JUOTTEET



22.11.2011

Juotteena erilaisiin juotoksiin käytetään seoksia, joista yleensä käytetään nimitystä juotostina.
Nimitys ei sinänsä ole täysin oikea, koska juoteet sisältävät tinan lisäksi myös muita aineita.
Näitä aineita ovat lyijyn lisäksi antimoni, vismutti, kadmium, sinkki, kupari ja hopea.
Näillä aineilla vaikutetaan juotteen fysikaalisiin ominaisuuksiin kuten lujuuteen ja sulamispisteeseen.

Kulutuselektroniikan valmistuksessa on nykyisin siirrytty lyijyttömään juotostinaan. Koska harrastelija joutuu tekemään töitä laitteiden ja esitinattujen komponenttien kanssa joissa voi olla käytetty myös lyijyllistä tinaa niin on suositeltavaa käyttää yleensä lyijyllistä tinaa ainakin korjaustöissä mutta ei koskaan päinvastoin eli lyijyttömällä tinalla ei pidä juottaa vanhoihin lyijyllisiin juotoksiin.
Ongelman pääsyy on pääasiassa erityyppisten juotteiden erilainen sulamislämpötila. Onneksi lyijyllistä tinaa on toistaiseksi aika yleisesti saatavissa, mutta kannattaa olla silti kaupassa tarkkana mitä ostaa.

Hyvä selvitys juottamisesta ja myös juotteiden eroista on tutkintotyö Pehmytjuotostekniikan vaatimukset Ilmavoimissa

Puhtaan tinan sulamispiste on 232°C ja lyijyn 327°C. Seostamalla tinaa ja lyijyä keskenään saadaan seoksia, joiden sulamispisteet ovat näiden kahden lämpötilan välillä.
Määrätyillä seosuhteilla saadaan jopa alempi sulamispiste kuin tinan 232°C.
Alin sulamispiste saavutetaan seossuhteella 63% tinaa ja 37% lyijyä, minkä seoksen sulamispiste on 183°C.
Seos on plastillista tai puolisulaa hyvin pienellä alueella tämän lämpötilan alapuolella.
Tätä seosta kutsutaan tinan ja lyijyn eutektiseksi seokseksi.
Erikoistarkoituksiin on olemassa hyvin alhaisen sulamispisteen omaavia eutektisia seoksia.

Sähköisiä liitoksia juotettaessa käytetään tavallisimmin 40 - 60% tinaa ja loput lyijyä sisältäviä seoksia. Usein seoksissa on myös pieni määrä antimonia.
Erikoistapauksissa voidaan käyttää myös muita erikoissekoituksia. 97,5% lyijyä ja 2,5% hopeaa sisältävä seos on osoittautunut hyväksi juotettaessa kuparia, kupariseoksia, rautaa, terästä ja tinattua rautalevyä.
97,25% lyijyä, 2,5% hopeaa ja 0,25% kuparia sisältävää seosta käytetään sähköteollisuudessa kuparin juottamiseen.
Näillä seoksilla on korkeampi sulamispiste (n.300°C) kuin tinaseoksilla, mutta suurempi lujuus.
Seoksella, joka sisältää 95% tinaa ja 5% antimonia on suhteellisen alhainen sulamispiste (n. 240°C) ja hyvä sähkönjohtokyky.

Juotetta lämmitettäessä se saavuttaa ensin plastisen tilan, muuttuu sen jälkeen tahnamaiseksi (puolisula) ja lopuksi se sulaa.
Lämpötilaeroa sulan ja kiinteän tilan välillä nimitetään sulamisalueeksi.

Juottimella juotettaessa on hankalaa käyttää juotetta ja juoksutetta erikseen.
Tämän takia valmistetaan ns. kanavatinaa eli juotelankaa, joka sisällä olevissa kanavissa on juoksuteainetta.

Viereisessä kuvassa on Multicoren valmistetta olevan tinarullan etiketti.
Tästä tarrasta on nähtävissä monia tietoja juotelangan ominaisuuksista.
Näihin asioihin palataan myöhemmin tämän artikkelin yhteydessä.

Monikanavarakenne varmistaa sen, että jokaisessa juoteannoksessa on oikea määrä juoksutetta.

Käytettävän juotelangan halkaisija riippuu liitoksen koosta.
Lankojen halkaisijat ilmoitetaan joko millimetreinä tai englantilaisen normaalilankatulkin (S.W.G.) mukaan.
Metallitöissä käytetään 2.0 tai 1.6 mm (14 tai 16 S.W.G.) lankaa, tavallisiin sähköisiin kytkentöihin 1.6 tai 1.2 mm (16 tai 18 S.W.G.) lankaa ja pieniin liitoksiin, kuten piirilevyjen juotoksiin 0.7 - 1.0 mm (19 - 22 S.W.G.) lankaa sekä pintaliitososille esim. 0.23 mm (34 S.W.G.) lankaa.

Ohuemman - 0.23 mm Multicoren juotostinan etiketti on nähtävissä viereisessä kuvassa.

Vaikkakin juoksutteita käsitellään seuraavassa luvussa käsittelen niidenkin osuutta vähäsen tässä siitä syystä, että normaalit kanavatinalangat muodostuvat sekä juotteen että juoksutteen yhdistelmästä.

Käytännössä on paljonkin merkitystä sillä minkä tyyppisen - ja laatuisen - juotostinan käyttöönsä valitsee.
Asiantunteva myyjäliike kyllä normaalisti myy laatuluokan tavaraa joka on yleiskäyttöön käyttökelpoista.
Ostettaessa taas edulliseen hintaan tuntemattomia halpamerkkejä saattaa laatu olla jopa täysin juottamiskelvoton.
Mikäli ei käytetä erittäin puhtaita piirilevyjä ja komponentteja, pitää juotostinan juoksutteen olla käytännössä lievästi syövyttävää, jotta juottaminen kunnolla onnistuisi.
Yleisesti käytetyt esim. Multicoren tyypit ovat tällaisia.
Juoksutteiden aktivointiaste on QQ-S-571-spesifikaation mukaan tällöin RA tai RMA-luokkaa.
Haluttaessa tehdä laatuluokan jälkeä ja pitkään kestäviä juotoksia se edellyttää juottamisen jälkeen ilman muuta juotosten pesua sopivalla liuottimella.

Tämän sivun 0,23 mm tinan etiketissä on maininta "No clean", mutta haluttaessa siistiä jälkeä tulee levy silti pestä vaikkei se syöpymisvaaran takia olekaan välttämätöntä.



En tiedä onko standardi lyijyttömälle laittaa se vihreään kelaan, mutta tässä on pari esimerkkiä.
Bilteman rullaan olen vielä varmuuden vuoksi kirjoittanutkin "lyijytön" etten sekoittaisi sitä kunnon juotostinaan!!

JUOKSUTTEET

TAKAISIN !