Po zaspájkovaní by na DPS malo zostať minimum zbytkov tavidla, aby nepôsobilo rušivchemicky 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 norma DIN EN 29 454-1 viď tab.č.1.
Klasickou účinnou látkou tavidla je prírodná kolofónia /Rosin/, rozpustená v alkohole, alebo v inom rozpúšťadle. Jej účinok sa môže zvýšiť pridaním halogénových, alebo iných aktivátorov.
Inokedy je základnou zložkou tavidla nekolofóniová živica /Resin/, alebo iné substancie.
Pri izbovej teplote sú tavidlá neúčinné, pre svoju aktivitu potrebujú vyššiu teplotu a určitý čas, čo im treba v spájkovacom procese dopriať. Počas spájkovania sa väčšia časť tavidla odparí, ale určité zbytky na DPS vždy zostanú, závisí to na ich charaktere a konzistencii. Nebezpečné môžu byť zbytky agresívnejších tavidlel, ktoré sú často hygroskopické a po príjme vlhkosti zo vzduchu sa chovajú korozívne.
Zbytky tzv. bezoplachových tavidiel sa chovajú neutrálne , tvoria nepatrný priehľadný povlak, takže väčšinou ich možno na DPS ponechať. 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.
Typ tavidla | Základ | Aktivátor | Forma |
1 Kolofónia | 1 Bez aktivátora | ||
1 Kolofónia | |||
(ROSIN) | 2 Bez kolofónie | A Tekutá | |
2 S halogénmi | |||
2 Nekolofónne | 1 Vodou rozpustný | ||
organické živice | 2 Vodou nerozpustný | 3 Bez halogénov | |
1 Chlorid amónny | |||
1 Soli | 2 Bez chloridu amónneho | B Pevná | |
3 Anorganické | 1 Kyselina fosforečná | ||
2 Kyseliny | 2 Iné kyseliny | C Pasta | |
1 Amíny a/alebo | |||
3 Zásady | Amoniak |
Tab.č.1 – Rozdelenie a označovanie tavidleil podľa DIN EN 29 454-1. Napr. 1.1.2.B značí: Tavidlo z prírodnej živice, kolófóniové, aktivované halgénmi, v pevnej forme.
Ešte podrobnejší popis tavidiel podľa ich zloženia , účinnosti a korozívneho pôsobenia poskytuje norma DIN EN 61190-1-1, viď tab.č.2. Táto norma rozdeľuje tavidlá do 4 kategórií, podľa účinných látok: ROSIN /RO / kolofónia, RESIN /RE/ - nekolofóniová organická živica, ORGANIC /OR/ - organická látka, INORGANIC /IN/ - anorganická látka.
Každá kategória je ďalej rozdelená do 6 skupín, podľa, úrovne aktivity zbytkov tavidla, pričom norma presne predpisuje testy, ktoré ju určujú. Úrovne aktivity sú tri: L-Low, alebo neaktívne zbytky, M- Moderate, alebo stredne aktívne zbytky a H – High, alebo vysoká aktivita zbytkov.
Každá z troch úrovní aktivity je ďalej doplnená číslicami 0 alebo 1. 0 znamená, že ide o bezhalogenidové tavidlo, 1 značí tavidlo s halogénmi. Výsledný popis je v poslednom stĺpci.
TYP TAVIDLA | MIERA AKTIVITY | OBSAH | PRÍTOMNOSŤ | POPIS TAVIDLA |
HALOGÉNOV | HALOGÉNOV | |||
NÍZKA | <0,05% | L0 | ROL0 | |
<0,5% | L1 | ROL1 | ||
KOLOFÓNIA | STREDNÁ | <0,05% | M0 | ROM0 |
(ROSIN) | 0,5-2,0% | M1 | ROM1 | |
VYSOKÁ | <0,05% | H0 | ROH0 | |
>2,0% | H1 | ROH1 | ||
NÍZKA | <0,05% | L0 | REL0 | |
<0,5% | L1 | REL1 | ||
NEKOLOFÓNIOVÉ | STREDNÁ | <0,05% | M0 | REM0 |
(RESIN) | 0,5-2,0% | M1 | REM1 | |
VYSOKÁ | <0,05% | H0 | REH0 | |
>2,0% | H1 | REH1 | ||
NÍZKA | <0,05% | L0 | ORL0 | |
<0,5% | L1 | ORL1 | ||
ORGANICKÉ | STREDNÁ | <0,05% | M0 | ORM0 |
(ORGANIC) | 0,5-2,0% | M1 | ORM1 | |
VYSOKÁ | <0,05% | H0 | ORH0 | |
>2,0% | H1 | ORH1 | ||
NÍZKA | <0,05% | L0 | INL0 | |
<0,5% | L1 | INL1 | ||
ANORGANICKÉ | STREDNÁ | <0,05% | M0 | INM0 |
(INORGANIC) | 0,5-2,0% | M1 | INM1 | |
VYSOKÁ | <0,05% | H0 | INH0 | |
>2,0% | H1 | INH1 |
Tab.č.2: Popis tavidiel podla normy DIN EN 61190-1-1. / J-STD-0004 /
* tavidlá s obsahom halogénov pod 0,05% /váhových/ sa považujú za bezhalogénové.
Okrem uvedenej normy sa v praxi ešte stále používa aj označovanie tavidiel podľa staršej normy DIN8511, ktoré má tvar F-SW-XX.
V eleketronike 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.
Pre úplnosť uvádzame staršie označovanie aktivity najčastejšie používaných tavidiel na báze živíc podľa US normy MIL-F-14256:
R /Rosin/ - čistá kolofónia bez aktivátorov
WW/Water White/ - vysoko rafinovaná najčistejšia kolofónia bez aktivátorov
RMA /Rosin Mildly Acivated/ - kolofónia obsahujúca jemnejšie aktivátory, bez halgénov.
RA /Rosin Activated/ - kolofónia silne aktivovaná, obyčajne halgénmi
OA /Organic Acid/ - kolofónia aktivovaná organickými kyselinami. Je vysoko aktívna, vysoko korozívna, vodou omývateĺná.
FELDER | STANNOL | Značenie podľa noriem | |||||
DIN EN | DIN EN | ||||||
ISO – FLUX | ISO – CORE | KRISTALL | HS/HF | DIN 8511 | 29454 | 61190 | |
F-SW-24 | 2.1.1 | ||||||
F-SW-24 | 2.1.3 | ||||||
F-SW-24 | 2.2.3 | ||||||
EWL 2,5 % | EWL 2,5% | F-SW-25 | 2.1.2 | ORM1 | OA | ||
F-SW-25 | 2.2.2 | ||||||
F-SW-26 | 1.1.2 | ||||||
EL 3% – AT/2 | F-SW-26 | 1.1.2 | ROM1 | RMA | |||
RA 05 | F-SW-26 | 1.1.2 | ROM1 | RMA | |||
RA 2,5% | HS 10 | F-SW-26 | 1.1.2 | ROM1 | RA | ||
RA – AT | F-SW-27 | 1.1.3 | ROM1 | RA | |||
502, 511, 505 | F-SW-28 | 1.2.2 | REM1 | ||||
KOLO | KOLO | F-SW-31 | 1.1.1 | ROLO | RA | ||
EL 3,5% | EL – AT/2 | HF 32 | F-SW-32 | 1.1.3 | ROLO | - | |
ELS 1% | ELS | 400 | F-SW-33 | 1.2.3 | RELO | - | |
ELR 0,7% - 1% | ELR | F-SW-34 | 2.2.3 | ORLO |
Tab.č.3: Porovnanie niektorých tavidiel podľa medzinárodných noriem a firemných označení.
Na záver uvedieme pár poznámok k častým otázkam súvisiacim s tavidlami:
Názvoslovie, popis spájok a normy
Ťažká téma, každý výrobca má vlastný systém, vlastné obchodné názvy a vlastné skratky pre samotné spájky, samotné tavidlá a finálne produkty - spájky s tavidlom. Porovnanie výrobkov jednotlivých firiem je problematické, oprieť sa možno len o príslušné normy, ktoré musia všetci rešpektovať a aj uvádzať. Lenže kto má čas ich čítať ? O to viac, že pre tú istú vec často existuje paralelne viac noriem, z ktorých má každá svoju históriu, regionálnu platnosť atd. Výrobcovia to riešia tak, že vo svojich podkladoch uvádzajú viacero noriem, a uvádzajú ich porovnávacie tabuľky.
V zásade sa na nálepke uvádzajú nasl. údaje: Zloženie /legovanie/ spájky, jej obchodný názov, druh a obsah tavidla v %, vrátane príslušnej normy /noriem/ a zodp. skratky, napr. DIN EN 29454 – 1.1.3 B / EN61190 – ROL0. Okrem toho je na nálepke uvedený priemer drôtu, váha balenia, názov výrobcu a prípadne dátum výroby.
Tavidlá aktivované halogénmi – áno, či nie ?
Aktivácia tavidla halogénmi slúži na zvýšenie ich účinnosti, čo v praxi znamená rýchlejšie a dôkladnejšie rozpúšťanie oxidov pri spájkovaní. Hoci sa zbytky týchto tavidiel za bežných podmienok chovajú neutrálne, za pôsobenia zvýšenej teploty a vlhkosti môžu pôsobiť korozívne.