ГОСТ 21930-76 — Области применения различных припоев

МАРКИ

1.1. В зависимости от химического состава оловянно-свинцовые припои изготавливаются следующих марок:

бессурьмянистые — ПОС 90, ПОС 63, ПОС б1, ПОС 40, ПОС 30, ПОС 10, ПОС 61М, ПОСК 50-18, ПОСК 2-18; малосурьмянистые — ПОССу 61-0,5, ПОССу 50—0,5, ПОССу 40—0,5, ПОССу 35—0,5, ПОССу 30-0,5, ПОССу 25-0,5, ПОССу 18-0,5; сурьмянистые — ПОССу 95-5, ПОССу 40-2, ПОССу 35-2, ПОССу 30-2, ПОССу 25-2, ПОССу 18-2, ПОССу 15-2, ПОССу 10-2, ПОССу 8-3; ПОССу 5-1, ПОССу 4-6, ПОССу 4-4.

Примеры уловных обозначений: Припой в чушках марки ПОС 40: Припой Ч ПОС 40 ГОСТ 21930-76 То же, марки ПОССу 18—0,5: Припой Ч ПОССу 18-0,5 ГОСТ 21930-76

Оловянно свинцовый припой

Опасность для здоровья: свинцовый припой содержит свинец. При попадании в организм свинец накапливается в жировых тканях организма, включая миелиновую оболочку, окружающую нервные волокна мозга. Это может привести к повреждению мозга, особенно у младенцев и маленьких детей. В основном это проблема литья свинца, когда свинец нагревается почти до точки кипения. Температуры, используемые при пайке, намного ниже. Основной риск воздействия свинца связан со свинцом, который стирается с припоя на пальцы. Пожалуйста, убедитесь, что вы не едите и не пьете во время пайки. Тщательно мойте руки, когда закончите пайку.

Для электронной пайки обычно используются три сплава на основе свинца:

60/40 (Sn / Pb). Основным преимуществом припоя 60/40 является стоимость, поэтому большинство старого оборудования было собрано с использованием этого типа припоя. Основным недостатком этого сплава является то, что он имеет пластическую область 5 ºC. Припой 60/40 становится пластичным (податливым, но не совсем расплавленным) при 183 ºC и плавится при 188 ºC. Припой проходит через ту же пластиковую область, что и остывает, и, если соединение нарушается или перемещается при переходе припоя через пластичную область, образуется холодное паяное соединение. Это может сделать ручную пайку разочаровывающим опытом, особенно для начинающих. Пока паяное соединение остается неподвижным до тех пор, пока припой полностью не затвердеет, пластичная область не имеет практических последствий для паяных соединений.

63/37 (Sn / Pb). Припой 63/37 — это эвтектический сплав, что означает, что он напрямую переходит из твердого состояния в жидкое без пластичности. Припой 63/37 плавится при 183 ºC. Этот тип припоя немного дороже, чем 60/40, но отсутствие пластичной области делает его более удобным для работы и более удобным для начинающих. Соединения, сделанные с этим припоем, будут выглядеть более блестящими, чем соединения, сделанные с припоем 60/40. Это чисто косметический эффект.

62/36/2 (Sn / Pb / Ag). 62/36/2 «серебряный» припой набирает популярность в аудиокружках — возможно потому, что он дороже и содержит серебро. Для пайки на медных проводах и платах нет никаких доказательств того, что «серебряный» припой должен превосходить обычный припой 60/40 или 63/37. Однако, если вы проводите пайку к серебряной проволоке, включая некоторые слюдяные колпачки и радиочастотные кабели серебро-на-стали, вы можете использовать «серебряный» припой. Это потому, что обычный припой Sn / Pb со временем растворяет серебро. Припой 62/36/2 предотвращает это.

С точки зрения проводимости, три типа находятся в пределах нескольких процентов друг от друга. Прочность на растяжение припоя 62/36/2 примерно в два раза выше, чем 60/40, но зависит это от механически более прочных паяных соединений и от геометрии соединения.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

2.1. Припои оловянно-свинцовые в чушках изготовляют в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологической инструкции, утвержденной в установленном порядке. Химический состав припоев должен соответствовать требованиям таблицы.

2.2. Форма чушек припоев всех марок приведена в приложении 3. Размеры чушек, указанные в приложении 3, приведены для конструирования и изготовления изложниц. Допускаемые отклонения по размерам изложниц должны соответствовать 13 классу точности по ГОСТ 26645.

Примечания:

1. По требованию потребителя массовая доля мышьяка в бессурьмянистых пирпоях марок ПОС 61, ПОС 40 и ПОС 30 должна быть не более 0,01%.
2. В сурьмянистых припоях марок ПОССу 40-2, ПОССу 30-2 и ПОССу 18-2, применяемых в автомобилестроении, допускается массовая доля меди до 0,1% и мышьяка — до 0,05%. 3. Содержание примесей железа, серы, никеля, цинка, аллюминия обеспечивается технологией изготовителя.

2.3. Поверхность чушек не должна иметь шлаковых и других инородных включений. Допускается наличие усадочных раковин и трещин. (Измененная редакция, Изм. № 2)

. 2.4. Физико-механические свойства припоев приведены в приложении 1. 2.5. Области преимущественного применения припоев приведены в приложении 2.
Разд. 2а (Исключен, Изм. № 3)
.

СОРТАМЕНТ

1. СОРТАМЕНТ

1.1. Диаметры проволоки и предельные отклонения по ним должны соответствовать указанным в табл.1. (Измененная редакция, Изм. N 1, 2, 3).

1.2. Диаметры круглых прутков, размеры сторон трехгранных и квадратных прутков и предельные отклонения по ним должны соответствовать указанным в табл.2. (Измененная редакция, Изм. N 3).

Таблица 1

мм

Таблица 2

мм

1.3. Длина прутков должна быть (400±20) мм. Разница по длине прутков в пачке должна быть не более 10 мм. (Измененная редакция, Изм. N 2).

1.4. Размеры лент должны соответствовать указанным в табл.3, предельные отклонения размеров лент — в табл.4.

Таблица 3

мм

Таблица 4

мм

1.5. Диаметры трубок и предельные отклонения наружного диаметра должны соответствовать указанным в табл.5.

Таблица 5

мм

(Измененная редакция, Изм. N 1, 3).

1.6. По согласованию потребителя с изготовителем допускается изготовление изделий других форм и размеров.

1.7. Длина отрезка проволоки и трубки должна быть не менее 20 м, ленты — не менее 10 м. (Измененная редакция, Изм. N 1).

1.8. Гранулометрический состав порошка припоя должен соответствовать указанному в табл.6.

Таблица 6

Условное обозначение припоев проставляют по схеме:

При следующих сокращениях: наименования профильного сортамента: проволока — Прв; пруток — Пт; лента — Л; трубка — Т; порошок — Пор; формы сечения: круглая — КР; квадратная — KB; трехгранная — ТРГ. Вместо отсутствующего показателя ставят знак «X».

Примеры условного обозначения

Припой в виде проволоки круглого сечения диаметром 2 мм марки ПОССу 61-0,5:

Припой Прв КР2 ПОССу 61-0,5 ГОСТ 21931-76

То же, в виде прутка квадратного сечения со стороной квадрата 9 мм марки ПОССу 40-0,5:

Припой ПтКВ 9,0 ПОССу 40-0,5 ГОСТ 21931-76

То же, в виде прутка трехгранного сечения с размером сторон 14 мм марки ПОС 61:

Припой ПтТРГ 14 ПОС 61 ГОСТ 21931-76

То же, в виде ленты толщиной 0,8 мм, шириной 8 мм марки ПОС 40:

Припой Л 0,8×8 ПОС 40 ГОСТ 21931-76

То же, в виде трубки с наружным диаметром 5 мм с наполнителем канифолью марки ПОССу 25-2:

Припой Т 5 ПОССу 25-2 ГОСТ 21931-76

То же, в виде порошка марки ПОССу 30-2:

Припой Пор ПОССу 30-2 ГОСТ 21931-76

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2, 3).

ПРАВИЛА ПРИЕМКИ

3.1. Припои принимают партиями. Каждая партия должна состоять из чушек одной марки и одной плавки. Масса партии не ограничивается. Каждая партия чушек сопровождается документом о качестве, содержащим: товарный знак или наименование и товарный знак предприятия-изготовителя; условное обозначение припоя; результаты химического анализа или подтверждение о соответствии качества припоя требованиям настоящего стандарта; номер партии; массу нетто в килограммах; дату изготовления. (Измененная редакция, Изм. № 1, 2. 3).

3.2. Внешнему осмотру подвергают каждую чушку партии. 3.3. Для контроля химического состава припоя от партии отбирают каждую пятидесятую чушку, но не менее пяти чушек. На предприятии-изготовителе допускается проверку химического состава проводить на пробе, отобранной от расплавленного металла в начале, середине и конце разлива плавки. Контроль содержания примесей железа, серы, никеля, цинка и алюминия в припоях всех марок изготовитель проводит в процессе изготовления.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2, 3)
. 3.4. При получении неудовлетворительных результатов проверки химического состава проводят повторную проверку на удвоенной выборке, взятой от той же партии. Результаты повторных испытаний распространяются на всю партию.

Диаметр припоя

Выбор диаметра паяльной проволоки, который подходит для поставленной задачи, может оказать существенную помощь при пайке. Припой малого диаметра значительно облегчает нанесение небольшого количества припоя. Это очень удобно для пайки компонентов поверхностного монтажа. Для более крупных компонентов, использование припоя малого диаметра требует значительной длины припоя, который должен подаваться на соединение, что увеличивает время пайки и риск перегрева компонентов.

Для работы с устройствами поверхностного монтажа я предпочитаю припой диаметром 0,5 мм. Для большинства работ по электронике хорошо подойдет припой диаметром от 0,4 до 1,0 мм. Если вы выполняете много работы на устройствах поверхностного монтажа, стремитесь к нижней границе этого диапазона.

Срок годности

Да. В самом деле! Припой имеет срок годности. Для сплавов, упомянутых выше, рекомендуется использовать паяльную проволоку в течение трех лет с момента изготовления. Тем не менее, я только сейчас заканчиваю рулон 0,7 мм 60/40 RMA флюсового припоя, который я начал в конце 1980-х, и паяные соединения, которые я делаю сегодня, работают так же хорошо, как и раньше.

Однако соблюдайте срок годности пасты для пайки. Паяльная паста состоит из мелких шариков припоя во флюсе. Со временем флюс будет окисляться, делая его неэффективным. В результате припой не будет течь правильно, и становится очень трудно получить хорошее паяное соединение. Срок годности паяльной пасты составляет около шести месяцев. При охлаждении паяльной пасты срок годности может быть увеличен до года. Само собой разумеется, но, пожалуйста, не храните припой в холодильнике, который вы используете для еды!

МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

4.1. Контроль поверхности чушек производят визуальным осмотром. 4.2. Отбор проб — по ГОСТ 24231. Стружку, отобранную от всех чушек, измельчают до крупности частиц не более 5 мм без контрольного просева, тщательно перемешивают и сокращают квартованием до лабораторной пробы массой 200 г. Лабораторную пробу расплавляют в тигле и растирают на бельтинге до размеров частиц не более 2 мм, перемешивают и обрабатывают магнитом. Лабораторную пробу делят на две части: одну часть направляют на химический анализ, другую сохраняют на случай разногласия в оценке качества партии. Пробы от жидкого металла отбирают в виде сплесок и стержней диаметром 8 мм, длиной 75 мм.(Измененная редакция, Изм. № 1,2, 3, 4)

. 4.3. Стружку припоев, содержащих свыше 2,5 % сурьмы, просеивают через сетку № 08 по ГОСТ 6613 для определения мелкой фракции. За результат анализа принимают расчетные данные результатов анализа обеих фракций.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2)
. 4.4. Химический состав припоев определяют по ГОСТ 1429.0-ГОСТ 1429.15 или другими методами, обеспечивающими требуемую точность определения. При разногласиях в оценке химического состава припоя определение его проводят по ГОСТ 1429.0 — ГОСТ 1429.11.
(Измененная редакция, Изм. № 2)
.

Нарушение условий транспортировки

Нарушение режима хранения и транспортировки паяльных материалов негативно влияет на их свойства при дальнейшем использовании.

Перегрев возникает, когда летом везут без аккумуляторов холода. Химическая активность флюса повышается, происходят необратимые химические реакции.

Заморозка: кристаллизуется флюс, деформируется зерно, необратимые химические реакции компонентов флюса.

Возникает вопрос: как рассчитать остаточный срок хранения паяльных материалов? Допустим, срок хранения паяльной пасты — 6 месяцев со дня изготовления при температуре +5–10°C. Принимаем это время за 100%. Паяльная паста хранилась поставщиком при этой температуре 3 месяца, срок доставки составлял неделю, и паяльная паста находилась при температуре +25°C.

Начинаем считать: 3 месяца при температуре +5–10°C — это 50% срока хранения. Одна неделя при температуре +20–30°C — это 25% срока хранения. Соответственно, остаточный срок составляет 25% и зависит от того, при какой температуре будет хранится паяльная паста в дальнейшем.

На упаковках паст некоторых фирм-производителей используют специальные наклейки, сигнализирующие о нарушении режимов хранения пасты. Например, фирма KOKI использует этикетки с термотрансферным нанесением данных о партии, краски текста на которых при нарушении температурного режима отслаиваются и осыпаются. Заметив нечеткость надписи на этикетке, вы получаете сигнал о непригодности пасты и избегаете брака при пайке.

При нарушении условий хранения и транспортировки протестируйте паяльную пасту перед использованием.

Признаки просроченной / с нарушенным режимом хранения паяльной пасты:

• Образование комков;
• Плохое продавливание через трафарет;
• Плохое отлипание от трафарета;
• Плохая адгезия;
• Недостаточная смачиваемость;
• Разбрызгивание.

При обнаружении этих признаков протестируйте паяльную пасту.

Последствия использования паяльной пасты с просроченным сроком или нарушенным режимом хранения сводятся к снижению потребительских свойств паяльной пасты:

Уменьшается технологическое окно — сокращается время жизни на трафарете;

Увеличивается вязкость — образуются комки при нанесении, паста плохо продавливается через трафарет, плохо отлипает от него и попадает на закрытые трафаретом участки платы;

Увеличиваются осадки — образуются перемычки;

Снижаются адгезивные свойства — компоненты отваливаются или смещаются до пайки;

Расслоение из-за неравномерного распределения флюса в пасте.

В совокупности эти факторы приводят к повышенному выходу брака, уменьшению срока жизни изделия и частым возвратам на ремонт.

Разберемся в типичных вопросах и заблуждениях на примере диалога потребителя и поставщика паст.

Если паяльные материалы — такой капризный продукт, значит каждая компания, которая продает этот продукт, соблюдает условия его транспортировки и хранения?

Не совсем так. В погоне за конкурентным преимуществом компании зачастую идут на нарушения условий и сроков хранения. Бывает, что поставщики и посредники по незнанию просто недооценивают тот вред, который наносят продукции неправильные условия и сроки хранения. Ведь проблема выявляется только на конечном этапе использования этой продукции.

Например, для соблюдения температурного режима перевозки необходимо перевозить груз в специальной упаковке, с применением аккумуляторов холода. В простом виде это толстые пенопластовые коробки, в которых свободное пространство между банками с пастой заполнено охлажденными полиэтиленовыми пакетами с гелеобразной массой. Но аккумуляторы разряжаются, а термостойкая изоляция «пропускает» энергию, так что со временем температура внутри упаковки сравняется с температурой окружающей среды.

Транспортировать груз необходимо в рефрижераторах, которые используются для перевозки скоропортящихся товаров, причем двигаться надо быстро. Аккумулятор и упаковка должны помогать преодолевать периоды, когда происходит хранение вне специально оборудованного помещения: при разгрузке, погрузке, перегрузке, досмотре и движении с борта на борт самолета.

Почему самолет? Потому что это единственный вид транспорта, который доставит груз из-за границы за период, пока хладагент в аккумуляторе холода не нагрелся: 48–72 часа. Да, это очень дорогой вид транспорта, на котором недобросовестные поставщики экономят, но он уменьшает воздействие высокой или низкой температуры на продукт, сокращает срок доставки и увеличивает срок хранения у потребителя.

Теперь понятно, что происходит с пастой, которая поставляется другими видами транспорта.

Да, паста подвергается длительному воздействию окружающей среды и принимает ее температуру, если не перевозить пасту в рефрижераторе с температурой 5–10°C. По стоимости это сравнимо с авиаперевозкой, при этом срок доставки больше. Этот груз недопустимо перевозить с продуктами питания, а консолидировать с другим грузом проблематично по срокам ожидания.

На этом как раз серьезно экономят. В мире материалы стоят одинаково, поэтому если вам предлагают одинаковый по составу продукт, но дешевле — здесь что-то не так. Где-то продавец «сэкономил»: либо на составе и качестве продукта, либо на транспорте, либо на таможенной пошлине.

Но давайте вернемся к транспортировке не авиатранспортом. Чтобы сэкономить на транспорте, поставщик идет на риск перегрева/заморозки пасты. Представьте, как можно проконтролировать температуру груза, который плывет на корабле или трясется в грузовике северной зимой или южным летом.

Чтобы уменьшить риски, транспортировать пасту морем или автотранспортом можно только в короткий период «бархатного» межсезонья, когда днем и ночью 5–25°C. Правда, это увеличивает проблему сроков хранения, когда вы закупаете пасту с избытком и долго храните ее. В результате большое количество пасты поступает на российский рынок с нарушением температурного режима и с укороченным сроком хранения.

Как же распознать пасту, поступившую без нарушений температурного режима?

Только протестировав ее перед производством, или по явным признакам. В обоих случаях для этого необходим высококвалифицированный технический специалист. Здесь, скорее, играют роль косвенные признаки правильных поставок с соблюдением правил таможенного оформления и перевозки.

Причем здесь таможня?

Конкурентное преимущество в цене при одинаковом качестве, составе и фасовке возникает только при разнице в таможенных платежах. Но схемы экономии на платежах неминуемо приводят к увеличению рисков более длительного нахождения грузов на промежуточных складах и, как следствие, к нарушению температурного режима хранения и уменьшению срока хранения. В идеальном состоянии паста должна поступать на склад продавца, а следовательно, к потребителю через 10 дней после производства, и в запасе у покупателя остается 5 месяцев и 20 дней до окончания срока хранения пасты. По нашей практике, срок хранения составляет не менее 5 месяцев от момента продажи пасты потребителю до окончания ее реального срока годности.

Как достичь таких показателей?

Периодичность поставок у нас 1 раз в месяц. Каждый наш заказ производится в течение 5–7 дней. После этого 3 дня на доставку и 3 дня на таможенную очистку. При неплановой покупке потребитель, который приобрел товар за один день до поступления следующей партии на склад, «теряет» 1 месяц и 10 дней со дня производства. Конечно, все эти параметры соблюдаются при наличии соответствующих документов и сертификатов. В противном случае паста застрянет на таможне надолго, и стоимость ее хранения и таможенных платежей превысит остаточную стоимость товара, которая уменьшится из-за укороченного срока годности и ненадлежащего хранения.

Существует ли комплекс признаков, которые указывают на то, что поставщик продает продукт без нарушения температурного режима хранения?

Относительно пасты без содержания серебра это можно понять только по скорости доставки и оставшемуся сроку хранения. Он не должен быть меньше 5 месяцев, но и это не страхует на 100% от нарушения температурного режима хранения во время транспортировки.

А вот если фирма торгует пастой с содержанием серебра, то соблюдение температурного режима проверяется по однозначным признакам.

МАРКИРОВКА,УПАКОВКА, ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ

5.1. На каждой чушке припоя выбивают: а) товарный знак предприятия-изготовителя; б) обозначение марки припоя; в) номер плавки. Обозначение марки припоя наносится на лицевой поверхности чушки с левой стороны цифрами, соответствующими процентному содержанию основных компонентов без указания буквенного обозначения ПОС, ПОССу, ПОСу, ПОСК. Номер плавки выбивается с правой стороны лицевой поверхности чушки. Примеры нанесения обозначения марки припоя: Припой марки ПОС 90: 90. Припой марки ПОС 61М: б1М. (Измененная редакция, Изм. № 2, 3)

. 5. la. Чушки припоев транспортируют без упаковывания транспортными пакетами или в контейнерах по ГОСТ 18477. Пакеты чушек должны быть обвязаны стальной упаковочной лентой размерами не менее 0,8 х 30 мм по ГОСТ 3560, скрепленной в замок. Допускается применение других средств скрепления, обеспечивающих сохранность пакета по ГОСТ 21650. Масса пакета не более 1250 кг. Допускается увеличение пакета до 1500 кг при условии проведения погрузки и выгрузки на подъездных путях грузоотправителя и грузополучателя, при этом пол вагона по ходу погрузчика должен выстилаться металлическими листами толщиной 3-4 мм. Схемы укладки и скрепления чушек припоев в пакеты приведены в приложении 4. При перевозке воздушным транспортом чушки упаковывают в плотные дощатые ящики типа 11-1 по ГОСТ 2991, размерами по ГОСТ 21140, выстланные изнутри полиэтиленовой пленкой по ГОСТ 10354. Масса брутто ящиков — не более 60 кг.
(Измененная редакция. Изм. № 1, 2, 3. 4)
. 5.2. Транспортная маркировка — по ГОСТ 14192. 5.3. Чушки припоев перевозят транспортом всех видов в крытых транспортных средствах в соответствии с правилами перевозок грузов, действующими на транспорте данного вида. 5.2, 5.3. (Измененная редакция, Изм. № 1). 5.4. Припой должен храниться в закрытом помещении. Разд. 6
(Исключен, Изм. № 1)
.

Нарушение условий хранения поставщиком

Паяльные материалы с жестко ограниченным сроком хранения — паяльные пасты, флюсы, клеи.

Для большинства паяльных материалов сроки хранения составляют:

+5–10°C — срок хранения 6 месяцев со дня изготовления (указывается на этикетке);

+10–20°C — срок хранения 3 месяца со дня изготовления (указывается на этикетке);

+20–30°C — срок хранения 1 месяц со дня изготовления (указывается на этикетке).

Эти ограничения по срокам хранения для паяльных паст связаны с тем, что химическая активность флюсов в пастах снижается с уменьшением температуры. Замораживать паяльную пасту недопустимо: это ведет к затвердеванию флюса, образованию кристаллов и нарушению формы зерна припоя.

Клеи для поверхностного монтажа производятся на эпоксидной основе с содержанием отвердителя, химическая активность которого возрастает с повышением температуры.

Следует отметить, что срок хранения паяльной пасты зависит, в том числе, от размера зерна (типа). Тенденция такова: чем мельче зерно, тем меньше срок хранения. Кроме того, срок хранения в шприцах-дозаторах может быть меньше, чем в банках.

Подчеркиваем: срок хранения паяльных материалов отсчитывается со дня изготовления, а не вскрытия — оно на срок не влияет. По истечении установленного срока паяльная паста считается «просроченной» и подлежит утилизации в установленном законом РФ порядке.

Недобросовестный поставщик может хранить паяльные материалы с нарушением температурного режима и поставлять заведомо просроченные паяльные материалы.

Приложение 1 (справочное)

ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРИПОЕВ