Припой ПСрОСИн3-56: оловянно-свинцово-серебряный сплав с индием для низкотемпературной пайки
Припой ПСрОСИн3-56 — легкоплавкий оловянно-свинцовый припой, легированный серебром и индием. Марка расшифровывается как: П — припой, Ср — серебро, ОС — олово-свинец, Ин — индий, 3 — массовая доля серебра около 3 %, 56 — доля олова около 56 %. Индий вводится для снижения температуры плавления и повышения стойкости к термоциклированию; серебро препятствует растворению серебряных покрытий и снижает склонность к образованию интерметаллидов.
Состав и физико-механические свойства
Сплав относится к системе Sn–Pb–Ag–In с температурой солидуса около 178 C и ликвидуса около 195 C. Узкий интервал кристаллизации обеспечивает быстрое затвердевание шва и минимальную пористость при пайке в конвейерных печах. Плотность — 8,9–9,2 г/см, удельное электрическое сопротивление — 0,13–0,15 мкОмм, теплопроводность — около 50 Вт/(мК).
| Параметр | Значение | Единица | Метод контроля | Условия |
|---|---|---|---|---|
| Температура солидуса | 178 | C | ДСК | нагрев 10 C/мин |
| Температура ликвидуса | 195 | C | ДСК | нагрев 10 C/мин |
| Плотность | 9,0 | г/см | ГОСТ 20018 | 20 C |
| Предел прочности шва | 48–55 | МПа | ГОСТ 28868 | растяжение |
| Удельное сопротивление | 0,14 | мкОмм | четырёхзондовый | 20 C |
| Теплопроводность | 50 | Вт/(мК) | лазерная вспышка | 25 C |
Области применения
Припой ПСрОСИн3-56 применяется в тех случаях, когда требуется сочетание низкой температуры пайки и повышенной надёжности соединения:
- Монтаж печатных плат с серебряными и палладиевыми покрытиями контактных площадок, включая гибридные интегральные схемы.
- Пайка выводов кварцевых резонаторов, пьезоэлектрических фильтров и датчиков, чувствительных к перегреву.
- Сборка вакуумных камер и криогенных систем, где рабочие температуры опускаются до –60 C.
- Изготовление токоведущих шин в силовой электронике с ограничением температуры нагрева до 200 C.
- Ремонт и монтаж приборов в авиационном приборостроении, включая бортовые системы навигации.
- Пайка волноводных трактов и СВЧ-модулей, где важна стабильность контактного сопротивления.
Технологические особенности пайки
Рабочая температура паяльника или зоны оплавления — 210–230 C. Флюсы: канифольные (ФКСп), галогенсодержащие (Ф3), а также водосмываемые составы на основе органических кислот. Индий, входящий в состав, снижает поверхностное натяжение расплава, что улучшает растекание по медным и серебряным поверхностям без активации. При пайке в печи рекомендуется профиль с выдержкой 30–60 с при 200 C для гомогенизации шва.
Совместимость с покрытиями: хорошо паяется по Cu, Ag, Au, Pd, Ni. Не рекомендуется для алюминия и его сплавов без предварительного никелирования. При длительном контакте с медью возможно образование интерметаллидов CuSn, что требует ограничения рабочей температуры эксплуатации до 150 C.
Формы поставки и стандарты
- Прутки диаметром 3–8 мм по ГОСТ 21931.
- Проволока диаметром 0,5–3,0 мм с флюсовым сердечником.
- Лента и фольга толщиной 0,1–0,5 мм для прецизионной пайки.
- Порошок для паяльных паст с размером частиц 20–45 мкм.
- Трубчатый припой с канифольным флюсом по ГОСТ 21930.
Вопросы и ответы
Чем отличается ПСрОСИн3-56 от ПОС-61?
ПСрОСИн3-56 содержит серебро и индий, что снижает температуру ликвидуса до 195 C и повышает стойкость к термоциклированию. ПОС-61 плавится при 190 C, но уступает по прочности шва и стойкости к растворению серебряных покрытий.
Можно ли паять ПСрОСИн3-56 без флюса?
Нет. Без флюса оксидные плёнки на меди и серебре не удаляются, растекание нарушается. Применяют канифольные, галогенсодержащие или водосмываемые флюсы, совместимые с низкотемпературной пайкой.
Какая максимальная рабочая температура соединения?
Длительная эксплуатация рекомендуется до 150 C. Кратковременный нагрев до 170 C допустим без потери механических свойств. Выше 178 C начинается оплавление шва.
Применяется ли припой в вакуумных системах?
Да. Низкое давление паров компонентов и узкий интервал кристаллизации позволяют использовать его в вакуумных камерах и криогенных контурах при температурах до –60 C.
