+7(499) 136 06 90

+7(495) 704-31-86

[email protected]

Виды припоя


Виды припоев для пайки, их применение и назначение

Для создания герметичного, надёжного соединения металлических деталей, чаще всего применяется пайка. Суть процесса заключается в скреплении материалов при нагревании с помощью сплава — припоя, температура плавления которого ниже температуры плавления соединяемых веществ. При нагревании припой, растекаясь между соединяемыми участками, обеспечивает сильную адгезию (прилипание) металлов друг к другу на молекулярном уровне, что даёт высокую прочность и электропроводность соединения. Расплавленный припой должен хорошо смачивать металл. То есть, связь между молекулами твердого вещества и жидкого должна быть надёжнее, чем между частицами жидкого материала. В этой статье мы расскажем читателям сайта Сам Электрик, какие бывают виды припоев для пайки, рассмотрев назначение и область применения каждой из марок.

  • Выбор припоя
  • Разновидности
  • Мягкие или легкоплавкие
  • Твёрдые или тугоплавкие
  • Низкотемпературные
  • Другие виды
  • Паяльная паста
  • Для алюминия
  • Для меди
  • Итог

Выбор припоя

Чтобы соединение было качественным, необходимо правильно подобрать припой. Для этого нужно учесть:

  • виды соединяемых металлов или сплавов;
  • способ пайки;
  • температурные ограничения;
  • размер соединяемых деталей;
  • требуемую механическую прочность;
  • коррозийную стойкость.

Разновидности

Виды сплавов, предназначенные для осуществления процесса пайки, в зависимости от температуры плавления, разделяют на твёрдые тугоплавкие и мягкие легкоплавкие составы. Первые плавятся при 450 градусах и выше, вторые ниже данной величины. Пайка твёрдыми сплавами более прочная. Но мягкие виды припоев незаменимы при радиомонтажных работах.

Мягкие или легкоплавкие

Наибольшее распространение получили оловянно-свинцовые припои, сокращенное название – ПОС. Цифра, указанная в маркировке после буквенного сокращения, соответствует процентному содержанию в составе олова. Например, ПОС-60 содержит 60% олова. Эти виды используют в производстве приборов, электронных устройств.

В состав ПОС–90 входит только 10% токсичного свинца, поэтому эта разновидность используется для ремонта пищевой посуды и медицинских инструментов.

ПОС-40 применяют для пайки латунных и медных труб, электрической аппаратуры, элементов, изготовленных из оцинкованного железа.

ПОС-30 используют при пайке листового цинка, в кабельной индустрии, для пайки оцинкованного железа.

ПОС-61 применяют для пайки радиодеталей к печатным платам. Температура его плавления — 183 градуса, а полный переход в жидкое состояние происходит при 190 градусах, что помогает избежать перегрева, и предотвращает выход из строя радиоэлементов.

Существует универсальная и удобная разновидность ПОС-61, которая представляет собой полую оловянно-свинцовую трубку с канифолью внутри. Такая форма очень удобна, так как пайка осуществляется без дополнительной подачи флюса.

Следующей разновидностью ПОС является припой марки ПОССу. В нём, помимо свинцовой и оловянной составляющей, присутствует до 2% сурьмы. Этим материалом можно паять обмотки электрических машин, элементы электроаппаратуры, кабельные изделия, оцинкованные детали.

В таблице кратко представлены некоторые виды ПОС и их основные свойства.

В настоящее время в изготовлении электроники массово применяются сплавы без использования свинца. Например, бессвинцовый припой ПОСу95-5. Определение его состава возможно по маркировке. Цифра 95 означает процентное содержание олова, 5 – сурьмы. Температура плавления находится в пределах 234 – 240 градусов.

Твёрдые или тугоплавкие

Твёрдые виды припоев для пайки создают высокую прочность соединения. Недостатком их применения является необходимость интенсивного нагрева свыше 500 градусов, что может вывести из строя некоторые виды устройств.

Среди тугоплавких с большой температурой плавления разделяют две группы: сплавы меди и серебра. Медные припои, созданные на основе цинка и меди, используют в соединениях, предназначенных для статической нагрузки, из-за хрупкости. Ими нельзя паять материалы, подвергающиеся динамической — ударной или вибрационной нагрузке.

Серебряные виды припоев универсальны, ими можно паять различные материалы. Недостатком является высокая стоимость, поэтому использование состава должно быть экономически обосновано. Применяют серебряный сплав для пайки нержавеющей стали, меди, в ортопедической стоматологии, для ремонта ювелирных серебряных изделий.

Составы с содержанием серебра обозначаются буквами ПСр. Существуют маркировки ПСр-15, ПСр-25, ПСр-45, ПСр-65, ПСр-70, где цифрой обозначено процентное содержание серебра.

Низкотемпературные

В состав ПОСК 50-18 входит 50% олова, 18% кадмия, 32% свинца. Кадмий усиливает устойчивость к коррозии, но делает материал токсичным. Назначение припоя – монтаж чувствительных к перегреву компонентов. Температура плавления материала составляет 142-145 градусов.

Температура плавления сплава РОЗЕ находится в пределах от 90 до 94 градусов. Этот вид маркируется как ПОСВ-50. В составе присутствуют 25% олова, 25% свинца, висмута – 50%. Процентное соотношение металлов может немного отличаться. Производится материал в виде прутков, гранул, чушек.

Состав используется в ювелирном производстве, для монтажа электронных устройств, лужения медных дорожек на печатных платах. Применяют его в электромеханике для защитных предохранителей, плавкий вставок. А также для демонтажа радиоэлектронных компонентов и разъёмов с пластиковыми корпусами

Преимущества РОЗЕ:

  • выделяет минимальное количество токсичных веществ, так как не содержит в составе кадмия;
  • легко поддаётся плавке, достаточно контакта с кипящей водой;
  • может использоваться в домашних условиях без применения специальной техники;
  • экономичен в использовании.

Температура плавления сплава ВУДА находится в пределах 65-72 градусов, что расширяет сферу его применения. Но 10% кадмия, входящего в его состав, делают материал токсичным. Остальные составляющие сплава: 13 % олова, 27% свинца, 50 % висмута.

Он применяется:

  • в датчиках систем пожарной сигнализации;
  • в микросхемах;
  • в гальванопластике;
  • в стоматологии;
  • для изготовления литых элементов;
  • в типографическом деле для изготовления шрифтов, матриц, клише;
  • в машиностроении и судостроении;
  • в авиационной промышленности;
  • в металлургической отрасли.

Другие виды

Есть редкие припои, применяемые для особых условий. К ним относятся:

  • составы на основе никеля, используемые в деталях, работающих при высокотемпературном режиме;
  • золотые, применяемые для вакуумных трубок;
  • магниевые, используемые в черной и цветной металлургии.

Приведем примеры некоторых из них, поскольку их очень много и в пределах статьи все виды рассмотреть не получится.

Паяльная паста

Пайка микросхем, монтаж СМД компонентов на печатных платах, сложный ремонт мобильных телефонов может осуществляться при помощи паяльной пасты, состоящей из безотмывочного флюса и сплава Sn62Pb36Ag2. Состав содержит 62% олова, 36% свинца и 2% серебра.

Паста соответствует основным требованиям, предъявляемым к ней технологиями поверхностного монтажа (SMD-компонентов) в электронной промышленности.

Для алюминия

Припой Lucas-Milhaupt Filalu 1192 NC обладает хорошей текучестью, высокой адгезией к алюминию. Им можно паять холодильную технику, автомобильные радиаторы, кондиционеры. Пайка алюминия с алюминием не вызовет затруднений даже у непрофессионалов. Выпускается в виде прутка с флюсом внутри. Температура плавления 577 градусов.

Структура состава: Si-11.94%, Fe-0.18%, Cu-0.01%, Mn-0.03%, Mg < 0.01%, Zn-0.01%, Al-остальное, ФЛЮС — 32%

Для меди

Для пайки меди подходят, практически, любые виды, как мягкие, так и твёрдые. Например, можно использовать припои из олова, свинца, цинка, серебра.

Итог

Припоев для пайки различных изделий выпускают великое множество, перечислить их в объёмах одной статьи просто не реально. Но подытожив выше сказанное, отметим:

  1. Для монтажа радиоэлектронных компонентов радиолюбители используют относительно легкоплавкий ПОС-61, детали на бессвинцовом припое отпаивают путем предварительного лужения сплавом РОЗЕ для уменьшения температуры плавления, впоследствии детали демонтируются легко. Для труб и холодильного оборудования используют твердоплавкие марки.
  2. В составе сплава не должно быть токсичных веществ, сверх установленной нормы. Работы нужно проводить только в проветриваемом помещении, соблюдая меры безопасности.

Материалы по теме:

  • Как выпаивать радиодетали из плат
  • Как выбрать паяльник для пайки проводов
  • Как правильно паять провода

 

Adblock
detector

Припои для пайки. Виды и свойства. Состав и флюсы. Плавление

Для соединения различных металлических деталей между собой часто применяется пайка. Этот вид соединения популярен в различных сферах жизни и производства. Чаще им пользуются радиолюбители и домашние мастера.

Пайка может выручить как при ремонте компьютера, телевизора, радиотехники, так и в промышленности, ремонте холодильников. Пайка хороша в создании герметичности соединения. А некоторые материалы по-другому просто невозможно соединить.

Не все металлы можно соединить сваркой. А чтобы пайка получилась качественной и герметичной, необходимы навыки работы, хорошие инструменты и соответствующие припои для пайки и флюсы.

Составы и виды припоев и флюсов выбирают в соответствии с материалами, из которых изготовлены соединяемые материалы. Например, для алюминия нужен совсем другой флюс, нежели чем для меди. Рассмотрим основные свойства припоев, их применяемость, особенности использования.

В качестве припоя применяют разные сплавы металлов. Есть сплавы на одном чистом металле, обычно это олово. Металлы, входящие в состав припоя, отличаются между собой разными параметрами.

Смачиваемость

Любые припои для пайки в обязательном порядке должны обладать свойством смачиваемости, иначе соединяемые детали невозможно будет соединить качественной пайкой.

Смачиваемостью называется явление, при котором надежность связи между молекулами твердого вещества с жидкостью больше, чем у жидкости. При наличии хорошей смачиваемости жидкость расходится по поверхности, при этом заполняет все ее полости. Когда припой недостаточно смачивает металл, его не применяют для этого металла. Для пайки меди чистый свинец не используют, он не смачивает медь.

Температура плавления

Несмотря на вид припоя, у любого вида температура плавления не должна быть больше, чем температура спаиваемых деталей. Однако она должна быть больше рабочих температур материалов, чтобы при работе спаянного устройства припой не расплавился.

В этом вопросе есть два порога температуры. Первый – это температура, во время которой только начинается плавление самых легкоплавких составляющих припоя, а второй – это когда весь припой превратился в жидкость. Интервал между этими двумя значениями называется интервалом кристаллизации припоя.

Если соединенное пайкой место будет находиться при температуре кристаллизации, то место пайки может быстро разрушиться, даже от небольшой нагрузки, так как соединение будет иметь повышенное электрическое сопротивление и хрупкость. Во время пайки нужно знать, что пока припой окончательно не затвердел, нельзя прикладывать к нему какие-либо нагрузки.

Свойства припоев

В любом составе припоя не должны содержаться вещества, обладающие токсичными свойствами для человека, выше нормы. Припои для пайки должны иметь свойства термостабильности и электростабильности. При выборе припоя учитывается теплопроводность припоя и его тепловое расширение. Они должны быть на уровне с паяными деталями.

Виды припоев

Все припои для пайки разделяются на твердые и мягкие. Температура плавления твердых припоев составляет более 450 градусов, а мягких – до этого значения.

Мягкие припои для пайки

Наиболее популярные из них являются сплавы олова и свинца с различным процентным соотношением. Для придания особых свойств припою, в него могут добавить вспомогательные составляющие. Кадмий и висмут используются для уменьшения температуры плавления. Сурьма повышает прочность пайки.

Припой на олове и свинце имеют малую температуру плавления и низкую прочность. Для ответственных деталей такой припой лучше не применять. Если приходится паять мягким припоем детали, подверженные серьезным нагрузкам, то рекомендуется повысить площадь пайки деталей.

Наиболее популярными припоями мягкого типа стали от ПОС – 18 до ПОС – 90. Цифры в маркировке обозначают процентное содержания олова в припое. Эти марки припоев применяют в производстве приборов, а также электронных устройств. ПОС-90 служит для пайки деталей, подвергающихся в дальнейшем гальванике. ПОС-61 применяется для пайки точных устройств, особо ответственных деталей из различных материалов. Им осуществляют пайку латуни, меди, когда нужна прочность соединения и повышенная электропроводность.

ПОС-40 применяется для неответственных деталей, для которых не нужна особая точность. Зону пайки можно нагревать до высокого значения температуры. ПОС-30 хорошо сочетается с латунью и медью, а также стальными сплавами.

Твердые припои для пайки

Среди твердых припоев с большой температурой плавления имеется две группы: сплавы меди и серебра. К медным видам припоев можно отнести припои, созданные на основе цинка и меди, которые хорошо сочетаются для соединений, предназначенных для статической нагрузки. Эти сплавы хрупкие, поэтому их не нужно применять для пайки материалов с ударной или вибрационной нагрузкой.

Другие виды припоя

Имеются и другие виды припоя, которые редко применяются. Они необходимы для пайки редких металлов, либо для особых специальных условий. Есть припои на основе никеля, служащие для деталей, работающих при высоких температурах, либо изготовленных из нержавеющей стали. Золотые припои используют для вакуумных трубок. Имеются также припои магния.

Форма выпуска

Припои выпускают в виде различных форм и упаковок. Чаще припои изготавливают в виде проволоки, фольги, либо порошка или таблеток. Также бывают гранулированные припои, паяльные пасты. Форма припоя выбирается в зависимости от вида зоны пайки.

Пайка алюминия

Алюминиевые детали соединяют с помощью пайки, при этом используют специальные припои. Пайку алюминия используют в промышленности, бытовых условиях.

Вообще, пайку алюминия считают сложной работой. Так получается, когда неправильно выбирают вид припоя. Берут совсем не тот припой, какой нужно, предназначенный для других металлов. Причина трудной пайки заключается в образовании оксидной пленки, которая не позволяет создать хорошую смачиваемость алюминия.

Чтобы запаять алюминиевую деталь, применяется припой, содержащий цинк, серебро, медь, алюминий и кремний. В торговой сети имеется множество припоев с такими составляющими в разных пропорциях. При выборе следует учесть, что наибольшая коррозионная стойкость и прочность соединения достигается припоем с значительным содержанием цинка.

Алюминий можно также спаять и обычным припоем из свинца и олова, но для этого нужна качественная подготовка поверхности, которая включает в себя зачистку металлической щеткой из нержавеющей стали. При пайке нужно использовать активный флюс. Но такой способ редко применяется.

Пайку алюминия производят при высокой температуре. Наиболее применяемые припои для пайки алюминия – это алюминиево-медно-кремниевые составы.

Пайка меди

Медь паять легче всего. С ней сочетаются практически все виды припоев. Применяются как мягкие легкоплавкие припои, так и твердые виды, а также сплавы олова, свинца, серебра, цинка и т. д.

Для ремонта компьютера или телевизора подходят любые мягкие припои. Для пайки труб, водопровода, холодильника применяют твердые припои. Соблюдая эти простые правила можно получить хороший результат.

Пайка нержавейки

Для соединения пайкой деталей, изготовленных из нержавеющей стали, специалисты рекомендуют применять припой, состоящий из свинца и олова. Неплохой результат получается с припоем, содержащим кадмий. Можно использовать мягкие припои на основе цинка.

Их нельзя применять совместно с низколегированными сталями, а также углеродистыми сплавами. Наиболее оптимальный вариант припоя для нержавеющей стали – это припой из чистого олова, тем более, если пайка будет соприкасаться с пищевыми продуктами.

При проведении пайки в сухом месте или в печи, используют марганец с серебром, чистую медь или припои на никеле и хроме. Во время пайки в условиях коррозии, применяют тиноли на основе серебра с частью никеля.

Пайка стали

Эффективным припоем для соединения деталей из стали является ПОС-41. Другие припои для пайки также можно применять, но они не совсем подходят для этих целей. Припой на основе цинка плохо сочетается со сталью, особенно низколегированных и углеродистых сплавов.

Как самому приготовить припой

Для приготовления припоя своими руками составляющие части (обычно это свинец и олово) взвешивают на весах. Эту смесь плавят в тигле на газовой горелке. Расплавленный состав перемешивают металлическим стержнем.

Далее, небольшой пластинкой из стали снимают шлак с поверхности расплавленного припоя, затем аккуратно разливают его в формочки, сделанные из жести, либо гипса.

Плавку осуществляют в проветриваемом помещении, с соблюдением мер безопасности, то есть, надевают очки, фартук, перчатки.

Виды флюсов

Ни одна пайка не обходится без флюса, так же как без припоя. Это химическое вещество, растворяющее и поглощающее окислы. Флюс осуществляет защиту металла от окисления и способствует смачиванию соединяемых деталей.

Для процесса пайки припоем на основе олова и свинца используют флюс на основе соляной кислоты, либо хлористого цинка. Флюсом может служить также хлористый аммоний или бура. Эти флюсы являются активными. Пассивные флюсы состоят из канифоли, масла, вазелина и других подобных веществ.

Например, с мягкими видами припоев можно применять раствор соляной кислоты. Со сталью, медью и латунью используют хлористый цинк. Жирные вещества способен растворять нашатырный спирт. Для пайки алюминиевых сплавов в качестве флюса применяют смесь из тунгового масла, хлористого цинка, канифоли. Имеет свое применение и фосфорная кислота.

Похожие темы:
  • Домашний мастер. Советы электрика
  • Токопроводящий клей (Часть 1). Виды марок и требования. Особенности
  • Токопроводящий клей (Часть 2). Рецепты приготовления клея. Применение
  • Электроды для сварки. Виды и устройство. Применение и работа
  • Холодная сварка. Виды и применение. Работа и особенности. Плюсы и минусы

Какие существуют типы припоя?

 

 

Введение

Припой на печатной плате можно рассматривать как соединительную ткань. Он служит проводящим клеем, который приклеивает компоненты к подложке и обеспечивает целостность печатной платы. Трудно представить, какой была бы современная электроника без этого удобного легкоплавкого сплава.

Не знаете, какой припой использовать для вашего проекта? В этом посте мы рассмотрим различные типы припоев, которые существуют, и как вы можете выбрать правильный припой для ваших нужд.

Что такое припой?

Припой происходит от среднеанглийского слова soudur, которое происходит от латинского слова solidare, что означает «делать твердым». Это легкоплавкий сплав (т. е. с низкой температурой плавления), используемый для соединения металлических деталей. Идея использования сплава с более низкой температурой плавления для соединения двух или более металлов существует уже тысячи лет, но сегодняшний припой обычно представляет собой смесь олова, свинца и/или флюса.

Знакомство с различными типами припоя

Сегодня на рынке представлено так много различных видов припоя, что выбор подходящего для вашего проекта может оказаться сложной задачей. К счастью, на самом деле есть только три основные категории припоя, которые вы можете использовать, чтобы сузить область поиска:

  • Припой на основе свинца положил начало революции в электронике. Наиболее распространенная смесь представляет собой смесь 60/40 (олово/свинец) с температурой плавления около 180-190°C. Олово, известное в просторечии как мягкий припой, выбрано из-за его более низкой температуры плавления, а свинец используется для подавления роста оловянных усов. Чем выше концентрация олова, тем лучше прочность на растяжение и сдвиг.

  • Бессвинцовый припой начал набирать популярность, когда ЕС ввел ограничения на использование свинца в бытовой электронике. В США производители могли получить налоговые льготы за использование бессвинцовых припоев. Усы олова можно уменьшить, используя новые методы отжига, включая добавки, такие как никель, и используя конформные покрытия. Бессвинцовые припои обычно имеют более высокую температуру плавления, чем обычные припои.

  • Припой с флюсовым сердечником

    продается в виде катушки с «проволокой» с восстановителем в сердечнике. Флюс высвобождается во время пайки и восстанавливает (обращает окисление) металл в точке контакта, обеспечивая более чистое электрическое соединение. Это также улучшает смачивающие свойства припоя. В электронике флюсом обычно является канифоль. Кислотные сердечники предназначены для ремонта металла и сантехники, и их нельзя использовать в электронике.

Общие сведения о припоях

Помните три основных компонента припоя: свинец, олово и флюс? На рынке доступно бесчисленное множество разновидностей припоев, основанных на относительных соотношениях этих материалов. Еще больше усложняет ситуацию то, что существуют также добавки и другие металлы, которые могут быть добавлены для придания припою определенных свойств или повышения его проводимости. Вот лишь несколько примеров добавок к сплавам и того, что они делают:

  • Сурьма повышает механическую прочность, не снижая смачиваемости и предотвращая появление оловянных вредителей.

  • Висмут значительно снижает температуру плавления и улучшает смачиваемость. Препятствует росту оловянных усов.

  • Медь снижает температуру плавления и улучшает смачивающие свойства в расплавленном состоянии.

  • Индий снижает температуру плавления, улучшает пластичность и используется для пайки золота или для криогенных применений из-за его высокой устойчивости к перепадам температуры. Сплавы индия дороги и подвержены коррозии.

  • Никель

    в припое может защитить слой УБМ (подрельсовая металлизация) от растворения.

  • Серебро

    обеспечивает механическую прочность, но с меньшей пластичностью, чем свинец. Это может улучшить сопротивление усталости от термических циклов в бессвинцовых припоях.

При выборе паяльных смесей важно помнить о потенциальной гальванической коррозии или хрупкости, вызванных контактом разнородных металлов друг с другом. Большое разнообразие паяльных смесей поможет вам найти правильное сочетание свойств для вашего электронного устройства.

Часто для получения определенного результата можно использовать определенную комбинацию элементов в припое.

Например, припой обычно плавится в определенном диапазоне, но эвтектическая смесь, такая как Sn63Pb37, плавится ровно при 183°C. In70Pb30 совместим с золотыми контактами (низкое выщелачивание золота) и обладает высокой устойчивостью к усталости при термоциклировании.

SAC (Sn-Ag-Cu) — бессвинцовый припой, популярный в Японии для пайки оплавлением и пайки волной припоя — процесса объемной пайки, при котором печатная плата проходит над кюветой с расплавленным припоем. Волны омывают плату, спаивая компоненты.

Все зависит от того, что вы пытаетесь сделать, какие свойства вы ищете и каким стандартам должен соответствовать ваш электронный продукт (например, коррозионная стойкость, термостойкость и т. д.).

Заключение

Таким образом, существует три основных типа припоев: свинцовые, бессвинцовые и флюсовые. Припои на основе свинца наиболее понятны, надежны и предпочтительны для критически важных приложений, таких как аэрокосмическая или медицинская электроника. Бессвинцовые припои доступны для электроники, которая должна соответствовать требованиям охраны здоровья и окружающей среды. А флюсовые припои содержат восстановитель канифоли в ядре, который высвобождается во время пайки, удаляя окисление с места соединения.

Для большинства любительских применений подойдет стандартный припой Sn60Pb40. Если вы хотите улучшить качество изготовления на производственном участке, возможно, стоит изучить смеси, которые могут похвастаться улучшенным смачиванием или удобной эвтектической температурой плавления. Выбор правильной смеси заключается в определении требований, которым вы должны соответствовать, поиске подходящих свойств для удовлетворения этих требований и оптимизации затрат. Выберите лучший припой для ваших нужд. Чтобы узнать больше или посмотреть видео по связанным темам, а также узнать, что нового в нашем наборе инструментов для проектирования и анализа, подпишитесь на наш канал YouTube.

 

 

 

Решения Cadence PCB — это комплексный инструмент для проектирования от начала до конца, позволяющий быстро и эффективно создавать продукты. Cadence позволяет пользователям точно сократить циклы проектирования и передать их в производство с помощью современного отраслевого стандарта IPC-2581.

Подпишитесь на LinkedIn Посетите вебсайт Больше контента от Cadence PCB Solutions

УЧИТЬ БОЛЬШЕ

Какие существуют типы припоя?

Если вы начинаете работать с электроникой, вы начнете с небольших электронных компонентов и макетных плат. Но если вы хотите проектировать схемы немного большего размера или разрабатывать свои продукты, то проектирование печатных плат — единственный способ. После того, как вы спроектируете достойную печатную плату, вы можете связаться с компанией по производству печатных плат, которая производит печатные платы или печатные платы. Следующим шагом будет сборка всех электронных компонентов на печатной плате. Для этого вам нужно освоить навык Пайки. Одним из важных аспектов пайки является припой, металлический сплав, который плавит и соединяет два металла (в данном случае компоненты и медную площадку на печатной плате). Не каждый припой подходит для соединения всех типов металлов. В этом руководстве мы разберемся с основами Solder. Мы также рассмотрим различные типы припоя, которые мы обычно используем в электронной сборке. Ниже приведен полный список различных типов припоя в зависимости от различных критериев.

Что такое припой?

Если вы хоть немного разбираетесь в электронике и печатных платах, то наверняка слышали о пайке. Что такое пайка? Пайка — это металлургическое соединение двух металлов с использованием присадочного элемента с температурой плавления около 315°C или 600°F.

Присадочный элемент представляет собой не что иное, как припой, представляющий собой металлический сплав. Припои обычно состоят из следующих элементов: свинец (Pb), олово (Sn), серебро (Ag), висмут (Bi), сурьма (Sb), индий (In) и кадмий (Cd).

Из них свинец (Pb) и олово (Sn) являются основными элементами, которые используются в различных припоях специально для мягкой пайки (пайки электронных компонентов).

Однако использование свинца (Pb) постепенно сокращается, по крайней мере, на промышленной стадии (сборка печатных плат) из-за токсичности свинца. Следовательно, в современной крупномасштабной пайке используется бессвинцовый припой.

Но для небольших работ, а также индивидуальной пайки или пайки любителями припои на основе свинца по-прежнему популярны.

Основным критерием выбора припоя является то, что температура плавления припоя должна быть ниже, чем температура плавления соединяемых металлов. Только тогда припой расплавится раньше металлов и соединит их вместе. Температура плавления припоя зависит от смеси сплавов.

Взгляните на следующую таблицу, в которой указаны различные типы припоя, которые мы обычно используем в электронной промышленности, ювелирных изделиях, сантехнике и т. д.

Припой Температура плавления (твердый припой)
70 Sn / 30 Pb 183°С 361°F
67 Sn / 37 Pb 183°С 361°F
60 Sn / 40 Pb 183°С 361°F
50 Sn / 50 Pb 183°С 361°F
40 Sn / 60 Pb 183°С 361°F
30 Sn / 70 Pb 185°С 365°F
25 Sn / 75 Pb 183°С 361°F
10 Sn / 90 Pb 268°С 504°F
5 Sn / 95 Pb 308°С 586°F
62 Sn / 36 Pb / 2 Ag 179°С 355°F
10 Sn / 88 Pb / 2 Ag 268°С 504°F
5 Sn / 90 Pb / 5 Ag 292°С 558°F
96,5 Sn / 3,5 Ag 221°С 430°F
95 СН / 5 СН 235°С 455°F
42 Сн / 58 Би 138°С 281°F
95,5 Sn / 5 Ag / 0,5 Cu 217°С 423°F

Припои подразделяются на различные типы в зависимости от их состава. Точно так же они также классифицируются на основе их формы, основного стиля и состава.

Кроме того, существуют определенные припои, специально предназначенные для соединения определенных металлов. Примерами таких припоев являются алюминиевый припой и чугунный припой.

Типы припоев по составу

В зависимости от состава припои делятся на четыре типа. Они следующие:

Припои на основе свинцовых сплавов

В этом типе припоя свинец смешивается с другими сплавами для получения требуемой температуры плавления и прочности на растяжение. Они также известны как мягкие припои. Наиболее часто используемым сплавом наряду со свинцом в этой смеси является олово. Их смешивают в соотношении 60/40 (олово/свинец).

Температура плавления этой смеси составляет от 180 до 1900°С. Причина, по которой олово является предпочтительным, заключается в его низкой температуре плавления. Кроме того, олово также увеличивает прочность на растяжение и сдвиг.

Свинец, напротив, препятствует росту оловянных щетинок.

Бессвинцовые припои

Как следует из названия, эти припои не содержат свинца. Бессвинцовые припои имеют более высокую температуру плавления, чем припои из свинцовых сплавов.

Вы можете получить налоговые льготы в США, если используете бессвинцовые припои. Свинец ядовит для вашего здоровья и окружающей среды. Следовательно, федеральное правительство поощряет производителей, использующих бессвинцовые припои.

Вместо никеля можно использовать такие добавки, как никель и конформные покрытия для предотвращения образования оловянных усов.

Припой с флюсовым сердечником

Припой с флюсовым сердечником доступен в виде проволоки, намотанной на цилиндрическое устройство. В его ядре присутствует восстановитель. Во время пайки выделяется флюс, который удаляет образовавшийся на поверхности металла окисленный слой. В результате поверхность металла становится чистой и готовой к пайке.

Помимо удаления оксидного слоя, улучшает смачиваемость припоя. Для пайки электронных компонентов в качестве флюса используется канифоль. Для соединения металлов и сантехники в качестве флюса используются кислотные стержни.

Припой на основе серебряного сплава

Припой на основе серебряного сплава может быть либо бессвинцовым, либо припоем на основе свинца. В первые годы серебро добавлялось только в припои на основе свинца. Это было сделано для предотвращения эффекта, называемого миграцией серебра.

Серебро, присутствующее в серебряном покрытии, попадает в припой. Если этот припой нанести на металлы перед пайкой, он делает соединения хрупкими и склонными к разрушению.

Припои из серебряных сплавов бывают с различным соотношением серебра, свинца и других сплавов. Стоимость этих припоев зависит от соотношения этих сплавов.

Типы припоев по типу сердечника

В зависимости от типа сердечника припои подразделяются на три различных типа. Они следующие:

Припой с кислотным сердечником

В этом припое с кислотным сердечником припой представляет собой проволоку, намотанную на полый сердечник. Пустотелый сердечник состоит из флюса на кислотной основе, который является агрессивным и прочным.

Флюс на кислотной основе эффективен для удаления слоя оксида металла, образовавшегося на поверхности металла. Кроме того, он также предотвращает дальнейшее окисление металла. В результате соединения получаются прочными и не ломаются.

Эти припои используются для соединения стали и других металлов. Но вы должны очистить остатки флюса после пайки, чтобы предотвратить коррозию металлов.

Кислотные припои в основном используются для соединения медных труб и листового металла в сантехнике.

Припой с сердечником из канифоли

Подобно припою с кислотным сердечником, припой с сердечником из канифоли также имеет полую сердцевину внутри проволоки припоя. Единственная разница в том, что в этом припое используется мягкий флюс, сделанный из канифоли.

Основное преимущество этого флюса в том, что его остатки не вызывают коррозии. Таким образом, он чаще всего используется при пайке электроприборов, потому что трудно удалить остатки в электрических соединениях.

Припой со сплошным сердечником

Припой со сплошным сердечником использует сплошную проволоку, содержащую припойный сплав или материал, вместо полого сердечника. Они не содержат флюса. Вы должны применить флюс отдельно, если вы используете этот припой.

Типы припоев по форм-фактору

Проволока припоя, намотанная на катушку, является наиболее распространенной формой припоя. Но, помимо этого, существует множество других форм припоя.

Другими распространенными формами припоя являются полоски припоя, гранулы припоя, стержни припоя, фольга припоя, кольца припоя и ленточные припои. Форма припоя выбирается в зависимости от области применения и типа припаиваемого металла.

Кроме того, существуют прокладки для пайки с предварительным покрытием, которые могут автоматизировать процесс пайки сквозных компонентов в случае электроники.

Типы припоя по применению

Пайка находит свое применение чаще всего в области сантехники и приложений.

Кроме того, пайка применяется в авиационном, радиационном, автомобильном и бытовом ремонте. Но припои должны соответствовать определенным условиям, чтобы их можно было использовать для пайки в этих областях.

Например, авиационные припои должны выдерживать вибрацию и термоциклирование. При радиационном ремонте автомобильные припои используются для герметизации течи в теплообменниках охлаждающей жидкости автомобилей.

Существуют также специальные припои, разработанные для пайки определенных металлов. Обычные припои не так эффективны при пайке этих металлов. Примерами таких припоев являются алюминиевый припой и чугунный припой.

Часто задаваемые вопросы

1. Какие существуют три основных типа припоя?

Ответ: Существует три основных типа припоя: бессвинцовый припой, припой на основе свинца и припой с флюсовым сердечником. Существует еще один тип, известный как припой из серебряного сплава. Эти типы изготавливаются на основе сплавов. Помимо этого, существуют другие типы припоя в зависимости от формы, типа сердечника и области применения.

2. Какой припой самый прочный?

Ответ: Припой, содержащий 60 % олова и 40 % свинца, создает наиболее прочное соединение при пайке металлов. Кроме того, с ним легко работать из-за его низкой температуры плавления. Однако недостатком является то, что это дорого.

3. Чем отличается серебряный припой от обычного?

Ответ: Серебряный припой содержит более 45% серебра. Он может быть свинцовым или бессвинцовым. Серебряные припои используются для предотвращения эффекта, называемого ослаблением серебра. Он прочнее обычного припоя и используется в механических соединениях. Серебряный припой имеет высокую температуру плавления, поэтому его нельзя использовать для соединения металлов с низкой температурой плавления.


Learn more