Lehimi sertleştiren nedir?


31

Lehim teli çok yumuşak ve esnek, ancak bir devre kartı üzerindeki lehim zordur. Niye ya? Kesin bir cevap bulamadım ancak akla gelen bazı fikirler:

  • Lehim ısıtıldığında meydana gelen bir çeşit kimyasal reaksiyon ve sonra soğur. Eğer öyleyse, bu reaksiyon nedir? Belki akı ile bir şekilde tepki verir, ama peki akı olmayan lehim ne olacak?

  • Lehim teli, içi boş olması veya akı çekirdeği olması nedeniyle daha az yoğundur ve bükülmesini kolaylaştırır. Bu daha az olası görünüyor, çünkü teneke bıyıkları inceltilmesine rağmen lehim telinden çok daha zor görünüyor.


1
Bıyık çok daha sert ve daha sert. Bıyıklar tek kristal yapılardır. Lehim teli çok kristallidir. Bir devre kartı üzerindeki lehim polikristalindir, ancak fiziksel boyutun kristal boyutuyla karşılaştırılabilir olduğu yerlerde, yığın özellikleri fiziksel düzenlemeye büyük ölçüde bağlıdır.
david,

PCB üzerindeki lehim, PCB bazı aşırı koşullara maruz kalmadıkça ve lehim "çözülmemiş" olmadıkça , geldiği lehim telinden farklı olmamalıdır .
brhans,

3
Muhtemelen bunu tekrar fizik ve / veya chem SE sitesinde sormalısınız. Aşağıdaki cevaplar, aşırı derecede yozlaşmış olsa da, pantolon koltuklarıdır. Metalurji hakkında derin bir anlayış iddia edemem, ancak lehimin yüzeyinde Cu ile bir alaşım oluşturduğunu not edin. Bu yüzden ona yapışıyor. [Yeniden] kristalleşme vs.'nin diğer sayısı hakkında fazla bir şey bilmiyorum. Kesin olarak söyleyebileceğim şey, lehimin neden [eritildiğinde] zorlaştığını ya da zorlaştıramadığıdır, normal olarak bir EE sınıfında öğretilen bir konu değildir.
Fizz

1
Kullanışlı bir sertlik test cihazı bulunmuyor mu?
Spehro Pefhany

Yanıtlar:


20

@Kaz & @LongStrokinYerMomma doğru açıklamalara yakın.

Bir metal / alaşımın mekanik özelliklerinden bahsettiğinizde kafes yapılarını göz önünde bulundurmalıyız. Ve bu durumda çok fazla kimyasal reaksiyon bizim sorunumuz değildir.

Görüyorsunuz, bu gözlemden iki olgu sorumludur:

1. Yeniden kristalleşme

Metal / alaşımın tel içine çekilmesine süneklik denir. Lehim telinin kütüğü, azaltıcı çapların çeşitli kalıplarından çekildiğinde - bu , daha sert hale getiren zorlanma denilen bir işleme tabi tutulur. aynı alaşımın ilk küp kütlesine kıyasla kesme / deforme kuvvetlerine karşı (yani kolayca kırılma olmadan bükülme) . Bu nedenle erittiğinizde, gerilme sertleşmesini kaybeder ve yeniden kristalleşmeye uğrar ve bu da onu daha kırılgan hale getirir .

2. Kafes yapısının mükemmelliği

Elmas, yalnızca bağları nedeniyle değil aynı zamanda mükemmel kafes yapısı nedeniyle en zor malzemedir. Küçük bir küpün birim kütleleri PER'de perdelemenin mükemmellik derecesini karşılaştırırsanız , 1 mm 3 ve büyük bir küp söyleyin, 20 mm 3 kimyasal olarak aynı alaşım / metal / karışım deyin , daha küçük küpün daha mükemmel / daha sert olduğunu göreceksiniz. Daha büyük küpten daha büyük, kimyasal bileşimleri tamamen aynı olsa bile (bu, @LongStrokinYerMomma kullanıcısının, bu makaledeki Özetinde işaret ettiği şey )

Hergün daha basit hissetmek için, bir çubuğu kırmayı düşünün, 2 ayak uzunluğundaki bir çubuğu kolayca kırabilirsiniz ancak 10 cm uzunluğundaki çubuğu değil, evet, bu durumda kol hareketi / tork kolu rol oynar, ancak fikir al.


Mantığınız:

Lehim teli, içi boş olması veya akı çekirdeği olması nedeniyle daha az yoğundur ve bükülmesini kolaylaştırır. Bu daha az olası görünüyor, çünkü teneke bıyıkları inceltilmesine rağmen lehim telinden çok daha zor görünüyor.

Tamamen geçerlidir, kısmen lehim telinin neden bükülebilir olduğunu açıklar. Ancak , bir devre kartındaki iddia Lehiminin, geldiği tel lehimi kadar yumuşak olduğunu unutmayın .


4
Bir şeyin üzerine görünüyorsun (burada en çok oylanan cevabın aksine). Örneğin, Tu Solder Ortak Teknoloji kitabında : Malzemeler, Özellikler ve Güvenilirlik , lehimde kırılgan geçiş ile kitabın sonuna doğru yumuşak bir bölüme sahiptir. Bu, alaşımların lehim formları vb. Üzerinde daha yaygın olarak bilinen eşyalardan sonradır. Bakır kalay reaksiyonu, söz konusu geçiş sürecinde bir faktör olarak görünmektedir. Bununla birlikte, gönderinizin bazı kısımları, gerçekte bulunmayan analojilere (elmasla vb.) Dayanarak oldukça zayıf çıkarımlar yapar.
Fizz

33

Bir devre kartındaki lehim, aynı malzeme olduğu için elde ettiği tel lehimi kadar yumuşaktır. Bununla birlikte, tel lehim hiçbir şey tarafından desteklenmemektedir, bu yüzden çok daha bükülebilir hissettiriyor. Yumuşaklığın, esneklikle aynı olmadığını unutmayın. Tel lehim aynı zamanda tırnaklarınızla sıkışma gibi bir şeye daha yumuşak hissedebilir, çünkü çoğu lehim yumuşak bir akı çekirdeği ile oyuktur ve kıstırarak çökersiniz.

Bir devre kartı üzerindeki lehim genellikle, ince bir bakır tabakası vasıtasıyla bir panelin kendisi tarafından iyi bir şekilde desteklenen ince bir tabakadır ve hangi cihazın lehimlendiği pimleridir. Bu, desteklenmeyen telden çok daha zor hissetmesini sağlar.


3
Aynı malzeme ... kurşun kalem, odun kömürü ve elmastır, ancak eşit derecede sert / yumuşak değildirler. Üstelik bu soğuk işe ya da bakır gibi malzemelerin tavlanmasına bile yol açmıyor.
Yolcu

2
Ve bakır gibi altta yatan desteğin kesildiği lehim, erimeden önce hala lehimden daha zordur. Ve op teneke bıyıkları hakkında bir şey ifade etti.
Yolcu

6
@Passerby Kömür ve elmaslar, biri diğerindeki atomların yeniden düzenlenmesiyle yapılabilir, ancak aynı malzeme değildir.
user253751

4
@Passerby: Bir deney yaptım ve 2cm kalınlıkta 60/38/2 lehimlemeyi kartımdaki ağır akım izinden kestim, kabaca 1 mm kalınlığa kadar oluşturdum, aynı tipte bir ve 1 mm kalınlığında bir lehim koydu ( geldiği aynı rulo bile) 3. elime, üzerine yağlı bir güç transistörü astı ve her ikisi de ıslak spagetti gibi eğildi. Fabrikada, lehimin bir kez daha eritildiği alaşımın oluşumunu tahmin edebileceğimden şaşırmam.
PlasmaHH

5
@Passe: Kömür ve elmas aynı atomları içerir, ancak çok farklı malzemelerdir. Atomların nasıl düzenlendiği önemlidir. Lehim durumunda, hem tel donmuş hem de bir paneldeki bir damla, donmuş kalay ve kurşun alaşımıyla aynıdır. Tam olarak ne kadar eritildiği ve işlendiğine bağlı olarak sertlikte bir fark olacaktır, ancak her ikisi de hala karbonitlerden yapılan grafit, elmas ve çeşitli fullerin aksine aynı malzemedir.
Olin Lathrop

10

Her şey şekille ilgili. Küçük bir naylon boncuk zordur. Bir naylon fiber (misina gibi) esnektir. Cam ve diğer malzemeler için aynen. Cam sert bir kristal top, biraz esnek bir pencere camı, bez veya duvarlarınızda yumuşak ve yumuşak bir yalıtım olabilir.


7

Cevaplarda göremediğim bir şey daha var:

Makaralardaki çoğu lehim çekirdekteki akıya sahiptir. Bu akı lehim kablosunun kütlesel olarak% 45'i kadar olabilir ve lehimleme işleminin bir parçası olarak yakılır. Akı metallerden çok daha esnektir, bu nedenle lehim teli içindeki gerçek metal miktarı esas olarak taban ağırlığından daha azdır, dolayısıyla genel teli daha esnek hale getirir.

Akının amacı, lehimlenecek yüzeyleri temizlemektir ve lehimleme sırasında yandığını gördüğümüz maddedir.


3

Burada uzuvdan çıkacağım ve lehimin metalik kristal yapısı ile mekanik performansı arasında temel bir ilişki olduğunu söyleyeceğim. Bu makale şöyle diyor:

ÖZET

Elektronikte bütünleşme yoğunluğunun artmasıyla birlikte, elektronik bileşenler için ara bağlantı boyutlarının kristalografik yapılarınınkilerle karşılaştırılabilir bir ölçekte minyatürleştirildi. Örneğin, flip chip paketindeki bir SnAgCu lehim eklemi sadece bir veya birkaç tane içerebilir. Bu durumda, mikro eklemin mekanik davranışının polikristal esaslıdan tek kristalli olana kayması beklenir.


EE'ye hoşgeldiniz: SE! Buraya gönderdiğiniz herhangi bir bağlantıdan bazı bilgiler eklemek iyi bir fikirdir, böylece bağlantınız (ne zaman) ölürse cevabınız hala yararlı olacaktır. Cevabınıza özetin bir bölümünü eklemek için bir düzenleme önerdim - daha iyi bir bölümünüz olduğunu düşünüyorsanız, yeniden düzenlemek için çekinmeyin.
Greg d'Eon,
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.