Припій

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

Припій — метал, сплав або суміш оксидів, що застосовується для з'єднання металевих, мінерало-керамічних та інших деталей, для лудіння посуду та ін.[1] Процес поєднання деталей за допомогою припою називається паянням. При паянні утворюється міцне з'єднання окремих деталей завдяки заповненню проміжку між ними рідким припоєм, який має нижчу ніж у деталей температуру плавлення, із наступним його затвердінням.

Котушки припою Sn95Ag5 та Sn60Pb38Cu2.
Припій з 5-ма флюсовими осердями.

Вибір припою[ред.ред. код]

В кожному конкретному випадку припій обирається в залежності від фізико-хімічних властивостей матеріалів, з яких виготовлені поєднувані деталі; від температурних обмежень; розмірів деталей; від вимог щодо потрібних якостей спаю (його механічної міцності, жаротривкості, корозійної стійкості, електропровідності, довговічності і загальної вартості), а також від способу паяння та технологічних умов її здійснення.

З'єднання металевих матеріалів виконується за допомогою металевих припоїв, а металевих матеріалів із неметалевими — за допомогою металевих припоїв із вмістом хімічно активних металів (наприклад, індію), або припоїв на основі оксидів (наприклад, склоприпої).

Найважливішими властивостями припоїв усіх видів є високі адгезійні та капілярні якості і висока плинність.

В залежності від технології здійснення паяння, розмірів та особливостей спаюваних деталей, припій може мати вигляд: дроту; прутків; трубок діаметром від 0,3 до 5 мм заповнених флюсом (каніфоллю); спеціальних стрічок фольги, яким заздалегідь надається форма відповідно до розмірів деталей (див. преформування припою); порошків; паяльних паст, які складаються із порошку припою і рідкого флюсу; суспензій.

Паяльні пасти та фольга зручні для застосування в умовах високоавтоматизованого безперервного виробництва електронних плат, в той час як паяльний дріт розраховано на ручне паяння.

Слюсарі-сантехніки часто використовують припій у вигляді прутів, товщина яких значно більша, ніж у дроту в електроніці. Ювеліри використовують припій у вигляді тонких листів, які вони в подальшому розрізають на шматки.

В аматорській практиці найбільш широко використовуються легкоплавкі припої.

Фізика паяння металевими припоями[ред.ред. код]

При поєднанні компонентів припійного сплаву в спеціальній пропорції сплав стає евтектичним, що означає його здатність плавитися і твердіти за єдиної, чітко визначеної температури; не евтектичні сплави мають помітно відмінні температури солідус та ліквідус, в проміжку між якими вони існують у вигляді «кашоподібної» пасти із твердих частинок серед рідкої фази із нижчою температурою плавлення. Якщо при паянні електричних деталей ці деталі змістяться відносно одна одної в той момент, коли припій не повністю затвердів і знаходиться в кашоподібному стані, між ними може утворитися поганий електричний і механічний контакт, спричинений зональною ліквацією. Під час зсуву починається прискорена кристалізація припійного сплаву, яка супроводжується відокремленням великих кристалів з ослабленими міжкристалічними зв'язками. В результаті формується розшарована неоднорідна структура сплаву із локальними точками напруги, які в подальшому здатні викликати руйнування з'єднання. Застосування евтектичних припоїв зменшує подібні проблеми, оскільки в них ліквації не спостерігаються і структура має однорідний дрібнокристалічний вигляд, що надає паяному з'єднанну окрім іншого, кращу протидію повзучості та втомі і забезпечує більшу довготермінову надійність[2]. Але з іншого боку, властивість не евтектичних сплавів перебувати в кашоподібному стані використовується при монтажі трубопровідної арматури, оскільки це дає змогу коригувати розподілення припою і змінювати його форму в процесі охолодження, що дозволяє пересвідчитися в тому, що між трубами утворився герметичний контакт і з'єднання є «сухим».

Контакт деяких металів та сплавів з рідким припоєм може підвищувати їхню крихкість внаслідок явища наведеної рідким металом крихкості[en] (також відоме як окрихчування). Суть ефекту полягає в тому, що в металі виникають мікроскопічні дефекти (мікротріщини, вакансії, дивакансії, пори, тощо), які в подальшому сприяють формуванню тріщин та деформації твердого тіла. Дефекти починають відігравати роль капілярів, які адсорбують атоми поверхнево-активної речовини (припою) і слугують каналом для їх подальшого проникнення в об'єм твердого тіла. В результаті, рідкий припій призводить до деякого падіння міцності спаяних матеріалів[3].

Огляд припоїв[ред.ред. код]

В техніці використовується значна кількість припоїв із різними фізичними та хімічними властивостями на основі широкого набору елементів, зазвичай з класу металів (наприклад олова, свинцю, міді, цинку, кадмію, нікелю, індію, сурми, тощо), та інших речовин (зазвичай оксидів, як, наприклад, у склоприпоях).

Припої на основі олов'яно-свинцевих сплавів дуже широко використовувалися в минулому і ще й досі виробляються. Вони особливо зручні при ручному паянні, але свинець що входить до їх складу може негативно впливати на довкілля. З цієї причини здійснюється поступовий перехід на безсвинцеві припої, які, однак, з різних причин є менш придатними для ручного застосування (див. Безсвинцевий припій).

За різними властивостями припої можуть поділятися на жароміцні, теплостійкі, кислотостійкі, спечені, композиційні, тощо. Найпоширенішою є класифікація припоїв за температурами плавлення.

М'які припої[ред.ред. код]

У повсякденному вжитку під терміном припій найчастіше розуміється лише група м'яких припоїв із діапазоном температур плавлення від 90 до 450 °C[4]. За температурами плавлення вони поділяються на:

  • особливолегкоплавкі (менше 145 °C);
  • легкоплакі (від 145 до 450 °C)[5].

Паяння з використанням таких припоїв називається м'яким або низькотемпературним[5]. Такий тип припоїв зазвичай застосовується в електроніці, в сантехніці (при монтажі трубопровідної арматури) та при з'єднанні металевих частин із великою площею контакту (листові матеріали) і малими механічними навантаженнями. Найпопулярніші в даній категорії сплави мають температури плавлення від 180 до 190 °C. Ручне паяння м'яких припоїв здійснюється із застосуванням паяльника або паяльної лампи.

Тверді припої[ред.ред. код]

Припої з температурами плавлення вищими за 450 °C називаються твердими, і відповідно до температур плавлення поділяються на:

  • середньоплавкі (від 450 до 1100 °C);
  • високоплавкі (від 1100 до 1850 °C);
  • тугоплавкі (більше 1850 °C)[6].

Паяння з використанням таких припоїв називається твердим або високотемпературним[6], а інколи срібним. Найчастіше в якості твердих припоїв виступають сплави міді з цинком або із сріблом.

Срібний припій часто застосовується у виробництві для з'єднання металевих деталей, зварювання яких є з різних причин неможливим. Сплави, що використовуються при цьому, містять високу долю срібла (до 40%) і можуть містити кадмій.

У ювелірній справі застосовується спеціальні тверді припої, які проходять металознавчу експертизу. Вони містять високу концентрацію тих металів, для спаювання яких вони призначені і при цьому не мають в своєму складі свинцю. Ці припої різняться за твердістю і визначаються як «емалювальні», «тверді», «середні» і «легкі». Припої для емалювання мають високу температуру плавлення, дещо нижчу ніж у основного матеріалу, для запобігання невимушеного відпаювання з'єднаннь в процесі емалювання. В процесі виготовлення виробу, припої інших типів використовуються в порядку зниження степеня їх «твердості», для запобігання відпаюванню вже існуючих швів та з'єднань в процесі паяння нових ділянок. Легкий припій також часто використовується при ремонті з тих самих причин. Флюс або «ювелірні рум'яна» (оксид заліза (III), відомий як «залізний сурик») також застосовується для запобігання відпаюванню з'єднаннь.

При паянні твердими припоями необхідно застосовувати більш ефективні методи нагріву ніж звичайні паяльники. Придатним для цього електричним приладом є спеціальні кліщі для електроконтактного паяння, в яких з'єднувані деталі затискаються між вугільними електродами і через них пропускається великий струм[7]. Також можуть використовуватися апарати газового зварювання, пристрої для індукційного плавлення вихровими струмами, а в окремих випадках і паяльні лампи.

Свинцеві припої[ред.ред. код]

Котушка припою ПОС-60 (Sn60Pb40).

Олов'яносвинцеві припої, що також називаються «м'якими», доступні з ваговими концентраціями олова від 5% до 70%. Чим більшою є концентрація олова, тим вищими у припоя стають його границя міцності та границя зсуву[en]. При паянні електричних кіл використовуються припої ПОС-60 (60/40, Олово/Свинець, Sn/Pb), що плавиться при 188 °C та ПОС-63 (63/37, Sn/Pb), який застосовується переважно в електроніці та електротехніці. Припій ПОС-63 є евтектичним сплавом, який:

  1. має найнижчу точку плавлення (183 °C) з усіх олов'яно-свинцевих сплавів;
  2. має чітку температуру плавлення, яка є «точковим» значенням, а не числовим діапазоном.

Додавання олова, яке є матеріалом дорожчим за свинець, покращує змочувальні властивості припійного сплаву; змочувальна здатність самого свинцю є низькою. Олов'яно-свинцеві припої з високою концентрацією олова широкого застосування не знаходять, оскільки усі бажані робочі характеристики повністю забезпечуються дешевшими припоями із високим вмістом свинцю[8].

Поверхня припою ПОС-60 (Sn60Pb40) окиснюється з утворенням складної чотиришарової структури: зверху оксид свинцю (IV), під ним шар оксиду олова (II) з дрібно розпорошеним свинцем, після якого шар оксиду олова (II) з дрібно розпорошеними оловом та свинцем, а під ними розміщений сам припійний сплав[9].

Застосування в сантехніці[ред.ред. код]

В країнах Заходу до 1980-х років багато сантехнічних робіт виконувалися з використанням олов'яно-свинцевих припоїв. Вони мали підвищений вміст свинцю, як правило 50/50. Перевага такого припою полягала в тому, що він твердів повільніше, що давало змогу рівномірно «розтерти» припій по всьому з'єднанню і тим самим пересвідчитися в його герметичності. Перед початком такого паяння труби фізично стикувалися між собою. Після усвідомлення усіх небезпек отруєння свинцем, у трубопровідних мережах свинцеві труби були замінені мідними, але при виконанні трубних з'єднань, свинцевий припій деякий час все ще продовжував використовуватися, оскільки вважалося, що кількість свинцю, яка може потрапити при цьому у воду, за умови правильного паяння, є незначною. Варто зазначити, що свинець та мідь утворюють електрохімічну пару, що в свою чергу прискорює корозію олова та свинцю, але олово при цьому виявляється захищене шаром нерозчинного оксиду. Оскільки свинець був визнаний шкідливим для здоров'я навіть у малих кількостях[10], у припоях для сантехнічних робіт його було замінено сріблом (харчової якості) або сурмою, інколи з додаванням міді, а частку олова було підвищено (див. Безсвинцеві припої.)

Застосування в електроніці[ред.ред. код]

В електроніці, деталі на друкованих платах з'єднуються із провідниками і, відповідно, іншими деталями за допомогою припою. З'єднання компонентів, призначених для поверхневого монтажу, є дуже малими, через що в даних галузях поширилися паяльні пасти, які сильно потіснили класичний припій у твердому вигляді.

В цілому, якості та властивості олов'яно-свинцевих припоїв добре узгоджуються з вимогами радіоелектронної промисловості. Однак, тим не менш, їх застосування супроводжується рядом проблем:

  • Олов'яно-свинцеві припої легко розчиняють золоті покриття на друкованих платах і утворюють при цьому крихкі інтерметаліди[11].
  • Свинець, а певною мірою і олово, у тому вигляді в якому вони представлені у припоях, містять в собі малі, але відчутні кількості домішок радіоактивних ізотопів. Радіоізотопи, з якими відбувається альфа розпад становлять проблему, оскільки можуть спричиняти апаратні помилки в роботі обладнання. Особливо проблемним є полоній-210; свинець-210 шляхом бета розпаду перетворюється на бісмут-210, якій в подальшому, також через бета розпад, перетворюється на полоній-210, який є активним випромінювачем альфа частинок. Уран-238 та торій-232 також є значними забрудниками сплавів з вмістом свинцю[12][13].
  • Разом із зростанням щільності монтажу електронних компонентів та зменшенням їхнього розміру, зменшуються також контактні майданчики плат, де здійснюється паяння, та проміжки між ними. Досягнуті нині щільності струму перевищують 104 A/см2, через що виникають проблеми, пов'язані з електроміграцією. При таких щільностях струму, кульки олов'яно-свинцевого припою (сплав Sn63Pb37), утворюють на анодах невеличкі горбики, а на катодах — порожнини; зростання при цьому концентрації свинцю на анодах, призводить до висновку, що свинець є основним мігруючим компонентом припою[12].
  • Масове виробництво побутової електроніки без добре налагодженої системи її утилізації може призводити до накопичення в навколишньому середовищі свинцю, який є токсичною речовиною. У зв'язку із підвищенням уваги суспільства до питаннь екології, олов'яно-свинцеві припої поступово замінюються безсвинцевими припоями.

Варто зазначити, що питомий електричний опір свинцевих припоїв у 8-9 разів більший ніж у міді[14][15], з якої в електроніці в основному виготовляються провідники (див. Додаткові властивості припоїв).

Легкоплавкі припої, поширені в приладобудуванні
Марка Температура розплавлення, оС Галузь застосування
Примітка до марок припою: літери ПОС — Припій Олов'яно-Свинцевий, цифри — вміст олова у відсотках.
ПОС 90 222 Паяння деталей і вузлів, які надалі піддаються гальванічній обробці (серебріння, позолочення)
ПОС 61 190 Лудіння і паяння тонких спіральних пружин у вимірювальних приладах і інших відповідальних деталей із сталі, міді, латуні, бронзи, коли неприпустиме або небажане високе нагрівання в зоні паяння. Паяння тонких (діаметром 0,05-0,08 мм) обмоточних проводів, в тому числі високочастотних, виводів обмоток, радіоелементів і мікросхем монтажних проводів в поліхлорвініловій ізоляції, а також паяння у тих випадках, коли потрібна підвищена механічна міцність і електропровідність.
ПОС 50 222 Те саме, але коли припускається більш високе нагрівання, ніж при застосуванні ПОС 61
ПОС 40 235 Лудіння і паяння тонкопровідних деталей відповідального призначення, накінечників, з'єднання проводів з пелюстками, коли припускається більш високий нагрів, ніж при ПОС 50 або ПОС 61
ПОС 30 256 Лудіння і паяння механічних деталей невідповідального призначення із міді і її сплавів, сталі і заліза
ПОС 18 277 Лудіння і паяння при понижених вимогах до міцності шва, деталей невідповідального призначення із міді і її сплавів, оцинкованого заліза, сталі
ПОССк 4-6 265 Лудіння і паяння деталей з міді і заліза попусканням їх у ванну з розплавленим припоєм
ПОСК 50 145 Олов'яно-кадмієвий припій для паяння деталей із міді і її сплавів, яке не допускає локального перегріву. Паяння напівпровідникових приладів
ПОСВ 33 130 Олов'яно-бісмутовий припій для паяння плавких запобіжників
ПОСК 47-17 180 Олов'яно-кадмієвий припій для паяння проводів і виводів елементів до шару срібла, нанесеного на кераміку методом впалювання
П200А 200 Олов'яно-цинковий припій для з'єднання тонкостінних деталей із алюмінію і його сплавів
П250А 250 Те саме
Сплав Розе 92-95 Паяння, коли потрібна особливо низька температура плавлення припою
Сплав д'Арсенваля 79 Те саме
Сплав Вуда 60 Те саме

Також див. порівняльну таблицю припоїв.

Безсвинцеві припої[ред.ред. код]

Зразок безсвинцевого припою для спаювання труб.

1 липня 2006 року набули чинності директиви Європейського Союзу «щодо відпрацьованого електричного й електронного обладнання» (WEEE) та «щодо обмеження вмісту шкідливих речовин» (RoHS). У відповідності до них, для більшості вироблених у ЄС побутових електронних пристроїв, навмисне додаваня свинцю забороняється. Виробники США при зменшенні використання свинцевих припоїв мають змогу отримати податкові пільги. Безсвинцеві припої, що знаходяться в комерційному використанні, можуть містити олово, мідь, срібло бісмут, індій, цинк, сурму і малі кількості інших металів. Абсолютно рівноцінної заміни евтектичним олов'яно-свинцевим припоям досі не існує. Кожний запропонований безсвинцевий сплав має унікальне поєднання властивостей: температури плавлення, міцності, змочувальної здатності, вартості, тощо (див. порівняльну таблицю), що ускладнює вибір. Зараз вже видано більше ста патентів на різноманітні за складом сплави, призначені для заміни свинцевих припоїв, але не усі вони знаходяться у вільному комерційному обігу[2].

Застосування безсвинцевих припоїв в електроніці та електротехніці супроводжується рядом проблем:

  • Температури плавлення у більшості замінників звичних припоїв ПОС-60 (Sn60Pb40) та ПОС-63 (Sn63Pb37) є вищими ніж у них на 5—20 °C[16]. Це змушує підвищувати робочі температури паяння, що прискорює процеси термодеструкції елементів з'єднань та ізоляції. Підвищення температури на кожні вісім градусів прискорює руйнування у два рази[2]. Доступні також безсвинцеві припої із нижчими, ніж у свинцевих, температурами плавлення, але вони є помітно дорожчими, оскільки містять дефіцитні елементи — бісмут та індій.
  • Собівартість випуску безсвинцевої апаратури в цілому підвищується на 30%, що викликано потребою застосування при її виготовленні не чутливих до підвищеного нагріву базових та допоміжних матеріалів, використання компонентів у термостійких корпусах та нового виробничого обладніння[2]. Наприклад, використання трафаретів може бути замінене різноманітними операціями з паяльними пастами. В такому разі ємності для припою, які використовуються при паянні хвилею[en], можуть потребувати незначних модифікацій (наприклад, встановлення підкладок або імпелерів з титану). Ці міри обумовлені необхідністю зниження підвищених витрат на обслуговування виробничого обладнання, викликаних додатковими втратами олова при застосуванні безсвинцевих припоїв з високою його концентрацією.
  • Як правило, безсвинцеві припої мають гіршу змочувальну здатність. В результаті, для забезпечення надійності паяних з'єднань, необхідно використовувати нові флюси, які зазвичай є більш хімічно активними, що несе в собі додаткові ризики. Наприклад, на початку 2000-х років відомим став випадок масового виходу з ладу вінчестерів фірми Fujitsu серій MPG та MPF. Проблема була спричинена недоліками технології виробництва в умовах застосування хімічно агресивних флюсів. Пайка плат контролерів не супроводжувалася наступним їх відмиванням від залишків флюсу. Впродовж 1—2 років з дати виготовлення, флюс та його випаровування гарантовано руйнували контакти мікросхем на платі вінчестеру, що призводило до його невідворотного виходу з ладу[17].
  • Усі властивості безсвинцевих припоїв ще не вивчені досконально. Поява олов'яних віскерів була проблемою ранніх електронних припоїв, яка свого часу була вирішена саме шляхом додавання в припійні сплави свинцю. Крім того, сплави із високою концентрацією олова зазвичай є схильними до олов'яної чуми.

Припої на основі олова легко розчиняють золото, утворюючі крихкі інтерметаліди. Якщо тривалість процесу спаювання була достатньою для утворення інтерметалідів, то поверхня олова на ділянці його контакту із золотом стає дуже тьмяною[11]. Для олов'яно-свинцевих сплавів критична концентрація золота, за якої з'єднання стає ламким, становить близько 4%. Припої багаті індієм (зазвичай індієво-свинцеві) є більш прийнятними для паяння товстіших шарів золота, оскільки швидкість розчинення золота в індії є значно меншою. Крім того, припої на основі олова також швидко розчиняють срібло, тому для паяння срібних поверхонь або покриттів, прийнятними є сплави з додаванням срібла. Також можуть використовуватися і безолов'яні припої, однак їхня здатність до змочування є нижчою.

Як наслідок, застосування безсвинцевих припоїв є небажаним в областях, де потрібна особливо висока надійність (наприклад, у військовій, авіакосмічній та медичній галузях, в системах охорони, тощо). Директива RoHS не поширює свої вимоги на серйозну апаратуру відповідального призначення[2].

У промисловості масового виробництва склалася єдина думка, що на даний момент найкращою заміною евтектичного припою ПОС-63 (Sn63Pb37) в апаратурі загального призначення є сплав Sn95,5Ag3,8Cu0,7 із температурою плавлення 217 °C, яка на 34 °C більша ніж у ПОС-63[2]. Загалом олов'яно-срібно-мідні (Sn-Ag-Cu) припої використовують дві третини японських виробників при паянні оплавленням[en] та паянні хвилею[en], а також близько 75% компаній при ручному паянні. Широка популярність цього типу безсвинцевих припоїв викликана тим, що вони мають зменшену температуру плавлення завдяки потрійній евтектичній точці сплаву Sn-Ag-Cu (217 °C), яка є нижчою ніж у евтектичних сплавів Sn-Ag3,5 (221 °C) та Sn-Cu0,7 (227 °C) (сплав нещодавно уточнено П. Снуговським як Sn-Cu0,9). Потрійна евтектична точка сплавів Sn-Ag-Cu та можливість їх застосування у виробництві електроніки було відкрито (та запатентовано) командою дослідників з Лабораторії Еймса, Університету Айови та з Національної лабораторії Сандіа[en] — Альбукерке.

Останні дослідження зосередилися на пошуку четвертого компонента для сплавів Sn-Ag-Cu, який би зменшив швидкість охолодження розплавлених кульок припою для забезпечення технологічної сумісності з процесами монтажу деталей за технологією BGA (масив кульок). Приклади подібних припоїв:

  • Sn Ag3,5 Cu0,74 Zn0,21 (діапазон плавлення 217–220 °C);
  • Sn Ag3,5 Cu0,85 Mn0,10 (діапазон плавлення 211–215 °C).

Припій з флюсовим осердям[ред.ред. код]

Електротехнічний припій з осердям із каніфолі (виглядає як темна пляма на зрізі дроту).
Зріз під збільшенням.
Докладніше: Трубчатий припій

Флюс є речовиною-відновником, спеціально підібраною для полегшення процесу відновлення (повернення окиснених металів у їх початковий металічний стан) оксидів металу у місцях спаювання для покращення електричного контакту та механічної міцності з'єднання. Існують два типи флюсу:

  • кислотний флюс (застосовується при ремонті металевих виробів та в слюсарній справі);
  • каніфоль (застосовується в електроніці).

Високі корозійні властивості кислотного флюсу та випаровування, які він виділяє при нагріванні, перешкоджають його застосуванню в електроніці, оскільки це підвищує ризик пошкодження тонких електронних компонентів.

Через занепокоєність забрудненням повітря та проблемами переробки небезпечних відходів, у електронній промисловості почалася поступова заміна каніфольних флюсів на флюси водорозчинні, які видаляються за допомогою деіонізованої води або мийних засобів, не потребуючи при цьому розчинників на основі вуглеводнів.

При використанні суцільно-металевого припою у вигляді звичайних прутків або котушок дроту, існує необхідність у ручному додаванні кожного разу потрібної кількості флюсу на з'єднувані деталі. З середини XX ст., більшість ручних паяльних робіт здійснюється з використанням припоїв із флюсовим осердям. Вони виготовляються з припійного сплаву у вигляді котушок дроту, в середину якого неперервно, по всій його довжині вбудовано одну або декілька жил з не кислотного флюсу. По мірі того, як на ділянці з'єднання плавиться припій, відбувається вивільнення флюсу, який одразу долучається до процесу паяння.

Порівняльна таблиця деяких припоїв[ред.ред. код]

(Примітка: для зручності перегляду використовуйте сортувальні можливості таблиці)

Композиція
сплаву
Т. П. °C
Сл/Лк
Токсич­ність Евтек­тичний Опис Sn Pb Ag Cu Sb Bi In Zn Cd Au Ін­ші
Sn50Zn49Cu1 200/300[18] ні Гальваніт. Безсвинцевий гальвані­зуючий припій, розроб­лений для високо­якісного ремонту сталевих гальвані­зованих поверхонь. Простий, ефективний, легкий у викорис­танні, як в умовах вироб­ництва так і у «польових» умовах. Металур­гічно зв'язується із сталлю, утворюючи суцільний захисний бар'єр.[18] 50 1 49
Sn90Zn7Cu3 200/222[19] ні Капп Еко-Беббіт[19]. Широко викорис­товується у виробництві конден­саторів в якості захисного покриття для їх екранування від електрорушійної сили та електро­магнітних перешкод з заданим рівнем ефек­тивності. Це запобігає витокам зарядів та струмів з шарів конден­сатора і протидіє розвитку в матеріалі обкладинок електронних течій, які можуть зменшити продук­тивність конденсатора і строк його служби[19]. 90 3 7
Pb90Sn10 268/299[20] 268/302[21] 275/302[22] Pb ні ПОС-10, Sn10, UNS L54520, ASTM10B. При­значений для лудіння та паяння контакт­них повер­хонь електрич­них апаратів, прила­дів, реле, для заливки та лу­діння кон­трольних про­бок у топках паро­возів[20]. В електро­ніці з нього створювалися кульки для керамічних BGA-корпусів. Нині замінений безс­винцевим сплавом Sn95,5Ag3,9Cu0,6[16]. Має низьку ціну та гарні в'яжучі якості. Швидко розчиняє золото та срібло і для їх паяння не рекомен­дується[23]. Викорис­товується при виготов­ленні авто­мобільних радіаторів та паливних баків, а також для створення покриттів та з'єднання металів задіяних при помірних робочих температурах. Тілесний припій[24]. Має низьку термо ЕРС і може розгля­датися в якості альтернативи припою Cd70 у випадках де потрібно уникнути додаткової напруги, створюваної пара­зитною термопарою[25]. 10 90
Pb88Sn12 254/296[24] Pb ні Викорис­товується при виготовленні авто­мобільних радіаторів та паливних баків, а також для створення покриттів та з'єднання металів задіяних при помірних робочих температурах. Тілесний припій. 12 88
Pb85Sn15 227/288[24] Pb ні Викорис­товується для створення покрит­тів на трубах і листових матеріалах, а також при виготовленні авто­мобільних радіаторів. Тілесний припій. 15 85
Pb80Sn20 183/280[22] Pb ні Sn20, UNS L54711. Використовується для покриття труб радіаторів та з'єднання окремих їх ребер[24]. 20 80
Pb75Sn25 183/266[21] Pb ні Грубий припій для виконання слюсарних робіт і монтажу труб, топиться зазвичай вогнем. Засто­совується для паяння радіаторів авто­мобільних двигунів, а також при виконанні сан­технічних з'єднань за допомогою фітингів шляхом машинного, ручного паяння або паяння зануренням[en]. Відмінний тілесний припій[24]. 25 75
Pb70Sn30 185/255[21] 183/257[22] Pb ні ПОС-30, Sn30, UNS L54280. Грубий припій для виконання слюсарних робіт і монтажу труб, топиться вогнем, придатний до машинного та газового паяння[26]. Засто­совується для паяння радіаторів автомобільних двигунів, а також при виконанні сантехнічних з'єднань за допомогою фітингів шляхом машинного, ручного паяння або паяння зануренням[en]. Відмінний тілесний припій[24]. 30 70
Pb68Sn32 253 Pb ні «Сантехнічний припій» для монтажу труб[27]. 32 68
Pb68Sn30Sb2 185/250[20] 185/243[22] Pb ні ПОССу-30-2, Pb68. При­значе­ний для лудіння та паяння в холо­диль­ному апарато­буду­ванні, електро­лампо­вому вироб­ництві, авто­мобіле­будуван­ні, для абра­зив­ної паяння[20]. 30 68 2
Sn30Pb50Zn20 177/288[28] Pb ні Капп GalvRepair. Дешевий припій для ремонту та з'єднання більшості металів включаючи алюміній та лите залізо. Засто­совується для ремонту гальвані­зованих повер­хонь та литого заліза[28]. 30 50 20
Sn33Pb40Zn28 230/275[28] Pb ні Дешевий припій для ремонту та з'єднання більшості металів включаючи алюміній та лите залізо. Засто­совується для ремонту гальвані­зованих повер­хонь та литого заліза[28]. 33 40 28
Pb67Sn33 187-230 Pb ні PM 33. Грубий припій для сантехнічно-мон­тажних робіт, топиться вогнем, температура залежить від добавок. 33 67
Pb65Sn35 183/250[22] Pb ні Sn35. Викорис­товується в якості дешевої альтернативи сплаву Sn60Pb40 при паянні трубних з'єднаннь усіх типів[24]. 35 65
Pb60Sn40 183/238[21][20] 183/247[22] Pb ні ПОС-40, Sn40, UNS L54915. При­значе­ний для лу­діння та паяння електро­апаратури, дета­лей з оцинко­ваного за­ліза із гер­метич­ними швами[20]. Також застосо­вується для паяння латуні і авто­мобільних раді­аторів[26], а також при виконанні масивних з'єднань і в тих випадках де потрібен роз­ширений тем­пературний діапазон топлення. Викорис­товується при здійсненні усіх типів з'єднаннь свин­цевих труб, при з'єднанні кабелів, при ремонті радіаторів та електро­технічних приладів[24]. 40 60
Pb55Sn45 183/227[24] Pb ні Для паяння осердь радіаторів, швів на крівлях дахів та для декоративних з'єднаннь. 45 55
Sn50Pb50 183/216[21] 183–212[22] Pb ні Sn50, UNS L55030. «Звичайний припій» для паяння латуні, електро­лічильників, газо­мірів, а раніше і консервних банок. Універ­сальний припій для типових лудильних та бляшних робіт. За температур нижчих ніж —150 °C стає крихким[11][27]. Має низьку ціну та добрі з'єднуючі якості. Швидко розчиняє золото та срібло і для їх паяння не бажаний[23]. Придат­ний для паяння сантехнічних з'єднань і монтажу трубо­проводів із не питною водою[24]. 50 50
Sn50Pb48.5Cu1.5 183/215[29] Pb ні Савбіт, Savbit 1, Sav1. Мінімізує розчинення міді. Був вперше розроблений для уповільнення ерозії жал паяльників. При його використанні ерозія міді зменшується в 100 разів у порівнянні із звичайними олов'яно-свинцевими припоями. Прийнятний для паяння тонких мідних покриттів та найтонших мідних провідників[30]. 50 48,5 1,5
Sn60Pb40 183/190[21][20] 183/188[22] Pb біля ПОС-60, ПОС-61[20], Sn60, ASTM60A, ASTM60B. При­значе­ний для лу­діння та паяння електро- та радіо­апаратури, дру­кованих схем, точ­них прила­дів з високо­герметич­ними швами де пере­грівання є не­припусти­мим[20]. В електро­ніці є най­популяр­нішим свин­цевим при­поєм для паяння зануренням[en]. Дуже поширений, має низьку ціну та добрі з'єднуючі якості. Викорис­товується як для поверх­невого так і для на­скрізного[en] монтажу електрон­них компо­нентів. Швидко роз­чиняє золото та срібло і для їх паяння не бажаний[23]. Трохи дешевший ніж Sn63Pb37 і тому часто викорис­товується замість нього. Широта діапазону плав­лення є дуже малою і для прак­тичних задач незначною. При повіль­ному охолод­женні дає трохи тьмяніші з'єднання ніж Sn63Pb37[30]. 60 40
Sn60Pb38Cu2 183/190[22][31] Pb Cu2. Вміст міді підвищує твердість сплаву та уповільнює роз­чинення у рідкому припої жал паяльників та виводів спаюваних деталей. 60 38 2
Sn60Pb39Cu1 Pb ні 60 39 1
Sn62Pb38 183 Pb біля «Припій лудильника», використовується для лудильних робіт[27]. 62 38
Sn63Pb37 183[22] Pb так ПОС-63, Sn63, ASTM63A, ASTM63B. Поширений в електроніці, має виняткові лудильні та змочувальні якості, добре підходить для неіржавіючої сталі. Один з най­пошире­ніших припоїв, має низьку ціну та добрі з'єднуючі якості. Використовується як для поверхневого так і для наскрізного[en] монтажу електрон­них компонентів. Швидко розчиняє золото та срібло і для їх паяння не бажаний[23]. При повільному охолод­женні дає дещо блискучіші з'єднання ніж сплав Sn60Pb40, який є трохи дешевшим і з економіч­них причин часто викорис­товується в якості його заміни, оскільки має дуже малу широту діа­пазону плавлення яка для практичних задач є незначною[30]. 63 37
Sn63Pb37P0,0015-0,04 183[32] Pb так Sn63PbP. Спеціальний сплав для апаратів розрівнювання припою гарячим повітрям[en]. Додавання фосфору зменшує окиснення. Для паяння хвилею[en] не придатний, оскільки може утворювати металеву піну. 63 37 P
Sn62Pb37Cu1 183[31] Pb так Схожий із Sn63Pb37. Вміст міді підвищує твердість сплаву та уповільнює розчинення у рідкому припої жал паяльників та виводів спаюваних деталей. 62 37 1
Sn70Pb30 183/193[21] Pb ні Sn70. 70 30
Sn90Pb10 183/213[22] 183/220[20] Pb ні ПОС-90. Призначений для лудіння та паяння внутрішніх швів харчового посуду та медичної апаратури[20]. Раніше викорис­товувався для виконання з'єднаннь у харчовій промис­ловості. 90 10
Sn95Pb5 238 Pb ні Викорис­товується в сантехніці та обігрівачах. 95 5
Pb92Sn5,5Ag2,5 286/301[31] 295/300[33] Pb ні ПСр 2,5. Для областей з вищими робочими температурами. Срібний припій загального призначення. Може використовуватися для лудіння та паяння міді, мідних та мідно-нікелевих сплавів, нікелю, ковару, нейзильберу, латуней та бронз, а також для паяння та лудіння кольорових металів та сталей[33]. 5,5 92 2,5
Pb80Sn12Sb8 Pb ні Викорис­товується для паяльників та сталі[27]. 12 80 8
Pb80Sn18Ag2 252/260[22] Pb ні Викорис­товується для паяльників та сталі[27]. 18 80 2
Pb79Sn20Sb1 184/270 Pb ні Sb1. 20 79 1
Pb55Sn43,5Sb1,5 Pb ні Припій загального призначення. Вміст сурми покращує механічні властивості але підвищує крихкість при паянні кадмію, цинку або гальванізованих металів[27]. 43,5 55 1,5
Sn43Pb43Bi14 144/163[21] Pb ні Bi14. Добрий опір втомі у поєднанні з низькою температурою плавлення. Містить свинцево-бісмутові та олов'яні фази[34]. Корисний при ступін­частому паянні (із зниженням температури при паянні наступних з'єднаннь). 43 43 14
Sn46Pb46Bi8 120/167[22] Pb ні Bi8. 46 46 8
Bi52Pb32Sn16 96 Pb так? Bi52. Добрий опір втомі і низька температура плавлення. Не погані якості витривалості та границі зсуву[en]. Поєд­нання його із свинцево-олов'яним припоєм може значно знизити температуру плавлення що веде до руйнування паяного з'єднання[34]. 16 32 52
Bi46Sn34Pb20 100/105[22] Pb ні Bi46. 34 20 46
Sn62Pb36Ag2 179[21] Pb так Sn62. Поширений в електроніці. Найміц­ніший олов'яно-свинцевий припій. Сфера застосування аналогічна припоям Sn60Pb40 та Sn63Pb37. Можна помітити вирос­тання з цього припою кристалів Ag3Sn. В умовах значних пере­падів температур утворюються кристали бінарних сплавів. Вміст срібла в сплаві знижує розчин­ність в ньому срібла і робить його придат­ним до паяння вкритих сріблом поверхонь, наприк­лад конден­саторів для поверхневого монтажу та іншої металізованої сріблом кераміки[11][30][34]. Припій загального призначення, але для паяння золота не рекомен­дується[23]. 62 36 2
Sn62,5Pb36Ag2,5 179[21] Pb так 62,5 36 2,5
Pb88Sn10Ag2 268/290[21] 267/299[35] Pb ні Sn10, Pb88. Вміст срібла знижує розчин­ність в припої срібних покриттів. Для паяння золота не рекомен­дується[23]. Утворює евтек­тичну фазу, не рекомен­дується при робочих температурах вище 120 °C. 10 88 2
Pb90Sn5Ag5 292[21] Pb так 5 90 5
Pb92,5Sn5Ag2,5 287/296[21] 299/304[22] Pb ні Pb93. 5 92,5 2,5
Pb93,5Sn5Ag1,5 296/301[21] 305/306[22] Pb ні Pb94, HMP alloy, HMP. Робочі темпе­ратури до 255 °C, корис­ний при ступін­частому паянні. Також може викорис­товуватися в умовах над­низьких температур, оскільки зберігає ковкість до —200 °C, в той час коли припої із вмістом олова понад 20% за температур менше —70 °C стають крихкими. Міц­ність та змочувальна здат­ність вищі ніж у Pb95Sn5[30]. 5 93,5 1,5
Pb95,5Sn2Ag2,5 299/304[21] Pb ні 2 95,5 2,5
In97Ag3 143[36] так Завдяки індію має гарну змочуваність та здатність до низько­температур­ного плав­лення, срібло покращує його міцність. Особливо під­ходить до застосуваннь в кріогенній техніці. Викорис­товується при виготов­ленні корпусів пристроїв в галузі фотоніки. 3 97
In90Ag10 143/237[37] ні Змочуваність та здатність до низько­температур­ного плавлен­ня практично такі ж гарні як і у індію. Широкий діапазон пластич­ності. Може спаювати срібло, обпалене скло та кераміку. 10 90
In75Pb25 156/165[23] Pb ні Менше роз­чинення золота та вища ковкість ніж у свинцево-олов'яних сплавів. Викорис­товується для під'єд­нання крис­талів мікро­схем і при виготовлені їх корпусів, а також для монтажу звичайних електричних кіл[23]. 25 75
In70Pb30 160/174[21] 165/175[22][38] Pb ні In70. Забез­печує малі втрати золота через розчинен­ня і тому є прий­нятним для його паяння. Низький розвиток втоми від теплових наван­таженнь. 30 70
In60Pb40 174/185[21] 173/181[22] Pb ні In60. Забез­печує малі втрати золота. Низький розвиток втоми від теплових наван­таженнь. 40 60
In50Pb50 180/209[23] 178/210[22] Pb ні In50. Тільки одна фаза. При повтор­ному спаюванні з викорис­танням свинцево-олов'яного при­пою утворюються індієво-олов'яні та індієво-свинцеві фази, між якими в результаті розви­ваються тріщини, що веде до ослаблен­ня з'єднання та його руйнування[34]. Викорис­тання на золотих поверхнях може супровод­жуватися утворен­ням золото-індієвих інтер­металідів, що приз­водить до виходу з ладу з'єднання на тій його ділянці, де у зоні збідненій золотом присутні багаті золотом інтер­металіди[39]. У порівнянні з свинцево-олов'яними при­поями має більшу ковкість та менше роз­чиняє золото[23]. Низький розвиток втоми від теплових наван­таженнь. 50 50
In50Sn50 118/125[40] ні Cerroseal 35. Дуже добре змочує скло, кварц та багато видів кераміки. Деформівний, чим може компен­совувати різницю у величинах теплового роз­ширення. Має низький тиск насиченої пари. Викорис­товується в фізиці низьких температур в якості припою для скла[41]. 50 50
In70Sn15Pb9,6Cd5,4 125[42] Pb,Cd так 15 9,6 70 5,4
Pb75In25 250/264[23] 240/260[43] Pb ні In25. Забезпечує малі втрати золота. Низький розвиток втоми від теплових наван­таженнь. Викорис­товується при збиранні мікросхем, наприклад при під'єднанні арсенід-галієвого ядра[39]. Також викорис­товується для монтажу звичайних елек­тричних кіл та при корпусуванні. У порівнянні з олов'яно-свин­цевими припоями має більшу ковкість та менше розчиняє золото[23]. 75 25
Sn70Pb18In12 162[21]
154/167[44]
Pb так Припій загального призначення. Має гарні якості. 70 18 12
Sn37,5Pb37,5In25 134/181[23] Pb ні Добра змочувальна здатність. Для золота не рекомен­дується[23]. 37,5 37,5 25
Pb90In5Ag5 290/310[21] Pb ні 90 5 5
Pb92,5In5Ag2,5 300/310[21] Pb ні UNS L51510. Забез­печує міні­мальні втрати золота, низька втома від теплових наван­таженнь. Часто викорис­товується в умовах відновної атмосфери. 92,5 2,5 5
Pb92,5In5Au2,5 300/310[22] Pb ні In5. 92,5 5 2,5
Pb94,5Ag5,5 305/364[22] 304/343[45] Pb ні Ag5.5, UNS L50180 94,5 5,5
Pb95Ag5 305/364[46] Pb ні 95 5
Pb97,5Ag2,5 304/306[33] 303[21] 304[22] Pb біля ПСр 2,5 С, Ag2.5, UNS L50132. Припій загаль­ного при­значення, викорис­товувався під час Другої світової війни задля збережен­ня олова. Низькі антикорозійні якості. З'єднан­ня страж­дали від корозії як під впливом атмо­сфери так і в умовах викорис­тання під землею. Піз­ніше усі вони мали бути за­мінені з'єднан­нями на основі олов'яно-свин­цевих припоїв[47]. При­пій для паяльних ламп та газо­зварюваль­них апаратів. 97,5 2,5
Sn97,5Pb1Ag1,5 305 Pb так Важливий припій у виробництві гібридних схем[11]. 97,5 1 1,5
Pb97,5Ag1,5Sn1 309[21] Pb так Ag1.5, ASTM1.5S. Висока температура плавлення. Викорис­товується у комутаторах, арматурах і в складних роботах при форму­ванні початкових з'єднаннь, щоб в подальшому уникнути повтор­ного їх роз­топлення під час паяння сусідніх зон (тобто при ступін­частосму паянні)[26]. Вміст срібла зменшує роз­чинність срібних покриттів в рідкому припої. Не рекомен­дується для паяння золота[23]. Типовий евтектичний PbAgSn припій, широко викорис­товується у виробництві напів­провід­никових компонентів. Часто застосо­вується в умовах захисної відновної атмосфери (наприклад, із вмістом водню 12%). Має високу проти­дію повзучості при викорис­танні як за під­вищених так і кріогенних температур. 1 97,5 1,5
Pb54Sn45Ag1 177-210 Pb Висока міцність. Срібло дає з'єднанню тривало яскраву поверхню. Ідеальний припій для неіржавіючої сталі[26]. 45 54 1
Pb96Ag4 305 Pb Для високо­температурних з'єднань[26]. 96 4
Pb96Sn2Ag2 252/295[22] Pb Pb96. 2 96 2
Sn61Pb36Ag3 Pb [11] 61 36 3
Sn56Pb39Ag5 Pb [11] 56 39 5
Sn98Ag2 [11] 98 2
Sn65Ag25Sb10 233 так Має дуже високу границю міцності але і дуже крихкий. Призначений для під'єднання кристалів напів­провідникових пристроїв. Старий припій для кристалів фірми Motorola. 65 25 10
Pb88Sn10Sb2 268/285[20] ні ПОССу-10-2. При­значе­ний для паяння в авто­мобіле­будуван­ні[20]. 10 88 2
Pb83Sn15Sb2 184/275[20] ні ПОССу-15-2. При­значе­ний для паяння в авто­мобіле­будуван­ні[20]. 15 83 2
Pb80Sn18Sb2 186/270[20] ні ПОССу-18-2. При­значе­ний для паяння в авто­мобіле­будуван­ні[20]. 18 80 2
Sn96,5Ag3,0Cu0,5 217/220 217/218[22][48] біля SAC305. Рекомендовано Японською асоціацією електроніки та інформаційних технологій[en] для паяння хвилею[en] та паяння оплавленням[en]. Припустимо викорис­тання альтер­нативних сплавів SnCu для паяння хвилею та SnAg і SnZnBi для паяння оплавленням. Припій також при­датний для вибіркового паяння та паяння зануренням[en]. При високих темпе­ратурах має тенденцію до роз­чинення міді. Накопичен­ня міді у ванні з припоєм дає шкід­ливий ефект (наприклад, збіль­шується утворення пере­мичок). Вміст міді має під­тримуватися в діапазоні 0,4—0,85%, тобто ванну треба пос­тійно попо­внювати свіжим сплавом Sn97Ag3. Може засто­совуватися азотна атмосфера для змен­шення втрат за рахунок утворення твердого шлаку. Поверхня спаю тьмяна, на ній помітна крис­талізація олов'яних дендритів. 96,5 3 0,5
Sn95,8Ag3,5Cu0,7 217-218 біля SN96C-Ag3.5. Поширений сплав, викорис­товується для паяння хвилею[en]. При­датний також для вибір­кового паяння та паяння зануренням[en]. При високих темпе­ратурах має тенденцію до розчинення міді. Накопи­чення міді у ванні з припоєм дає шкід­ливий ефект (наприклад, збільшується утворен­ня пере­мичок). Вміст міді має під­тримуватися в діа­пазоні 0,4—0,85%, тобто ванну треба постійно попов­нювати свіжим сплавом Sn96,5Ag3,5 (позначається як SN96Ce). Може засто­совуватися азотна атмо­сфера для змен­шення втрат за рахунок утворення твердого шлаку. Поверхня спаю тьмяна, на ній помітна крис­талізація олов'яних дендритів. 95,8 3,5 0,7
Sn95,6Ag3,5Cu0,9 217 так Визначений інститутом НІСТ як істинно евтектичний. 95,6 3,5 0,9
Sn95,5Ag3,8Cu0,7 217[49] майже SN96C. Європейським консор­ціумом IDEALS йому надано перевагу при паянні плавлінням[en]. При­дат­ний також для вибір­кового паяння та паяння занурен­ням[en]. При високих темпе­ратурах має тен­денцію до роз­чинення міді. Накопи­чення міді у ванні з припоєм дає шкід­ливий ефект (наприклад, збіль­шується утво­рення пере­мичок). Вміст міді має підтри­муватися в діапазоні 0,4—0,85%, тобто ванну треба постійно попов­нювати свіжим сплавом Sn96,2Ag3,8 (позна­чається як SN96Ce). Може засто­совуватися азотна атмо­сфера для зменшення втрат за рахунок утворення твердого шлаку. Поверхня спаю тьмяна, на ній помітна кристалі­зація олов'яних ден­дритів. 95,5 3,8 0,7
Sn95,25Ag3,8Cu0,7Sb0,25 Європейським консорціумом IDEALS йому надано перевагу при паянні хвилею[en]. 95,25 3,8 0,7 0,25
Sn95,5Ag3,9Cu0,6 217[50] так Рекомендований консорціумом NEMI США для паяння плавлінням[en]. Викорис­товується при створенні кульок для BGA та CBGA компо­нентів, заміняючи собою припій Sn10Pb90. Паяльна паста на його основі засто­совується при ручних доробках BGA плат[16]. Може виступати як основний припій для техно­логії поверх­невого монтажу. 95,5 3,9 0,6
Sn95,5Ag4Cu0,5 217[51] так Безсвинцева, безкадмієва композиція спеціально розроблена для заміни свинцевих припоїв у сан­технічних роботах при монтажу мідних та неіржавіючих труб, а також в галузях електро­техніки та електро­ніки[52]. 95,5 4 0,5
Sn96,5Ag3,5 221[21] так Sn96, Sn96.5, 96S. Викорис­товується досить широко і вже зайняв місце в історії електроніки[16]. Дає міцні, без­свинцеві з'єднання. Часто виготов­ляється у вигляді дроту для ручних паяльних робіт, сумісний з припоями Sn99,3Cu0,7, Sn96,5Ag3Cu0,5, Sn95,5Ag3,9Cu0,6 та іншими подібними. Вміст срібла мінімізує розчинність срібних покрит­тів в рідкому припої, але не повністю її зупиняє[30]. Високий вміст олова дає змогу поглинати значні долі золота без підвищення загальної крихкості[53]. Для паяння золота не рекомен­дується[23]. Засто­совується при створенні кульок для BGA/CSP компонентів та для під'єднання ядер високо­потужних напів­провід­никових пристроїв. Добре під­ходить для ступін­частого паяння і часто викорис­товується при його здійсненні. Викорис­товується для паяння неіржавіючої сталі оскільки змочує її краще ніж інші м'які припої. В цілому змочувальна здатність незначна. Сплав має тонку ламелярну структуру[en] із щільно розпорошеного інтерметаліду Ag3Sn. Нормалізація при 125 °C загрублює цю структуру та розм'якшує припій[16]. Сплав здатний до розповзання вздовж напрямку дислокації в наслідок дифузії кристалічних ґраток[13]. 96,5 3,5
Sn96Ag4 221-229 ні ASTM96TS. «Срібний припій». Широко викорис­товується. Сфера застосування: обладнання харчової промис­ловості, холо­дильне обладнання, обігрівачі, кондиціо­нери, сан­технічні роботи[26]. Дає міцні, без­свинцеві з'єднання. Вміст срібла міні­мізує роз­чинність срібних покриттів. Для паяння золота не рекомен­дується[23]. 96 4
Sn95Ag5 221/254[54] ні Широко викорис­товується. Дає міцні, безсвинцеві з'єднання. Вміст срібла мінімізує роз­чинність срібних покриттів. Для паяння золота не рекомен­дується. З'єднання на міді та неіржавіючій сталі є міцними та ковкими і мають високу витривалість при вібраціях та наван­таженні, на­приклад границя міцності з'єднань на неіржа­віючій сталі досягає 2000 атм[54]. 95 5
Sn94Ag6 221/279[54] ні Утворює на міді та неіржавіючій сталі міцні та ковкі з'єднання, які мають високу витривалість при вібраціях та навантаженні, наприклад границя міцності з'єднань на неіржавіючій сталі досягає 2000 атм[54]. 94 6
Sn93Ag7 221/302[54] ні Утворює на міді та неіржавіючій сталі міцні та ковкі з'єднання, які мають високу витривалість при вібраціях та навантаженнях, наприклад границя міцності з'єднань на неіржавіючій сталі досягає 2100 атм[54]. Стан­дартний припій в аудіо­індустрії, широко використо­вується при монтажу потужних стере­осистем. Вміст срібла у 7% потребує вищих тем­ператур при паянні, але забезпечує неперевер­шену міцність та вібраційну витри­валість[55] . 93 7
Sn95Ag4Cu1 95 4 1
Sn 232 чистий Sn99. Має гарну міцність, з часом не тьмяніє. Використовується в обладнанні для харчової промисловості, а також для лудіння дротів та виготовлення сплавів[26]. Схильний до олов'яної чуми. 99,99
Sn99,3Cu0,7 227 так Sn99Cu1. Також позначається як Sn99Cu1. Дешева альтернатива при паянні хвилею[en], рекомен­довано консор­ціумом NEMI США. Його висока температура плав­лення є не бажаною в технології поверхневого монтажу. Має низьку міцність але високу ковкість, схиль­ний до олов'яної чуми[13]. Додавання нікелю в концентраціях до 0,06% підвищує плинність. Такі сплави відомі як модифіковані нікелем або стабілізовані нікелем[56]. Має грубу мікро­структуру з ковкими тріщинами[en]. В структурі рідко розподілено інтерметалід Cu6Sn5[57]. Утворює великі дендритні кристали β—олова в мережі евтектичної мікроструктури з тонко розпоро­шеними крис­талами Cu6Sn5. 99,3 0,7 (Ni)
Sn99Cu0,7Ag0,3 217/228[58] ні SCA, SAC, або SnAgCu. Відносно дешевий, безсвинцевий, олов'яно-срібно-мідний сплав. Придатний для простих застосувань. Може використовуватися для паяння хвилею[en], зануренням[en] або вибіркового паяння. При високих температурах має тенденцію до роз­чинення міді. Накопичення міді у ванні з припоєм дає шкід­ливий ефект (наприклад, збільшується утворення перемичок). Вміст міді має підтри­муватися в діапазоні 0,4—0,85%, тобто ванну треба постійно поповнювати свіжим сплавом Sn96,2Ag3,8 (позначається як SN96Ce). Може застосо­вуватися азотна атмосфера для зменшення втрат за рахунок утворення твердого шлаку. Поверхня спаю тьмяна, на ній помітна кристалі­зація олов'яних дендритів. 99 0,3 0,7
Sn97Cu3 227/250[59] 232/332[24] Для високо­температур­них застосуваннь. Дозволяє знімати ізоляцію з емальованих мідних провідників і залужувати їх одночасно. Для сан­технічних робіт на трубо­проводах з питною водою, ремонту радіаторів, вітражів. 97 3
Sn97Cu2,75Ag0,25 228/314[24] Висока міцність та протидія повзучості. Для сан­технічних робіт на трубо­проводах з питною водою, вітражів. Чудовий припій з високою міцністю для ремонту радіаторів. Широкий діапазон кольорів патини. 97 0,25 2,75
Zn100 419 чистий Для паяння алюмінію. Гарне змочування алюмінію, відносно гарні анти­корозійні якості[60]. 100
Bi100 271 чистий Викорис­товується як не надпровідний припій у фізиці низьких тем­ператур. Погано змочує метали, утворює механічно слабкі з'єднання[41]. 100
Sn91Zn9 199[61] так П200А[62], KappAloy9. Роз­роблений спеціально для алюмінієво-алюмінієвих та алюмінієво-мідних з'єднань. Має добрі антикорозійні якості та гарну границю міцності. За своїми влас­тивостями знаходиться між м'якими та твер­дими припоями, що дозволяє уникати пошкод­женнь електрон­них компонентів, дефор­мації під­кладок або їх роз­шаровування. Най­кращий припій для спаювання алюмінієвих та мідних проводів[61]. 91 9
Sn85Zn15 199/260[61] так KappAloy15. Розроблений спеціально для алюмінієво-алюмінієвих та алюмінієво-мідних з'єднань. Має добрі антикорозійні якості та гарну границю міцності. За своїми влас­тивостями знаходиться між м'якими та твердими припоями, що дозволяє уникати пош­кодженнь електронних ком­понентів, деформації під­кладок або їх роз­шаровування. За рахунок широкого діапазону температур твер­діння-плавлення, при охолодженні є плас­тичним, що робить його ідеальним для ручного паяння алюмінієвих деталей, оскільки в процесі твер­діння припою це дозволяє виконувати з ними маніпуляції[61]. 85 15
Zn95Al5 382 так Для паяння алюмінію. Має добрі змочувальні якості[60]. 95 Al5
Sn91,8Bi4,8Ag3,4 211/213[63] ні Не бажано викорис­товувати на поверхнях, які містять свинець. 91,8 3,4 4,8
Sn80Zn20 199/288[61] ні П250А[62], KappAloy20. Для паяння алюмінію. Має добрі змочувальні якості. Інтен­сивно застосовується у вигляді проводів для газо­термічного напилення при виготовленні конден­саторів та інших електрон­них компо­нентів. У порів­нянні із сплавами Sn85Zn15 та Sn91Zn9 має вищу границю міцності та тем­пературу плавлення[61]. 80 20
Sn70Zn30 199/316[61] ні KappAloy30. Для паяння алюмінію. Має добрі змочувальні якості. Інтен­сивно засто­совується у вигляді проводів для газо­термічного напилення при виготов­ленні конден­саторів та інших електронних компонентів. У порів­нянні із сплавами Sn85Zn15 та Sn91Zn9 має вищу границю міцності та тем­пературу плавлення[61]. 70 30
Sn60Zn40 199/343[61] ні KappAloy40. Для паяння алюмінію. Має добрі змочувальні якості. Інтен­сивно застосовується у вигляді проводів для газо­термічного напилення при виготов­ленні конден­саторів та інших електронних ком­понентів. У порівнянні із сплавами Sn85Zn15 та Sn91Zn9 має вищу границю міцності та тем­пературу плавлення[61]. 60 40
Pb63Sn35Sb2 185/243[20][22] Pb ні ПОССу-35-2, Sb2. 35 63 2
Pb63Sn34Zn3 170/256 Pb ні Погане змочування алюмінію. Низькі анти­корозійні якості[47]. 34 63 3
Pb92Cd8 310? Pb,Cd  ? Для паяння алюмінію. Патент США 1,333,666.[64] 92 8
Sn48Bi32Pb20 140/160[31] Pb ні Для низько­температурного паяння чутливих до тепла деталей. При ступін­частому паянні може виступати як завер­шальний припій, доз­воляючи паяти нові з'єднання поряд із створеними раніше, не роз­топлюючи їх. 48 20 32
Sn89Zn8Bi3 191-198 Схильний до корозії та окиснення через наяв­ність в складі цинку. На мідних поверхнях утворює шар крихких інтер­металідів, зменшуючи цим границю міцності з'єднання. Нікелеве покриття на поверхні міді гальмує цей процес[65]. 89 3 8
Sn83,6Zn7,6In8,8 181/187[66] ні Велика кіль­кість твердого шлаку через наяв­ність цинку. Патент США 5.242.658. 83,6 8,8 7,6
Sn86,5Zn5,5In4,5Bi3,5 174/186[67] ні Без­свинцевий сплав. Проблеми з корозією та утворенням твердого шлаку через наяв­ність цинку. 86,5 3,5 4,5 5,5
Sn86,9In10Ag3,1 204/205[68] Можливість викорис­тання при здійсненні монтажу шляхом перегор­тання мікросхем[en]. Відсутні проблеми, пов'язані з олов'яно-індієвою евтек­тичною фазою. 86,9 3,1 10
Sn95Ag3,5Zn1Cu0,5 221L[65] ні 95 3,5 0,5 1
Sn95Sb5 234/240[20] 235/240[21] 232/240[22] ні ПОСу-95-5, Sb5, ASTM95TA. Має високу міцність і яскравість поверхні, гарні змочувальні якості і здатний до довго­термінової протидії деформаціям зсуву при температурі 100 °C. Демонструє низький роз­виток втоми від тепло­вих наван­таженнь. Миш'як може бути ток­сичним, але в цілому припій прий­нятний для викорис­тання в сис­темах із питною водою і широко засто­совується в сан­технічних роботах, зокрема в США він є стан­дартним при­поєм для монтажу трубо­проводів. За радян­ським ГОСТом він ре­комен­дується для паяння в електро­промисло­вості та для паяння трубо­прово­дів які пра­цюють при під­вищених тем­пера­турах[20]. Широко засто­совується в областях з високими робочими тем­пературами, в тому числі в сис­темах кондиціо­нування повітря, холо­дильниках, деяких хар­чових кон­тейнерах[26]. Викорис­товується у вітражах та для ремонту радіаторів. В електро­ніці за­діяний при корпусу­ванні мікро­схем, при закріп­ленні їх зовнішніх виводів на керамічних під­кладках та при під'єднанні крис­талів. Може вис­тупати в якості низько­температурної заміни сплавів AuSn[13]. Утворює грубі ден­дрити що фор­муються з багатого оловом твер­дого роз­чину, між якими роз­сіяні вкраплен­ня інтерметаліда SbSn. За кімнатної тем­ператури має дуже високу ковкість. Роз­повзається шляхом в'язкого ковзання дислокацій, яке викликане трубко­вою дифузією. У по­рівнян­ні із сплавом Sn96,5Ag3,5 є більш стійким до роз­повзання. 95 5
Sn97Sb3 232/238[69] ні 97 3
Sn99Sb1 232/235[70] ні 99 1
Sn99Ag0,3Cu0,7 99 0,3 0,7
Sn96,2Ag2,5Cu0,8Sb0,5 217-225 217[22] Ag03A. Запатен­тований альянсом AIM[en]. 96,2 2,5 0,8 0,5
Sn88In8Ag3,5Bi0,5 197-208 Запатентований Matsushita/Panasonic. 88 3,5 0,5 8
Bi57Sn42Ag1 137/139 139/140[71] Додавання срібла покращує механічну міцність. Має гарний опір втомі від теплових наван­таженнь. Вже сфор­мувався історич­ний досвід його викорис­тання. Запатен­тований компанією Motorola. 42 1 57
Bi58Sn42 138[21][23] так Bi58. Низько­температурний евтектичний припій із високою міцністю але дуже крихкий[23][21]. Гарний опір втомі від теплових наван­таженнь[72]. Не­погана проти­дія дефор­маціям зсуву але є чут­ливість до швид­кості їх нарос­тання. При поєднанні із свинцево-олов'яним при­поєм може значно знизитися його темпе­ратура плав­лення що може призвести до руйну­вання з'єд­нання[34]. При литті трохи роз­ширюється, після чого може в по­дальшому в дуже малій мірі звузитися або роз­ширитися, що є не типовим для багатьох інших низько­тем­пературних сплавів які продов­жують змінювати свої розміри впродовж декіль­кох годин після затвер­діння[41]. Прий­нятний для галузі електро­ніки і вже сфор­мувався історич­ний досвід його викорис­тання. Свого часу активно засто­совувався при наскрізному[en] монтажу у виробництві блоків для мейнфреймів фірми IBM, там де були потрібні низькі темпе­ратури паяння. Може викорис­товуватися як покриття для мідних частинок з метою сприяння їх зв'язуванню під дією темпе­ратури і тиску з подальшим утворен­ням струмо­провідного металур­гічного з'єднання[65]. Також викорис­товується в термо­електричних пристроях. 42 58
Bi58Pb42 124/126[73] Pb 42 58
In80Pb15Ag5 142/149[22]
149/154[74]
Pb ні In80. Сумісний із золотом, забезпечує його міні­мальні втрати. Стійкий до втоми від теплових наван­таженнь. Може викорис­товуватися при ступін­частому паянні. 15 5 80
Pb60In40 195/225[22] Pb ні In40. Забез­печує малі втрати золота. Гарний опір втомі від теплових наван­таженнь. 60 40
Pb70In30 245/260[22] Pb ні In30. 70 30
Sn37,5Pb37,5In26 134/181[22] Pb ні In26. 37,5 37,5 26
Sn54Pb26In20 130/154[22] 140/152[75] Pb ні In20. 54 26 20
Pb81In19 270/280[22] 260/275[76] Pb ні In19. Забез­печує малі втрати золота. Гарний опір втомі від теплових наван­таженнь. 81 19
In52Sn48 118 так In52. Евтек­тичний сплав з чіткою точкою плав­лення. Під­ходить для задач низько­температур­ного паяння. Може засто­совуватися в ступін­частосу паянні. Гарне змочування скла, кварцу та багатьох видів кера­міки, що робить його при­датним для герме­тизації скляних з'єднань[65]. Гарна ковкість в умовах низь­ких темпе­ратур, може викорис­товуватися для ком­пенсації не­від­повід­ності коефіці­єнтів теплового роз­ширення з'єднуваних матеріалів. 48 52
Sn52In48 118/131[21] ні Дуже низька границя міцності. 52 48
Sn58In42 118/145[77] ні 58 42
Sn77,2In20Ag2,8 175/187[78] ні Без­свинцевий припій із механіч­ними влас­тивостями, подібними до сплавів Sn63Pb37, Sn62Pb36Ag2 та Sn60Pb40. Може вис­тупати в якості їх прийнятної заміни. Містить евтектичну олов'яно-індієву фазу, точка плав­лення якої 118 °C. Необхідно уникати викорис­товувати цей припій при темпе­ратурах вищих 100 °C. 77,2 2,8 20
In74Cd26 123[79] Cd так 74 26
In61,7Bi30,8Cd7,5 62[80] Cd так 30,8 61,7 7,5
Bi47,5Pb25,4Sn12,6Cd9,5In5 57/65[81] Pb,Cd ні 12,6 25,4 47,5 5 9,5
Bi48Pb25,4Sn12,8Cd9,6In4 61/65[82] Pb,Cd ні 12,8 25,4 48 9,6
Bi49Pb18Sn15In18 58/69[83] Pb ні 15 18 49 18
Bi49Pb18Sn12In21 58 Pb так Cerrolow 136. Трохи роз­ширюється при охолодженні, а через пару годин після цього трохи звужується. В якості припою викорис­товується у фізиці низьких температур[41]. 12 18 49 21
Bi50,5Pb27,8Sn12,4Cd9,3 70/73[84] Pb,Cd ні 12,4 27,8 50,5 9,3
Bi50Pb26,7Sn13,3Cd10 70 Pb,Cd так Cerrobend. Викорис­товується у фізиці низьких температур в якості припою[41]. 13,3 26,7 50 10
Bi44,7Pb22,6In19,1Cd5,3Sn8,3 47 Cd,Pb так Cerrolow 117. Викорис­товується у фізиці низьких температур в якості припою[41]. 8,3 22,6 44,7 19,1 5,3
In60Sn40 113/122[21] ні 40 60
In51Bi32,5Sn16,5 60,5 так Сплав Філда. 16,5 32,5 51
Bi49,5Pb27,3Sn13,1Cd10,1 70,9 Pb,Cd так Сплав Ліповіца. 13,1 27,3 49,5 10,1
Bi50Pb25Sn12,5Cd12,5 71 Pb,Cd так Сплав Вуда, в основному викорис­товується для лиття. 12,5 25 50 12,5
Bi50Pb31,2Sn18,8 97 Pb ні Сплав Ньютона. 18,8 31,2 50
Bi50Pb28Sn22 109 Pb ні Сплав Розе. Викорис­товувався для за­кріплен­ня литих еле­ментів огорож та баля­син на місцях свого при­значен­ня — у нішах кам'яних основ та на сходин­ках. При охолод­жен­ні не звужується. 22 28 50
Cd95Ag5 338/393[85] Cd ні KappTec. Припій загального при­значен­ня, здатний з'єднувати усі спаювані метали крім алюмінію. Високо­температурний припій з високою міцністю. Засто­совується там де є необхідність у сплавах з темпе­ратурами плав­лення вищими ніж у інших м'яких припоїв, але міц­ність твердих срібних припоїв, з огляду на їх ціну, є непотрібною[85]. 5 95
Cd82,5Zn17,5 265[86] Cd так Сплав середніх темпе­ратур що забезпечує міцні та стійкі до дії корозії з'єднання для більшості металів[86]. Також придатний до паяння алюмінію та литих під тис­ком цинкових спла­вів[27]. Викорис­товується у кріо­генній фізиці для під'єд­нання провід­ників під на­пругою до металевих зраз­ків, оскільки при темпе­ратурах рід­кого гелію він не стає над­провідним[41]. 17,5 82,5
Cd70Zn30 265/300[86] Cd ні Сплав середніх температур що забез­печує міцні та стійкі до дії корозії з'єднання для більшості металів. Особ­ливо гарно працює на з'єд­наннях алю­мінію з алю­мінієм та алю­мінію з міддю, забез­печуючи від­мінну стій­кість до корозії та високу міц­ність в умовах сильних вібрацій та наван­тажень. Може викорис­товуватися в електро­ніці та електро­техніці[86]. 30 70
Cd60Zn40 265/316[86] Cd ні Сплав середніх температур що забез­печує міцні та стійкі до дії корозії з'єднання для більшості металів. Особливо гарно працює на з'єднаннях алюмінію з алюмінієм та алюмінію з міддю, забез­печуючи відмінну стійкість до корозії та високу міцність в умовах сильних вібрацій та навантажень. Може викорис­товуватися в електроніці та електро­техніці[86]. 40 60
Cd78Zn17Ag5 249/316[87] Cd ні KappTecZ. Високо­температурний, дуже міцний припій, який може засто­совуватись на більшості металів, але найкраще працює на алюмінію, міді та неіржавіючій сталі. Витривалий в умовах сильних вібрацій та навантажень. Завдяки гарній здатності до розтягнення може викорис­товуватися для поєднання різнорідних металів. В повністю роз­плавненому стані (температура вище ліквідуса) є дуже рідким і здатен глибоко проникати у найтонші щілини з'єднаннь[87]. 5 17 78
Sn40Zn27Cd33 176/260[88] Cd ні KappRad[88]. Спеціально роз­роблений для з'єднання та ремонту алюмінієвих та алюмінієво-мідних радіаторів та тепло­обмінних апаратів. Знижена темпе­ратура плавлення полегшує тонкі ремонтні роботи[88]. 40 27 33
Zn90Cd10 265/399 Cd ні Для паяння алюмінію. Добре змочування[60]. 90 10
Zn60Cd40 265/335 Cd ні Для паяння алюмінію. Дуже добре змочування[60]. 60 40
Cd70Sn30 140/160[22] Cd ні Cd70, термо-вільний припій. На міді створює з'єднання з малою тепловою ЕРС, не утворює паразитних термопар. Викорис­товується у фізиці низьких температур[41]. 29,56 70,44
Pb42Sn40Cd18 145[89] Cd,Pb Низька температура плавлення дозволяє ремонтувати предмети з п'ютеру та цинку, включаючи литі іграшкові моделі[en]. 40 42 18
Sn51,2Pb30,6Cd18,2 145[90] Pb,Cd так Припій загального приз­начення. Добре протидіє повзучості. Неприй­нятний для паяння золота. 51,2 30,6 18,2
Sn50Pb32Cd18 145[22] Cd,Pb так Cd18. 50 32 18
Sn50Pb30Cd18Cu2 142/145[20] Pb,Cd ні ПОСК 50-18. При­зна­чений для паяння деталей, чутливих до пере­гріву, металі­зованої кераміки, для ступін­частого паяння кон­ден­саторів[20]. Наяв­ність в сплаві кадмію покращує його коро­зійну стій­кість. 50 30 2 18
Pb80Cd18Sn2  ? Pb,Cd  ? ПОСК 2-18. При­зна­чений для лудіння та паяння металі­зованих та кера­мічних деталей[20]. 2 80 18
Zn70Sn30 199/376 ні Для паяння алюмінію. Чудове змочування[47]. Гарна міцність. 30 70
Zn60Sn40 199/341 ні Для паяння алюмінію. Добре змочування[60]. 40 60
Zn95Sn5 382 так? Для паяння алюмінію. Чудове змочування[47]. 5 95
Sn90Au10 217[91] так 90 10
Au80Sn20 280 так Au80. Висока міцність і тепло­провідність, високі анти­корозійні якості, високий поверх­невий натяг, низька повзучість. Гарна ковкість та змочувальна здат­ність, кут змо­чуван­ня є нульовим. Прий­нятний до ступін­частого паяння. Най­перший без­флюсовий сплав, не потребує флюсу. Викорис­товувався для під'єднання крис­талів та металевих кришок до кор­пусів напівпровідникових при­строїв, наприклад коварових кришок до керамічних корпусів. Коефіцієнт теплового роз­ширення спів­падає із багатьма пошире­ними матері­алами. Через свій нульовий кут змо­чуван­ня потребує зовнішнього тиску для забез­печення суцільного з'єднання без порожнин. Альтер­нативний сплав для паяння золочених повер­хонь, плакованих як чистим золотом так і золотими сплавами. По мірі роз­чинення з поверхні при її паянні частини золота, припій­ний сплав пере­ходить у не евтек­тичний стан (при підвищенні кон­центрації золота на 1% тем­пература плав­лення зростає на 30 °C), через що наступне від­паювання потребу­ватиме вищої тем­ператури[92]. Утворює суміш двох крих­ких інтер­металічних фаз — AuSn та Au5Sn[93]. Крих­кий. Потріб­ний рівень змо­чуван­ня зазвичай дося­гається шляхом засто­сування на обох частинах з'єднання нікельованих повер­хонь із шаром золота на них. Все­бічно пере­вірений на придат­ність до нав­колишніх умов, від­повідних вій­ськовим вимогам. Добрі довго­термінові електричні харак­теристики, існує позитивний історич­ний досвід викорис­тання[39]. Низький тиск, насиченої пари що робить його прий­нятним до роботи в умовах вакууму. В основ­ному викорис­товується в задачах де потрібна тем­пература плав­лення перевищує 150°C[94]. 20 80
Au98Si2 370/800[22] ні Au98. Не евтек­тичний сплав що засто­совується для під'єднання кремнієвих крис­талів. При паянні поверхню кристалу потрібно очищувати ультразвуком, через що евтек­тична кон­центрація кремнію (3,1%) у припої до­сягається після його роз­плавлення. 98 Si2
Au96,8Si3,2 370[22] 363[95] так Au97[92]. Евтек­тичний припій, твердий, розвиток трішин повільний[57]. На відміну від сплаву AuSn, цей, при паянні ядер мікро­схем утворює меніск, оскільки реагує з поверх­нею крис­талу. В середині має ком­позитну струк­туру із суб­мікрон­них крем­нієвих плас­тинок у м'якій золотій матриці. 96,8 Si3,2
Au87,5Ge12,5 361 356[22] так Au88. Викорис­товується для під'єднання крис­талів деяких мікро­схем[21]. Має високу температуру плав­лення, яка для мікро­схем може бути шкід­ливою, що обмежує мож­ливість здійснення повторних пере­паюваннь[39]. 87,5 Ge12,5
Au82In18 451/485[22] ні Au82. Високо­температурний припій, надзвичайно твердий, дуже жорсткий. 18 82
In100 157 чистий In99. Чистий індій, викорис­товується для під'єднання крис­талів деяких мікро­схем. Здат­ний змочувати багато поверхонь, в тому числі кварц, скло та багато видів кераміки, утворює зв'язок з алюмінієм. Під наван­таженням отримує постійні дефор­мації. При низьких темпе­ратурах не стає крих­ким і має гарні влас­тивості, тому викорис­товується в якості припоя у кріо­генній фізиці.[96]. Може викорис­товуватися для паяння тонких металевих плівок або скла за допо­могою ультразвукового паяльника[41]. Є більш прий­нятним засобом для паяння золота, оскільки в індії золото роз­чиняється у 17 разів по­вільніше ніж в олов'яних припоях. Здатний витри­мувати кон­центрації золота до 20% без значного під­вищення крих­кості. 99,99
Zn64Cu36 800/825[97] ні ПМЦ36. Твердий слюсарний припій для паяння латуні яка містить до 68% міді. Високі анти­корозійні якості. В процесі нагріву від­бувається вигорання та окис­нення цинку з утворенням випа­ровувань, що є шкід­ливим для здоров'я і погіршує міц­ність з'єднання. Через низькі механічні влас­тивості, широкого засто­сування в промис­ловості не знайшов. Не стійкий до віб­рацій та ударних наван­тажень але електричний опір дуже малий[98]. Крихкий[97][98]. Зазвичай викорис­товується для з'єднання не відповідальних деталей. 36 64
Zn52Cu48 850/865[97] ні ПМЦ48. Твердий слюсарний припій для паяння мідних сплавів із вмістом міді вище 68%[97]. Високі анти­корозійні якості. В процесі нагріву від­бувається вигорання та окис­нення цинку з утворенням випаровувань, що є шкід­ливим для здоров'я і погіршує міц­ність з'єднання. Через низькі механічні влас­тивості, широкого засто­сування в промис­ловості не знайшов. Крихкий і не стійкий до вібрацій та ударних наван­тажень але електрич­ний опір дуже малий[98]. Зазвичай викорис­товується для з'єднання не від­повідальних деталей. 48 52
Cu54Zn46 876/880[97] ні ПМЦ54. Твердий слю­сарний припій для паяння міді, томпака, бронзи, сталі[97]. Високі анти­корозійні влас­тивості, електричний опір дуже малий. В процесі нагріву від­бувається вигорання та окис­нення цинку з утво­ренням випаровувань, що є шкід­ливим для здоров'я і погіршує міц­ність з'єднання. Через низькі механічні влас­тивості, широкого засто­сування в промис­ловості не знайшов, але є поширеним у ремонті авто­мобільних зап­частин, оскільки забез­печує відносно міцні з'єднання[98]. 54 46
Ag72Cu28 779[33] так ПСр 72. Срібний твердий припій загального при­зна­чення для лудіння та паяння міді, мідних та мідно-нікелевих сплавів, нікелю, ковару, нейзиль­беру, латуней та бронз. Також може викорис­товуватися для спаювання міді з нікельованим вольфрамом, залізо-нікелевого сплаву з посріб­леними стальними деталями і для паяння та лудіння ювелірних виробів[33]. 72 28
Ag50Cu50 779/860[33] ні ПСр 50. Срібний твердий припій загаль­ного при­зна­чення для лудіння та паяння міді, мідних та мідно-нікеле­вих сплавів, нікелю, ковару, нейзиль­беру, латуней та бронз. Також може викорис­товуватися для спаювання титану та тита­нових сплавів з неіржа­віючою сталлю[33]. 50 50
Cu53Zn37Ag10 822/850[33] ні ПСр 10. Срібний твердий припій загального при­зна­чення для лудіння та паяння міді, мідних та мідно-нікеле­вих сплавів, нікелю, ковару, нейзиль­беру, латуней та бронз[33]. 10 53 37
Ag45Cd24Zn16Cu15 615[33] так ПСрМЦКд 45-15-16-24. Срібний твердий припій загаль­ного при­зна­чення для паяння та лудіння кольо­рових металів та сталей[33]. 45 15 16 24
Pb97Ag3 304/315[33] ні ПСр 3. Срібний припій загаль­ного при­зна­чення для паяння міді і нікелю із скло­емаллю та кера­мікою[33]. 97 3
Sn90Ag10 221/280[33] ні ПСрО 10-90. Срібний припій загального при­зна­чення для лудіння та паяння міді, нікелю, мідних та мідно-нікеле­вих сплавів з посрібленою керамікою, а також для паяння посріб­лених деталей[33]. 90 10

Примітки до таблиці[ред.ред. код]

Межі температурного діапазону між солідусом та ліквідусом (кордони «кашоподібного» стану) позначені як солідус/ліквідус[21].

У олов'яно-свинцевих (Sn-Pb) сплавах границя міцності із збільшенням концентрації олова зростає. Індієво-свинцеві сплави з високою концентрацією індію маєють дуже низьку границю міцності[21].

При паянні напівпровідникових матеріалів, наприклад під час під'єднання кремнієвого, германієвого або арсенід-галієвого ядра мікросхеми, важливо, щоби припій не містив домішок, здатних легувати напівпровідник у неправильному, протилежному напрямку. Наприклад, під час паяння напівпровідників n-типу припій може бути збагачений сурмою, а при паянні напівпровідників p-типу — індієм. Також можуть використовуватися чисте олово і чисте золото[47].

Різноманітні легкоплавкі сплави можуть використовуватися в якості припоїв з дуже низькими температурами плавлення, в тому числі сплав Філда, сплав Ліповіца, сплав Вуда, сплав Розе.

Додаткові властивості припоїв[ред.ред. код]

Теплопровідність типових припоїв може бути в діапазоні від 32 to 94 Вт/(м·K), а густина від 9,25 to 15,00 гр/см3[99][15].

Матеріал Теплопровідність
[Вт/(м•K)]
Температура плавлення
[°C]
Питомий опір
10—8•[Ω•м] при 20 °C
Sn63Pb37 (евтектичний) 50,9 183 14,6[15]
Sn77,2Ag2,8In20 53,5 175 — 186 17[15]
Sn96,2Ag2,5Cu0,8Sb0,5 57,26 215 — 217 12,1[15]
Pb95Sn5 63 310 19[15]
Cu36Zn64 (ПМЦ36) 800 — 825 10,3 ?[97]
Ag72Cu28 (ПСр 72, евтектичний) 779 2,1[33]
Свинець (Pb) 35,3 327,3 22
Олово (Станум, Sn) 66,8 231,9 10,9
Алюміній (Al) 237 660,1 2,82
Мідь (Cu) 401 1083 1,68
Цинк (Zn) 116 420 5,9
FR-4[en] 1,7 скловання при 140 °C

Затвердіння[ред.ред. код]

Поведінка при затвердінні залежить від композиції сплаву. Чисті метали твердіють за чітко визначеної температури, утворюючі кристали однієї фази. Евтектичні сплави також твердіють при фіксованій температурі, всі їх компоненти одночасно осаджуються в процесі так званого парного зростання. У не евтектичних композиціях при їх охолодженні спочатку починає осаджуватися не евтектична фаза: у вигляді дендритів, якщо це метал, або у вигляді великих кристалів, якщо це інтерметалічні сполуки. Така суміш твердих часточок у розплавленій евтектиці часто характеризується як кашоподібний стан. Навіть порівняно малі долі твердих часточок можуть значно знизити плинність рідини в якій вони знаходяться[56].

Температура повного затвердіння сплаву називається солідусом, а температура повного розплавлення усіх його компонентів є ліквідусом.

Кашоподібний стан сплаву є корисним в тих випадках, коли для виконання з'єднання потрібен певний рівень пластичності припою, що дає можливість заповнювати прогалини більшого розміру та дозволяє «розмазувати» припій по з'єднанню (наприклад, при спаюванні труб). При виконанні ручних паяльних робіт в галузі електроніки, подібні властивості припою є шкідливими, оскільки зовнішній вигляд такого припою не дозволяє оцінити степень його охолодження та визначити момент повного затвердіння. Передчасне зміщення з'єднання викликає зміни у його внутрішній структурі що призводить до порушення механічної цілісності.

Ролі компонентів припійних сплавів[ред.ред. код]

Кожний використанний в сплаві елемент по різному впливає на загальний набір властивостей припою.

  • Сурма (стибій) додається для збільшення міцності не зменшуючи при цьому змочувальності. Протидіє виникненню олов'яної чуми. Застосовувати на цинку, кадмію або гальванізованих металах не можна, оскільки утворюване з'єднання є крихким[27].
  • Бісмут значно зменшує температуру плавлення та покрашує змочувальність. В присутності достатньої кількості олова та свинцю він утворює кристали Sn16Pb32Bi52 що мають температуру плавлення лише 95 °C, які дифундують вздовж границь часточок припою та в результаті можуть викликати порушення паяних з'єднаннь при порівняно низьких температурах. Якщо потужну радіодеталь, раніше залуджену свинцевим припоєм, припаяти з використанням сплаву що містить бісмут, то в подальшому, при роботі на великих потужностях, вона може відпаятися. Крім того, такі з'єднання є схильними до розтріскування. Сплави, частка бісмуту в яких перевищує 47%, розширюються при охолодженні, що може бути використаним для корегування механічних навантажень, викликаних неспівпадінням об'ємів теплового розширення. Бісмут затримує формування олов'яних віскерів. Відносно дорогий та важкодоступний компонент.
  • Мідь знижує температуру плавлення, покращує опір втомі матеріалу при його циклічному нагріванні та покращує змочувальні якості розплавленого припою. Також знижує швидкість розчинювання міді на контактах плати та виводах деталей при їх взаємодії з рідким припоєм. Утворює інтерметалічні сполуки. Може прискорювати ріст олов'яних віскерів. Перенасичений (близько на 1%) розчин міді в олові може використовуватися для уповільнення розчинювання тонких металічних плівок на контактах мікросхем в корпусах типу BGA, такий, наприклад, як Sn94Ag3Cu3[100].
  • Нікель може додаватися до припійного сплаву для утворення перенасиченого розчину з метою уповільнення розчинювання тонких металічних плівок[100].
  • Індій знижує температуру плавлення та покращує ковкість. В присутності свинцю утворює потрійну сполуку, з якою відбувається зміна фаз при 114 °C. Має дуже високу вартість (в декілька разів більшу ніж у срібла) та є важкодоступним. Легко окиснюється, що створює проблеми при ремонтах та переробках, особливо у випадках коли флюс, що видаляє оксиди, не можна застосовувати, наприклад при під'єднанні арсенід-галієвого (GaAs) ядра мікросхеми. Індієві сплави застосовуються в кріогенних галузях, а також для паяння золота, оскільки золото менше розчиняється в індії ніж в олові. Індієм також можна паяти багато неметалів (скло, слюду, оксид алюмінію, оксид магнію, оксид титану (IV), оксид цирконію, фарфор, цеглу, бетон та мармур). За підвищених температур індій легко дифундує крізь метали, крім того він схильний до дифузії у напівпровідники чим може викликати небажане легування матеріалів. Насичена пара має низький тиск, що робить індій прийнятним до застосування у вакуумній техніці. Із золотом він утворює крихкі інтерметаліди, через що припої із високим вмістом індію при використанні на товстих шарах золота є ненадійними. Такі припої схильні до корозії, особливо в присутності іонів хлоридів[101].
  • Свинець є недорогим матеріалом та має прийнятні властивості. Змочувальні якості є дещо гіршими ніж у олова. При своїй токсичності, наприкінці циклу використання обладнання, може потрапляти в навколишнє середовище. Затримує формування олов'яних віскерів та протидіє олов'яній чумі. Знижує розчинність міді та інших металів в олові.
  • Срібло забезпечує механічну міцність, але має гіршу ковкість ніж свинець. За відсутності свинцю воно покращує опір сплаву явищам втоми матеріалу при циклічному нагріванні та охолодженні. При використанні олов'яно-срібних (SnAg) припоїв разом з пристроями для розрівнювання припою гарячим повітрям[en] де кінцівки вкриті олов'яно-свинцевим (SnPb) сплавом, утворюється фаза SnPb36Ag2 з температурою плавлення 179 °C, яка зміщується до ділянки зтику плати з припоєм, твердіє там в останню чергу та відокремлюється від плати[16]. Додавання срібла до олова значно зменшує розчинність срібних покриттів у олов'яній фазі сплаву. В евтектичних олов'яно-срібних сплавах (3,5% срібла), воно має тенденцію до утворення пластиночок з Ag3Sn, які у разі свого виникнення біля ділянок з високими механічними напругами, можуть служити як початкові точки для подальшого розвитку тріщин. Для уповільнення цих явищ, срібна складова сплаву має бути нижчою за 3%[100].
  • Олово (станум) є дуже поширенишим базовим компонентом припійних сплавів. Має гарну міцність та змочувальну здатність. Само по собі олово є схильним до олов'яної чуми та появи віскерів, легко розчиняє золото, срібло та в певній мірі багато інших металів, зокрема мідь. Особливо ця проблема є актуальною для припоїв із високим вмістом олова, які до того ж мають підвищену температуру плавлення.
  • Цинк — дешевий компонент, який дозволяє знизити температуру плавлення. У повітрі він легко піддається корозії та окисненню, через що припої із вмістом цинку є непридатними до окремих застосуваннь (наприклад, для паяння хвилею[en]), а припійні пасти, в яких він присутній, мають менший термін зберігання ніж безцинкові. При контакті з міддю може утворювати крихкі шари інтерметалідів Cu-Zn. Легкість окиснення цинку заважає гарному змочуванню поверхонь, паяння потребує спеціального флюсу.
  • Германій впливає на формування оксидів у безсвинцевих припоях на олов'яній основі. При його концентраціях нижчих за 0,002% формування оксидів прискорюється. Для протидії окисненню оптимальна частка германію становить 0,005%[102].

Домішки у припоях[ред.ред. код]

При паянні хвилею[en] домішки потрапляють в резервуар з припоєм, як правило, шляхом розчинення металів що знаходяться на спаюваних деталях. При цьому розчинення компонентів самого паяльного обладнання є малоймовірним, оскільки зазвичай в них використовуються нерозчинні в припої матеріали[103]. Домішки суттєво погіршують властивості припоїв, через що в умовах виробництва необхідним є своєчасне очищення відпрацьованого припою або його заміна на свіжий[104].

  • Алюміній — має низьку розчинність, спричиняє загущення та застій припою і робить його шорстким та тьмяним завдяки утворенню оксидів. Додавання в припої сурми створює інтерметаліди Al-Sb, які відокремлюються у вигляді твердого шлаку.
  • Сурма — навмисно додається в припої, оскільки при концентраціях до 0,3% вона покращує їх змочувальну здатність. У випадку більших концентрацій змочування поступово погіршується.
  • Миш'як — утворює тонкі інтерметаліди які при концентраціях миш'яку більше 0,02% починають погано впливати на механічні якості. Спостерігається погіршення змочування поверхонь (в тому числі латунних)[104].
  • Кадмій — спричиняє загущення та застій припою, утворює оксиди, затьмянює поверхню.
  • Мідь — найпоширеніший забрудник, утворює голковидні інтерметаліди, спричиняє загущення припоїв, робить припійні сплави шорсткими та знижує їх змочувальну здатність.
  • Золото — легко розчиняється, утворює крихкі інтерметаліди, у концентраціях вище 0,5% спричиняє загущення та застоювання припою і погіршує його змочувальну здатність. Знижує температуру плавлення олов'яних припоїв. Припої з високою концентрацією олова можуть увібрати в себе більше золота без підвищеня своєї крихкості[53].
  • Залізо — утворює інтерметаліди, спричиняє шорсткість поверхні. Швидкість його розчинення є дуже низькою, але за температур вищих 427 °C у свинцево-олов'яних припоях воно розчиняється досить легко[11].
  • Нікель — спричиняє шорсткість, у олов'яно свинцевих сплавах його розчинність дуже низька.
  • Паладій — при концентраціях вище 0,002% призводить до утворення твердого шлаку[104].
  • Фосфор — утворює олов'яні та свинцеві фосфіди, спричиняє шорсткість та заважає змочуванню. Форсфор присутній у нікелевих термомеханічних покриттях.
  • Срібло — часто додається в припій навмисно, але у високих концентраціях воно утворює інтерметаліди які спричиняють шорсткість і пористість поверхні припою та появу на ній горбиків.
  • Сірка — утворює свинцеві та олов'яні сульфіди, заважає змочуванню. При концентраціях вище 0,001% поверхня з'єднання стає пористою[104].
  • Бісмут — при вмісті 2—3% поганого в пливу на якості припою не спостерігається, але при вищих концентраціях поверхня з'єднання стає тьмяною[104].
  • Цинк — у розплавленому припої спричиняє появу надлишкових кількостей твердого шлаку, швидко окиснюється на поверхнях затвердівших з'єднань. Оксид цинку не розчиняється у флюсах що погіршує ремонтопридатність таких з'єднань. При паянні латуні можуть знадобитися бар'єрні шари з міді та нікелю для протидії мігруванню нікелю на поверхню.

Інтерметаліди у припоях[ред.ред. код]

В процесі взаємодії розплавленого припою із поверхнями, які з'єднуються, відбуваються реакції між металами. При подальшому охолодженні та затвердінні шва утворюються інтерметалічні сполуки [103].

Інтерметаліди утворюють розрізнені фази, зазвичай у вигляді окремих включень у цілісній, ковкій структурі твердого розчину, але можуть формувати і саму структуру розчину, із зануреними в неї окремими металевими включеннями. Також можливе утворення кристалічної речовини із різних інтерметалічних сполук. Інтерметаліди часто є твердими та крихкими. Дрібно розповсюджені у ковкому середовищі інтерметаліди роблять результуючий сплав твердим, тоді як більш грубі структури дають м'якіший сплав. Між металом та припоєм у зоні їх контакту часто утворюється цілий ряд інтерметалідів із зростаючою пропорцією металу, наприклад може утворитися така структура: Cu-Cu3Sn-Cu6Sn5-Sn.

Між припоєм та спаяним за його допомогою матеріалом можуть формуватися цілі шари інтерметалідів, які здатні погіршувати механічні властивості з'єднання та знижувати його надійність, збільшувати крихкість та електричний опір, підсилювати електроміграцію та утворення порожнин. Шар олов'яно-золотих (Sn-Au) інтерметалідів є причиною низької механічної надійності паяних оловом з'єднань із золоченими поверхнями, на тих ділянках, де золоте покриття не повністю розчинилося в припої.

Золото та паладій легко розчиняються у припоях. Мідь та нікель мають тенденцію до утворення шарів інтерметалідів навіть за нормальних умов паяння. Інтерметаліди утворює також і індій.

Індієво-золоті (In-Au) інтерметаліди є крихкими та займають у 4 рази більший об'єм ніж початкове золото. Монтажні провідники[en], що застосовуються при збиранні мікросхем є особливо чутливими до впливу індію. Таке збільшення інтерметаліда у поєднанні із подальшим циклічним нагріванням може призвести до виведення з ладу монтажних провідників[105].

Поширеним є використання міді із нікелевими та золотими покриттями. Тонкий шар золота полегшує здійснення якісного паяння нікелю, оскільки золото захищає нікель від окиснення. Але при цьому шар золота повинен бути достатьо тонким щоб він встиг суцільно та швидко розчинитися і тим самим дозволити рідкому припою вступити в контакт з чистим нікелем[13].

Шари олов'яно-свинцевого припою на мідних провідниках можуть утворювати шари мідно-олов'яних (Cu-Sn) інтерметалідів, після чого припійний сплав локально втрачає частину олова і в результаті утворюється шар збагачений свинцем. Мідно-олов'яні інтерметаліди в подальшому можуть бути уражені окисненням що погіршить здатність провідників до паяння[106].

При утворенні паяного з'єднання відбуваються два основних процеси:

  • взаємодія між субстратом (поверхнею) і розплавленим припоєм;
  • формування при охолодженні твердих інтерметалічних сполук.

Основний метал розчиняється у розплавленому припої в кількості, що залежить від його розчинності в даному припої. Активний компонент припою взаємодіє із базовим металом зі швидкістю що залежить від розчинності активних компонентів у базовому металі. Реакції при затвердінні є більш складними, оскільки формування інтерметалідів може бути уповільнене шляхом зміни композиції базового металу чи припійного сплаву, або через використання відповідного бар'єрного шару[en] з метою уповільнення дифузії металів[107].

Олово Свинець Індій
Мідь Cu4Sn, Cu6Sn5, Cu3Sn, Cu3Sn8 Cu3In, Cu9In4
Нікель Ni3Sn, Ni3Sn2, Ni3Sn4 NiSn3 Ni3In, NiIn Ni2In3, Ni3In7
Залізо FeSn, FeSn2
Індій In3Sn, InSn4 In3Pb -
Сурма SbSn
Бісмут BiPb3
Срібло Ag6Sn, Ag3Sn Ag3In, AgIn2
Золото Au5Sn, AuSn AuSn2, AuSn4 Au2Pb, AuPb2 AuIn, AuIn2
Паладій Pd3Sn, Pd2Sn, Pd3Sn2, PdSn, PdSn2, PdSn4 Pd3In, Pd2In, PdIn Pd2In3
Платина Pt3Sn, Pt2Sn, PtSn, Pt2Sn3, PtSn2, PtSn4 Pt3Pb, PtPb PtPb4 Pt2In3, PtIn2, Pt3In7
  • Cu6Sn5 — поширений на місцях зтику припою і міді, формується переважно при наявності надлишкової кількості олова; в присутності нікелю може утворюватися сполука (Cu,Ni)6Sn5.
  • Cu3Sn — поширений на місцях зтику припою і міді, формується переважно при наявності надлишкової кількості міді, більш температурно стійкий ніж Cu6Sn5, часто присутній при високо­температур­ному паянні.
  • Ni3Sn4 — поширений на місцях зтику припою і нікелю.
  • FeSn2 — утворюється дуже повільно.
  • Ag3Sn — при концентраціях срібла в олові вищих за 3%, утворює пластинки, які можуть служити початковими зонами для розвитку тріщин.
  • AuSn4 — β-фаза — крихкий, утворюється за надлишку олова. Шкідливий для властивостей припоїв з олов'яною основою на золочених поверхнях.
  • AuIn2 — утворюється на кордоні між золотом та індієво-свинцевим припоєм, діє як бар'єр що перешкоджає подальшому розчиненню золота.
  • Au5Al2 — золото-алюмінієвий інтерметалід, відомий як «біла чума». Має низьку електропровідність, може порушити роботу електричних кіл.
  • AuAl2 — золото-алюмінієвий інтерметалід із найбільшою з усіх температурою плавлення (1060 °C), відомий як «фіолетова чума». Крихка сполука яскраво-фіолетового кольору. Його формування супроводжується зменшенням в об'ємі початкового матеріалу, що може призвести до утворення в ньому порожнин.
  • Au2Al — золото-алюмінієвий інтерметалід, на який перетворюється AuAl2 за температур нижчих ніж 624 °C. Сполука рудого або коричневого кольору з низькою електропровідністю.

Склоприпій[ред.ред. код]

Склоприпої використовуються для з'єднання скла із склом, металами, напівпровідниками, керамікою, слюдою та іншими матеріалами в процесі так званого скляного паяння[en]. Скляний припій повинен розтектися та змочити з'єднувані поверхні при температурі що є значно меншою ніж температура плавлення або пошкодження спаюваних матеріалів та навколишніх компонентів (наприклад, шарів металізації на мікросхемах або керамічних основах). Типова температура розтікання та змочування такого припою знаходиться між 450 та 550 °C.

Різновиди склоприпоїв та їхні властивості[ред.ред. код]

Використовується два типи скляного припою:

Скловидний припій в процесі топлення зберігає свою аморфну структуру, може бути багаторазово переплавлений і залишається відносно прозорим. Розсклянуючі припої в процесі затвердіння проходять крізь часткову кристалізацію, утворюючі склокерамічні сполуки із скляних та кристалічних фаз. Розсклянуючі припої, як правило, створюють механічно міцніші з'єднання, але при цьому вони є більш чутливими до змін температури і забезпечують з'єднанням меншу герметичність. Завдяки своїй полікристалічній структурі такі припої зазвичай є напівпрозорими або взагалі не прозорими[108]. Розсклянуючі припої часто є «термореактивними», оскільки їх температура плавлення після рекристалізації стає значно вищою. Ця властивість дозволяє спаювати деталі за нижчої температури ніж та, що їх очікує при наступному прожаренні, і тим самим дає змогу уникнути повторного плавлення з'єднаннь. У багатьох розсклянуючих припоях концентрація оксиду цинку досягає 25%. У виробництві кінескопів використовуються розсклянуючі припої засновані на речовині PbO-B2O3-ZnO.

Найпоширенішими є композиції на основі боратів свинцю (свинцеве борне скло або боросилікатне скло). Для підвищення хімічної стабільності можуть додаватися невеликі кількості оксиду цинку або оксиду алюмінію. З метою впливу на величину теплового розширення композицію може бути доповнено оксидом цинку, триоксидом бісмуту та оксидом міді, які на відміну від оксидів лужних металів, здатні знижувати температуру розм'якшення не збільшуючи при цьому теплового розширення. У нових композиціях припоїв було знижено температуру їх використання з 450 до 390 °C шляхом зменшення концентрації оксиду свинцю (II) нижче 70% разом із підвищенням вмісту оксиду цинку та додаванням діоксиду титану, триоксиду бісмуту і деяких інших компонентів. Значне теплове розширення таких видів скла можна знизити додаванням керамічного наповнювача. Були розроблені і безсвинцеві припійні різновиди скла з температурами паяння 450 °C.

Також можуть використовуватися фосфатні види скла. Нині вже створено їх різновиди з низькою температурою плавлення. Прикладом такої композиції є суміш з оксиду фосфору (V), оксиду свинцю (II) та оксиду цинку з додаванням літієвих та деяких інших оксидів[109].

Для галузі електроніки розроблено спеціальні види скла з дуже низькими температурами плавлення, які є рідкими при 200–400 °C. Вони можуть складатися із сполук на основі двох або трьох інгридієнтів, таких як талій, миш'як та сірка[110]. Цинково-боросилікатні види скла також можуть використовуватися для пасивації електроніки. Коефіцієнт їх теплового розширення повинен бути таким самим як і у кремнію (або іншого напівпровідника що викорстовується). Крім того, таке скло не повинно містити домішок лужних металів, оскільки вони з часом мігруватимуть у напівпровідник чим спричинять несправності[111].

Можуть бути підготовлені і електропровідні скляні припої.

У місці шва, зв'язок скла або кераміки із скляним припоєм може відбуватися за рахунок ковалентного зв'язку, а найчастіше — сили Ван дер Ваальса[112]. При правильному паянні місце такого спаю є герметичним, тому скляне спаювання часто використовується у вакуумній техніці. Скляний припій може виступати в ролі герметика, прикладом цього є те, що покриття із скляної емалі на залізі знижує проникність до нього кисню в 10 разів[113].

Використання склоприпою[ред.ред. код]

Скляні припої доступні у вигляді порошків з розміром зерна менше 60 мікрометрів. Для зручності нанесення на деталі, такий порошок можна заздалегідь перетворити на пасту, змішавши його із водою, спиртом або із розчиненою нітроцелюлозою чи будь-якою іншою в'яжучою речовиною. Це дозволить закріпити на заданих поверхнях потрібні кількості припою перед початком його розтоплення[114]. Треба брати до уваги, що в'яжуча речовина повинна повністю вигоріти до того моменту як почне топитися припій, що вимагає правильного підбору режиму обпалення. В умовах виробництва, припійне скло може подаватися на місце з'єднання у вже розтопленому вигляді. В таких випадках часто використовується свинцеве скло із вмістом оксиду свинцю (II) що може досягати 70-85%, завдяки його низькій в'язкості у рідкому стані.

Скляні припої часто використовуються для виконання з'єднаннь скла із металом (наприклад, при виробництві ламп розжарення, герконів, а колись і електровакуумних ламп), а також склокераміки з металом (більш нова розробка). Паяння склоприпоєм можна здійснювати за значно нижчих температур ніж при прямому з'єднанні скляних деталей. Для процесу паяння не потрібне відкрите полум'я, а достатньою виявляється лише термостатована піч. З цих причин скляні припої є дуже корисними при виробництві мініатюрних електронних ламп або в задачах під'єднання слюдяних віконець до електронних ламп або спеціальних інструментів (наприклад до трубок Гейгера — Мюллера. При цьому коефіцієнт теплового розширення склоприпою повинен співпадати з аналогічними коефіцієнтами з'єднуваних матеріалів і часто його обране значення є проміжним і компромісним. При пошуку компромісу треба брати до уваги, що для з'єднаннь прийнятнішими є стискаючі навантаження, а розтягуючих навантажень бажано уникати. Співпадіння величин розширення не є важливим там де на малих ділянках використовуються тонкі шари матеріалів (наприклад у випадку обпалюваних чорнил), або там де з'єднання буде в подальшому піддаватися постійному стисканню (наприклад з боку зовнішньої сталевої оболонки), що певною мірою скасує дію сил розтягнення, викликаних неспівпадінням величин теплового розширення[110].

Скляні припої часто застосовуються при формуванні корпусів електронних компонентів (зазвичай мікросхем, наприклад у керамічних DIP-корпусах). Водяні газовиділення із склоприпою, що виникали в процесі упакування, спричиняли свого часу високий відсоток виходів з ладу ранніх мікросхем, виготовленних у керамічних DIP-корпусах. В подальшому, отримати доступ до ядра такої мікросхеми з метою проведення експертизи її несправності або для виконання зворотної розробки може бути проблематичним. Видалення з корпусів керамічних кришок, припаяних склоприпоєм, найкраще можна здійснити шляхом їх зсуву, або якщо такий метод є занадто ризикованим, кришку можна просто зішлифувати[115].

Важливою галуззю застосування склоприпоїв є виробництво кінескопів та плазмових панелей де він використовується для з'єднання їх окремих частин.

Скляний припій може використовуватися в якості шару-посередника, тобто проміжного шару між матеріалами (керамікою, склом), коефіцієнти теплового розширення у яких є настільки відміними, що це не дозволяє їх з'єднувати безпосередньо за допомогою дифузійного зварювання[116]. Такі методи зокрема застосовуються у виробництві склопакетів при спаюванні скляних панелей[117].

Преформування припою[ред.ред. код]

В окремих випадках, припій може виготовлятися із заздалегідь заданою формою у відповідності до геометрії конкретних з'єднань. Така підготовка форми називається преформуванням припою[118], а отримані припійні заготовки — преформами, або за радянською термінологією — закладними деталями[119]. Основною технологією преформування є штампування, а найпоширенішими формами виступають трикутники, прямокутники, шайби, диски. Преформи можуть містити в собі і флюс, у потрібних для виконання з'єднання кількостях. Розміщення флюсу може бути внутрішнім, в середині преформи, або його може бути нанесено на її поверхню[120].

Застосування преформ дає змогу досягти високої точності дозування припою та флюсу і дозволяє отримувати спаї із значним ступенем однорідності. В результаті якість отримуваних з'єднань стає стабільною, що полегшує її контроль. Крім того, операції закладання преформ і паяння з'єднань стає легко автоматизувати, що в умовах масового виробництва призводить до помітної економії у порівнянні із ручним паянням. Але з іншого боку, пайка з використанням преформ може бути застосована не усюди, і крім того вона потребує початкового закріплення спаюваних деталей в певному положенні. Додатковим ускладненням є те, що використання преформ пов'язане з необхідністю попереднього спеціального проектування як елементів з'єднаннь так і самих преформ[119]. Внаслідок подібних обмежень, в масовому виробництві електроніки більшої популярності набули інші підходи до організації процесу паяння. У сучасному автоматизованому монтажі електронних плат в якості універсального паяльного матеріалу виступають спеціальні припійно-флюсові суміші у вигляді паяльних паст. Основними методами дозування та розподілення паяльної пасти на платі є трафаретний друк та автоматичне нанесення за допомогою диспенсера.

Див. також[ред.ред. код]

Посилання[ред.ред. код]

  1. «Припій» (українська). Академічний тлумачний словник української мови (1970–1980). Архів оригіналу за 2013-07-12. Процитовано 2013-07-08. 
  2. а б в г д е Медведев А.М. (2007). Сборка и монтаж электронных устройств (російська). Москва: Техносфера. с. 97–110. ISBN 978-5-94836-131-4. 
  3. Петрунін І.Є. (2003). Справочник по пайке [Довідник з паяння] (російською). Москва: Машиностроение. с. 342–344. ISBN 5-217-03167-0. 
  4. Оберг, Френк; Джонс, Франклін Д.; Хортон, Холбрук Л. (1988). У Ріфель (ред.), Генрі Х. Технічний довідник (англійська) (вид. 23). Industrial Press Inc. с. 1203. ISBN 0-8311-1200-X. 
  5. а б ГОСТ 19248-90. Припої. Класифікація та позначення. (російська). Москва: Видавництво стандартів. 1992. с. 1. 
  6. а б ГОСТ 19248-90. Припої. Класифікація та позначення. (російська). Москва: Видавництво стандартів. 1992. с. 2. 
  7. Віноградов Н.В. (1970). Виробництво електричних машин (російська). Москва: Энергія. с. 247–248. 
  8. Джозеф Р. Девіс (2001). Сплави: розуміння основ. ASM International. с. 538. ISBN 0-87170-744-6. 
  9. А. С. Тан (1989). Свинцеве фінішування у напівпровідникових пристроях: паяння (англійська). World Scientific. с. 45. ISBN 9971-5-0679-3. 
  10. Довготермінові наслідки впливу малих доз свинцю у дитинстві. Доповідь про результати одинадцятирічних спостережень. // The New England Journal of Medicine, 322 (1990) (2) С. 83–8. — DOI:10.1056/NEJM199001113220203. — PMID:2294437.
  11. а б в г д е ж и к Говард Г. Манко (2001). Припої та паяння: матеріали, розробка, виробництво та аналіз надійності з'єднань (англійська). McGraw-Hill Professional. с. 164. ISBN 0-07-134417-9. 
  12. а б Медхав Датта, Тетсуя Осака, Йоахім Вальтер Шульце (2005). Корпуси в мікроелектроніці (англійська). CRC Press. с. 196. ISBN 0-415-31190-X. 
  13. а б в г д Карл Дж. Путтлитз, Кейтлін А. Сталтер (2004). Довідник з безсвинцевої технології збирання мікроелектроніки (англійська). CRC Press. с. 541. ISBN 0-8247-4870-0. 
  14. Кузьмін, Валерій (2001). Матеріали для паяння друкованих вузлів при виробництві сучасної РЕА. Електронні компоненти (російська) 6. с. 5. 
  15. а б в г д е «База даних властивостей припоїв з акцентом на нові безсвинцеві припої (англ.)» (англійська). metallurgy.nist.gov. 2012-07-10. Архів оригіналу за 2013-07-19. Процитовано 2013-07-08. 
  16. а б в г д е Ганесян та Пехт с. 110
  17. Казанський, Сергій (2002). «Останній політ Pico Bird. Стаття про проблеми вінчестерів Fujitsu MPG» (журнал UPGRADE). #46(84) (російська). Архів оригіналу за 2013-07-19. Процитовано 2013-07-14. 
  18. а б «Гальваніт» (англійська). Архів оригіналу за 2013-07-12. Процитовано 2012-10-23. 
  19. а б в «Капп Еко-Беббіт» (англійська). Архів оригіналу за 2013-07-12. Процитовано 2013-04-04. 
  20. а б в г д е ж и к л м н п р с т у ф х ц ш щ ю ГОСТ 21930-76. Припої олов'яно-свинцеві в чушках. Технічні умови. (російська). Москва: Видавництво стандартів. 1989. 
  21. а б в г д е ж и к л м н п р с т у ф х ц ш щ ю я аа аб ав аг ад ае аж Чарльз А. Харпер (2003). Довідник по електронним матеріалам та процесам (англійська). McGraw-Hill Professional. с. 5–8. ISBN 0-07-140214-4. 
  22. а б в г д е ж и к л м н п р с т у ф х ц ш щ ю я аа аб ав аг ад ае аж аи ак ал ам ан ап ар ас Інформація про сплави. SmartTec. (англ.)
  23. а б в г д е ж и к л м н п р с т у ф х Рей П. Прасад (1997). Технологія поверхневого монтажу: принципи та практика (англійська). Springer. с. 385. ISBN 0-412-12921-3. 
  24. а б в г д е ж и к л м н Діаграма вибору припійних сплавів. (PDF). Узято 2010-07-06.
  25. «Глава 4. Обробка сигналів від сенсорів» (англійська). Архів оригіналу за 2013-07-12. Процитовано 2013-07-08. 
  26. а б в г д е ж и Мадара Огот, Гул Окудан-Кремер (2004). Інженерне проектування: практичне керівництво (англійська). Trafford Publishing. с. 445. ISBN 1-4120-3850-2. 
  27. а б в г д е ж и Каушиш (2008). Виробничий процесс (англійська). PHI Learning Pvt. Ltd. с. 378. ISBN 81-203-3352-7. 
  28. а б в г «Капп GalvRepair» (англійська). Kapp Alloy & Wire, Inc. Архів оригіналу за 2013-07-12. Процитовано 2012-10-23. 
  29. 3439-00-577-7594 Припій, олов'яний сплав. Tpub.com. Узято 2010-07-06.
  30. а б в г д е Якості припоїв (PDF). Multicore (англ.). Узято 2010-07-06
  31. а б в г Pajky_vkladanylist_Cze_ang_2010.indd. (чеська) (PDF). Узято 2010-07-06.
  32. Balver Zinn Припій Sn63PbP
  33. а б в г д е ж и к л м н п р с т ГОСТ 19738-74. Припої срібні. Марки. (російська). Москва: Видавництво стандартів. 1986. с. 2–6. 
  34. а б в г д Джон Х. Лау (1991). Надійність паяних з'єднань: теорія та застосування (англійська). Springer. с. 178. ISBN 0-442-00260-2. 
  35. Indium Corp. Свинцево-олов'яно-срібний припійний сплав — Indalloy 228 (англ.)
  36. Indium Corp. Індієво-срібний припійний сплав — Indalloy 290 (англ.)
  37. Indium Corp. Індієво-срібний припійний сплав — Indalloy 3 (англ.)
  38. Indium Corp. Індієво-свинцевий припійний сплав — Indalloy 204 (англ.)
  39. а б в г Меррілл Л. Мінгес (1989). Довідник з електронних матеріалів: Корпусування (англійська). ASM International. с. 758. ISBN 0-87170-285-1. 
  40. Індієво-олов'яний припійний сплав — Indalloy 1 (англ.)
  41. а б в г д е ж и к Гай Кендалл Уайт; Філіп Дж. Місон (2002). Експериментальні техніки у фізиці низьких температур (англійська). Clarendon. с. 207–. ISBN 978-0-19-851428-2. Процитовано 14 травня 2011. 
  42. Індієвий припійний сплав — Indalloy 13 (англ.)
  43. Свинцево-індієвий припійний сплав — Indalloy 10 Pb-In (англ.)
  44. Олов'яно-свинцево-індієвий припійний сплав — Indalloy 9 (англ.)
  45. 94.5Pb-5.5Ag Свинцево-срібний припій, ASTM Class 5.5S; UNS L50180 (англ.)
  46. Припійний сплав — Indalloy 175 Lead (англ.)
  47. а б в г д Симпозіум по припоям (англійська). ASTM International. 1957. с. 114. 
  48. Balver Zinn Припій SN97C (SnAg3.0Cu0.5) (англ.)
  49. Balver Zinn Припій SN96C (SnAg3,8Cu0,7) (англ.)
  50. Безсвинцевий припійний сплав — Indalloy 252 95.5Sn/3.9Ag/0.6Cu (англ.)
  51. Безсвинцевий припійний сплав — Indalloy 246 95.5Sn/4.0Ag/0.5Cu (англ.)
  52. «KappFree». Kapp Alloy & Wire, Inc. Архів оригіналу за 2013-07-16. Процитовано 2012-10-25. 
  53. а б Вибір припоя для корпусування пристроїв фотоніки
  54. а б в г д е «KappZapp». Kapp Alloy & Wire, Inc. Архів оригіналу за 2013-07-16. Процитовано 2012-10-25. 
  55. «KappZapp7». SolderDirect.com. Архів оригіналу за 2013-07-16. Процитовано 2012-10-25. 
  56. а б Плинність модифікованого нікелем олов'яно-мідного евтектичного безсвинцевого припою
  57. а б Ганесян та Пехт с. 404
  58. Balver Zinn Припій SCA (SnCu0.7Ag0.3) (англ.)
  59. Balver Zinn Припій Sn97Cu3 (англ.)
  60. а б в г д Говард Х. Манко (8 лютого 2001). Припої та паяння: матеріали, розробка, виробництво та аналіз надійності з'єднань (англійська). McGraw-Hill Professional. с. 396–. ISBN 978-0-07-134417-3. Процитовано 17 квітня 2011. 
  61. а б в г д е ж и к л «KappAloy». Kapp Alloy & Wire, Inc. Архів оригіналу за 2013-07-16. Процитовано 2012-10-23. 
  62. а б Петрунін І.Є. (2003). Справочник по пайке [Довідник з паяння] (російською). Москва: Машиностроение. с. 88. ISBN 5-217-03167-0. 
  63. Безсвинцевий припійний сплав — Indalloy 249 91.8Sn/3.4Ag/4.8Bi (англ.)
  64. Композиція та фізичні властивості сплавів. Csudh.edu (2007-08-18). Узято 2010-07-06.
  65. а б в г Карл Дж. Путтлитз, Кейтлін А. Сталтер (2004). Довідник з безсвинцевої технології збирання мікроелектроніки (англійська). CRC Press. ISBN 0-8247-4870-0. 
  66. Олов'яний припійний сплав — Indalloy 226 (англ.)
  67. Припійний сплав — Indalloy 231 Sn-Zn-In-Bi (англ.)
  68. Безсвинцевий припійний сплав — Indalloy 254 86.9Sn/10.0In/3.1Ag (англ.)
  69. Безсвинцевий припійний сплав — Indalloy 131 97Sn/3Sb (англ.)
  70. Безсвинцевий припійний сплав — Indalloy 129 99Sn/1Sb (англ.)
  71. Безсвинцевий припійний сплав — Indalloy 282 57Bi/42Sn/1Ag (англ.)
  72. Бісмутово-олов'яний припійний сплав — Indalloy 281 (англ.)
  73. Бісмутово-свинцевий припійний сплав — Indalloy 67 (англ.)
  74. Індієво-свинцево-срібний припійний сплав — Indalloy 2 (англ.)
  75. Олов'яний припійний сплав — Indalloy 532 (англ.)
  76. Свинцево-індієвий припійний сплав — Indalloy 150 (англ.)
  77. Індієво-олов'яний припійний сплав — Indalloy 87 (англ.)
  78. Олов'яно-індієво-срібний припійний сплав — Indalloy 227 (англ.)
  79. Індієвий припійний сплав — Indalloy 253 (англ.)
  80. Індієвий припійний сплав — Indalloy 18 (англ.)
  81. Бісмутовий припійний сплав — Indalloy 140 (англ.)
  82. Indalloy 147 Bismuth Solder Alloy (англ.)
  83. Бісмутовий припійний сплав — Indalloy 21 (англ.)
  84. Бісмутовий припійний сплав — Indalloy 22 (англ.)
  85. а б «KappTec». Kapp Alloy & Wire, Inc. Архів оригіналу за 2013-07-16. Процитовано 2012-10-23. 
  86. а б в г д е «Kapp Cad/Zinc». Kapp Alloy & Wire, Inc. Архів оригіналу за 2013-07-16. Процитовано 2012-10-23. 
  87. а б «KappTecZ». Kapp Alloy & Wire, Inc. Архів оригіналу за 2013-07-16. Процитовано 2012-10-25. 
  88. а б в «KappRad». Kapp Alloy & Wire, Inc. Архів оригіналу за 2013-07-16. Процитовано 2012-10-25. 
  89. М'які припої. www.cupalloys.co.uk (2009-01-20). Узято 2010-07-06.
  90. Олов'яно-свинцево-кадмієвий припійний сплав — Indalloy 181 (англ.)
  91. Олов'яно-золотий припійний сплав — Indalloy 238 (англ.)
  92. а б Золото-олов'яний — унікальний евтек­тичний припійний сплав (англ.)
  93. «Chip Scale Review Magazine» (англійська). Chipscalereview.com. 2004-04-20. Архів оригіналу за 2013-07-16. Процитовано 2010-03-31. 
  94. Золото-олов'яна припійна паста — Indalloy 182 (англ.)
  95. Золотий припійний сплав — Indalloy 184 (англ.)
  96. Т.К. Колліер Пошук найкращого вибору за свої гроші // Advanced Packaging, 17 (травень-червень 2008) (4).
  97. а б в г д е ж ГОСТ 23137-78. Припої мідно-цинкові. Марки. (російська). Москва: Видавництво стандартів. 1988. с. 2. 
  98. а б в г Велика енциклопедія нафти і газу. Мідно-цинковий припій (російська). 
  99. Теплові властивості металів, теплопровідність, теплове розширення, теплоємність (таблиця англ.)
  100. а б в Кінг-Нінг-Ту — Технологія паяниз з'єднань — Матеріали, властивості та надійність (Springer 2007)
  101. І. Р. Уолкер (31 березня 2011). Надійність у наукових дослідженнях: Покращення достовірності вимірюваннь, обчисленнь, обладнання та програмного забезпечення (англійська). Видавництво Кембріджського університету. с. 160–. ISBN 978-0-521-85770-3. Процитовано 14 травня 2011. 
  102. Balver Zinn Desoxy RSN
  103. а б Майкл Пехт (1993). Пайка та обладнання для неї (англійська). Wiley-IEEE. с. 18. ISBN 0-471-59167-X. 
  104. а б в г д Медведев А.М. (2007). Сборка и монтаж электронных устройств (російська). Москва: Техносфера. с. 102–104. ISBN 978-5-94836-131-4. 
  105. http://nepp.nasa.gov/wirebond/literatures/na-gsfc-2004-01.pdf Консультація GSFC NASA: Покриття золотих з'єднуючих провідників індієм, призводить до появи крихких індієво-золотих сполук і створює ненадійний стан який може завершитися розірванням з'єднання.
  106. Дженні С. Хвонг (1996). Сучасна технологія паяння для конкурентноздатного виробництва електроніки (англійська). McGraw-Hill Professional. с. 397. ISBN 0-07-031749-6. 
  107. Д. Р. Фрір, Стів Барчетт, Гарольд С. Морган, Джон Х. Лау (1994). Механіка взаємодії припійного сплаву (англійська). Springer. с. 51. ISBN 0-442-01505-4. 
  108. Меррілл Л. Мінгес (1989). Довідник з електронних матеріалів: Корпусування (англійська). ASM International. с. 239. ISBN 0-87170-285-1. 
  109. Дагмар Халсенберг, Альф Харніш, Александр Бісмарк (2008). Мікроструктурування скла (англійська). Springer. ISBN 3-540-26245-8. 
  110. а б Вальтер Генріх Коль (1995). Довідник з матеріалів та технологій у вакуумних пристроях (англійська). Springer. с. 51. ISBN 978-1-56396-387-2. 
  111. Браян Кедді (2001). Експертна оцінка скла та фарби: аналіз та інтерпретація (англійська). CRC Press. с. 40. ISBN 0-7484-0579-8. 
  112. Роберт В. Месслер (2004). З'єднання матеріалів та структур: від прагматичності до готової технології (англійська). Butterworth-Heinemann. с. 389. ISBN 0-7506-7757-0. 
  113. Александр Рот (1994). Методи вакуумної герметизації (англійська). Springer. с. 273. ISBN 1563962594. 
  114. Хейнз Г. Пфайндер (1996). Путівник по склу (англійська). Springer. с. 30. ISBN 0-412-62060-X. 
  115. Фрідріх Бек (1998). Аналіз несправностей інтегральних мікросхем: керівництво по методам підготовки (англійська). John Wiley and Sons. с. 8. ISBN 0-471-97401-3. 
  116. Норберт Кокманн (2006). Розробка мікро процесів: фундаментальні поняття, пристрої, виготовлення та сфери застосування (англійська). Wiley-VCH. с. 374. ISBN 3-527-31246-3. 
  117. Ширлі Морріс (2007). Декорування інтер'єрів – Повний курс (англійська). Global Media. с. 96. ISBN 81-89940-65-1. 
  118. Преформи припою
  119. а б Говард Г. Манко (1968). Пайка та припої. Матеріали, конструкції, технологія та методи розрахунку (російська). Москва: Машиностроение. с. 307–317. 
  120. «Преформи» (англійська). Arraysolders. Архів оригіналу за 2013-07-12. Процитовано 2011-03-15. 

Бібліографія[ред.ред. код]

Зовнішні посилання та джерела[ред.ред. код]