Припои - общая информация
Для надежного соединения металлов (и не только металлов) применяется пайка. Процесс пайки заключается в том, что соединяемые материалы прикладывают друг к другу и промежуток между ними заполняют расплавленным металлом, который после застывания образует крепко держащую спаиваемые элементы прослойку. Эта прослойка представляет собой эвтектический (объемно-затвердевающий) сплав металлов, процентное весовое соотношение которых определяется стоящими задачами и условиями применения.
Для выполнения поставленной перед припоем задачи, он должен:
- обладать хорошей текучестью в расплавленном состоянии,
- хорошо смачивать поверхности соединяемых материалов,
- иметь прогнозируемые параметры в твердом состоянии (механическая прочность, стойкость к воздействию агрессивных факторов окружающей среды, электропроводимость, усадочные напряжения, коэффициент теплового расширения, твердость, относительное удлинение и т.п.).
Выбор состава припоя для пайки производится в зависимости от типа соединяемых металлов , от способа пайки, температурных ограничений на собственно процесс пайки и последующую эксплуатацию, массогабаритных параметров паяемых элементов, требуемой коррозионной стойкостью и др.
Отечественными производителями выпускаются припои под ГОСТированными наименованиями, а импортные припои, как правило, классифицируются фирмами производителями припоев, что усложняет их идентификацию. На мировом рынке наиболее известны припои под торговыми марками своих производителей: Alpha Metals, ASAHI, Cobar, Ersa, HARRIS, Heraeus, InterFlux, Multicore, Philips, Ctannol. В марках отечественных припоев заложено наименование входящих химических элементов и их процентное весовое содержание. В области производства и ремонта электрического и электронного оборудования наибольшее применение нашли оловянно- свинцовые припои:
- безсурьмянистые ( ПОС );
- малосурьмянистые ( ПОССу ), с содержанием до 0.5% сурьмы;
- сурьмянистые ( ПОССу ), с содержанием сурьмы более 0.5%.
Химический состав припоя определяет его температуру плавления. Внесение различных добавок приводит к изменению его эксплуатационных свойств. Как правило, припои под торговыми марками известных производителей имеют гарантию задекларированной степени чистоты припоя, а следовательно и соответствие заявленным параметрам. Следует иметь в виду, что длительное и нарушение условий хранения не способствует сохранению заявленных свойств и параметров паяльных материалов. Сохранению свойств припоя, способствует использование антиоксидантов и специальных восстановителей припоя.
Форма поставляемого припоя зависит от способа пайки:
- ручной (индивидуальной) – контактной, инфракракрасной, ультразвуковой, лазерной;
- механизированной (групповой) – инфракрасной, волной припоя, двойной волной припоя, в парогазовой фазе, лазерной.
Потребителям припои поставляются в форме литых брусков и чушек, прутков, проволоки, трубок, лент, фольги, порошков, а также в виде паяльных паст.
При производстве и ремонте электрического и электронного оборудования применяются припои, работающие в температурном диапазоне до 450ЪС. В зависимости от температуры плавления припои можно разделить на легкоплавкие и мягкие, с границей раздела в районе 100ЪС.
| Марка припоя | Состав, % вес | Область температур плавления, °С | Область применения |
|---|---|---|---|
| - | Sn 50/In 50 | 117 | Пайка к / на стекло |
| - | Sn 33.3/Pb 33.3/Bi 20/ Cd 13.4 | 120 | То же |
| ПОСВ-33 | Sn 33.4/Pb 33.3/Bi 33.3 | 130td | Пайка плавких сигнальных предохранителей |
| - | Sn 42/Bi 58 | 139 | То же |
| ПОСК-50 | Sn 49.8/Pb 32/Cd 18.2 | 145 | Пайка деталей из меди и ее сплавов, не допускающих местного перегрева. Пайка полупроводниковых приборов. |
| - | Sn 70/Pb 18/In 12 | 150-174 | Пайка тонких обмоточных проводов, выводов радиоэлементов и микросхем |
| - | Sn 34/Pb 63/Zn 3 | 170-256 | Пайка алюминия и его сплавов |
| - | Sn 18/Pb 80/Ag 2 | 178-270 | То же |
| - | Sn 62/Pb 36/Ag 2 | 178-190 | Пайка серебренных плат, контактов и компонентов с покрытием выводов из золота, серебра, палладий- серебра |
| ПОСК-47-17 | Sn 47/Pb 36/Cd 17 | 180 | Пайка проводов и выводов элементов к слою серебра, нанесенного на керамику методом вжигания |
| Третник | Sn 35/Pb 65 | 181 | Пайка корпусов и экранов. |
| ПОС-61 | Sn 59-61/Pb остальное/Sb до 0.8 | 182-185 | Пайка монтажных проводов в ПХВ изоляции, обмоточных проводов, герметичных швов, изделий из закаленной стали. Токоведущих деталей из латуни, серебра, луженного никеля |
| - | Sn 49-50/Pb остальное /Bi до 0.25/ Sb 0.2-0.5 | 182-216 | Пайка в тех случаях, когда требуется повышенная электропроводность. |
| - | Sn 63/Pb 37 | 183 | Машинная пайка волной припоя |
| - | Sn 60/Pb 40 | 183-188 | Пайка требующая хорошего электрического контакта и механической прочности |
| ПОС-50 | Sn 49-50/Pb остальное/Sb до 0.8 | 183-209 | Пайка нихрома с нихромом, нихрома с медью и сталью |
| - | Sn 50/Pb 50 | < index> |
Применение мягких припоев в области производства и ремонта электрического и электронного оборудования более разнообразно. Предназначение того или иного припоя определяется в зависимости от вида поставки, технологии применения и используемого флюса. Классификация мягких припоев по области применения, в зависимости от их состава и области температур плавления, приведена далее.