Пайка является одним из важных технологических процессов в практике выполнения электромонтажных и радиомонтажных работ, при ремонте электрооборудования и эксплуатации электроустановок для соединения между собой деталей из однородных и разнородных металлов, составляющих изделие. Применение низкотемпературной пайки сохраняет неизменными структуру и свойства металла соединяемых деталей. Важным преимуществом пайки является разъемность паяных соединений, что делает этот процесс незаменимым при монтажных и ремонтных работах.

Качество монтажа во многом определяется правильным выбором необходимых припоев и флюсов, применяемых при пайке проводов, радиодеталей и т. д.

Припои и флюсы

Припой - это сплав металлов, предназначенный для соединения деталей и узлов методом пайки. Припой должен обладать хорошей текучестью в расплавленном состоянии, хорошо смачивать поверхности соединяемых материалов и иметь требуемые характеристики в твердом состоянии (механическая прочность, стойкость к воздействию внешней среды, усадочные напряжения, коэффициент теплового расширения и т.п.).

Выбор припоя зависит от соединяемых металлов или сплавов, от способа пайки, температурных ограничений, размеров деталей, требуемой механической прочности, коррозионной стойкости 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.

Легкоплавкие (мягкие) припои

Наиболее широко применяются легкоплавкие припои. К этой категории относятся припои с температурой плавления до 400°С, имеющие сравнительно невысокую механическую прочность (сопротивление разрыву до 7 кг/мм²).

В состав их входят олово и свинец в различных пропорциях.

Буквы ПОС в марке припоя означают припой оловянно-свинцовый, цифры - содержание олова в процентах (ПОС 61, ПОС 40)

Марка	Химический состав в %						Температура оC
	олово	свинец	сурьма	примесей не более				начало		конец
				медь	висмут	мышьяк
ПОС-90	90	9,62	0,15	0,08	0,1	0,05			183		222
ПОС-40	40	57,75	2,0	0,1	0,1	0,05			183		230
ПОС-30	30	67,7	2,0	0,15	0,1	0,05			183		250
ПОС-18	18	79,2	ПОС-18	0,15	0,1	0,05			183		270

При выборе типа припоя необходимо учитывать его особенности и применять в зависимости от назначения спаиваемых деталей. При пайке деталей, не допускающих перегрева, используются припои, имеющие низкую температуру плавления.

Легкоплавкие припои

Марка припоя	Температура	Область применения
ПОС 90	222 ºC	Пайка деталей и узлов, подвергающихся в дальнейшем гальванической обработке (серебрение, золочение)
ПОС 61	190 ºC	Лужение и пайка тонких спиральных пружин в измерительных приборах и других ответственных деталей из стали, меди, латуни, бронзы, когда не допустим или нежелателен высокий нагрев в зоне пайки. Пайка тонких (диаметром 0,05 - 0,08 мм) обмоточных проводов, в том числе высоко - частотных (лицендрата), выводов обмоток, радиоэлементов и микросхем, монтажных проводов в полихлорвиниловой изоляции, а также пайка в тех случаях, когда требуется повышенная механическая прочность и электропроводность.
ПОС 50	222 ºC	То же, но когда допускается более высокий нагрев, чем при ПОС 61
ПОС 40	235 ºC	Лужение и пайка токопроводящих деталей неответственного назначения, наконечников, соединение проводов с лепестками, когда допускается более высокий нагрев, чем при ПОС 50 или ПОС 61.
ПОС 30	256 ºC	Лужение и пайка механических деталей неответственного назначения из меди и её сплавов, стали и железа.
ПОС 18	277 ºC	Лужение и пайка при пониженных требованиях к прочности шва, деталей неответственного назначения из меди и её сплавов, оцинкованного железа.
ПОССу 4 - 6	265 ºC	Лужение и пайка деталей из меди и железа погружением в ванну с расплавленным припоем.
ПОСК 50	145 ºC	Пайка деталей из меди и её сплавов, не допускающих местного перегрева. Пайка полупроводниковых приборов.
ПОСВ 33	130 ºC	Пайка плавких предохранителей.
ПОСК 47 - 17	180 ºC	Пайка проводов и выводов элементов к слою серебра, нанесённого на керамику методом вжигания.
П 200	200 ºC	Пайка тонкостенных деталей из алюминия и его сплавов.
П 250	280 ºC
Сплав “Розе”	92-95 ºC	Пайка, когда требуется особо низкая температура плавления припоя.
Cплав д’Арсенваля	79 ºC
Сплав Вуда	60 ºC

Выпускают легкоплавкие припои в виде литых чушек, прутков, проволоки, лент фольги, порошков, трубок диаметром от 1 до 5 мм, заполненных канифолью, а также в виде паст, составленных из порошка припоя и жидкого флюса.

Рекомендуемые производители припоев: Radiel-fondam, Felder, AIM. Качественный припой в виде проволоки на катушке должен иметь ровную поверхность и блестеть.

Для хранения припоя нежелательно использование металлических коробочек, крышек, консервных банок, так как припой, упавший на их поверхность прилипает, металл такой коробочки (особенно если она используется еще и в виде подставки для паяльника) разогревается, появляются сложности с точным дозированием, и в результате образуется олово-канифольная каша, с которой работать будет не очень удобно.

Для получения специальных свойств в состав оловянно-свинцовых припоев вводят сурьму, кадмий, висмут и другие металлы. Состав некоторых таких припоев приведён в следующей таблице.

Специальные легкоплавкие припои

Марка	Содержание элементов, %						Температура плавления ºC
	Sn	Pb	Sb	Bi	Cd	Za
ПОССу 4 - 6	3-4	90-92	5-6				265
ПОСК 50 - 18	49-51	29,8-33,8	0,2		17 - 19		222
ПОСВ 33	33,4	33,3		33,3			130
П 250	80					20	280
П 200	90					10	200
Сплавы Розе	15,5	32		52,5			95
	25	25		50			94
		40		52	8		92
Сплав д’Арсенваля	9,4	45,1		45,5			79
Сплав Вуда	12,5	25		50	12,5		60