Припои и флюсы

Сплавы, применяемые при пайке металлов, называют припоями. Это технологические материалы, которые используют в радиотехнике и электронике для создания механически прочного (иногда герметичного) шва, или для получения электрического контакта с малым переходным сопротивлением. При пайке места соединения и припой нагревают. Так как припой имеет температуру плавления значительно ниже, чем соединяемый металл (или металлы), то он плавится, в то время как основной металл остается твердым. На границе соприкосновения расплавленного припоя и твердого металла происходят различные физико-химические процессы. Припой смачивает металл, растекается по нему и заполняет зазоры между соединяемыми деталями. При этом компоненты припоя диффундируют в основной металл, основной металл растворяется в припое, в результате чего образуется промежуточная прослойка, которая после застывания соединяет детали в одно целое.

Припои принято делить на две группы – мягкие и твердые. К мягким относятся припои с температурой плавления до 300°С, к твердым – выше 300°С. Кроме того, припои существенно различаются по механической прочности. Мягкие припои имеют предел прочности при растяжении 16 – 100 МПа, твердые – 100 – 500 МПа.

Выбирают припой с учетом физико-химических свойств соединяемых металлов, требуемой механической прочности спая, его коррозионной устойчивости и стоимости. При пайке токоведущих частей необходимо учитывать удельную проводимость припоя. В различных областях радиоэлектроники применяют мягкие и твердые припои.

Мягкими припоями являются оловянно-свинцовые сплавы (ПОС) с содержанием олова от 10 до 90%, остальное свинец. Проводимость таких припоев составляет 9‒15% проводимости чистой меди, а α _l = (26‒27)·10^-6 К^-1. Большое количество оловянно-свинцовых припоев содержит небольшой процент сурьмы.

Наиболее распространёнными твёрдыми припоями являются медно-цинковые и серебряные с различными добавками.

Вспомогательные материалы для получения надёжной пайки называют флюсами. Они должны: 1) растворять и удалять окислы и загрязнения с поверхности спаиваемых металлов; 2) защищать в процессе пайки поверхность, а также расплавленный припой от окисления; 3) уменьшать поверхностное натяжение расплавленного припоя; 4) улучшать растекаемость припоя и смачивание им соединяемых поверхностей.

По воздействию на металл, подвергающийся пайке, флюсы подразделяют на несколько групп. Активные, или кислотные, флюсы приготовляют на основе активных веществ – соляной кислоты, хлористых и фтористых металлов и т. д. Эти флюсы интенсивно растворяют окисные пленки на поверхности металла, благодаря чему обеспечивается хорошая адгезия, а следовательно, высокая механическая прочность соединения. Остаток флюса после пайки вызывает интенсивную коррозию соединения и основного металла. Применяют эти флюсы только в том случае, когда возможна тщательная промывка и полное удаление их остатков. При монтажной пайке электро- и радиоприборов применение активных флюсов категорически запрещено.

К бескислотными флюсам относят канифоль и флюсы, изготовленные на ее основе с добавлением неактивных веществ (спирта, глицерина), а также активизаторов – небольших количеств солянокислого или фосфорнокислого анилина, салициловой кислоты, солянокислого диэтиламина и т. п. Высокая активность некоторых ктивированных флюсов позволяет производить пайку без предварительного удаления окислов после обезжиривания.

Антикоррозийные флюсы получают на основе фосфорной кислоты с добавлением различных органических соединений и растворителей, а также на основе органических кислот. Остатки флюсов не вызывают коррозии.

Дата добавления: 2014-01-15