мированная капля припоя на месте пайки является признаком хорошего паяного соединения. Важно также, чтобы по форме капли были видны контуры соединяемых поверхностей. На рис. 14.11 показано как в месте пайки легко

Рис. 14.11. Хорошее соединение, с ясным контуром проволоки и с хорошим растеканием припоя но плоскости подвески.

Рис. 14.12. Излишек припоя не улучшает качества паяного соединения.

различимы два провода - вставленный и обмотанный вокруг клеммы. По определению это свидетельствуете высоком качестве паяного соединения.

На рис. 14.12 показана та же самая конструкция, но с чрезмерно большой каплей припоя. Здесь контур проводов не виден, а сама капля имеет ровную и блестящую поверхность. Место соединения проводов визуально опреде-

лить нельзя и, следовательно, паяное соединение следует признать неудовлетворительным.

Паяное соединение не должно быть расположено в области, доступной для визуального осмотра только при использовании зеркальных приспособлений.. Право контролера - поставить под сомнение качество паек с излишком припоя.

Исследование параметров паяного соединения показывает, что простое увеличение массы припоя не улучшает прочность или токонесущую способность соединения. Размер капли должен быть достаточно большим, чтобы весь шов оказался пропаянньм, но для целей контроля необходимо, чтобы контуры соединяемых частей были ясно видимы (вспомним, что это было основным положением при рассмотрении требований к конструкции.)

Чтобы определить размер капли для обеспечения пайки хорошего качества, контролер должен знать требования к механическим и электрическим параметрам паяных соединений, которые использованы при проектировании схемы, и определить минимальные размеры капли, которые могли бы удовлетворять этим требованиям. Затем он должен определить размеры капли (с запасом), при которых паяное соединение легко проверяется.

15. Система припой - флюс - основной металл

Предполагая, что в какой-то момент мы имеем совершенно чистую металлическую поверхность и что не может произойти окисления или другого воздействия на нее окружающей среды, рассмотрим структуру паяного соединения. Для того чтобы произошло взаимодействие между припоем и основным металлом А, необходимо иметь три элемента; припой, основной металл и либо,флюс, либо атмосферу, в которой процесс проводится (воздух или пары). При температуре расплава припоя основной металл, имеющий относительно высокую точку плавления, является твердым, сохраняется в том же состоянии, сплав припоя делается жидким и флюс обычно также является жидким, хотя он может быть и газообразным.

Рассмотрим каплю жидкого припоя, нанесенную на плоскую горизонтальную металлическую поверхность в атмосфере паров флюса. Фактически мы имеем три фазы: твердую 5, жидкую L и пар V (рис. 14.13).

в точке суммарного термодинамического равновесия при условии отсутствия диффузии или химической реакции система будет иметь граничную линию соприкосновения всех трех фаз (А на рис. 14.13).

Если мы рассмотрим плоскость, перпендикулярную к этой линии, то увидим, что границы трех фаз образуют между собой некоторый угол. Этот угол 6, образованный поверхностями жидкости и твердого тела, называется краевым углом.

Рассмотрим баланс векторов в точке А на рис. 14.13. Вся система находится в равновесии под действием трех сил. Вектор уьу является вектором силы поверхностного

натяжения между жидкостью и ее парами и дей-Газ,У(иш / ствует тангенциально от-

жидкость,р) /!й<жта>ч носительно поверхности

жидкости. При отсутствии других сил сила поверхно-тело,8 стного натяжения жидкости должна превратить ее oJSlZTl поверхность в сферу, кото-

рая имеет наименьшую поверхность среди всех тел равного объема. Обычно против этой силы поверхностного натяжения действуют сила тяжести и сила внутреннего натяжения между жидкостью и окружающей ее средой, в результате чего капля жидкости не имеет формы шара.

Силы внутреннего поверхностного натяжения yis и Vsv действуют вдоль поверхности твердого тела в противоположных направлениях. Величина поверхностной энергии определяется характерными свойствами взаимодействующих материалов. По обе стороны имеется твердая поверхность, для изменения формы которой требуются большие энергетические затраты. В отличие от силы поверхностного натяжения жидкости эти внутренние силы сами по себе не могут привести к физическим изменениям в системе. Из векторной диаграммы получаем:

Ysv = Yls + Ylv cose. Здесь Ysv является силой, которая натягивает жидкость на твердое тело силой смачивания. Другими словами, смачивание имеет место, если ysv больше чем сумма Vts и Ylv cos6. Соотношения между этими силами можно определить, зная