На какой температуре плавится припой?

Припой находит применение в электронной промышленности, при монтаже и ремонте водопроводных систем, в ювелирной отрасли и при обслуживании автомобилей. Одной из ключевых характеристик припоя является температура, при которой он переходит в жидкое состояние. Этот показатель имеет решающее значение для его эффективного использования в различных задачах. В данной статье мы рассмотрим этот аспект более подробно, обсудим его важность, факторы, его определяющие, и популярные типы припоев, используемых в разнообразных отраслях.

Какова температура плавления припоя?

Температура, при которой плавится припой, зависит от его химического состава. Обычно этот показатель находится в диапазоне от 180 до 220°C (360–430°F). Так, классическая свинцово-оловянная паяльная паста плавится при 183°C (361°F), тогда как температура плавления бессвинцовых аналогов обычно превышает 220°C (428°F). Важно выбирать припой с нужной температурой плавления для конкретного применения, что влияет на процесс формирования соединения и гарантирует его надежность без угрозы повреждения деталей.

Факторы, влияющие на температуру плавления припоя

Температура плавления припоя определяется рядом факторов, важных для его применения:

• Составом сплава. Химический состав диктует ключевые свойства припоя, в том числе температуру плавления. Разнообразие металлических комбинаций, таких как свинец-олово, бессвинцовые и специализированные сплавы, требуют различных плавильных температур.
• Содержанием свинца. Обычные свинцовые сплавы имеют пониженную температуру плавления по сравнению с альтернативными вариантами без присутствия свинца, так как он уменьшает температуру плавки.
• Содержанием олова. Этот металл, будучи основным элементом многих припоев, влияет на температуру плавления. Изменения в его содержании могут существенно повлиять на параметры плавления.
• Содержанием серебра, меди и сурьмы. Наличие этих металлов может изменять температуру плавления и другие свойства припоя.
• Видом и количеством флюса. Применяемый флюс влияет на процесс расплавления, способствует удалению оксидов и повышает качество смачивания, что критично для качества пайки.
• Чистотой поверхности. Загрязненные поверхности могут снижать температуру плавления, влияя на качество соединения. Чем чище контактные площадки и выводы компонентов, тем эффективнее припой распространяется и смачивает контакты.
• Скоростью нагревания. Скорость, с которой припой нагревается, может влиять на его плавление и общее качество пайки. Медленный нагрев позволяет более точно контролировать процесс пайки и защищает чувствительные компоненты от перегрева.
• Условиями окружающей среды. Особенности окружающей среды, такие как температура воздуха, могут требовать применения припоев с измененными характеристиками плавления для обеспечения оптимальных результатов. В частности, при высокой температуре воздуха может потребоваться более тугоплавкий сплав.

Температуры плавления разных паяльных составов

В этой таблице приведены значения температуры плавления и пайки для самых распространённых видов припоев.

Для снижения температуры плавления паяльного состава, изготовители часто применяют добавки висмута и индия. Например, распространённые припои с низкой температурой плавления (150–170°C) состоят из сплавов Sn-In, Sn-Bi и Sn-Bi-Ag.

Бессвинцовые составы, такие как сплав Sn-Bi (58%) и Sn-In (52%), плавятся при более низких температурах по сравнению с традиционными свинцовыми, например Sn-Pb (37%).

Для задач, где требуется монтаж термочувствительных компонентов на ПП, рекомендуется применять бессвинцовыми припоями, такими как Sn-Bi-Ag, из-за их невысоких пиковых температур плавления.

Способы контроля температуры плавления паяльных паст

Температуру плавления припоя можно измерять различными методами и приборами. Среди наиболее известных:

• Термопары. Эти устройства, используемые для замера температуры во время пайки, представляют собой два соединенных одним концом металлических проводника. При погружении термопары в жидкий припой она нагревается, что создает пропорциональное электрическое напряжение.
• Инфракрасные термометры. Эти устройства захватывают ИК-излучение от нагретых объектов, позволяя проводить измерения их температуры без прямого контакта.
• Термодатчики. Непосредственно спроектированные для пайки, эти устройства можно вставлять в расплавленный припой. Они оснащены чувствительными элементами для передачи температурных данных в реальном времени.
• Паяльник. Прибор для терморегулируемой пайки включает ванну с расплавленным припоем, позволяющую измерять температуру при погружении образца.
• Аппаратура для анализа паяльной пасты. Используемое в электронике оборудование включает функции для замера температуры плавления пасты, что способствует контролю качества.
• Дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК). Этот аналитический метод анализирует тепловой поток при фазовых переходах и химических превращениях. Он используется для подробного изучения процессов плавления и определения температур припоев.
• Тестеры паяемости. Приборы, оценивающие степень смачивания и расплавления паяльных паст, что позволяет имитировать условия, возникающие в процессе пайки, и фиксировать температурный режим, при котором осуществляется смачивание контактных площадок и выводов компонентов.

Температура плавления припоя — это ключевой параметр, определяющий его пригодность для различных людей. В каталоге компании «СМТ Технологии» вы найдете широкий выбор паяльных материалов, как свинцовых, так и бессвинцовых, а также разнообразные инструменты и устройства для контроля температурных характеристик в процессе пайки, что поможет вам выбрать подходящий припой с учетом особенностей вашего производства.