Що робить припої твердіючими?

Паяльний дріт дуже м'який і податливий, але припаяти на друкованій платі важко. Чому? Мені не вдалося знайти остаточної відповіді, але деякі ідеї, які приходять на думку:

• Якась хімічна реакція, яка відбувається при нагріванні припою та охолодженні. Якщо так, що це за реакція? Можливо, з флюсом реагує якось, але як бути з припоєм, який не має флюсу?

• Дріт припою менш щільний, або через порожнисті, або з флюсовим сердечником, що робить простішим вигин. Це здається менш ймовірним, тому що олов'яні вуса здаються набагато складнішими, ніж дріт припою, незважаючи на те, що вони тонші.

@Kaz & @LongStrokinYerMomma близькі до потрібного пояснення.

Якщо говорити про механічні властивості металу / сплаву, то ми повинні враховувати гратчасті конструкції. І в цьому випадку нас не викликає особлива хімічна реакція.

Розумієте, за це спостереження є два явища:

1. Перекристалізація

Здатність металу / сплаву втягуватися в дріт називається пластичністю. Коли заготівля паяного дроту затягується через різні штампи зменшувальних діаметрів - він піддається процесу, званому деформаційним твердінням, що робить його більш стійким ^{(тобто багаторазово згинатися без легкого розриву)} на сили зсуву / деформування порівняно з початковим кубічним заготовкою цього ж сплаву. Отже, коли ви розплавляєте його, він втрачає деформаційне затвердіння і зазнає повторної кристалізації, завдяки чому він з’являється більш крихким .

2. Вдосконалення структури решітки

Алмаз - це найтвердіший матеріал не тільки завдяки своїм зв'язкам, а й ідеальній решітчастій структурі. Якщо порівнювати ступінь досконалості решіток за одиничною масою маленького куба, скажімо, 1 мм ³ та великим кубом, скажімо, 20 мм ³ хімічно однакового сплаву / металу / суміші, ви виявите, що менший куб буде досконалішим, отже, сильнішим / твердішим ніж більший куб, навіть якщо їх хімічний склад точно такий же _{(саме на це вказував користувач @LongStrokinYerMomma у своїй Анотації з цієї статті )}

Щоб отримати просте щоденне відчуття цього, подумайте, як зламати палицю, ви можете легко зламати 2-футову палицю, але не 10-сантиметрову палицю, так, у цьому випадку роль важеля / крутного моменту відіграє роль, але ви отримати ідею.

Ваша логіка:

Дріт припою менш щільний, або через порожнисті, або з флюсовим сердечником, що робить простішим вигин. Це здається менш ймовірним, тому що олов'яні вуса здаються набагато твердішими, ніж припаяний дріт, незважаючи на те, що вони тонші.

цілком справедливо, це частково пояснює, чому паяльний дріт податливий. Але зауважте, що твердження припою на друкованій платі настільки ж м’яке, як і дріт з пайки, з якого він вийшов , безумовно, невірно.

Припой на друкованій платі такий же м’який, як і дріт припої, з якого він взявся, оскільки це той самий матеріал. Однак дріт припоєм нічим не підтримується, тому відчуває себе набагато більш гнучким. Зауважте, що м'якість - це не те саме, що гнучкість. Дріт припою також може бути м'якшим до чогось на зразок защемлення нігтями, тому що більшість припоїв є порожнистими з м'яким потоковим сердечником, а ви згортаєте його, затискаючи.

Припой на друкованій платі - це зазвичай тонкий шар, який добре підтримується платою через тонкий шар міді, а шпильки будь-якого пристрою припаюються. Це відчуває себе набагато важче, ніж непідтримуваний провід.

Вся справа у формі. Невелика намистинка з капрону тверда. Нейлонове волокно (наприклад, волосінь) є гнучким. Дитто для скла та інших матеріалів. Скло може бути жорстким кришталевим кулькою, дещо гнучкою віконною панеллю, тканиною або м'якою та пухнастою ізоляцією у ваших стінах.

Є ще одне, чого я не бачу у відповідях:

Більшість припоїв на котушках має потік в серцевині. Цей потік може становити до 45% маси припаюваного дроту за масою і згоряє в рамках операції пайки. Потік набагато гнучкіший, ніж метали, тому реальна кількість металу в паяльному дроті насправді менша за основну масу, завдяки чому загальний дріт стає більш гнучким.

Метою флюсу є очищення поверхонь, що підлягають пайці, і це речовина, яку ми бачимо, як випалює під час пайки.

Я збираюся тут вийти на кінцівку і сказати, що між металевою кристалічною структурою припою і його механічними характеристиками існує основний взаємозв'язок. У цьому документі сказано, що:

РЕЗЮМЕ

З постійним збільшенням щільності інтеграції в електроніці розміри взаємозв'язків електронних компонентів були мініатюризовані до масштабу, порівнянного з розмірами їх кристалографічної структури. Наприклад, з'єднання пайки SnAgCu в упаковці фліп-чіпа може містити лише одне або кілька зерен. У цьому випадку очікується, що механічна поведінка мікроз’єднання перейде від полікристалічної до однокристалічної.