Fråga:
Vad gör att löd härdar?
Michael
2015-04-22 03:06:31 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Lödtråd är mycket mjuk och smidig, men löd på kretskortet är svårt. Varför? Jag har inte lyckats hitta något definitivt svar, men några idéer som kommer att tänka på är: . Om så är fallet, vad är denna reaktion? Kanske reagerar med flöde på något sätt, men hur är det med löd som inte har flöde?

  • Lödtråden är mindre tät, antingen genom att vara ihålig eller ha en flödeskärna, vilket gör den verkar lättare att böja. Detta verkar mindre troligt eftersom tennhårar verkar mycket svårare än lödtråd trots att de är tunnare.

  • Morrhår är mycket hårdare och styvare.Morrhår är enkristallstrukturer.Lödtråd är polykristallin.Löd på kretskortet är polykristallint, men där den fysiska storleken är jämförbar med kristallstorleken är bulkegenskaperna starkt beroende av den fysiska anordningen.
    Lödet på ett kretskort borde inte vara annorlunda än lödtråden det kom från * om inte * kretskortet har utsatts för extrema förhållanden och lödet har "dealloyed".
    Du bör nog fråga det igen på webbplatsen för fysik och / eller kem SE.Svaren nedan, även om de är kraftigt röstade, är byxor.Jag kan inte göra anspråk på en djup förståelse för metallurgi, men notera att löd bildar en legering med Cu vid ytan.Det är därför det håller fast vid det.Den andra frågan om [omkristallisering etc.] vet jag inte mycket om.Vad jag säkert kan säga är att varför löd eller inte blir svårare när [re] smält är inte ett ämne som normalt undervisas i en EE-klass.
    Finns det ingen som har en hårdhetstestare till hands?
    Fem svar:
    Olin Lathrop
    2015-04-22 03:18:27 UTC
    view on stackexchange narkive permalink

    Löd på kretskortet är lika mjukt som det trådlod det kom ifrån, eftersom det är samma material. Trådlödet stöds dock inte av någonting, så det känns mycket mer böjbart. Observera att mjukhet inte är detsamma som böjlighet. Trådlöd kan också kännas mjukare till något som klämmer med naglarna eftersom de flesta löd är ihåliga med en mjuk flödeskärna, och du kollapsar den genom att klämma.

    Löd på ett kretskort är vanligtvis ett tunt lager som stöds väl av en tavla själv genom ett tunt lager av koppar och stift av vilken enhet som helst löds ner. Detta gör att det känns mycket svårare än kabeln som inte stöds.

    Som ett experiment kan du ta en bit skrotkrets och bara köra ett rakblad på lodet: det kommer lätt att repas, även om du inte trycker hårt, eftersom bly är mycket mjukt.Om du gjorde samma sak på en bit stål blir bladet tråkigt väldigt snabbt, men metallstycket kommer knappast att repas.
    Samma material ... så är blybly, kol och diamanter, men de är inte lika hårda / mjuka.Och det är inte ens i kallt arbete eller glödgning av material som koppar.
    Och löd som har skurits bort från underliggande stöd som koppar är fortfarande hårdare än löd innan det smälts.Och op gjorde en poäng om tennhår.
    @Passerby Kol och diamanter är inte samma material, även om en kan göras genom att omorganisera atomerna i den andra.
    @Passerby: Jag gjorde bara ett experiment och klippte 2 cm tjockt 60/38/2 löd från ett kraftigt strömspår på mitt bräde, formade det ungefär till 1 mm tjocklek, sätt det en och en 1 mm tjock löd av samma typ (borde vara jämnsamma rulle som den kom ifrån) i min 3: e hand, hängde en fettkrafttransistor på den och båda böjde sig ner som våt spagetti.Ingen överraskning för mig som jag skulle gissa på fabriken för att bilda legeringen smält lödet en gång också.
    @immibis kol och diamanter är samma exakta sak.Kol.Rent kol.
    @Passe: Kol och diamant innehåller samma atomer, men de är väldigt olika material.Hur atomerna är ordnade spelar roll.När det gäller löd, fryses båda ledningen och en blob på en bräda är samma frysta legering av tenn och bly.Det kommer att finnas någon skillnad i hårdhet på grund av hur exakt det smälts och bearbetas, men båda är fortfarande i princip samma material, till skillnad från grafit, diamant och olika fulleriner, alla gjorda av kolatomer.
    @OlinLathrop För att bära det ett steg längre innehåller kol och löd samma protoner, neutroner och elektroner, men de är mycket olika material.
    @Michael För att ta det ett steg längre är alla protoner, neutroner och elektroner desamma!
    Och i andra änden av skalan kan kvarts (kiseloxid) ha formen av både fin sand och stora stenblock.
    RinkyPinku
    2015-04-22 14:00:34 UTC
    view on stackexchange narkive permalink

    @Kaz & @LongStrokinYerMomma är nära den rätta förklaringen.

    När du talar om mekaniska egenskaper hos en metall / legering måste vi överväga gitterstrukturer. Och i det här fallet är det inte mycket kemisk reaktion som är vår oro.

    Du förstår, två fenomen är ansvariga för denna observation:

    1. Omkristallisering

    Förmåga hos metall / legering att dras in i tråd kallas duktilitet. När lödtrådens stomme dras genom olika formar med reducerande diametrar - genomgår den en process som kallas töjningshärdning vilket gör den mer elastisk ( dvs att böja sig upprepade gånger utan att lätt spricka) till skjuvnings- / deformationskrafter jämfört med den ursprungliga kubiska tappen av samma legering. När du smälter det förlorar det töjningshärdning & genomgår omkristallisering vilket gör att det verkar mer skört .

    2. Perfektion av gitterstruktur

    Diamant är det hårdaste materialet, inte bara på grund av dess bindningar utan på grund av dess perfekta gitterstruktur. Om du jämför graden av perfektion av galler PER-enhetsmassa för en liten kub, säg 1mm 3 & en stor kub, säg 20mm 3 av kemiskt identisk legering / metall / blandning, kommer du att hitta den mindre kuben att vara mer perfekt därmed starkare / hårdare än den större kuben, även om deras kemiska sammansättningar är exakt samma (detta påpekade användaren @LongStrokinYerMomma i sitt Sammanfattning från det papperet)

    För att få en enklare vardagskänsla av det , tänk på att bryta en pinne, du kan enkelt bryta en 2 fot lång pinne men inte 10 cm lång pinne, ja i det här fallet spelar handtag / vridmomentarm en roll, men du får idén.


    Din logik:

    Lödtråden är mindre tät, antingen genom att den är ihålig eller med en flödeskärna, vilket gör det lättare att böja. Detta verkar mindre troligt eftersom tennhårar verkar mycket hårdare än lödtråd trots att de är tunnare.

    är helt giltig, det förklarar delvis varför lödtråd är smidig. Men notera att påståendet Löd på kretskortet är lika mjukt som det trådlod det kom ifrån är definitivt felaktigt.

    Du verkar vara på något (till skillnad från toppröstade svar här).Till exempel har boken av Tu _Solder Joint Technology: Materials, Properties, and Reliability_ ett kapitel om duktil till spröd övergång i löd, mot slutet av boken.Detta är efter de mer kända grejerna på legeringarna lödformar etc. Koppar-tennreaktionen verkar vara en faktor i nämnda övergång.Vissa delar av ditt inlägg gör dock ganska tuffa slutsatser baserade på analogier (med diamanten etc.) som kanske inte håller.
    Kaz
    2015-04-22 03:18:35 UTC
    view on stackexchange narkive permalink

    Det handlar om form. En liten nylonsträng är hård. En nylonfiber (som en fiskelinje) är flexibel. Ditto för glas och andra material. Glas kan vara en stel kristallkula, en något flexibel fönsterruta, trasa eller mjuk och fluffig isolering i dina väggar.

    Peter Smith
    2015-04-22 17:14:35 UTC
    view on stackexchange narkive permalink

    Det finns en sak till som jag inte ser i svaren:

    Mest löd på rullar har flödet i kärnan. Detta flöde kan uppgå till så mycket som 45% av lodtråden i vikt och bränns bort som en del av lödningen. Flödet är mycket mer flexibelt än metaller, så den verkliga mängden metall i lödtråden är faktiskt mindre än basvikten, vilket gör den totala tråden mer flexibel.

    Syftet med flödet är att rengöra ytorna som ska lödas och är det ämne vi ser brinna av vid lödning.

    user72849
    2015-04-22 05:22:30 UTC
    view on stackexchange narkive permalink

    Jag ska gå ut på en lem här och säga att det finns en grundläggande relation mellan lödets metalliska kristallstruktur och dess mekaniska prestanda. Denna uppsats säger att:

    ABSTRAKT

    Med den fortsatta ökningen av integreringstätheten i elektronik, sammankopplingar för elektroniska komponenter har miniatyriserats till en skala som är jämförbar med den för deras kristallografiska struktur. Till exempel kan en SnAgCu-lödfog i flipchip-paketet endast innehålla ett eller några korn. I detta fall förväntas det mekaniska beteendet hos mikroförbandet att flyttas från en polykristallinbaserad till en kristall.

    Välkommen till EE: SE!Det är en bra idé att lägga till lite information från alla länkar du lägger upp här så att ditt svar fortfarande är användbart om (när) länken dör.Jag har föreslagit en redigering för att lägga till en del av det abstrakta i ditt svar - redigera gärna det igen om du tror att du har ett bättre utdrag.


    Denna fråga och svar översattes automatiskt från det engelska språket.Det ursprungliga innehållet finns tillgängligt på stackexchange, vilket vi tackar för cc by-sa 3.0-licensen som det distribueras under.
    Loading...