Pájka

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 3. prosince 2021; kontroly vyžadují 2 úpravy .

Pájka je materiál [1] používaný při pájení ke spojování obrobků a mající bod tání nižší než spojované kovy. Používají se slitiny na bázi cínu , olova , kadmia , mědi , niklu , stříbra a dalších.

Existují nekovové pájky [2] .

Životnost pájeného spoje závisí na správné technologii pájení a podmínkách prostředí v provozu.

Popis

Pájky se vyrábějí ve formě granulí, tyčí, drátů, prášku, fólií, past a zapuštěných dílů.

Pájení se provádí buď za účelem vytvoření mechanicky pevného (někdy vzduchotěsného) spoje, nebo za účelem získání elektrického kontaktu s nízkým přechodovým odporem. Při pájení spojů se pájka zahřeje nad svou teplotu tání. Protože má pájka bod tání nižší než bod tání spojovaného kovu (nebo kovů), ze kterého jsou spojované díly vyrobeny, taví, zatímco kov dílů zůstává pevný. Na rozhraní mezi roztavenou pájkou a pevným kovem probíhají různé fyzikální a chemické procesy. Pájka navlhčí kov, rozprostře se po něm a vyplní mezery mezi spojovanými díly. Složky pájky v tomto případě difundují do základního kovu, základní kov se v pájce rozpustí, v důsledku čehož se vytvoří mezivrstva, která po ztuhnutí spojí díly do jediného celku.

Pájka se vybírá s ohledem na fyzikálně-chemické vlastnosti spojovaných kovů (například podle bodu tání ), požadovanou mechanickou pevnost pájky, její odolnost proti korozi a cenu. Při pájení částí pod proudem je nutné vzít v úvahu měrnou vodivost pájky.

Tekutost nízkoteplotních pájek umožňuje pájet výrobky složitého tvaru.

Klasifikace pájky

Druh pájek	Teplota tání T pl. , °C	Pevnost v tahu , MPa	Slitiny
Měkký	Až 300	16-100	cín-olovo, cín-olovo-kadmium, cín-zinek, antimon, bez olova (Sn+Cu+Ag+Bi+atd.)
Pevný	Přes 300	100-500	měď-zinek, měď-nikl, měď-fosfor, stříbro

Pájky se obvykle dělí do dvou skupin:

měkký;
tvrdý.

Mezi měkké pájky patří pájky s bodem tání do 300 °C, tvrdé pájky - nad 300 °C. Kromě toho se pájky výrazně liší v mechanické pevnosti. Měkké pájky mají pevnost v tahu 16-100 MPa a tvrdé pájky - 100-500 MPa.

Měkké pájky se taví a obvykle pájí páječkou nebo v termální lázni. Pájení hořákem je obtížné, měkké pájky nesnášejí přehřátí v důsledku odpařování nízkovroucích složek z pájky a porušení složení, což je nepřijatelné. Tvrdé pájky se obvykle pájejí plynovým hořákem. Páječka se nepáje, není možné zajistit dostatečný přenos tepla z hrotu a hrot se rychle rozpouští v roztavené tvrdé pájce.

Mezi měkké pájky patří slitiny cínu a olova (POS) s obsahem cínu 10 (POS-10) až 90 % (POS-90), zbytek tvoří olovo. Elektrická vodivost těchto pájek je 9-15% elektrické vodivosti čisté mědi . Tavení těchto pájek začíná při teplotě 183 °C (bod tání eutektika systému cín-olovo) a končí při následujících teplotách tání likvidu :

POS-15 - 280 °C.

POS-25 - 260 °C.

POS-33 - 247 °C.

POS-40 - 238 °C [3]

POS-61 - 183 °C [3]

POS-90 - 220 °C [3]

Pájky POS-61 a POS-63 se taví při konstantní teplotě 183 ° C, protože jejich složení se prakticky shoduje se složením eutektika cínu a olova sestávajícího z 61,9 % hmotnosti cínu s bodem tání 183,3 ° C.

Kromě těchto kompozic se jako měkké pájky používají také:

antimonové pájky (POSSu) používané pro pájení pozinkovaných a zinkových výrobků a zvýšené požadavky na pevnost pájeného spoje,
cín-olovo-kadmium (POSK) pro pájení dílů citlivých na přehřátí a pájení vodičů ke kondenzátorům a piezokeramice,
cín-zinek (OT) pro pájení hliníku,
bezolovnaté pájky obsahující spolu s cínem měď, stříbro, vizmut a další kovy.

Tvrdé pájky

Nejběžnější tvrdé pájky jsou měď-zinek (PMC) a stříbro (PSr) s různými přísadami:

Třída pájky	Sloučenina	Teplota tání, °С	Hustota, g/ cm3
Měděno-zinkové PMT-36	36 % Cu; 64 % Zn	825-950	7.7
Měděno-zinkové PMT-54	54 % Cu; 46 % Zn	860-970	8.3
Stříbrná PSr-15	15 % Ag; zbytek je Cu a Zn	635-810	8.3
Stříbrná PSr-45	45 % Ag; zbytek je Cu a Zn	665-725	9.1
Měď-titan PMT-45	49-52 % Cu; 1–3 % Fe; 0,7–0,1 % Si; 45–49,3 % Ti	955	6.02

Teploty tavení pájek jakosti PSr a PMC:

PSr-10 - 830 °C.
PSr-12 - 785 ° С.
PSr-25 - 765 ° С.
PSr-45 - 720 ° С.
PSr-65 - 740 °C.
PSr-70 - 780 °C.
PMC-36 - 825 ° С.
PMC-42 - 833 ° С.
PMC-51 - 870 ° С

Hojně používané jsou pájky na bázi mědi a fosforu . Mezi měděno-fosforové pájky patří slitiny mědi, cínu s přísadami fosforu. Takové pájky se používají pro pájení mědi, slitin mědi, stříbra, litiny, tvrdých slitin.

Teploty tavení pájek měď-fosfor:

P81 - 660 °C
P14 - 680 °C
MF7 - 820 °C
P47 - 810 °C

Stříbrné pájky

Stříbrné pájky mají bod tání 183 až 1133 °C a jsou slitinami stříbra, olova a cínu; stříbro-olovo; stříbro-měď; stříbro-měď-zinek; stříbro-měď-zinek-kadmium; atd.

Stříbrné pájky mají poměrně širokou škálu aplikací:

cínování a pájení mědi, slitin mědi a niklu, niklu, kovaru, nikl-stříbra, mosazi a bronzu;
pájení slitin železa a niklu s postříbřenými ocelovými díly;
pájení oceli s mědí, niklem, mědí a slitinami mědi a niklu;
pájení mědi s poniklovaným wolframem ;
pájení titanu a titanových slitin s nerezovou ocelí;
pájení mědi a slitin mědi se žáruvzdornými slitinami a nerezovými oceli;
pájení mědi a mosazi kovarem, niklem, nerezavějící ocelí a žáruvzdornými slitinami, pájení olovnatých bronzů ;
pájení a pocínování mědi, niklu, mědi a slitin mědi a niklu s postříbřenou keramikou , pájení postříbřených dílů;
pájení mědi a niklu se smaltem a keramikou;
pájení a cínování šperků ;
pájení mědi s bronzem, mědi s mědí, bronzu s bronzem;
pájení mědi, slitin mědi a ocelí na čerstvě nanesený měděný pozinkovaný povlak o tloušťce nejméně 10 mikronů;
pájení a pocínování neželezných kovů a ocelí;
pájení a pocínování stříbrných dílů.

Bezolovnaté pájky

V souvislosti se zvýšenou pozorností společnosti k otázkám životního prostředí se nyní při výběru pájek vážněji zohledňuje toxicita jejích složek. V elektrotechnice a elektrotechnice (zejména v domácnostech) se stále častěji používají bezolovnaté pájky .

Vyhýbání se pájkám obsahujícím olovo je také způsobeno negativním vlivem olova na pevnost spojení s pozlacenými kontakty. [čtyři]

Pájecí pasty

Vývoj automatizované technologie pro výrobu desek elektronických obvodů vedl ke vzniku nového typu pájky: tzv. pájecích past , vhodných pro konvenční i obrazovkové pájení prvků elektronických obvodů. Pájecí pasty jsou dispergovanou směsí, ve které jsou dispergovanou fází mikro- a nanočástice pájky, někdy pevné složky tavidla, a kapalné složky tavidla a těkavá organická rozpouštědla jsou disperzním médiem .

Ostatní

Speciální typy kovových slitin nesouvisející s vlastními pájkami se používají v elektrovakuové technice pro elektrické průchodky zatavené do skla a pracující při relativně nízkých teplotách, kdy zde není vyžadováno použití žáruvzdorných, ale poměrně drahých kovů ( wolfram , molybden , platina ). Pro tyto materiály je zvláště důležitý teplotní koeficient lineární roztažnosti ( ) , který, aby bylo dosaženo vakuově těsného těsnění, musí co nejvíce odpovídat sklu. Například Kovar (slitina 29NK), používaný pro výrobu elektrických vodičů přes skleněné baňky různých plynem plněných a vakuových elektronických zařízení a osvětlovacích lamp, má přibližné složení: Ni - 29%, Co - 18%, Fe - zbytek; jeho měrný odpor je asi 0,49 μOhm m a asi 4 ... 5 10 -6 K -1 . ${\displaystyle \alpha _{l))$ ${\displaystyle \alpha _{l))$ ${\displaystyle \alpha _{l))$

Viz také

Poznámky

↑ GOST 17325-79
↑ Pájka pro pájení keramiky (RU 1759817) . Získáno 27. 5. 2016. Archivováno z originálu 28. 7. 2016. (neurčitý)
↑ 1 2 3 GOST 21930-76
↑ Viktor Zenin, Alexander Rjaguzov, Vladimir Bojko, Vjačeslav Galcev, Jurij Fomenko - „Pájky a povlaky pro bezolovnaté pájení mikroelektronických produktů“ . Staženo 17. dubna 2018. Archivováno z originálu 18. dubna 2018. (neurčitý)

Literatura

Pájky // Zbožní slovník / I. A. Pugačev (šéfredaktor). - M . : Státní nakladatelství odborné literatury, 1959. - T. VII. - Stb. 379-381.

Odkazy

Guljajev A.P. metalurgie. M.: Hutnictví, 1986. 544 s.