Перейти к содержанию

Эвтектический припой Sn63Pb37

Оловянно-свинцовый припой 63/37 десятилетиями был стандартом электроники: он плавится и застывает сразу, при одной температуре, и паяется легче бессвинцовых сплавов.

Обновлено Редакция GAW

Эвтектический припой Sn63Pb37 (63Sn/37Pb, «63/37») — сплав из 63 % олова и 37 % свинца эвтектического состава: он плавится и застывает при одной температуре 183 °C, без промежуточного пастообразного состояния. До перехода на RoHS это был основной припой электроники, и он до сих пор применяется там, где свинец разрешён.

Профиль оплавления

TI в записке AN-1187 приводит типичный профиль для эвтектической пасты:

ПараметрЗначение
Ликвидус183 °C
Время выше ликвидуса45–75 с
Пик, типично210–225 °C
Пик, максимум240 °C
Нагрев0,8–1,2 °C/с прямым профилем или с площадкой 145–160 °C
Охлаждение1–3 °C/с, не быстрее 6 °C/с

Johanson для керамических конденсаторов отмечает, что распространённые припои SMT плавятся при 179–188 °C, а пика около 225 °C в большинстве случаев достаточно; более горячие профили 240–260 °C керамика переносит кратко, но лучше их избегать. Подробнее о стадиях нагрева — в статье о профиле оплавления.

Сравнение с бессвинцовым

Бессвинцовый припой SAC305 не эвтектический: он плавится в узком интервале около 217–220 °C (TI в профилях берёт ликвидус 217 °C), на 34 °C и более выше, и требует пика 235–240 °C, максимум 260 °C. Более низкая температура пайки бережнее к компонентам и плате, а условия смачивания задают покрытия, сплав и флюс. В обоих случаях нужен флюс — в пасте или в сердечнике проволоки.

Важно для безопасности

Свинец токсичен. При работе с припоем 63/37 не едят и не пьют на рабочем месте, после пайки моют руки, обрезки и шлак собирают отдельно, а дым флюса отводят вытяжкой. Для серийных изделий, на которые распространяются ограничения RoHS, свинцовые припои допустимы только в разрешённых исключениях.

Частые вопросы

Почему эвтектический припой паяется легче?

Эвтектический сплав переходит из твёрдого состояния в жидкое при одной температуре — у 63Sn/37Pb это 183 °C, — без пастообразного промежутка. Соединение застывает сразу, и его меньше шансов сдвинуть в момент кристаллизации. К тому же температура плавления на 34 °C ниже, чем 217 °C, которые TI принимает за ликвидус SAC305 (217 °C).

Какой профиль печи нужен для пасты 63/37?

TI для корпусов LLP даёт типичный профиль: время выше 183 °C 45–75 с, пик 210–225 °C, но не выше 240 °C, охлаждение не быстрее 6 °C/с. Окончательно профиль берут у производителя пасты.

Можно ли сейчас использовать свинцовый припой?

Для изделий, на которые распространяется RoHS, — только в разрешённых исключениях. Для ремонта, макетов и личных проектов его используют, но соблюдают гигиену: свинец токсичен, после пайки моют руки, не едят на рабочем месте и отводят дым вытяжкой.

Источники

  1. Texas Instruments. AN-1187 Leadless Leadframe Package (LLP), SNOA401R (September 2000, revised May 2013) — рис. 22: типичный профиль для эвтектической пасты 63Sn/37Pb: прямой профиль 0,8–1,2 °C/с до пика или с площадкой 145–160 °C 30–120 с при нагреве 1,5–2,0 °C/с; время выше ликвидуса (183 °C) 45–75 с; пик 210–225 °C, максимум 240 °C; охлаждение 1–3 °C/с, максимум 6 °C/с; ремонт: нагрев до ликвидуса эвтектики горячим газом
  2. Texas Instruments. QFN and SON PCB Attachment, SLUA271C (June 2002, revised December 2023) — для QFN и SON обычно применяют безотмывочную пасту SN63/Pb37 или SAC; профиль Pb и Pb-free (рис. 5-2)
  3. Johanson Technology. Soldering Application Note for Ceramic Chip Components, 36S00160 — типичные припои для SMT плавятся при 179–188 °C; минимальный пик оплавления 205–210 °C, максимум около 225 °C достаточен в большинстве случаев; пики 240–260 °C керамика выдерживает кратко, но их лучше избегать

Нашли ошибку?