Припой ПОСВ50К

Химический состав припоя ПОСВ50К

Припой ПОСВ50К — легкоплавкий оловянно-свинцово-висмутовый припой на основе сплава Розе (ПОСВ-50). Основным компонентом является висмут, обеспечивающий низкую температуру плавления сплава.

Номинальный химический состав припоя ПОСВ50К:

Компонент	Обозначение	Массовая доля, %
Висмут	Bi	50
Олово	Sn	25
Свинец	Pb	25

Помимо основных компонентов, в сплаве могут присутствовать технологические примеси: сурьма, медь, железо, никель, мышьяк, цинк, алюминий и сера. Суммарное содержание примесей регламентируется техническими условиями на конкретную форму поставки.

В отличие от сплава Вуда, припой ПОСВ50К не содержит кадмия. Это существенно снижает токсичность паров при пайке и позволяет использовать припой без специальной вытяжной вентиляции при работе с малыми объёмами.

Температура плавления и физические свойства ПОСВ50К

Припой ПОСВ50К относится к категории легкоплавких: его температура плавления ниже точки кипения воды. По составу сплав близок к тройной эвтектике системы Bi–Sn–Pb, что обеспечивает узкий интервал кристаллизации.

Параметр	Значение
Температура солидуса (начало плавления)	93 °С
Температура ликвидуса (полное расплавление)	96 °С
Интервал кристаллизации	~3 °С
Плотность при 20 °С	9600 кг/м³ (9,6 г/см³)
Удельное электрическое сопротивление	0,120 Ом·мм²/м

Узкий интервал кристаллизации (разница между солидусом и ликвидусом всего ~3 °С) является технологическим преимуществом: при затвердевании припой быстро переходит из жидкого состояния в твёрдое, что снижает вероятность образования «холодных» паек. Однако необходимо учитывать, что сплав увеличивается в объёме при кристаллизации — это свойство висмута, которое наследует сплав на его основе.

Особенности паяных соединений

Паяные соединения, выполненные припоем ПОСВ50К, характеризуются пониженной механической прочностью. Предел прочности на разрыв для медных соединений составляет порядка 14,5 МПа. Это значительно ниже, чем у оловянно-свинцовых припоев серии ПОС (25–45 МПа). По этой причине ПОСВ50К не применяется для соединений, работающих под нагрузкой, вибрацией или ударами.

Припой ПОСВ50К хорошо смачивает медь, латунь, бронзу и медно-никелевые сплавы. Смачиваемость стали и сплавов на основе железа — низкая. Для пайки стальных элементов требуется предварительное лужение оловянно-свинцовым припоем (ПОС-61, ПОС-40) или оцинкование.

Области применения припоя ПОСВ50К

Демонтаж и монтаж электронных компонентов

Основная область применения ПОСВ50К — пайка и демонтаж элементов, чувствительных к перегреву. Температура пайки не превышает 100–110 °С, что исключает термоповреждение полупроводниковых приборов, конденсаторов и микросхем. Припой широко используется для снятия компонентов с печатных плат: нанесение ПОСВ50К на существующее паяное соединение снижает общую температуру плавления смеси, позволяя извлечь деталь без риска повреждения.

Лужение печатных плат

ПОСВ50К применяется для лужения медных дорожек печатных плат. Процесс лужения осуществляется в водно-глицериновой ванне при температуре 100–105 °С. Глицерин и вода смешиваются в соотношении 1:1 с добавлением лимонной кислоты (около 1 г на 100 мл раствора). Глицерин выполняет функцию теплоносителя, повышая температуру кипения раствора выше точки плавления припоя. Лимонная кислота выступает в качестве слабоактивного флюса.

Плавкие предохранительные элементы

Низкая и стабильная температура плавления делает ПОСВ50К пригодным для изготовления термочувствительных элементов — плавких вставок электрических предохранителей и клапанов противопожарных спринклерных систем. При достижении пороговой температуры сплав расплавляется, высвобождая запорный механизм.

Пайка в полупроводниковой технике

В производстве полупроводниковых приборов ПОСВ50К используется для крепления кристаллов и монтажа выводов в тех случаях, когда недопустим нагрев выше 100 °С. Припой также применяется для пайки посеребренной керамики и лужения серебряных покрытий.

Рекомендуемые флюсы для пайки

Для пайки припоем ПОСВ50К рекомендуется использовать некоррозионные неактивированные флюсы на основе канифоли (ГОСТ 19113-84) или слабоактивированные канифольные флюсы. Активные кислотные флюсы допускаются при пайке латуни и бронзы с обязательной последующей промывкой. Применение агрессивных флюсов при монтаже электронных компонентов не рекомендуется из-за риска коррозии.

Формы поставки

Припой ПОСВ50К поставляется в следующих формах:

Форма поставки	Назначение
Проволока	Ручная пайка паяльником
Пруток	Пайка крупных деталей
Гранулы	Лужение печатных плат в ваннах
Чушка	Заполнение ванн лужения, переплав
Трубка с канифолью	Ручная пайка без отдельного нанесения флюса

Гранулы сплава Розе (ПОСВ-50) выпускаются в соответствии с ТУ 6-09-4065-88. Припой для РЭА и бытовой радиоаппаратуры регламентируется ОСТ 4Г 0.033.200.

Меры предосторожности при работе с ПОСВ50К

Хотя ПОСВ50К не содержит кадмия и относится к менее токсичным легкоплавким сплавам, в его составе присутствует свинец (25%). При нагреве и пайке выделяются пары свинца и висмута. Рабочее место должно быть оборудовано местной вытяжной вентиляцией. Длительный контакт с расплавом без средств защиты не допускается. При работе с расплавленным припоем необходимо использовать защитные очки и перчатки.

Хранение припоя ПОСВ50К осуществляется в сухих крытых помещениях, исключающих контакт с кислотами, щелочами и другими агрессивными средами.