Spájky a tavidlá pre mäkké spájkovanie

Článok poskytuje stručnú orientáciu v bezolovnatých mäkkých spájkach vo forme drôtu a v nich použitých tavidlách.

Na trhu s mäkkými spájkami je stále viac známych i menej známych firiem, ktoré ponúkajú množstvo spájok líšiacich sa zložením zliatiny i použitým tavidlom. Samozrejme v ich popise nejestvuje jednotnosť a každý si svoje výrobky označuje po svojom. Navyše je „dobrým“ zvykom výrobcov svoju nomenkatúru z času na čas od základu zmeniť. Je preto ťažké sa v tejto oblasti zorientovať a podľa reálnych požiadaviek vybrať optimálnu spájku. Často to aj profesionáli riešia tak, že odskúšajú viacero typov a vyberú si tú, ktorá im najviac vyhovuje. A samozrejme radujú sa v prípade, keď nájdu typ spájky záväzne predpísaný v projekte.

Každá spájka má dva kľúčové parametre: Prvým je zloženie zliatiny, od ktorého závisí bod tavenia a tuhnutia spájky, zmáčavosť a vzhľad po spájkovaní. Typickým zložením je napr. Sn95,5Ag3,8Cu0,7. Keďže cena striebra v poslednej době drasticky vzrástla, tam kde sa to dá, je snaha používať cín bez striebra, napr. Sn99Cu1. Avšak používajú sa aj rôzne iné pomery základných zliatín a mikroprímesí, či už z patentových, alebo praktických dôvodov. Cieľom je vždy zníženie teploty tavenia, zvýšenie zmáčavosti, pekný lesklý povrch spojov a zachovanie konkurencieschopnej ceny. Jednotlivé zliatiny označujú výrobcovia často svojimi skratkami, napr. TS, TSC, SAC, atd.

Druhým rovnako dôležitým parametrom trubičkových spájok je druh a množstvo použitého tavidla. Úlohou tavidla při spájkovaní je rozpustenie a odstránenie oxidov zo spájkovaného miesta a zlepšenie roztekania – zmáčavosti cínu.

Po zaspájkovaní by na DPS malo zostať minimum zbytkov tavidla, aby nepôsobilo rušivo ani chemicky či elektricky, a ani vzhľadovo. Keďže ideálne tavidlo, ktoré by dokonale spĺňalo všetky tieto podmienky, nejestvuje, snažia sa výrobcovia priblížiť k daným požiadavkám vlastnými cestami. Tak vzniklo viacero skupín a podskupín tavidiel, pričom každé z nich je viacmenej určitým kompromisom. Ich rozdelenie podľa chemického zloženia a vlastností upravuje súčasne platná norma DIN EN 29 454-1 a popisuje ich trojčíslím v tvare napr.1.1.2, kde prvé číslo značí typ tavidla, druhé základnú látku a tretie typ aktivátora. Trojčíslie sa občas dopľňa písmenami, kde A značí kvapalinu, B pevnú látku a C pastu.

Mnohí výrobcovia však používajú značenie podľa staršej normy DIN8511 v tvare F-SW-XX.

V elektronike sa používajú tavidlá F-SW-26 až F-SW-34, pričom F-SW-26 až 28 sa považujú za mierne agresívne a doporučuje sa ich z DPS odstrániť. Tavidlá F-SW-32 až 34 sú bezoplachové. To ale neznamená, že po nich nezostávajú zbytky, iba ich z DPS netreba odstrániť, keďže sa chovajú neutrálne. Najdôležitejším kritériom ich vlastností je tzv. SIR – test / Surface Insulation resistance/, t.j. test povrchového izolačného odporu. Test sa robí podľa normy IEC 61189-5 a jeho povolená hodnota je min. 100 MΩ.

Niektorí výrobcovia používajú označovanie tavidiel podľa taktiež staršej normy DIN61190, resp. J-STD-004 a to v tvare ROL-X a pod.

Pre úplnosť spomenieme ešte označovanie tavidliel podľa starej americkej vojenskej normy MIL-F-14256, ktorá sa ešte občas používa aj v Európe a tavidlá rozdeľuje na základe ich aktivity:

• R /Rosin/ – čistá kolofónia bez aktivátorov.
• RMA /Rosin Mildly Activated/ – kolofónia obsahujúca jemnejšie aktivátory, bez halgénov.
• RA /Rosin Activated/ – kolofónia silne aktivovaná, obyčajne halogénmi.

Podrobnú klasifikáciu tavidiel podľa jednotlivých noriem, ich zloženia a vlastností, ako aj ich tabuĺkové porovnanie možno nájsť na stránke www.mikrona.sk.