Виды припоев и таблицы с температурой плавления. Температура плавления олова для пайки.

Технологический процесс создания неразъемных соединений деталей из разнородных материалов методом заполнения зазора расплавленным металлическим составом с пониженной температурой фазового перехода определяется как пайка. Упомянутый металлический состав принято называть припой. 

Представленный ниже материал содержит систематизированные табличные данные по припойным составам и флюсовым компонентам, которые позволят сориентироваться в широком ассортименте паяльных материалов.

В целях оптимизации восприятия мы сгруппировали информацию по основным классам припоев. Далее представлены табличные формы, охватывающие наиболее востребованные сплавы — начиная от классических оловянно-свинцовых и заканчивая современными бессвинцовыми системами, а также специальными серебряными и медно-фосфорными композициями. Каждая таблица включает фундаментальные параметры: маркировочное обозначение, химическую формулу и критически важный температурный диапазон плавления.

Таблица оловянно-свинцовых припоев (ПОС)

Припойные составы категории ПОС представляют собой традиционные легкоплавкие соединения, активно применяемые в электронной промышленности и при создании разнообразных металлоконструкций. Их базовый состав — комбинация олова со свинцом, при этом маркировочное обозначение (например, ПОС-61) указывает на процентное содержание олова. Данные материалы характеризуются умеренным температурным диапазоном фазового перехода и превосходной смачивающей способностью.

Таблица серебряных припоев (ПСР) по ГОСТ 19738-2015

Припойные композиции на основе серебра (ПСР) классифицируются как тугоплавкие соединения и находят применение при создании высоконадежных и часто токопроводящих интерфейсов. Они демонстрируют повышенный температурный порог плавления и исключительную жидкотекучесть. Концентрация серебра в сплаве непосредственно влияет на его эксплуатационные свойства и стоимость.

Таблица медно-фосфорных припоев (ПМФ) по ГОСТ 4515-93

Медно-фосфорные припойные системы (ПМФ) — это самопроявляющие флюсовые свойства сплавы, преимущественно используемые для соединения меди и ее производных. Фосфор в структуре выполняет функцию флюсового агента, нейтрализуя оксидные образования на металлической поверхности. Указанные припойные составы не требуют применения дополнительных флюсовых паст при работе с медными основаниями, что существенно оптимизирует технологический процесс.

Таблица бессвинцовых припоев (экологические требования 2025)

Вследствие ужесточения природоохранных нормативов (требования RoHS) бессвинцовые припойные системы приобретают постоянно растущую популярность. Они полностью исключают свинец из состава, замещая его альтернативными металлами — такими как серебро, медь, висмут или цинк. Температурный показатель плавления экологичного припоя обычно превышает аналогичный параметр свинцовых аналогов.

Таблица флюсов для пайки

Флюсовые компоненты — это химические препараты, необходимые для подготовки поверхностных слоев к пайке. Они эффективно удаляют оксидные наслоения, защищают зону соединения от окисления и способствуют оптимальному растеканию припойного материала. Грамотный подбор флюсового состава обладает равной важностью с выбором самого припоя.

Таблица прочности паяных соединений

Механическая надежность соединения определяется типом припойного материала, качеством выполнения пайки и природой соединяемых материалов. Мягкие припои обеспечивают относительно невысокую прочность, тогда как твердые варианты приближаются по этому показателю к базовым металлам.

Группировка припойных материалов по термическим характеристикам

Принято классифицировать припойные составы на две основные категории согласно их температуре фазового перехода.

• Легкоплавкими именуют тех, у которых данный параметр не превышает 450°C. Сюда относятся оловянно-свинцовые, бессвинцовые оловянные и некоторые другие сплавы. Они обеспечивают умеренную механическую стабильность, однако удобны в практическом применении, особенно при работе с электронными компонентами.
  
  

• Тугоплавкие припои обладают температурой плавления свыше 450°C. Это серебряные, медно-фосфорные, латунные и другие соединения. Они формируют высокопрочные соединения, устойчивые к механическим нагрузкам и повышенным температурным воздействиям.

Определение оптимальной пропорции олова и свинца

Эвтектической системой называют сплавную композицию, обладающую минимальной температурой плавления в сравнении с соседними составами. Для системы олово-свинец эвтектическая формула соответствует марке ПОС-61 (61% олова, 39% свинца) и имеет точку плавления 183°C. Это означает, что сплав переходит из твердой фазы в жидкую не в интервале, а при одном конкретном значении, что чрезвычайно важно для качественного соединения термочувствительных компонентов.

Характеристики и сферы использования свинцово-оловянных сплавов

Оловянно-свинцовые припои — это наиболее распространенная категория легкоплавких соединений. Свинцовый компонент в сплаве снижает себестоимость и уменьшает температуру плавления, а олово обеспечивает смачиваемость и адгезионные свойства. Активно применяются в электронной индустрии, электромонтажных операциях, герметизации стыковочных швов. Основной недостаток — токсичность свинца, что ограничивает сферу их применения в ряде стран и для продукции, подпадающей под экологические стандарты.

Критерии выбора припоя ПОС для электроники

Для монтажа термочувствительных радиоэлементов оптимальным считается ПОС-61. Его ключевое преимущество — эвтектическая структура, гарантирующая быстрое и контролируемое расплавление. Для менее ответственных операций, например, соединения проводников или жестяных изделий, допустимо использовать более экономичные ПОС-30 или ПОС-40, имеющие расширенный температурный интервал плавления.

Бессвинцовые припои: требования экологической безопасности 

Бессвинцовые припойные системы разрабатывались как ответ на экологические вызовы директивы RoHS, ограничивающей применение свинца в электротехнических устройствах. Основу этих сплавов составляет олово, в которое добавляют серебро, медь, висмут или индий для достижения необходимых технологических параметров и снижения температуры плавления.
Для работы с бессвинцовыми припоями, имеющими повышенную температуру плавления, требуются соответствующие паяльные станции. В нашем магазине представлены профессиональные решения от Sugon и AiXun, обеспечивающие точный температурный контроль до 480°C.

Сравнение температур плавления

Принципиальное технологическое различие — температурный режим плавления бессвинцового аналога. Например, популярный сплав SAC305 переходит в жидкое состояние при 217–220°C, что примерно на 30–35°C выше, чем у ПОС-61. Это обусловливает необходимость использования более мощного паяльного оборудования и точного контроля температурного режима для предотвращения термического повреждения компонентов и печатных плат.

Альтернативные бессвинцовые составы

Помимо оловянно-серебряно-медных (SAC) соединений, существуют и другие формулы. Например, сплавы олово-висмут (Sn-Bi) характеризуются крайне низкой температурой плавления (около 138°C для эвтектики), но отличаются пониженной прочностью. Сплавы олово-цинк (Sn-Zn) более экономичны, однако цинк подвержен коррозионным процессам и требует применения активных флюсовых составов.

Высокотемпературные припои на основе серебра

Серебряные припои (ПСР) ценятся за повышенные прочностные характеристики, пластичность, коррозионную стойкость и хорошую электропроводность. Они используются для пайки критически важных узлов в машиностроительной отрасли, ювелирном производстве, при изготовлении холодильного и климатического оборудования, для соединения медных и стальных трубопроводов.

Расчет электропроводности серебряного припоя

Электропроводность серебросодержащего припоя напрямую зависит от концентрации в нем серебра. Чем выше процентное содержание серебра, тем эффективнее сплав проводит электрический ток. Например, припой ПСр-72, содержащий 72% серебра, демонстрирует электропроводность, сопоставимую с чистой медью, что делает его незаменимым для формирования токопроводящих соединений в высокочастотной аппаратуре.

Медно-фосфорные припои: самопроявляющие флюсовые свойства

Медно-фосфорные припои — это специализированные тугоплавкие композиции, основное назначение которых — соединение меди и ее производных. Присутствие фосфора наделяет эти сплавы самопроявляющими флюсовыми качествами при работе с медными, латунными и бронзовыми основаниями. Однако они не рекомендуются для пайки черных металлов, никелевых сплавов и стальных конструкций, поскольку образуют хрупкие фосфидные соединения.

Состав и свойства медно-фосфорных припоев

Типичный состав — медь с 5–15% фосфора. Иногда для снижения температурного порога плавления и повышения пластичностных характеристик в состав вводят серебро (например, ПМФ-15с). Прочность соединений, выполненных такими припоями, достаточно высока, а сформированный шов обладает excellent коррозионной стойкостью и теплопроводностью.

Применение различных типов припоев

Выбор припойного материала определяется решаемыми технологическими задачами. Легкоплавкие оловянносодержащие припои — это электронная промышленность и электромонтажные работы.

Тугоплавкие серебряные и медно-фосфорные системы — это энергетическая отрасль, холодильная техника, сантехническое оборудование, автомобилестроение. 

Каждый материал занимает определенную рыночную нишу, определяемую требованиями к прочностным характеристикам, рабочему температурному диапазону, электропроводности и экономической эффективности.

Для монтажа чувствительных компонентов с припоем ПОС-61 рекомендуем использовать паяльные станции Weller с регулируемой мощностью и стабильным поддержанием температуры.

Применение в холодильной технике

В производстве и техническом обслуживании холодильных установок медно-фосфорные припои являются отраслевым стандартом для соединения медных трубок. Их самопроявляющие флюсовые свойства, высокая надежность и долговечность сформированного шва делают их оптимальным выбором для систем, функционирующих под давлением.

Часто задаваемые вопросы

Что такое припой?

Припой — это металлический состав или сплав, используемый в процессе пайки для соединения деталей. Он обладает более низкой температурой плавления, чем соединяемые материалы.

Какой припой оптимален для пайки микросхем?

Для ручного монтажа термочувствительных микросхем наиболее подходят бессвинцовый припой SAC305 либо классический ПОС-61. Ключевое условие — точный контроль температуры и применение качественного флюсового состава.

В чем разница между ПОС-40 и ПОС-61?

Основное отличие — в химическом составе и температурном режиме плавления. ПОС-61 содержит 61% олова и переходит в жидкость при 183°C, а ПОС-40 включает 40% олова и имеет диапазон плавления 183–238°C. ПОС-61 является эвтектическим и плавится мгновенно, а ПОС-40 проявляет пластичность в переходном состоянии.

Обладает ли припой электропроводностью?

Да, все припои на металлической основе являются проводниками электрического тока. Оловянно-свинцовые составы демонстрируют удельную электропроводность порядка 11–12% от проводимости чистой меди.

Какой припой рекомендуется для пайки алюминия?

Пайка алюминиевых оснований осложняется наличием оксидной пленки. Для этого существуют специализированные припои на оловянной основе с добавлением цинка, либо высокотемпературные составы на алюминиевой основе, требующие применения специальных флюсов. 

Многие припои в катушках уже содержат флюсовый наполнитель. В нашем магазине представлены припои с различными типами флюсов — от слабоактивных до активированных составов для сложных поверхностей.