2. Припои

Припой — чистый металл или сплав, вводимый в зазор между соединяемыми поверхностями, отличающийся по составу от паяемых металлов (материалов), имеющий более низкую по сравнению с паяемыми металлами тем­пературу плавления и обладающий способностью смачи­вать паяемые металлы. В качестве припоев чаще приме­няют цветные или драгоценные металлы.

Припои для низкотемпературной пайки построены в основном на системе сплавов олово — свинец. Сплавы олово — свинец образуют диаграмму состояния с эвтек­тикой. Это сплав такого состава: 61,9% олова и 38,1% - свинца с температурой плавления (затвердевания) 183°С, не имеющий интервала кристаллизации.

Таблица 2

Химический состав и температура плавления

оловянно-свинцовых припоев

Марка припоя	Химический состав, % (Pb— остальное)		Температура плавления, °С
	Sn	Sb	начало	конец
Бессурьмянистые
ПОС-90	89—91	—	183	220
ПОС-61	60-62	—	183	190
ПОС-40	39-41	—	183	238
ПОС-10	9—11	—	268	299
Малосурьмянистые
ПОССу61-0,5	60-62	} 0.2-0.5	183	189
ПОССу40-0,5	39—41		183	235
ПОССу3О-0,5	29—31		183	255
ПОССУ18-0,5	17—18		183	277
Сурьмянистые
ПОССу95-5	34-96	4,0-5,0	234	240
ПОССу40-2	39—41	1,5-2,0	185	229
ПОССуЗО-2	29—31		185	250
ПОССу18-2	17—18		186	270
ПОССу4-6	3—4	5—6	244	270

Припои эвтектического состава имеют по сравнению с неэвтектическими припоями большую жидкотекучесть и лучше смачивают паяемый металл.

Диаграмма состояния олово — свинец и изменение жидкотекучести этих сплавов по­казаны на рис. 4, а, б. Химический состав и температура плавления оловянно - свинцовых припоев приведены в табл. 2.

Если к сплавам олово— свинец добавить висмут, кадмий, индий, галлий и другие метал­лы, то можно получить легкоплавкие припои, обладающие специаль­ными свойствами и низ­кой температурой плав­ления, составляющей 70—150° С, что позво­ляет применять их для пайки, в которой требу­ется снижение темпера­туры нагрева (полу­проводниковые прибо­ры) , для проведения ступенчатой пайки и, др.

Из легкоплавких применяют свинцовые, индиевые, висмутовые и галлиевые припои.

Галлиевые припои — пасты построены на ос­нове эвтектик Ga—In, Ga—In—Sn и применяются в смеси с порошками серебра, меди и никеля. Полученную пасту наносят на детали при температурах 20—120°С. Затем детали сжимают и оставляют свободно или под небольшим давлением на несколько часов для протека­ния диффузионных процессов между компонентами при­поя и элементами паяемого металла.

а б

Рис. 4. Диаграмма состояния (а) и изменение жидкотекучести (б)

оловянио-свинцовых припоев

После твердения в интервале 4—48 часов при комнатной температуре паяные соединения могут работать при вы­соких температурах. Время твердения можно сократить, нагревая пасты до температуры 500—600° С. Марки, хи­мический состав и температуры плавления легкоплавких припоев приведены в табл. 3.

Припои специального назначения имеют добавки се­ребра, сурьмы, меди и других элементов.

Припои оловянные с серебром, сурьмой, медью. Припои ВПр6, ВПр9 обладают высокой корро­зионной стойкостью и применяются для пайки медных, латунных электропроводов, электрических схем, работа­ющих в условиях тропиков, морского тумана и других сред без защиты паяных соединений лакокрасочными покрытиями.

Цинковые припои. Припои на основе цинка обла­дают способностью разрушать окисную пленку на по­верхности алюминиевых и магниевых сплавов. При ра­боте во влажной атмосфере требуют защиты лакокрасоч- ными покрытиями.

Химический состав и температура плавления оловян­ных припоев с серебром, сурьмой, медью и цинковых при­поев приведены в табл. 4, 5.

В качестве припоев для высокотемпературной пайки наиболее широко применяются: чистая медь, сплавы на основе меди, серебра, никеля и других металлов.

Медь марок МО, Ml, М2,-МЗ, М4 применяют для пайки углеродистых и нержавеющих сталей, различных сплавов, тугоплавких металлов. Медь обладает хорошей смачиваемостью, жидкотекучестыо, хорошо заполняет капиллярные зазоры, Температура плавления меди 1083° С, температура пайки 1100—1150° С. Медно-цинковые припои — латуни применяются для пайки сталей и цветных металлов, температура плавления которых вы­ше 1000° С.

Таблица 3