Dipasaran banyak tersedia berbagai macam jenis timah solder dengan spesifikasi yang berbeda-beda, dan tentu saja diperuntukkan bagi pekerjaan yang berbeda pula. Didalam menentukan pilihan jenis timah solder yang tepat, perlu diketahui sekilas tentang karakteristik utama timah solder dan faktor-faktor yang mempengaruhi karakteristik tersebut.
Karakteristik timah solder ditentukan oleh dua faktor utama, yaitu komposisi campuran logam dan jenis flux yang terkandung didalam timah solder.

Komposisi Campuran Timah Solder

Timah solder terbuat dari campuran lebih dari satu jenis logam, atau dikenal dengan istilah alloy. Dua jenis logam yang lazim digunakan dibidang elektronika adalah timah (Sn) dan timbal (Pb), dengan berbagai macam perbandingan campuran. Perbandingan campuran ini dinyatakan melalui angka persentase perbandingan timah/timbal (Sn/Pb), sebagai contoh 60/40 dan 63/37. Jenis logam lain, seperti perak (Ag) dan tembaga (Cu), juga dapat ditambahkan dalam jumlah kecil (dikisaran 1% – 2%) untuk mendapatkan sifat-sifat tertentu.
Perbandingan campuran timah dan timbal mempengaruhi karakteristik timah solder, antara lain kekuatan sambungan solder, kelancaran aliran timah solder cair, titik lebur timah solder dan mekanisme perubahan wujud timah solder dari padat menjadi cair dan sebaliknya.

Kekuatan Sambungan Solder

Kekuatan sambungan solder dinyatakan melalui dua parameter, yaitu kekuatan tarik (tensile strength) dan kekuatan robek (shear strength). Kekuatan tarik dan robek timah solder dengan perbandingan campuran 60/40 adalah 52MPa dan 39MPa, sedangkan untuk perbandingan campuran 63/37 adalah 54MPa dan 37MPa.
Dapat dilihat bahwa perbedaan kekuatan sambungan solder antara timah solder dengan perbandingan campuran 60/40 dan 63/37 tidaklah signifikan. Kedua perbandingan campuran ini, dari sudut kekuatan sambungan solder yang dihasilkan, cocok untuk digunakan dibidang elektronika.
Perlu ditambahkan bahwa kekuatan dan kualitas sambungan solder dapat ditingkatkan dengan menambahkan campuran logam perak dalam jumlah kecil (berkisar diantara 1% – 2%).

Aliran Timah Solder Cair

Kelancaran aliran timah solder cair, atau dikenal dengan istilah wetting, adalah kemampuan timah solder cair untuk membasahi permukaan benda yang disolder. Tentu saja, semakin lancar aliran timah solder cair, semakin mudah bagi timah solder cair untuk membasahi permukaan benda yang disolder, sehingga sambungan solder yang dihasilkan menjadi lebih baik. Sebaliknya, aliran yang tidak baik akan menghasilkan sambungan solder yang lebih tebal atau jika terlalu parah malah membentuk gumpalan timah solder yang tidak menempel.
Timah solder dengan perbandingan campuran 63/37 memiliki kelancaran aliran yang sedikit lebih baik dari pada timah solder dengan perbandingan campuran 60/40. Untuk pekerjaan dibidang elektronika dengan sambungan yang kecil dan rapat, seperti penyolderan komponen Surface Mount Device (SMD), disarankan untuk menggunakan timah solder dengan perbandingan campuran 63/37 untuk mengurangi resiko gumpalan solder menjembatani kaki-kaki komponen yang berdekatan dan memastikan kaki komponen tersolder dengan sempurna.
Timah solder dengan perbandingan campuran 60/40 dapat digunakan untuk pekerjaan yang menuntut sambungan solder yang lebih kokoh, seperti penyolderan kabel atau konektor yang berukuran sedang sampai besar. Diharapkan sambungan solder yang dihasilkan akan lebih tebal dan, tentu saja, akan lebih kuat.
Kelancaran aliran timah solder cair dapat ditingkatkan dengan menambahkan campuran logam tembaga dalam jumlah kecil (berkisar diantara 1% – 2%).

Titik Lebur dan Mekanisme Perubahan Wujud Timah Solder

Timah solder dengan perbandingan campuran 60/40 mempunyai titik lebur 183°C – 188°C, dimana pada suhu 183°C timah solder memasuki fasa plastis (melting solidus) dan kemudian mencair dengan sempurna pada suhu yang lebih tinggi dari 188°C (temperature liquidus). Begitupun sebaliknya, perubahan wujud dari cair menjadi padat juga melalui fasa plastis pada rentang suhu yang sama. Pada fasa ini, pergerakan pada benda yang disolder akan mengubah bentuk dan merusak sambungan solder.
Sebaliknya, timah solder dengan perbandingan campuran 63/37 mempunyai sifat eutectic, dimana perubahan wujud timah solder tidak melalui fasa plastis. Oleh karena itu, penggunaan timah solder eutectic dapat mengurangi terjadinya kerusakan sambungan solder yang diakibatkan oleh pergerakan benda sewaktu disolder. Sebagai tambahan, titik lebur timah solder eutectic berada pada satu titik suhu, yaitu 182°C, dan tidak berupa rentangan suhu. Titik lebur ini juga merupakan suhu terendah yang dapat dicapai oleh campuran murni timah dan timbal.
Jika benda yang disolder sulit untuk distabilkan secara mekanikal atau sangat sensitif terhadap suhu tinggi, seperti komponen SMD yang berukuran kecil, disarankan untuk menggunakan timah solder dengan perbandingan campuran 63/37.
Penambahan campuran logam tembaga dalam jumlah yang kecil (berkisar diantara 1% – 2%) dapat menurunkan titik lebur timah solder.

Diameter Kawat Timah Solder

Ukuran diameter kawat timah solder yang tepat ditentukan oleh besar kecilnya sambungan solder yang dikerjakan. Sambungan solder yang kecil, seperti untuk komponen SMD, hanya membutuhkan sedikit timah solder. Agar jumlah timah solder yang dilelehkan dapat diatur dengan akurat dan menghindari kelebihan timah solder yang dapat menjembatani sambungan solder yang rapat, timah solder yang digunakan haruslah mempunyai diameter kawat kecil, yaitu 0,4mm – 0,5mm.
Begitupun sebaliknya, jika sambungan solder yang dikerjakan berukuran besar, agar dapat melelehkan lebih banyak timah solder dengan cepat, sebaiknya menggunakan timah solder dengan diameter kawat lebih besar, yaitu 0,8mm – 1mm.
Untuk komponen standar, dapat digunakan timah solder dengan diameter kawat 0,5mm -0,8mm, sesuai dengan kebiasaan atau persediaan yang ada.

RoHS

Restriction of Hazardous Substances Directive (RoHS) adalah kebijaksanaan pembatasan penggunaan unsur berbahaya yang dikeluarkan oleh Uni Eropa dan mulai berlaku awal Juli 2006. Timbal termasuk didalam daftar unsur berbahaya yang dibatasi pemakaiannya bagi produk elektronika komersial yang dibuat dan dipasarkan di wilayah Uni Eropa.
Sebagai pengganti, telah dikembangkan timah solder bebas timbal (lead-free). Komposisi yang populer digunakan saat ini adalah campuran logam timah, perak dan tembaga dengan berbagai macam perbandingan campuran. Perbandingan campuran eutectic untuk jenis timah solder ini, menurut NIST, adalah 95,6/3,5/0,9 dengan titik lebur 217°C. Perbandingan campuran lain yang lazim dan banyak tersedia dipasaran adalah 96,5/3,0/0,5 dengan titik lebur 217°C – 220°C.
Karena titik lebur timah solder bebas timbal sekitar 35°C – 40°C lebih tinggi dari pada timah solder biasa, diperlukan alat solder dengan spesifikasi suhu yang lebih tinggi. Selain itu, komponen elektronika yang sensitif terhadap suhu tinggi menjadi lebih rawan terhadap kerusakan. Sambungan solder yang dihasilkan pun terlihat tidak mengkilap sehingga sulit membedakan antara sambungan solder yang baik dan tidak baik. Karena itu, bagi pemula yang sedang mengasah keterampilan menyolder disarankan tidak menggunakan timah solder bebas timbal.
Untuk mendapatkan titik lebur yang lebih rendah, timah solder bebas timbal dapat dicampur dengan logam indium atau bismuth. Selain itu, campuran logam bismuth juga berfungsi memperbaiki kelancaran aliran timah solder cair.

Ringkasan Rekomendasi

Untuk komponen elektronika standar, gunakan timah solder dengan perbandingan campuran 60/40 atau 63/37. Pilihlah timah solder berdiameter 0,5mm – 0,8mm, tergantung dari besar kecilnya sambungan solder yang dikerjakan. Pastikan timah solder tersebut mempunyai saluran majemuk berisikan flux rosin atau rosin sintetik aktif ringan yang tidak perlu dibersihkan (no-clean flux).
Untuk komponen SMD yang berukuran kecil dengan kaki rapat, gunakan timah solder eutectic dengan perbandingan campuran 63/37. Pilihlah timah solder berdiameter 0,5mm dengan saluran majemuk yang berisikan flux rosin atau rosin sintetik aktif ringan yang tidak perlu dibersihkan (no-clean flux). Timah solder dengan tambahan kandungan logam tembaga juga dapat digunakan, karena mempunyai aliran timah solder cair yang lebih baik dan titik lebur yang lebih rendah.
Jika permukaan benda yang disolder terlalu kotor, coba bersihkan terlebih dahulu. Jika terpaksa, gunakan flux tambahan yang lebih aktif, tetapi jangan lupa untuk membersihkan sisa flux setelah disolder.
Jika ingin mengikuti peraturan RoHS, gunakan timah solder bebas timbal yang mengandung campuran logam timah, perak dan tembaga dengan perbandingan campuran 96,5/3,0/0,5 atau jika mudah didapatkan, perbandingan campuran eutectic 95,6/3,5/0,9. Bagi pemula tidak disarankan untuk menggunakan timah solder bebas timbal.

Sumber : http://www.eyuana.com/2012/01/tips-memilih-timah-solder-yang-bagus.html

Artikel Lainnya :

–          Cara Jumper Swicth Antena

–          Persamaan Kode UEM Nokia

–          Grosir Sparepart Handphone Berkualitas

Komentar
  1. […] Cara Memilih Timah Solder Berkualitas […]

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s