Tinalankojen seokset
Tänä päivänä yleisimmin käytetyt tinalangat elektroniikan käsin juotoksessa ovat tinan, hopean ja kuparin seoksesta valmistettuja lankoja, joiden sisällä kulkee yksi tai useampi juoksutekanava(core).Tinan, hopean ja kuparin seoksista käytetään yleisesti lyhennettä SAC (S = Sn, A = Ag, C = Cu). SAC lyhenteen perässä on kolme tai neljä numeroa, joilla ilmaistaan hopean ja kuparin määrä.
| Seos | Sulamislämpö | Resistiivisyys |
| Sn99.3, Cu0.7 | 227°C | 0.126 μΩm |
| Sn99, Ag0.3, Cu0.7(SAC0307) | 217-228°C | 0.150 μΩm |
| Sn96.5, Ag3.0, Cu0.5(SAC305) | 217°C | 0.132 μΩm |
| Sn95.5, Ag3.8, Cu0.7(SAC387 | 217°C | 0.132 μΩm |
| Sn60, Pb40 | 183-188°C | 0.153 μΩm |
| Sn62, Pb36, Ag2 | 179°C | 0.150 μΩm |
Juoksutteet
Juoksutteen (eng. Flux) tarkoitus on parantaa juotteen leviämistä juotosalueelle, estää liitoksen hapettumista juotostyön aikana ja sen jälkeen, laskea sulan juotteen pintajännitystä, estää oikosulkujen syntymistä, ja varmistaa kosmeettisesti kaunis lopputulos. Laadukas juotosliitos vaatii, että juotettavien metallien, sekä juotteen pinnat ovat oksidivapaita, ja näin ollen voidaan sanoa, että ilman juoksutetta ei kunnollista juotosliitosta pystytä tekemään.
Juoksutteita on olemassa lukemattomia erilaisia, mutta IPC (Institute of Printed Circuits):n standardi J-STD-004 jaottelee juoksutteet neljään pääluokkaan Rosin (RO), Resin(RE), Orgaaniset(OR) ja Epäorgaaniset(IN). Pääluokat jaotellaan juoksutteen aktiivisuuden mukaan matalan(L), keskitason(M) ja korkean(H) aktiivisuuden juoksutteiksi, ja edelleen mahdollinen halidisisältö ilmoitetaan joko nollalla tai ykkösellä (yli 500ppm halidipitoisuus = 1).
- Esimerkki 1: ROM1-juoksute on rosin-pohjainen keskiaktiivinen halidipitoinen juoksute
- Esimerkki 2: REL0-juoksute on resin-pohjainen matalan aktiivisuuden halidivapaa juoksute
Juoksutteen aktiivisuudella tarkoitetaan kykyä poistaa hapettumia, ja näin ollen kykyä saada hyvin juottuva metallipinta aikaiseksi. Aktiivisuus johtuu korrodoivista kemikaaleista, ja jäädessään piirilevylle ne voivat tuhota juotosliitoksia tai piirilevyn suojalakkoja, ja pahimmassa tapauksessa aiheuttaa piirilevyn rikkoutumisen. Tästä syystä mahdolliset jäämät korkean aktiivisuuden juoksutteista tulee pestä huolellisesti pois piirilevyiltä heti juotoksen jälkeen.
Rosin-, Resin-, orgaanisten ja epäorgaanisten juoksutteiden erot?
Rosin-juoksutteet (RO) pohjautuvat mäntypuista saatavaan luonnonhartsiin(kolofoni). Rosin-juoksutteet ovat kuumina juoksevaa happoa, mutta jäähtyessään ne muuttuvat kiinteiksi ja inerteiksi. Inerttiyden johdosta rosin-juoksutejäämät voidaan pääsääntöisesti jättää piirilevylle, paitsi sellaisissa tapauksissa, joissa piirilevyn lämpötila saattaa normaalissa käytössä nousta niin suureksi, että juoksute muuttuu uudelleen nestemäiseksi.
Resin-juoksutteet (RE) pohjautuvat synteettiseen hartsiin. Huomattavia käytännön eroja rosin-pohjaisiin juoksutteisiin ei välttämättä ole.
Orgaaniset juoksutteet (OR) pohjautuvat mietoihin orgaanisiin happoihin kuten sitruuna- ja steariinihappoihin, joihin on yhdistetty liuottimia kuten isopropanolia ja vettä. Orgaaniset juoksutteet ovat voimakkaampia kuin rosin-juoksutteet, ja ne ovat myös ominaisuuksiltaan sähköä johtavia, minkä johdosta jäämät tulee pestä huolellisesti pois piirilevyiltä juotosprosessin jälkeen. Orgaaniset juoksutteet ovat vesiliukoisia, eli ne on helppo pestä piirilevyiltä pois. Orgaanisia juoksutteita käytetään laajalti aaltojuotoksessa, ja erityisesti sovelluksissa, joissa piirikortilta vaaditaan huomattavaa puhtautta.
Epäorgaaniset juoksutteet (IN) pohjautuvat epäorgaanisiin happoihin kuten kloorivetyhappoon. Ne ovat erittäin korrodoivia, ja tästä syystä niitä harvemmin käytetään elektroniikkateollisuudessa.
Muistiin: Jos käytät korkean aktiivisuuden juoksutteita, pese mahdolliset jäämät aina huolellisesti pois piirilevyltä heti juotoksen jälkeen. Sovelluksissa, joissa vaaditaan maksimaalista luotettavuutta, suositellaan pienenkin aktiivisuuden juoksutejäämien pesua.
tinalangan valinta
Kun lähdetään valitsemaan tinalankaa uuteen sovellukseen, tulee ensimmäisenä selvittää, että vaaditaanko tuotteelta äärimmäistä luotettavuutta ja puhtautta (esim. militari- tai ilmailuapplikaatiot), ja näin ollen piirilevyn pesua juotosprosessien jälkeen. Jos näin on, on suositeltavaa käyttää tinalankaa, jossa on orgaanista juoksutetta, joka liukenee helposti veteen (esimerkiksi Loctite HYDX-20[ORH1]), huomioiden se että kyseisen juoksutteen jäämät tulee pestä erityisen huolellisesti pois. Muissa tapauksissa voidaan käyttää No-Clean juoksutteita, joiden jäämät voidaan jättää piirilevylle.
No-Clean juoksutteiden valinnassa on hyvä pitää nyrkkisääntönä sitä, että valitaan aina matalimman aktiivisuuden juoksute, joka toimii kyseisessä sovelluksessa (juotettavilla pinnoilla). Näin maksimoidaan juotosliitosten luotettavuus myös No-Clean sovelluksissa. On siis suositeltavaa kokeilla ensin esimerkiksi matalan aktiivisuuden rosin juoksutetta kuten ROL0 [Loctite C 400], ja jos sillä ei saavuteta tyydyttävää juoksettuvuutta, voidaan siirtyä keskiaktiivisiin ROM1-juoksutteisiin [Loctite C 511 tai C 502].
Tinalangan paksuuden valinnassa tulee ottaa huomioon juotettavien alueiden koko. Liian paksu tinalanka johtaa siihen, että juotteen annostelu on vaikeasti kontrolloitavaa, ja juotostyön tasalaatuisuus kärsii. Liian ohut tinalanka puolestaan vaikuttaa negatiivisesti juotostyön ergonomisuuteen, kun ranteella tehtävä syöttöliike kasvaa, ja pahimmassa tapauksessa juotosliitoksen lämmitysaika myös moninkertaistuu kun juotteen syöttämiseen kuluva aika pitenee, ja näinollen myös komponentteihin kohdistuva lämpörasitus nousee huomattavasti. Yleisesti ottaen 0.50mm & 0.70mm paksuudet ovat suosituimpia pienille ja keskisuurille juotosliitoksille, mutta joissain tapauksissa vaaditaan jopa 0.25mm, tai 1.60mm paksuisia tinalankoja.
Tutustu tinalankavalikoimaamme.
Katso tuotteet
Lue myös
