Здувати чи не дути по суглобу, це питання

У певній книзі електронного фізичного дизайну ми радимо, що після пайки:

Не дуйте по суглобу, оскільки це призведе до занадто швидкого охолодження припою, що призведе до кристалізації та розсипання.

З іншого боку, радить нам (якщо не самий) відомий користувач цієї ради

подуйте суглобом обережно, поки він не затвердіє.

Зараз це звучить як одне з тих питань, якими вирішувались EEVblog або навіть Мітбустери. Отже, хтось знає про експерименти, де вивчали вплив ударів на суглоб?

Оновлення:

• Як було зазначено в коментарі нижче, остання порада може бути непрактичною, як це було написано, оскільки невеликий суглоб може твердіти занадто швидко так, щоб удар був корисним у цьому плані. Але можуть бути й інші практичні стимули для цього, як-от швидше охолоджувати дошку / деталі, щоб ви могли перейти до виготовлення наступного стику, не спалюючи себе (випадково торкнувшись слідів, деталей тощо). Тому я думаю, що справедливо запитати, чи поради, наведені в деяких підручниках (проти дуття), є суто ex cathedra або підкріплені деякими емпіричними доказами. На жаль, згадана мною книга не наводить нічого на підтвердження їхньої позиції.

• Після трохи більшого пошуку я знайшов деякі анекдотичні докази в блозі EDN, що підтверджують претензії з книги. Все ж це здається досить незадовільним і, можливо, недостатньо науковим, оскільки в цьому блозі сказано, що всі досліджені на цьому місці суглоби були холодними суглобами («припой був помітно тріснутим і кристалізувався в усіх напрямках»), але це могло статися з інших причин, тобто цього анекдотичного доказу бракувало контролю .

• Як обговорюється в коментарях нижче, дме на суглоб іноді є витяжкою диму бідного чоловіка (або дефлектором все одно). Тепер, оскільки в більшості магазинів / лабораторій справжні витяжки є звичайними, і в них є нетривіальний потік повітря, я підозрюю, що хтось із трубів вивчив, який рівень повітряного потоку стає небезпечним для надійності суглобів.

Це залежить від того, що і як ви паяти. Якщо ви вручну паяєте речі, які виходять з дошки, як дріт, то зазвичай добре акуратно подути по стику, щоб швидко його охолодити. Перевагами є:

1. Це швидко твердне суглоб. Це скорочує час, коли вам доведеться тримати речі нерухомими, що, в свою чергу, зменшує ймовірність того, що речі будуть хитатися навколо, коли припой твердне. Коли ви тримаєте одну чи кілька речей руками, це корисно.

2. Можна отримати візуальну вказівку на якість суглоба. Бачачи, як припой твердне, показує вам трохи про те, наскільки добре припой здійснив тепловий контакт, що залежить від того, наскільки добре він протікав навколо всіх металевих частин з'єднання. Це важко пояснити, не показуючи, але іноді ви можете наздогнати проблему, помітивши, що припой просто не виглядав відразу після його охолодження або в процесі охолодження.

Однак, коли речі тримаються на місці самостійно, тоді ви отримуєте перевагу, якщо припой повільно охолоне. Так відбувається, наприклад, при пайці однієї шпильки більшого компонента на платі. Якщо інші штифти вже були припаяні, то вони будуть утримувати частину на місці. З'єднання деталі не буде відхиленим через коливання деталі під час охолодження припою. Тепер нехай механічні напруги через нерівномірного нагрівання трохи розсіюються, уповільнюючи процес затвердіння, допомагає.

Звичайно, коли ви виконуєте паяння з відновлювальним паянням, дотримуйтесь рекомендованого температурного профілю. У цьому випадку обладнання справляється з цим прямо, і ви не повинні бути там, що змінюють процес.

За допомогою ручної пайки гарячим повітрям, як правило, також не хочеться дмухати по суглобах. Ви б не використовували гаряче повітря для пайки двох речей, які ви все ще тримаєте. Як правило, ти обігріваєш цілу частину. Гаряче повітря нагріває дошку та інші частини навколо, де ви паяєте. Дайте їм можливість охолонути повільно і з найменшими термічними навантаженнями.

Ефекти охолодження, як остання стадія духовки, добре вивчені. Коротше кажучи, ви хочете, щоб вона охолола якомога швидше нижче межі, яку я вважаю тепловим шоком. Як правило, 4 градуси в секунду - приблизно справа. Я б загрожував здогадкою, що для суглоба малого та середнього розміру у вільному повітрі це стосуватиметься, але й те, що дме по ньому не сильно змінить. Потік відлітає досить швидко, і тепло локалізується. Tldr: удар по важких речах, таких як колодки d2pak і підключення до мідного струму. Робіть все, що вам подобається.

Краще не дути, якщо ви на 100% впевнені, що він не рухатиметься, поки не охолоне. Краще дути, якщо є шанси на рух до охолодження. Ваше рішення залежить від вашого терпіння. Зрештою, крихкість / кристалізація, викликана продуванням, краще, ніж крихка / кристалізація, викликана рухом.

Я б сумнівався, що видування буде суттєво змінити спільні характеристики.
Як зазначає Логанф, швидкість охолодження потік зазвичай становить від 2 до 4 С / секунда - швидше, ближче до останньої. При ручній пайці ви перейдете до наступного з'єднання задовго до того, як швидкість 4С / с знизить температуру суглоба до чогось подібного до навколишнього.

Можливо, критична область знаходиться від дещо вище до дещо нижче рідини до твердої точки переходу. Традиційний свинцевий припой 60/40 - це "евтектична суміш" з дуже чітко визначеною точкою переходу. Сучасні продавці без свинцю, як правило, близькі до евтектичних сумішей, але не так, і перехід відбувається через діапазон температур, при цьому матеріал є "осадовим" під час переходу. (Це використовується для хорошого ефекту, наприклад, наприклад, "витирання свинцю" кабельними столярами та іншими особами, які використовують розплавлений метл в якості ущільнювача і утримують метал у перехідній зоні під час "його роботи".)

У випадку з рукотворними з'єднаннями (не валяючи свої власні) я підозрюю, що вам буде важко обмежити швидкість охолодження лише 4С / секунду навіть у нерухомому повітрі. Це, як правило, призводить до більш захисних суглобів, і удар може дещо посилити цей ефект. Можливо, більш ковкий шарнір краще, якщо питання механічної підтримки важливі.

FWIW (дискусійний):

Наведені нижче посилання в значній мірі стосуються охолодження після паяння хвилі або повторного паяння, але дають деяке керівництво процесам, що беруть участь.

Вікіпедія - поповнення

Остання зона - це зона охолодження для поступового охолодження оброблюваної дошки та затвердіння з'єднань припою. Правильне охолодження гальмує надлишкові інтерметалічні утворення або тепловий удар для компонентів. Типові температури в зоні охолодження коливаються від 30-100 ° C (86-212 ° F). Швидка швидкість охолодження вибирається для створення тонкої структури зерна, яка є найбільш механічно надійною. [1] На відміну від максимального коефіцієнта нарощування, частота зменшення та зниження часто ігнорується. Можливо, швидкість нахилу є менш критичною вище певних температур, однак, максимум допустимого нахилу для будь-якого компонента повинен застосовуватися, нагріваючи чи охолоджуючи компонент. Зазвичай пропонується швидкість охолодження 4 ° С / с. Це параметр, який слід враховувати при аналізі результатів процесу.

Вікіпедія - припой - пошук «круто» - кілька корисних спостережень

Кри - хвильова пайка

Останньою фазою процесу відливу є стадія охолодження. Правильне охолодження життєво важливе значення в процесі пайки і підвищує міцність кінцевого паяльного з'єднання. Швидке охолодження призводить до більш міцного з'єднання припою, але занадто швидке може призвести до термічних напружень на розширення компонентів. Cree рекомендує швидкість охолодження між 2 ° C і 4 ° C в секунду.

Охолодження друкованої плати після пайки

Не бажано, щоб збірка охолоджувалась занадто повільно (надлишок затримується при температурі ліквідусу) або занадто швидко (в результаті термічного удару). Контрольоване охолодження запобігає надлишковому інтерметалічному утворенню, знежиренню, окисленню, тепловому удару та ін

Корисно - припой без свинцю

Пов’язані "

Вікіпедія - хвильова пайка

http://www.electronics-cooling.com/2006/08/thermal-conductivity-of-solders/

Тільки абстрактно

Робіть удар. У будь-якому випадку будь-яка робота, яку ви робите, не є достатньо професійною, щоб знаходитись у повітрі, тому не хвилюйтесь. Удар, заощади час, все буде добре.