Электрорадиоэлементы устройства функциональной микроэлектроники и технология радиоэлектронных (стр. 94 из 102)

Наименьшей температурой плавления (183 С) обладает эвтектический сплав (61 % Sn и 39 % Pb). Выше линии солидуса при концентрации Sn в расплаве от 0 до 20 % образуется богатый свинцом -твердый раствор, который содержит нерастворимые частицы свинца, а при концентрации Sn от 69 до 97,5 % — богатый оловом -твердый раствор. Состав, температуры плавления и области применения оловянно-свинцовых припоев приведены в табл. 6.2.

Недостатками припоев системы Sn—Pb является их разупрочнение и ползучесть при температурах выше 100—150 С. Припои ПОС 30, ПОС 40 имеют большую прочность, но и более широкие температурные интервалы кристаллизации, что снижает производительность процессов пайки.

Табл. 6.2. Характеристики оловянно-свинцовых припоев

Марка припоя	Состав, % (остальное свинец)	Температу ра плавления, С	Область применения
ПОС 30	Олово 29—30, сурьма 1,5—2,0	183—256	Пайка и лужение меди и ее сплавов, углеродистых сталей
ПОС 40	Олово 39—40, сурьма 1,5—2,0	183—235	Пайка деталей из медных сплавов, сталей
ПОС 61	Олово 59—61, сурьма до 0,8	183	Пайка монтажная, лужение выводов ЭРЭ и ИМС
ПОС 61М	Олово 59—61, сурьма до 0,8, медь 1,5—2	183—185	Пайка паяльником монтажных соединений
ПОС 63	Олово 63 0,5, примеси 0,15	183—185	Пайка волной припоя МПП
ПОС 90	Олово 90	183—222	Пайка деталей по серебряным и золотым покрытиям

Путем введения легирующих добавок в систему Sn—Pb получают припои, отличающиеся повышенной механической прочностью (Sb), пониженной температурой плавления (Bi, Cd, In), повышенной электропроводностью (Ag), пригодностью к УЗ-пайке (Zn), пайке полупроводниковых приборов (In, Au, Ga) и др. (табл. 6.3).

Выбор марки припоя определяется требуемой механической прочностью и электропроводностью соединений, максимально допустимой температурой пайки, типом основного металла и технологического покрытия, а также техникоэкономическими и технологическими требованиями. Наиболее распространенным припоем для монтажной пайки является оловянно-свинцовый припой ПОС 61, который отличается низкой температурой плавления, узким интервалом кристаллизации, хорошей жидкотекучестью и низким электросопротивлением. Эти факторы способствуют применению групповых методов пайки с высокой производительностью.

Табл. 6.3. Характеристики специальных припоев

Повышенной прочности

ПОС 4-6 Олово 4—3, 245—Пайка медных сплавов с сурьма 5—6 265 повышенной прочностью

ПОССу 10-Олово 8—10, 268—Пайка медных и никелевых

2 сурьма 285 сплавов с повышенной прочностью 2—3

Особолегкоплавкие

ПОСК 50-Олово 50, 142—Пайка чуствительных к перегреву

18 кадмий 18 145 элементов, серебряных покрытий

ПОСВ 33 Олово 33, 120—Лужение печатных плат висмут 33 130

ПОСВ 50 Олово 25, 90—92 Лужение ПП и МПП

(сплав Розе) висмут 50

ПОСВ 50К Олово 12,5, 66—70 Пайка предохранителей

(сплав кадмий 12,5, Вуда) висмут 50

ПОИ 50 Олово 50, 117 Пайка подложек ГИС, БГИС, индий 50 феррита, керамики

Серебросодержащие

ПСр 45 Серебро 45, 660—Пайка изделий из меди и стали при медь 30, цинк 725 повышенных статических и

25 вибрационных нагрузках

ПСр 2,5 Олово 5, 295—Пайка медных волноводов с

серебро 2,5 305 гальваническим серебряным покрытием ПСр 1,5 Олово 15, 265—Пайка и лужение ЭРЭ, работающих серебро 1,5 270 при температуре до 200 С

ПОССр 2 Олово 60, 169—Пайка и лужение по серебряным

серебро 2 173 покрытиям

Для УЗ-пайки

П150А Олово 40, цинк 150—Пайка и лужение деталей из

3,5, 165 керамики и ферритов с кадмий 56 применением ультразвука

ПОЦ 10 Олово 90, цинк 199—

(П200А) 10 210

ПОЦ 80 Олово 80, цинк 200—Пайка алюминиевых, титановых

(П250А) 20 250 сплавов с применением ультразвука

П300А Кадмий 40, 266—

цинк 60 310

Для пайки полупроводниковых приборов

ПОС 3л3	Олово 60, золото 3,0	180-215	Пайка полупроводниковых приборов
ПГлМ 65	Галлий 65,	50	Пайка термочувствительных

медь 34—36 элементов с самоупрочнением

Обогащенный медью припой ПОС 61М предназначен в основном для ручной пайки, так как в нем замедляется эрозия паяльного медного жала. При объемном монтаже, в частности пайке штепсельных, высокочастотных и коаксиальных разъемов, кабелей, требующих повышенного нагрева, используют малооловянистые припои ПОС 40, ПОС 30. Пайку и лужение термочувствительных элементов ведут особолегкоплавкими припоями ПОСК 50, ПОСВ 50, ПОСВ 33. Пайку деталей с покрытиями, содержащими серебро, золото, индий, палладий, проводят припоями, в состав которых входят эти элементы.

Припои выпускают в виде литой или прессованной проволоки, в которой каждое зерно припоя окружено канифолью, при общем ее содержании 0,8—1,2 % (по массе), а также заполненной флюсом одно-, трех- или пятиканальной трубки. Применение трубчатого припоя при ручной пайке сокращает на 30—40 % расход припоя из-за более оптимального дозирования.

Для успешного проведения операции пайки применяют флюсы, которые должны удовлетворять следующим требованиям:

температура плавления — не выше температуры плавления припоя; полностью растворять оксиды основного металла, но не образовывать с ним

трудноудаляемых химических соединений; остатки флюса должны легко удаляться с поверхности основного металла

после пайки и не вызывать коррозии паяного соединения; флюс и продукты его разложения при выполнении пайки не должны выделять удушливых или вредных газов, т. е. флюс должен быть термически стабилен в заданном интервале температур.

В зависимости от температурного интервала активности флюсы подразделяются на низко- и высокотемпературные. Основными параметрами флюсов являются: химическая активность; термическая стабильность; температурный интервал флюсования Т_ф=(Т_а –Т_п.ф), где Т_а — температура активации; Т_п.ф — температура потери флюсующих свойств; активность растекания (оценивается коэффициентом растекания припоя).

Основные типы флюсов для монтажной и конструкционной пайки приведены в табл. 6.4.

Табл. 6.4. Характеристики флюсов для пайки в производстве ЭА

Марка Химический состав, % (остальное — Активность

флюса этиленовый спирт) на меди при Область применения

260 С

Некоррозионные смолосодержащие

ФКСп Канифоль сосновая 10—40 1,0 Пайка и лужение ЭРЭ, ИМС в изделиях

ФКТ Канифоль сосновая 10—40, 1,2 специального назначения, Т_ф=200—300

тетрабромид-дипентен до 0,1 С

ФПЭт Смола полиэфирная ПН-9 (ПН-56) 20—1,5 Монтажная пайка, консервация деталей

30, этилацетат 70 Т_ф=200—400 С

Коррозионные смолосодержащие активированные

ФКТС Канифоль сосновая 15—30, кислота 1,2 Монтажная пайка при условии полного

салициловая 3,0—3,5, триэтаноламин удаления остатков флюса, Т_ф=200—300