SMT貼片焊接加工

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                PCB電路板的焊接方法有很多種,以下就是最常見的幾種!

                2021-01-19 00:00:00

                 PCB焊接方法

                1、浸錫效果

                當熱的液體焊料溶解并滲透到被焊接的PCB的金屬表面時,它被稱為金屬中的錫或金屬中的錫。焊料和銅分子的混合物形成一個新的部分是銅,部分是焊料合金,這種溶劑叫錫,它在PCB的各個部分之間形成分子間鍵,生成一種金屬合金的化合物。良好的分子間鍵形成是PCB焊接工藝的核心,決定了PCB焊接接頭的強度和質量。只有銅的表面沒有污染,并且沒有由于PCB暴露在空氣中而形成的氧化膜才能接觸到錫,焊料和工作表面需要達到適當的溫度。

                2、表面張力

                每個人都熟悉水的表面張力,它使涂有潤滑脂的PCB金屬板上的冷水滴保持球形,因為在這種情況下,液體在固體表面擴散的粘附力小于其內聚力。用溫水和洗滌劑清洗以降低表面張力。水會浸透涂有油脂的PCB金屬板,并向外流動,形成一層薄薄的金屬板。如果粘附力大于內聚力,則會發生這種情況。

                錫鉛焊料的內聚力甚至比水的內聚力更大,使焊料成為一個球體,以使其表面積小化(對于相同的體積,與其他幾何形狀相比,球體具有嬌小的表面積,以滿足低能量狀態的要求)。助焊劑的作用類似于洗滌劑對涂脂PCB金屬板的作用。此外,表面張力高度依賴于PCB表面的清潔度和溫度。只有當附著能遠大于表面能(內聚力)時,PCB才是理想的浸錫材料。

                3、沾錫角

                當焊料的共晶點溫度比焊料的共晶點溫度高35℃左右時,將一滴焊料滴在熱涂焊料的PCB表面,形成彎月面。在某種程度上,可以通過彎月面的出現來評價PCB金屬表面對tin的粘附能力。如果焊料彎月面有明顯的底部切口,形狀類似于涂有潤滑脂的PCB金屬板上的水滴,甚至趨向于球形,則金屬不可焊接。只有半月板的長度不到30。角度小,焊接性好。

                4、金屬合金共化物的產生

                銅和錫的金屬間鍵形成晶粒,晶粒的形狀和大小取決于焊接溫度的持續時間和強度。焊接過程中熱量少,可形成細小的晶體結構,使PCB板形成具有強度的優良焊點。過長的反應時間,無論是由于太長的PCB焊接時間或太高的溫度或兩者,將導致粗糙的晶體結構,是砂礫和脆性低剪切強度。銅被用作PCB的金屬基板,錫鉛被用作焊錫合金。鉛和銅不會形成任何金屬合金化合物,但錫可以滲入銅中。錫和銅的分子間鍵在焊料和金屬的連接表面形成金屬合金化合物Cu3Sn和Cu6Sn5。

                金屬合金層(N相+ε相)須非常薄。在PCB激光焊接中,金屬合金層的厚度為0.1mm。在波峰焊和手工焊中,PCB電路板焊點的金屬間結合層厚度大于0.5μm,由于PCB焊點的剪切強度隨金屬合金層厚度的增加而降低,通常試圖通過盡可能短的焊接時間將金屬合金層厚度控制在1μm以下。

                金屬合金的co復合層厚度取決于形成焊接點的溫度和時間。理想情況下,焊接應在220’t約2s內完成。在此條件下,銅和錫的化學擴散反應將產生適當數量的金屬合金連接材料Cu3Sn和Cu6Sn5,厚度約為0.5μm。金屬間連接不足通常出現在冷焊接頭或在焊接過程中沒有升高到合適的溫度??赡軐е翽CB焊接面被切斷。相反,在過熱或焊接時間過長的焊接接頭中,金屬合金層過厚會導致PCB焊接接頭的抗拉強度非常弱。


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