Juotostinan valinta tuntuu pikkuasialta siihen asti, kun ensimmäinen juotos jää harmaaksi möykyksi tai vanhan vahvistimen piirilevyn tina ei suostu sulamaan millään. Kysymys siitä, valitaanko lyijytön vai lyijyllinen juotostina, ratkaisee paljon: se vaikuttaa juotoskolvin lämpötilaan, juotosten ulkonäköön, työturvallisuuteen ja siihen, kuinka helposti aloittelija onnistuu. Tämä opas käy läpi erot, lainsäädännön ja tilanteet, joissa kumpikin tina on oikea valinta.
Mitä eroa juotostinoilla käytännössä on
Perinteinen lyijyllinen tina on tinan ja lyijyn seos. Yleisimmät ovat Sn60/Pb40 ja Sn63/Pb37. Sn63/Pb37 on niin sanottu eutektinen seos, joka sulaa ja jähmettyy yhdessä pisteessä, noin 183 °C:ssa. Siksi juotos ei jää ”puolijähmeään” tilaan, jossa komponentin heilahdus pilaa liitoksen.
Lyijytön tina on yleensä tinan, hopean ja kuparin seos, esimerkiksi SAC305 (Sn96,5/Ag3/Cu0,5). Sen sulamisalue on noin 217-220 °C. Halvempi Sn99,3/Cu0,7 sulaa vielä korkeammassa lämpötilassa, noin 227 °C:ssa. Lyijytön tina kastelee pinnat hitaammin ja jähmettyy mattapintaiseksi. Tämä hämmentää aloittelijaa, koska mattapintaisuus on lyijyllisen tinan kanssa kylmäjuotoksen merkki.
Lämpötila, kärki ja juotosasema
Lyijyllisellä tinalla kärjen lämpötilaksi riittää tyypillisesti 300-340 °C. Lyijyttömällä tinalla käytetään yleensä 340-380 °C:ta, isoilla maapinnoilla joskus enemmän. Korkeampi lämpötila kuluttaa kärkeä nopeammin, hapettaa juoksutetta herkemmin ja lisää riskiä irrottaa kuparifolio vanhalta piirilevyltä.
Tästä syystä lyijytön tina vaatii juotosasemalta enemmän kuin lyijyllinen. Säätämätön 25 W:n kolvi rautakaupan hyllyltä pärjää lyijyllisen tinan kanssa jotenkuten, mutta lyijyttömän kanssa se on tuskallinen. Lämpötilansäädöllä varustettu harrastajan asema maksaa 50-150 €. Pinecil-tyyppinen USB-C-kolvi on noin 25-40 €, ja ammattitason Weller- tai Hakko-asema 200-600 €. Lisää lämpötilansäädöstä ja kärkivalinnoista kertoo artikkeli juotosaseman valinnasta.
Kokenut juottaja ei nosta lämpötilaa ensimmäisenä, kun tina ei leviä. Hän vaihtaa ensin isomman kärjen. Leveä talttakärki siirtää lämpöä 330 °C:ssa paremmin kuin neulakärki 400 °C:ssa.
Myytti: lyijy höyrystyy juotossavuun
Moni välttää lyijyllistä tinaa siksi, että luulee juotossavun sisältävän lyijyhöyryä. Näin ei ole. Lyijy alkaa höyrystyä merkittävästi vasta selvästi yli 1000 °C:ssa, eikä juotoskolvi pääse lähellekään sitä. Kolvin kärjestä nouseva savu on juoksutteen eli hartsin palamistuotteita. Ne ärsyttävät hengitysteitä ja voivat pitkällä altistuksella aiheuttaa astmaa riippumatta siitä, onko tinassa lyijyä.
Lyijyn todellinen riski kulkee käsien kautta suuhun. Tinanmuruja jää pöydälle ja sormiin, ja ne päätyvät suuhun eväiden, kahvikupin tai kynsien pureskelun kautta. Siksi kädet pestään työn jälkeen, työpöydällä ei syödä, ja lasten ulottuville ei jätetä tinarullaa. Ilmanvaihto tai pieni savunpoistaja aktiivihiilisuodattimella on hyödyllinen kummallakin tinalla.
Lainsäädäntö: RoHS ja harrastaja
EU:n RoHS-direktiivi on rajoittanut lyijyn käyttöä myyntiin tulevissa sähkö- ja elektroniikkalaitteissa vuodesta 2006 lähtien. Direktiivi koskee markkinoille saatettavia valmiita laitteita, ei harrastajan omaa työpöytää. Lyijyllisen juotostinan ostaminen ja käyttö omiin projekteihin ja korjauksiin on Suomessa laillista, ja sitä saa sekä kotimaisista elektroniikkaliikkeistä että eurooppalaisista verkkokaupoista.
Raja tulee vastaan, jos rakennat laitteita myyntiin. Silloin tuotteen täytyy täyttää RoHS-vaatimukset, ja lyijytön tina on käytännössä pakollinen. Sama koskee suomalaisia sopimusvalmistajia, jotka juottavat asiakkaiden prototyypit ja sarjat lähes aina lyijyttömällä prosessilla.
Tinajätteet, käytetyt imunauhat ja tinasta likaiset pyyhkeet eivät kuulu sekajätteeseen. Lyijypitoinen jäte viedään vaarallisen jätteen keräykseen, ja vanhat piirilevyt SER-keräykseen.
Lyijyllinen juotostina vanhojen laitteiden korjaukseen
Ennen vuotta 2006 valmistetut laitteet on juotettu lyijyllisellä tinalla. Kun vintage-vahvistimesta vaihdetaan elektrolyyttikondensaattoreita tai 1970-luvun syntetisaattorin pistorasioita juotetaan uudelleen, lyijyllinen tina sekoittuu alkuperäiseen siististi. Lisäksi matalampi lämpötila säästää vanhoja, helposti irtoavia foliojohtimia.
Tyypillinen tilanne on tämä: harrastaja yrittää korjata isän vanhaa kasettidekkiä lyijyttömällä tinalla 380 °C:ssa. Juotospiste kuumenee pitkään, folio irtoaa ja korjaus muuttuu kunnostukseksi. Lyijyllisellä tinalla ja 320 °C:lla sama työ onnistuu nopeasti. Laajemmin aihetta käsittelee artikkeli piirilevytason korjauksesta.
Vanhoissa laitteissa on yksi tärkeä turvallisuusasia. Putkiradioiden, kuvaputkitelevisioiden ja mikroaaltouunien kondensaattorit voivat säilyttää hengenvaarallisen varauksen pitkään sen jälkeen, kun pistotulppa on irrotettu. Jos laitteen rakenne ei ole tuttu, korjaus kannattaa jättää elektroniikkakorjaamolle.
Lyijytön juotostina uusiin projekteihin
Uudet kehitysalustat, kuten Arduino Uno, ESP32-kortit ja Raspberry Pi Pico, on valmistettu lyijyttömällä tinalla. Jos juotat niihin piikkirimat tai korjaat liitoksen, lyijytön tina on luonteva valinta. Se sopii myös kouluihin ja makerspaceihin, joissa juottavat lapset ja nuoret. Esimerkiksi Oodin Kaupunkiverstaan kaltaisissa yhteisissä tiloissa lyijyttömyys poistaa yhden huolen.
Lyijytön tina ei ole mahdoton aloittelijalle, kunhan kolvissa on lämpötilansäätö ja tinassa riittävästi juoksutetta. Ensimmäiset 20-30 juotosta tuntuvat kömpelöiltä. Sen jälkeen ero kapenee nopeasti.
Juoksute ja langan paksuus
Tinan seos on vain puolet asiasta. Hyvässä juotoslangassa on 2-3 % juoksutetta ytimessä. Harrastajalle sopivat hartsipohjaiset tai no-clean-juoksutteet. Happopohjaiset putkitöiden juoksutteet eivät kuulu elektroniikkaan, koska ne syövyttävät piirilevyn ajan myötä.
Läpiladottaviin komponentteihin sopii 0,7-1,0 mm:n lanka, pintaliitososiin 0,3-0,5 mm. Laadukkaita merkkejä ovat esimerkiksi Stannol, Felder, Loctite Multicore, MG Chemicals ja Chip Quik. 100 gramman rulla maksaa tyypillisesti 10-30 € ja 250 gramman 20-50 €. Hopeaa sisältävä lyijytön tina on kalliimpaa. Hinnat vaihtelevat myyjän ja kampanjoiden mukaan. Kaukoidästä tilattu nimetön tina on usein laadultaan ja koostumukseltaan epävarmaa, eikä sen lyijypitoisuutta voi tietää.
Yleisimmät virheet tinan valinnassa
Kolme virhettä toistuu harrastajien työpöydillä:
Väärä lämpötila väärälle tinalle. Lyijytön tina 300 °C:ssa tuottaa rakeisia, heikkoja liitoksia, ja lyijyllinen 400 °C:ssa polttaa juoksutteen ennen kuin tina ehtii levitä.
Tinojen sekoittaminen huolimattomasti. Pieni määrä lyijyllistä tinaa lyijyttömässä liitoksessa ei yleensä haittaa harrastustyössä. Liitoksen ominaisuudet muuttuvat kuitenkin arvaamattomiksi. Korjattava juotos kannattaa imeä tyhjäksi imupumpulla tai imunauhalla ennen uutta tinaa.
Mattapinnan tulkitseminen viaksi. Lyijytön juotos on luonnostaan himmeämpi. Kokenut tarkastaja katsoo kiiltoa enemmän liitoksen muotoa: hyvä juotos on kovera ja levinnyt tasaisesti sekä komponentin jalkaan että juotospintaan.
UKK
Voiko lyijyllistä juotostinaa käyttää laillisesti Suomessa?
Voi. RoHS-direktiivi koskee myyntiin tulevia laitteita, ei omia projekteja tai korjauksia. Jos myyt itse rakentamiasi laitteita, niissä on käytettävä lyijytöntä tinaa.
Mikä juotostina sopii parhaiten aloittelijalle?
Sn63/Pb37 on helpoin, koska se sulaa matalassa lämpötilassa ja jähmettyy nopeasti. Lyijytön tina sopii yhtä hyvin, kun juotoskolvissa on lämpötilansäätö ja kärki pidetään puhtaana.
Onko lyijyllisen tinan savu vaarallista?
Savu tulee juoksutteesta, ei lyijystä, ja se ärsyttää hengitysteitä tinan tyypistä riippumatta. Lyijy päätyy elimistöön käsien kautta, joten kädet pestään työn jälkeen.
Yhteenveto: kumpi rulla työpöydälle
Jos korjaat vanhoja laitteita tai haluat helpoimman mahdollisen aloituksen, valitse lyijyllinen Sn63/Pb37 ja noudata hygieniaohjeita. Jos rakennat uusia projekteja, juotat koulussa tai makerspacessa tai aiot myydä laitteitasi, valitse lyijytön SAC305 ja lämpötilansäädöllä varustettu kolvi. Moni pitkän linjan harrastaja pitää pöydällä molempia ja merkitsee rullat selvästi, jotta tinat eivät sekoitu.