), kita akan menemukan bahan brazing yang dikenal dengan B Cup2 yang memiliki komposisi Cu93% - P7%. Fosfor ini yang berfungsi sebagai flux.
Erosi dapat terjadi bila telah terjadi prosess wetting ( yaitu penetrasi Sn kedalam SUS material ). Keberadaan fosfor sama seperti flux dan akan menyingkirkan lapisan oksida dari permukaan SUS material sehingga terjadi erosi lebih cepat.
Gambar erosi pada stainless steel sbb:
Efek Ni kedalam Sn-Cu bisa memperlambat prosess erosi.
Ni membentuk penghalang antara solder dengan Cu pad ( setelah solder joint terbentuk ), sehingga penetrasi atom Sn ke Cu pad bisa ditekan. Demikian juga yang terjadi pada SUS material didalam solder pot. Sehingga wetting atas peristiwa penetrasi atom Sn kedalam SUS material menjadi berkurang. Proses erosi pada solder pot akan terjadi lebih lambat karena pembentukan intermetallic alloy Sn dengan SUS sebagai awal dari erosi dapat direduksi.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar
Silakan masukkan komentar anda: