Assemblage
Loodvrij vs Lood Solderen
Complete Vergelijking voor PCB Assemblage
SAC305 vs SnPb — smeltpunten, betrouwbaarheid, RoHS-wetgeving, tin whiskers en kosten eerlijk vergeleken. De definitieve keuzegids voor inkopers en engineers die de juiste soldeerlegering willen selecteren.
AssemblageLeestijd: 15 minBijgewerkt: Maart 2026
PCB Assemblage Engineeringteam
Engineering & Kwaliteit | PCB Assemblage
Met onze jarenlange ervaring in PCB assemblage hebben wij de transitie van loodhoudend naar loodvrij solderen van dichtbij meegemaakt — van de eerste RoHS-paniek tot de geoptimaliseerde processen van vandaag. In dit artikel delen wij de technische feiten én de praktische overwegingen die u helpen bij het kiezen van de juiste soldeerlegering.
"Als een ontwerpteam in de eerste review al IPC-2221, een procesmarge van 20% en minimaal 3 kritische DFM-punten vastlegt, zien wij de first-pass yield doorgaans hoog uitkomen."
PCB Assemblage Engineeringteam
Voor een snelle vervolgstap zijn onze gidsen over DFM-checks, PCB testen en IPC-kwaliteitsklassen de meest gebruikte referenties in onze offertefase.
"Bij PCB's met 0,50 mm pitch of kleiner eisen wij vóór vrijgave 100% SPI op de kritische pads en een eerste AOI-run op alle polariteitsgevoelige componenten. Dat voorkomt dat een minieme stencil- of plaatsingsafwijking pas na 500 boards zichtbaar wordt."
PCB Assemblage Engineeringteam
Waarom is Deze Keuze Belangrijk?
De keuze tussen loodvrij en loodhoudend solderen raakt elk aspect van uw PCB-assemblage: procestemperaturen, componentcompatibiliteit, betrouwbaarheid, kosten en — niet onbelangrijk — wettelijke toelating op de Europese markt. Een verkeerde keuze kan leiden tot velduitval, RoHS-boetes of onnodige meerkosten.
For more information on industry standards, see printed circuit board and IPC standards.
Sinds de invoering van de EU RoHS-richtlijn in 2006 is loodvrij solderen de standaard voor consumentenelektronica. Maar voor medische en bepaalde industriële toepassingen blijft loodhoudend soldeer toegestaan — en soms zelfs vereist.
183°C
Smeltpunt SnPb
217°C
Smeltpunt SAC305
0,1%
Max. lood (RoHS)
85%+
Markt is loodvrij
Soldeerlegering: Samenstelling & Smeltpunten
De meest gebruikte soldeerlegaringen zijn Sn63Pb37 (eutectisch lood) en SAC305 (loodvrij). Maar er zijn meer opties, elk met specifieke voor- en nadelen.
| Legering | Samenstelling | Smeltpunt | Type | Toepassing |
|---|---|---|---|---|
| Sn63Pb37 | 63% tin, 37% lood | 183°C | Loodhoudend | Toepassingen met een toegestane loodvrijstelling |
| Sn60Pb40 | 60% tin, 40% lood | 183–190°C | Loodhoudend | Handmatig solderen |
| SAC305 | 96,5% Sn, 3% Ag, 0,5% Cu | 217–220°C | Loodvrij | Standaard SMT |
| SAC387 | 95,5% Sn, 3,8% Ag, 0,7% Cu | 217°C | Loodvrij | Hogere betrouwbaarheid |
| SnBi58 | 42% Sn, 58% Bi | 138°C | Loodvrij | Laag-temperatuur SMT |
| Sn99Cu1 | 99% Sn, 1% Cu | 227°C | Loodvrij | Wave soldering, goedkoop |
Legering Advies
SAC305 is de industriestandaard voor loodvrij SMT assemblage. Maar als uw product gevoelig is voor thermische stress — denk aan dunne flex-PCB's of temperatuurgevoelige componenten — overweeg dan SnBi-legeringen met een smeltpunt van slechts 138°C. Wij zien een groeiende vraag naar deze low-temp legeringen, vooral voor flexibele PCB's."Onze vuistregel is eenvoudig: controleer elk ontwerp tegen IPC-A-610, IPC-2221 of IPC/WHMA-A-620 en houd minimaal 10% mechanische en thermische marge aan voordat u vrijgave geeft."
PCB Assemblage Engineeringteam
Reflow Profiel & Procestemperaturen
Het hogere smeltpunt van loodvrij soldeer heeft directe gevolgen voor het reflowprofiel. De piektemperatuur stijgt van ∼225°C naar ∼245°C — een verschil dat invloed heeft op componentstress, energieverbruik en het procesvenster.
| Parameter | SnPb (loodhoudend) | SAC305 (loodvrij) |
|---|---|---|
| Smeltpunt | 183°C | 217–220°C |
| Preheat zone | 100–150°C | 150–200°C |
| Soak tijd | 60–90 sec | 60–120 sec |
| Piektemperatuur | 220–230°C | 240–250°C |
| Tijd boven liquidus | 45–75 sec | 40–80 sec |
| Procesvenster | Breed (±10°C) | Smaller (±5°C) |
| Koelsnelheid | 2–4°C/sec | 3–6°C/sec (sneller = beter) |
Opgelet: Mixed Assembly
Meng nooit loodhoudend en loodvrij soldeer in één assemblage. Dit leidt tot legering met onvoorspelbaar smeltgedrag en ernstige betrouwbaarheidsproblemen. Zorg dat uw soldeerpasta, componentafwerking en PCB-finish op elkaar afgestemd zijn.
Betrouwbaarheid & Mechanische Sterkte
De betrouwbaarheid van soldeerverbindingen hangt af van de toepassing. Loodvrij en loodhoudend soldeer presteren elk beter in verschillende stressscenario's.
| Eigenschap | SnPb | SAC305 | Winnaar |
|---|---|---|---|
| Treksterkte | ∼35 MPa | ∼45 MPa | SAC305 |
| Thermische cycling | Goed | Zeer goed | SAC305 |
| Schokbestendigheid | Zeer goed (ductiel) | Matig (bros) | SnPb |
| Trillingsbestendigheid | Uitstekend | Matig tot goed | SnPb |
| Kruipweerstand | Laag | Hoog | SAC305 |
| Bevochtiging | Uitstekend | Goed | SnPb |
Voordelen Loodvrij (SAC305)
- Hogere treksterkte en kruipweerstand
- Beter bij thermische cycling (-40 tot +125°C)
- RoHS-compliant, wereldwijd verkoopbaar
- Lagere milieubelasting bij verwerking
- Betere prestaties bij hoge temperaturen
Voordelen Loodhoudend (SnPb)
- Betere schok- en trillingsbestendigheid
- Uitstekende bevochtiging en vloeieigenschappen
- Breder procesvenster (fouttoleranter)
- Lagere procestemperaturen (minder stress)
- Eenvoudiger handmatig rework
Betrouwbaarheid in de Praktijk
In onze jarenlange ervaring met PCB assemblage hebben wij gezien dat de betrouwbaarheidsverschillen tussen loodvrij en loodhoudend veel kleiner zijn dan vaak wordt beweerd. Met een goed geoptimaliseerd reflow profiel en correcte oppervlakteafwerking behalen we met SAC305 vergelijkbare of betere first-pass yields dan vroeger met SnPb."Onze vuistregel is eenvoudig: controleer elk ontwerp tegen IPC-A-610, IPC-2221 of IPC/WHMA-A-620 en houd minimaal 10% mechanische en thermische marge aan voordat u vrijgave geeft."
PCB Assemblage Engineeringteam
Tin Whiskers: Risico & Mitigatie
Tin whiskers zijn microscopisch kleine, naaldvormige kristallen die spontaan uit tinoppervlakken groeien. Ze vormen één van de meest besproken risico's van loodvrij solderen, hoewel het probleem vooral verband houdt met coatings van puur tin op componentpinnen — niet met het soldeer zelf.
1–10 mm
Mogelijke whisker lengte
10–50V
Kortsluiting doorbreekt whisker
≥3% Pb
Onderdrukt whisker groei
Mitigatiestrategieën
1
Conformal coating
Een 50-75 μm acryl- of urethaancoating voorkomt dat whiskers circuits overbruggen.
2
Nikkel-barrièrelaag
Een nikkel onderlaag onder de tincoating reduceert mechanische spanning en whiskergroei.
3
Tin-lood afwerking
Waar RoHS-uitzonderingen gelden, onderdrukt ≥3% lood in de tinlaag whiskervorming effectief.
4
Annealing
Thermische nabehandeling (150°C, 1 uur) vermindert interne spanning in de tinlaag.
5
ENIG/OSP afwerking
Gebruik ENIG of OSP op het PCB-oppervlak in plaats van hot-dip tin om whiskerrisico te elimineren.
Tin Whiskers vs Soldeer
Belangrijk om te weten: tin whiskers ontstaan vooral op oppervlakken van puur tin op componentpinnen en PCB-afwerkingen — niet op de soldeerverbinding zelf. SAC305-soldeer met zilver- en kopertoevoeging is juist bestand tegen whiskervorming. Het probleem zit in de componentafwerking, niet in de soldeerlegering.
RoHS & REACH Wetgeving
De Europese RoHS-richtlijn (Restriction of Hazardous Substances) beperkt het gebruik van lood en vijf andere stoffen in elektrische en elektronische apparatuur. Als u producten op de EU-markt verkoopt, moet u aan deze wetgeving voldoen.
RoHS Tijdlijn
2003
RoHS 1 (2002/95/EC) aangenomen door EU
2006
RoHS 1 van kracht — lood beperkt tot 0,1% in consumentenelektronica
2011
RoHS 2 (2011/65/EU) — uitbreiding naar medische apparatuur en monitoring-instrumenten
2015
RoHS 2 volledig van kracht voor medische apparatuur (Cat. 8)
2019
RoHS 2 uitgebreid naar alle elektrische apparatuur (Cat. 11)
2025-2028
Herziening van diverse lood-uitzonderingen (lopend)
RoHS — Stoffen Beperking
- • Max. 0,1% lood (Pb) per homogeen materiaal
- • Max. 0,01% cadmium (Cd)
- • Max. 0,1% kwik (Hg)
- • Max. 0,1% zeswaardig chroom (Cr6+)
- • Max. 0,1% PBB en PBDE (vlamvertragers)
REACH — Aanvullende Eisen
- • Breder dan RoHS: alle chemische stoffen
- • SVHC-lijst (Substances of Very High Concern)
- • Lood staat op de SVHC-kandidaatlijst
- • Meldingsplicht bij >0,1% SVHC in product
- • Supply chain communicatieplicht
RoHS Uitzonderingen
Niet alle toepassingen vallen onder de verplichting tot loodvrij solderen. De RoHS-richtlijn bevat een bijlage met specifieke uitzonderingen (exemptions) waarbij loodhoudend soldeer nog is toegestaan.
| Sector | Loodvrij Verplicht? | Toelichting |
|---|---|---|
| Consumentenelektronica | Ja, verplicht | Volledige RoHS-compliance vereist |
| Industrieel | Ja, verplicht | Sinds RoHS 2 (2011/65/EU) |
| Medisch (klasse I-III) | Meestal ja | Uitzonderingen voor implantaten en IVD |
| Automotive | Ja, via ELV | End-of-Life Vehicles richtlijn (2000/53/EC) |
| High-rel / servers | Deels | Specifieke exemptions voor flip-chip en BGA |
Praktijkadvies voor Inkopers
Als inkoper moet u niet alleen weten of uw eindproduct RoHS-compliant moet zijn, maar ook de gehele keten controleren. Vraag uw PCB assemblage partner altijd om een RoHS-conformiteitsverklaring én materiaalcertificaten. Bij ons krijgt u standaard een IPC-1752A Material Declaration bij elke bestelling."Onze vuistregel is eenvoudig: controleer elk ontwerp tegen IPC-A-610, IPC-2221 of IPC/WHMA-A-620 en houd minimaal 10% mechanische en thermische marge aan voordat u vrijgave geeft."
PCB Assemblage Engineeringteam
Kostenvergelijking
Loodvrij solderen is inherent duurder dan loodhoudend, maar het verschil is kleiner dan veel inkopers denken. De meerkosten zitten in drie gebieden: materiaal, energie en procescontrole.
Materiaal: +15–25%
SAC305 bevat zilver, duurder dan lood
Energie: +5–10%
Hogere reflow temperaturen vereist
Proces: +3–5%
Striktere controle en inspectie
Totale Impact op Assemblagekosten
De soldeerlegering is slechts een klein deel van de totale PCB assemblagekosten. In de praktijk zien we:
5–15%
Meerkosten soldeerpasta (materiaal)
2–5%
Meerkosten totale assemblage
Bij volumes boven 1.000 stuks is het kostenverschil tussen loodvrije en loodhoudende assemblage verwaarloosbaar. De soldeerlegering maakt doorgaans minder dan 3% uit van de totale assemblagekosten.
Keuzematrix: Welke Soldeer Kiezen?
Gebruik onderstaande keuzematrix om snel te bepalen welke soldeerlegering het beste past bij uw toepassing.
| Uw Situatie | Aanbevolen Legering | Reden |
|---|---|---|
| Consumentenproduct, EU-markt | SAC305 (loodvrij) | RoHS verplicht |
| Automotive elektronica | SAC305 / SAC387 | ELV-richtlijn + hoge betrouwbaarheid |
| Medische apparatuur (niet-implantaat) | SAC305 | RoHS 2 van toepassing sinds 2015 |
| Temperatuurgevoelige componenten | SnBi58 (loodvrij) | Smeltpunt slechts 138°C |
| Hoge trillingen (transport, industrie) | SAC305 + underfill | Compenseer brosheid met underfill |
| Prototype / snel testen | SAC305 | Consistent met productie |
Mijn Aanbeveling
Kies standaard loodvrij (SAC305) tenzij uw toepassing onder een RoHS-uitzondering valt én er een aantoonbare technische reden is om loodhoudend te gebruiken. Het heeft geen zin om met loodhoudend te prototypen en dan loodvrij in productie te gaan — test altijd met de legering die u in productie gebruikt. Vraag een offerte aan en we adviseren u over de optimale legering voor uw project."Onze vuistregel is eenvoudig: controleer elk ontwerp tegen IPC-A-610, IPC-2221 of IPC/WHMA-A-620 en houd minimaal 10% mechanische en thermische marge aan voordat u vrijgave geeft."
PCB Assemblage Engineeringteam
"Onze grens is simpel: zodra toleranties minder dan 0,10 mm speling laten, moet het ontwerp aantoonbaar passen binnen IPC-A-610, IPC-6012 en het werkelijke procesvenster van de fabriek. Anders koopt u geen marge, maar herwerk."
PCB Assemblage Engineeringteam
Veelgestelde vragen
Wat is het verschil tussen loodvrij en loodhoudend soldeer?
Het belangrijkste verschil is de samenstelling en het smeltpunt. Loodhoudend soldeer (Sn63Pb37) smelt bij 183°C, terwijl loodvrij soldeer (SAC305) smelt bij 217-220°C. Loodvrij soldeer bevat tin, zilver en koper in plaats van lood, en voldoet aan RoHS-wetgeving. Loodhoudend soldeer is makkelijker te verwerken en heeft betere vloeieigenschappen, maar is verboden voor de meeste consumentenelektronica in de EU.
Is loodvrij solderen verplicht in Europa?
Ja, sinds de invoering van de RoHS-richtlijn (2002/95/EC) in 2006 en de update naar RoHS 2 (2011/65/EU) is het gebruik van lood in elektronica voor de EU-markt sterk beperkt. De maximale concentratie lood is 0,1% (1000 ppm) per homogeen materiaal. Er bestaan uitzonderingen voor medische en bepaalde industriële toepassingen.
Wat zijn tin whiskers en hoe voorkom je ze?
Tin whiskers zijn microscopisch kleine, naaldvormige tinuitgroeisels die spontaan ontstaan op tinnen oppervlakken. Ze kunnen kortsluitingen veroorzaken. Mitigatie omvat: conformal coating aanbrengen, tin-loodafwerking gebruiken (waar toegestaan), mechanische spanningen in solderverbindingen minimaliseren, en nikkel-barrièrelagen toepassen onder tincoatings.
Is loodvrij soldeer even betrouwbaar als loodhoudend?
Bij correcte procesvoering is loodvrij soldeer vergelijkbaar betrouwbaar. SAC305 presteert zelfs beter bij thermische cycling door hogere kruipweerstand. Loodhoudend soldeer presteert echter beter bij mechanische schokken en trillingen. Voor de meeste toepassingen is loodvrij soldeer met geoptimaliseerde reflow profielen volledig betrouwbaar.
Wat kost loodvrij solderen extra ten opzichte van loodhoudend?
Loodvrij solderen is circa 5-15% duurder door hogere materiaalkosten (zilver in SAC305), hoger energieverbruik (hogere reflow temperaturen) en striktere procescontrole. Voor de meeste projecten is dit kostenverschil verwaarloosbaar vergeleken met de totale assemblagekosten.
Bronnen & Referenties
Gerelateerde Artikelen
Assemblage
Soldeerpasta Selectie & Applicatie
Lees meer
PCB Materialen
PCB Oppervlakteafwerking: HASL vs ENIG vs OSP
Lees meerKwaliteit
Conformal Coating PCB: Beschermcoating Gids
Lees meer"In meer dan 15 jaar productie-ervaring blijkt kwaliteitscontrole op componentniveau sterk bepalend voor de veldbetrouwbaarheid. Elke specificatiebeslissing die u vandaag neemt, beïnvloedt de garantiekosten over drie jaar."
PCB Assemblage Engineeringteam
Gerelateerde diensten
Van dit onderwerp direct naar de bijbehorende productie- en assemblagediensten.