בדיל (Tin באנגלית) הוא אחת המתכות החשובות והשימושיות ביותר בתעשייה המודרנית, ובמיוחד בתחום האלקטרוניקה. בדיל הוא בעל תכונות ייחודיות, שהפכו אותו למתכת שימושית כבר בתקופת הברונזה (כ-3,000 שנה לפני הספירה), ומאז הוכיח את חשיבותו לאורך אלפי שנים של התפתחות טכנולוגית. במאמר זה מפורטות התכונות הייחודיות הללו, השימושים הנפוצים בבדיל, וכן טיפים מקצועיים המסייעים לעבוד איתו באופן המדויק והיעיל ביותר.

מה זה בדיל ומה התכונות שלו?

בדיל הוא מתכת בעלת סימן כימי Sn (מהמילה הלטינית Stannum), הממוקמת בקבוצה 14 בטבלה המחזורית. זוהי מתכת כסופה-לבנה, רכה יחסית ובעלת ברק אופייני. הברק שלה נשמר היטב בתנאי אטמוספירה רגילים, מאחר שהיא עמידה לחמצון.

תכונות פיזיקליות בולטות של בדיל:

• משקל אטומי: 118.71
• צפיפות: 7.31 גרם/סמ"ק
• נקודת התכה: 231.93°C
• נקודת רתיחה: 2,602°C

בדיל הוא בעל טמפרטורת התכה נמוכה יחסית (231.93°C), שהפכה אותו לשימושי כל כך בתעשיית האלקטרוניקה. זאת מכיוון שניתן להתיך אותו בקלות יחסית בעזרת מלחם סטנדרטי.

הולכת חשמל וחום של בדיל

בדיל הוא מוליך חשמל טוב, אם כי לא ברמה של נחושת או כסף. אמנם ההולכה החשמלית שלו היא כ-15% מזו של נחושת, אך היא עדיין מספיקה לרוב היישומים האלקטרוניים. לכן, בדיל מסוגל ליצור חיבורים אלקטרוניים חזקים ויציבים, המוליכים חשמל ביעילות ועמידים לאורך זמן.

מבחינת הולכת חום, התשובה לשאלה "האם בדיל מוליך חום?" היא חיובית בהחלט. הבדיל מוליך חום בצורה טובה, אם כי גם כאן הוא פחות יעיל מנחושת או אלומיניום. דווקא תכונה זו מסייעת בתהליכי הלחמה, כי היא מאפשרת פיזור חום מבוקר סביב נקודת החיבור.

סוגי בדיל: עם או בלי עופרת?

במשך שנים רבות, אחת הסגסוגות המסורתיות והמוכרות ביותר בתעשיית האלקטרוניקה היתה סגסוגת בדיל-עופרת. הפופולרית ביותר היתה ביחס של כ-60/40 (60% בדיל, 40% עופרת), עם נקודת התכה של כ-188°C. אלא שבעקבות דירקטיבת RoHS האירופאית שנכנסה לתוקף בשנת 2006, הוגבל השימוש בעופרת בסגסוגות הלחמה, מה שהוביל לפיתוח סגסוגות בדיל ללא עופרת. כל אחת מהסגסוגות הללו בעלת תכונות שונות, המותאמות ליישומים ספציפיים בתעשייה.

ככלל, בדיל למלחם נטול עופרת בהתאם לתקני RoHS, עומד בדרישות איכות מחמירות של עמידות בחום ומיועד לעבודות הלחמה מדויקות. הוא מכיל 99% בדיל, בעל תכולת קדמיום נמוכה, נטול כלור וללא הלוגן. בדיל כזה עמיד בטמפרטורות של עד 350 מעלות, מאפשר הלחמה יציבה ללא ריחות לא נעימים, שומר על בריאות העובדים וידידותי לסביבה.

עם זאת, ניתן למצוא עדיין בשימוש גם סגסוגות קלאסיות כמו 63/37, הכוללות אחוז גבוה של עופרת ומתאימות ליישומים שאינם כפופים לרגולציה – כמו תיקונים, ייצור מקומי או עבודות מדויקות הדורשות רמת רטיבות גבוהה ויציבות מעולה. בעבודה עם סגסוגת כזו, יש לשמור על אוורור מקסימלי של חלל העבודה ועל רחיצת ידיים בתום השימוש.

בנוסף, קיים בדיל מסוג No Clean, הכולל שטף פנימי שאינו דורש ניקוי לאחר ההלחמה – פתרון נוח ונקי, המתאים במיוחד לעבודות מהירות או לסביבת ייצור שבה יש חשיבות לחיסכון בזמן ובתחזוקה.

בדיל בתעשייה: שימושים נפוצים בבדיל

כאמור, בדיל הוא חומר חיוני בתעשיית האלקטרוניקה, ומשמש בעיקר להלחמת רכיבים אלקטרוניים. קיימות שלוש תצורות עיקריות של בדיל: חוטים, מוטות ומזרקים של משחת בדיל. הנה כמה מהשימושים העיקריים של כל אחד מהם:

1. חוטי בדיל

הצורה הנפוצה ביותר לשימוש יומיומי בהלחמות ידניות ובתיקונים. החוטים משמשים בעיקר לצורך

הלחמה של רכיבים ללוחות מעגלים מודפסים (PCB), במכשירים אלקטרוניים כמו מחשבים, טלפונים ניידים וטלוויזיות. בנוסף, הם משמשים לתיקון מעגלים חשמליים במעבדות, ולתחזוקה שוטפת של ציוד אלקטרוני.

2. מזרקי בדיל

מזרקים המכילים משחה המשלבת אבקת בדיל עם פלקס, ומתאימים במיוחד לתהליכים מדויקים בטכנולוגיות מתקדמות. הם משמשים בעיקר להלחמות SMT – טכנולוגיה המשמשת לחיבור רכיבים זעירים על לוחות מעגלים צפופים במיוחד, כגון שבבים, נגדים וקבלים. בנוסף, הם משמשים לייצור ותיקון של רכיבים מתקדמים כמו מעבדים וזכרונות בשיטות BGA ו-QFN.

3. מוטות בדיל

מיועדים בעיקר לתהליכי הלחמה תעשייתיים בקנה מידה גדול. השימוש הנפוץ ביותר הוא הלחמות בגל – תהליך שבו לוחות PCB עוברים מעל אמבט של בדיל מותך, המשמש להלחמה של מספר רב של חיבורים בבת אחת. כמו כן, הם משמשים לצורך מילוי אמבטי הלחמה בתהליכי ייצור המוניים של מוצרים אלקטרוניים, כמו כרטיסי אם, מערכות שמע ורכיבי רכב אלקטרוניים.

טיפים מקצועיים לעבודה עם בדיל

אנשי מקצוע מנוסים מחברות מובילות לציוד עבור תעשיית האלקטרוניקה, ממליצים להיעזר בטיפים הבאים:

• בחירת העובי – לעבודות עדינות, כמו הלחמת רכיבים אלקטרוניים קטנים, מומלץ להשתמש בחוט בדיל דק (0.5-0.7 מ"מ), המאפשר שליטה מדויקת יותר. לעבודות גסות יותר, כמו הלחמת כבלים עבים או חיבורים גדולים, כדאי לבחור בחוט עבה (1.0-1.5 מ"מ).
• אחסון נכון – יש לשמור את חוטי הבדיל במקום יבש וקריר, רצוי בקופסה אטומה. זאת על מנת למנוע חשיפה ללחות, שעלולה לפגוע באיכות החומר ובתפקוד הפלקס (אם קיים).
• ניקיון המשטח – משטח נקי מבטיח הלחמה חזקה ואמינה, לכן חשוב לוודא שהמשטחים המיועדים להלחמה נקיים מאבק, שמן, חלודה או שאריות אחרות. ניתן להשתמש באלכוהול איזופרופילי (IPA) לניקוי יסודי.
• חימום המשטחים – לחיבור איכותי, יש לחמם את שני המשטחים המיועדים להלחמה בו-זמנית, ולא רק את הבדיל עצמו. פעולה זו מבטיחה שהבדיל יזרום בצורה אחידה וייצור חיבור יציב.
• טמפרטורת המלחם – יש לכוון את המלחם לטמפרטורה גבוהה ב-30-50 מעלות מטמפרטורת ההתכה של סגסוגת הבדיל בה משתמשים. לדוגמה, אם טמפרטורת ההתכה של בדיל עם עופרת היא 183°C, מומלץ לכוון את המלחם ל-210-230°C.
• מהירות החימום – יש להימנע מחימום מהיר מדי או איטי מדי של נקודת ההלחמה, שכן פעולה לא נכונה עשויה להחליש את ההלחמה או לפגוע ברכיבים אלקטרוניים עדינים.
• קירור טבעי – בסיום, יש לאפשר לנקודת ההלחמה להתקרר באופן טבעי, ללא הזזה או תנועה של החלקים המחוברים. תנועה מוקדמת עלולה לגרום ל"הלחמות קרות" (cold solder joints), שהן חלשות ועלולות להתנתק בקלות.

גבריאל-טק אלקטרוניקה – מוצרי בדיל איכותיים למגוון רחב של שימושים

בין אם אתם עובדים במפעל גדול, במעבדת אלקטרוניקה או עוסקים בהלחמות כתחביב, ב"גבריאל-טק אלקטרוניקה" אנו מתמחים באספקה של מגוון רחב של פתרונות הלחמה ובדיל באיכות גבוהה, המותאמים לצרכי התעשייה בישראל. באתר תמצאו בין היתר חוטים, מוטות ומזרקי בדיל איכותיים מסוגים שונים, לצד אמבטיות בדיל ושואבי בדיל. אם אתם מחפשים את המוצרים המתאימים בדיוק לצרכים שלכם או זקוקים לייעוץ מקצועי מאנשי תעשייה בעלי ניסיון, צרו איתנו קשר עוד היום בטלפון 052-8155587 או שלחו אימייל ונשמח לסייע.