Припой ПОС 61М

Что такое ПОС 61М и чем он отличается от ПОС 61

ПОС 61М — бессурьмянистый оловянно-свинцовый припой с добавкой меди 1,2–2,0 %. Производится по ГОСТ 21930-76 (чушки) и ГОСТ 21931-76 (изделия). Буква «М» в обозначении означает «медьсодержащий».

Медь в составе ПОС 61М выполняет две технологические функции. Во-первых, расплав, уже насыщенный медью, значительно медленнее растворяет медное жало паяльника — ресурс жала при лужении возрастает в несколько раз по сравнению с работой на базовом ПОС 61. Во-вторых, снижается скорость растворения тонких медных проводников и фольги на печатных платах при многократных операциях лужения.

По температурам плавления и основным электрическим характеристикам ПОС 61М практически совпадает с ПОС 61. Принципиальное ограничение — непригодность для волновой пайки (wave soldering): медь постепенно накапливается в ванне волны, повышает её вязкость и ухудшает качество шва. Для ручной пайки и лужения ограничений по методу нет.

Химический состав ПОС 61М по ГОСТ 21930-76

Основу сплава составляют три компонента: олово, медь (специально введённая легирующая добавка) и свинец как балансирующий элемент. Допустимые примеси нормированы ГОСТом.

Компонент	Содержание, % (масс.)
Олово (Sn)	59–61
Медь (Cu)	1,2–2,0
Свинец (Pb)	остальное (~37–39)
Сурьма (Sb), не более	0,05
Висмут (Bi), не более	0,05
Мышьяк (As), не более	0,02
Железо (Fe), не более	0,02
Никель (Ni), не более	0,02
Цинк (Zn), не более	0,002
Алюминий (Al), не более	0,002
Сера (S), не более	0,02

Сурьма отсутствует как намеренная добавка — ПОС 61М относится к бессурьмянистой группе, что критично при пайке соединений, где недопустимо охрупчивание или окисление сурьмой. Цинк и алюминий нормированы на уровне 0,002 % каждый: даже малые количества этих элементов резко снижают смачиваемость и могут вызвать образование оксидных дросс на поверхности ванны.

Физические и механические свойства

Характеристика	Значение
Температура солидуса (начало плавления)	183 °С
Температура ликвидуса (полное расплавление)	192 °С
Рекомендуемая температура пайки	220–240 °С
Плотность	8 500 кг/м³
Удельное электросопротивление	0,14–0,15 мкОм·м

Солидус ПОС 61М (183 °С) совпадает с эвтектической точкой системы Sn–Pb: именно при этой температуре начинают плавиться первые фракции сплава. Ликвидус смещён до 192 °С из-за присутствия меди, расширяющей двухфазный интервал. Эксплуатация смонтированных узлов при температурах выше 150–160 °С нецелесообразна — прочность шва резко падает.

Рекомендуемая температура на жале паяльника — 220–240 °С, что даёт запас над ликвидусом около 30–50 °С для обеспечения нормального смачивания. Значительный перегрев (свыше 300 °С) не рекомендуется: ускоряется окисление расплава и возрастает испарение летучих примесей.

Применение припоя ПОС 61М

Ручная пайка электромонтажных соединений

ПОС 61М предназначен для ручной пайки электропаяльником ответственных соединений в радиоэлектронной аппаратуре: монтаж печатных плат, пайка выводов компонентов, соединение медных проводников, лужение контактных площадок. Низкий ликвидус (192 °С) позволяет работать без перегрева термочувствительных компонентов.

Преимущество перед базовым ПОС 61 при ручной пайке — снижение скорости растворения медного жала паяльника: расплав, насыщённый медью до 1,2–2,0 %, практически прекращает интенсивное растворение поверхности жала, характерное для ненасыщенного ПОС 61. Это важно при непрерывной работе с паяльником в производственных условиях.

Лужение медных проводов и фольги

Марка ПОС 61М применяется там, где приходится систематически лудить тонкие медные провода и медную фольгу: медь в составе припоя снижает скорость растворения проводника в ванне лужения. Это критично при работе с тонкими жилами, где избыточное растворение ухудшает механическую прочность облуженного провода.

Автоматизированная пайка — ограничения

ПОС 61М непригоден для волновой пайки (пайка волной припоя, wave soldering). При этом методе припой циркулирует через насос; медь постепенно накапливается в объёме ванны сверх нормального предела растворимости, что ведёт к повышению вязкости расплава, образованию игольчатых интерметаллических включений (Cu₃Sn, Cu₆Sn₅) и потере качества шва. Для волновой пайки применяют ПОС 61 или ПОССу 61-0,5.

Прочие области применения

Припой используется для монтажа систем контроля и автоматики, видеонаблюдения, пожарной сигнализации, контроля доступа и другой электронной аппаратуры, где требуется повышенная чистота соединения без сурьмы и надёжный контакт с минимальным переходным сопротивлением.

Флюсы для пайки ПОС 61М

Для пайки ПОС 61М применяют нейтральные (некоррозионные) флюсы на основе канифоли или её спиртовых растворов (флюс СКФ, ФКСп и аналогичные). Канифольные флюсы удаляют оксидную плёнку и обеспечивают смачивание, не образуя агрессивных остатков, способных вызвать коррозию контактов или разрушение паяльной маски платы. Флюсы на основе хлоридов и других активных веществ после пайки требуют тщательной отмывки — при монтаже печатных плат это усложняет процесс. Подробнее о флюсах для пайки — в разделе Флюсы паяльные и сварочные.

Формы поставки

ПОС 61М поставляется в следующих формах согласно ГОСТ 21931-76 и ГОСТ 21930-76:

• Проволока — диаметр 1,0–5,0 мм, намотка на катушки по 0,1–10 кг или в бухты по 10–15 кг.
• Пруток — диаметр 8–15 мм, длина 400 мм; упаковка в пачки по 12–14 кг, обёрнутые бумагой.
• Трубка — диаметр 0,5–6,0 мм (может содержать канифольный флюс внутри).
• Цилиндры — диаметр до 83 мм.
• Лента.
• Чушки (слитки) — до 25 кг, для переплавки и лужения ванн.

Форму и типоразмер изделия выбирают под метод пайки: проволока — для ручного паяльника и полуавтоматических стендов, пруток и чушка — для ванн лужения и плавильных тиглей. Другие припои серии ПОС с иным содержанием олова — в разделе Припой ПОС 35.