Počas procesu spájkovania sa občas vyskytnú situácie, kedy je potrebná nízka teplota spájky. Stáva sa to pri výrobe mikroobvodov alebo v prípadoch, keď existuje riziko prehriatia mikroelektronických prvkov, ale nie je potrebná vysoká pevnosť. Na tieto účely je najvhodnejšia ružová zliatina.
Na prvý pohľad
Zliatina Roze obsahuje:
- bizmut 50%;
- lead 25%;
- tin 25 %.
Tolerancia pomerov komponentov je ±0,5%. Fyzikálnymi parametrami je táto spájka blízka Woodovej zliatine, má však menej toxické vlastnosti vďaka absencii kadmia v jej zložení, preto je vhodnejšia na domáce použitie. Nevyžaduje žiadne vybavenie s digestorom na pracovisku.
Bod topenia ružovej zliatiny je +94 °C. Vytvrdzuje už pri +93 °C. Takýto teplotný režim sa úspešne používa pri pocínovaní dosiek ružovou zliatinou. Doma sa tento proces môže vykonávať vo vriacej vode. Malo by sa však pamätať na to, že táto zliatina je citlivá na prehriatie, navyše todostatočne krehké.
Zliatina ruží, čo to je a prečo sa tak volá? Spájka je pomenovaná po slávnom nemeckom chemikovi Valentinovi Roseovi seniorovi a je to malá granula alebo tyčinka striebornej farby.
Aké materiály sa používajú na spájkovanie?
Spájkovanie s podobným zložením uľahčuje spájanie teplotne kritických kontaktov rádiových komponentov a prvkov v mikroelektronike vďaka nízkej teplote tavenia. V priemysle sa používa ako spájka značky POSM-50. Tento materiál úspešne spájkoval meď, jej zliatiny s hliníkom, niklom, mosadzou, postriebrené povrchy keramických prvkov, drahé kovy.
Technológia pocínovania vo vriacej vode
Vďaka jedinečným teplotným charakteristikám v domácnostiach bola vyvinutá nasledujúca technológia pocínovania dosiek plošných spojov pomocou zliatiny Rose. Čo to je a ako to funguje?
V prvom rade musíte vyčistiť leptaný medený povrch PCB.
Potom zohrejte malú sm altovanú kovovú nádobu naplnenú vodou (misku alebo panvicu) na bod varu. Vhodná je aj veľká plechovka. Vhoďte malé množstvo kyseliny citrónovej do vriacej vody.
Potom jemne položte dosku plošných spojov na dno nádoby tak, aby cínový povrch bol nahor. Potrebný počet granúl zliatiny Rosé za ňou zaostáva. Potom sa vo vriacej vode distribuujú roztavené granulerovnomerne drevenou tyčinkou alebo gumenou stierkou na medený povrch dosky. V tomto prípade prebieha proces pocínovania.
Prebytočná spájka sa odstráni tampónom alebo špachtľou. Potom sa pocínovaná doska vyberie z nádoby a nechá sa vychladnúť. Výsledkom je svetlý, takmer zrkadlovo pocínovaný povrch, ktorý je rovnako dobrý ako priemyselný štandard.
Aby následné spájkovanie so zliatinou Rose malo dostatočnú pevnosť a nebolo krehké, je potrebné dosiahnuť minimálnu hrúbku cínovacej vrstvy. Potom je potrebné povrch dosky dôkladne opláchnuť vodou, aby sa odstránili zvyšky kyselín. Na ďalšie zníženie oxidácie je žiaduce pokryť ho vrstvou alkoholového roztoku kolofónie. Zabráni prístupu kyslíku ku kovovému povrchu a bude pôsobiť ako tavidlo počas procesu spájkovania, čím sa zabezpečí bezchybná kvalita spoja.
Technika na prácu s glycerínom
Existuje spôsob cínovania v glyceríne s ružovou zliatinou. Čo to je a ako organizovať proces? Na pocínovanie je vhodné použiť sm altovanú kovovú nádobu, napríklad misku. Je do polovice naplnená glycerínom z najbližšej lekárne a zahriata na teplotu cca 200°C. Do kvapaliny pridajte niekoľko kvapiek spájkovacej kyseliny. Ďalej sa doska spustí do zahriateho glycerínu s odizolovanou medenou vrstvou nahor. Zhora sa hádžu pelety Rosého zliatiny. Potom pomocou gumovej špachtle roztavte kovové guľôčkynatreté na medený povrch dosky. Potom sa obrobok opatrne vyberie pinzetou a dôkladne sa umyje tečúcou vodou z kyseliny a glycerínu. Lesklý pocínovaný povrch je pokrytý vrstvou roztoku kolofónie na alkoholovej báze. Potom je doska pripravená na použitie.
Zjednodušená technológia pocínovania
Rádioamatér môže pocínovať dosku s plošnými spojmi tým najjednoduchším spôsobom, bez túžby pohrávať sa s kovovými nádobami, vriacou vodou a kyselinou. Cínovanie je v tomto prípade tiež vykonávané ružovou zliatinou. Čo to je a ako sa to vykonáva? Medená fólia dosky plošných spojov sa očistí brúsnym papierom a natrie sa liehovým roztokom kolofónie, takzvaným tekutým tavidlom. Potom je potrebné vložiť požadované množstvo granúl ružovej zliatiny na medené dráhy dosky a pomocou nízkovýkonnej spájkovačky vykonať proces pocínovania cez nadýchaný oplet koaxiálneho kábla. Potom zmyte zvyšky použitého tavidla alkoholom a zakryte alkoholovým roztokom kolofónie ako akýmsi ochranným lakom.
Výhody a nevýhody technológií pocínovania
Každá z týchto metód má svoje pre a proti. Pre nízku prevádzkovú teplotu (do +100 °C) je vhodné cínovanie vo vriacej vode. Poskytuje vysoko kvalitný pocínovaný povrch, nepoškodzuje tenké stopy dosiek a leptané nápisy.
Pri spracovaní v glyceríne zahriatom na 200 °C sa dosiahne podobná kvalita povlaku. Zároveň však existuje nebezpečenstvo popálenia olejovou zohriatou kvapalinou. Pary glycerínu tiež neprispievajú k zlepšeniu zdravia rádioamatéra. OkremOkrem toho treba pripomenúť, že pri prehriatí dehydrovaného glycerínu sa objavuje akroleín, ktorý patrí do 1. triedy škodlivých účinkov a má silné karcinogénne vlastnosti.
Pocínovanie pomocou spájkovačky je jednoduchšie a rýchlejšie, ale hrozí prehriatie s odlupovaním fóliových stôp a vyleptaných nápisov na doske plošných spojov.
Vyrábanie ružovej zliatiny vlastnými rukami
Nie vždy je možné zakúpiť potrebné materiály. V tomto prípade by ste sa ich mali pokúsiť vyrobiť sami. Na získanie zliatiny je potrebné v prvom rade kúpiť bizmut. Namiesto čistého cínu budete musieť použiť cínovo-olovenú spájku, pretože čistý kov nie je vždy možné získať. Bežná spájka obsahuje asi 40 % olova a 60 % cínu. Je potrebné vziať kúsok spájky a kúsok bizmutu presne rovnakého objemu. Zmiešajte všetky zložky v tégliku a roztavte s prídavkom kolofónneho taviva. Potom jemne nalejte roztavenú spájku do nádoby s vodou v tenkom prúde. Na jeho dne sa vytvoria granule ružovej zliatiny. Samozrejme, táto metóda nie je úplne presná, takže percentuálna zhoda kovov nebude úplne na rovnakej úrovni, ako aj teplota topenia. Pre presnejšiu zliatinu bude Rose potrebovať chemicky čistý cín, olovo a bizmut.
Bezpečnosť a preventívne opatrenia
Hoci zliatina ruže neobsahuje kadmium, jej zložky (olovo a bizmut) môžu spôsobiť alergickú reakciu alebo intoxikáciu. Preto je lepšie uchovávať zliatinu v tesne uzavretom obale. Čas použiteľnosti kompozície je približne 3 roky. Pri spájkovaní a cínovaníje potrebné dodržiavať bezpečnostné opatrenia. Pracujte vo vetranom priestore. Zabráňte vdychovaniu výparov olova, cínu a bizmutu. Škodlivé sú aj výpary kolofónie a glycerínu. Pri práci s vyhrievaným téglikom sú potrebné ochranné pomôcky vo forme hrubých rukavíc a okuliarov.
