¿Directrices para los usos del congelador de soldadura?

Question

Me gustaría hacer un proyecto de la casa donde yo tome la temperatura en el interior de mi congelador y en el interior de los líquidos. Líquido-compatibilidad de lado, yo soy todo curiosidad acerca de si o no alguien puede recomendar algunas de las mejores prácticas para el diseño de la placa. No he encontrado ninguna de recursos en línea que explica lo que va a suceder en las aplicaciones que están destinados a 0C de temperatura. Supongo que la soldadura de las juntas contrato debido al frío, pero esto no significa que la superficie de montaje de diseño inherentemente no? Por lo tanto, debo limitar mis temperatura (y posiblemente microcontrolador) selecciones a través del agujero de las partes? Existe una mejor formulación de soldadura para ir con, es decir, libre de plomo o no? Debe la zapata o a través de los orificios de ser más grande de lo que normalmente se encuentran en las hojas de datos IC en la huella de la sección?

Cualquier consejo o una idea sería muy apreciada. Estoy más que dispuesto a experimentar y a aprender de mis errores, pero si pudiera conseguir un mejor head start, que sería bueno. :)

Answer 1

La contracción diferencial es bastante pequeña; SMT normal trabaja hasta menos de -40 C con sin técnicas especiales. Termal ciclismo puede ser un poco más de un problema, si usted va de -40 a + 100 y cada pocos minutos algo se encajarán a presión después de un tiempo. Piezas BGA son más vulnerables a esto.

Revestimiento de conformación de PCB (aplicado después de la Asamblea y prueba) mantendrá la Junta de agua.

Answer 2

Información útil sobre los diferentes tipos de soldadura: NIST Metalurgia

Las principales tablas importantes son 1.12 (coeficiente de expansión térmica/propiedades elásticas de plomo de la soldadura) y 1.14 (resistencia/fuerza cortante de plomo de las soldaduras).

Creo que el documento tiene información para soldaduras sin plomo (que es lo que se llama después de todo), no me parece demasiado duro para estos.

Las propiedades clave para 63/37 con plomo de la soldadura:

Coef de expansión térmica: $$ \alpha = 24 \frac{10^{-6}}{K} $$ Módulo de elasticidad (estoy usando el de 20 grados de la figura, será un poco más cerca de 0 grados, no superior a 38.1 GPa a -70 grados): $$ E = 30.2 GPa $$ Resistencia a la tensión: $$ \sigma_{max} = 56.19 MPa $$

El peor escenario es si la soldadura se monta en algo completamente rígido. Supongamos que nos fuéramos a tomar el 0 estado de tensión como la temperatura ambiente (25 ºC).

La contracción debido a la expansión térmica es:

$$ \epsilon = \alpha (25C - 0C) = 0.0006 $$

Y la adecuada resistencia a la tensión es: $$ \sigma = E \epsilon = 18.12 MPa $$

Esto es muy por debajo de la resistencia a la tracción de la soldadura.

Sin embargo! Aún mejor es que el tablero del PWB sí tendrá un contrato con la soldadura, ya que se enfría. Dependiendo de la actual dirección de montaje, esto coincide con el 63/37 soldadura CTE (~20e-6/C para la primaria de la dirección), por lo que la tensión real será menor.

tl;dr: usted va a estar bien. Usted podría tener que preocuparse más acerca de la humedad/condensación, así como tener componentes que son valorados por debajo de 0C operación en lugar de preocuparse por las juntas de soldadura de craqueo.