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PCB焊接方法你知道吗?
- 2021-04-14-

PCB焊接方法你知道吗?

PCB焊接方法如下:

1.沾锡。

  如果热液焊锡溶解并渗入所焊PCB金属表面,则称为金属沾锡或金属上沾锡。焊接锡铜混合物中的分子形成了一个新的部分是铜,而合金部分是焊锡,这种溶媒作用被称为沾锡,它在PCB各部分之间形成了分子间键,产生了金属合金共化物。PCB焊接工艺的核心是良好的分子间键的形成,它决定着PCB焊点的强度和质量。只有铜片表面没有被污染,因为PCB接触到空气中形成的氧化膜不会沾锡,而且焊锡必须与工作表面保持适当的温度。

2.表面张力。

   众所周知水的表面张力,这种力使得涂有油脂的PCB金属板上的冷水滴呈球形,这是因为在这个情况下,液体在固体表面上的粘结力比粘结力小。如果粘合力大于粘结力,则用温水和清洁剂清洗,以降低其表面张力;如果用水浸润涂有油脂的PCB金属板,以形成薄层。

锡-铅焊锡的粘结力甚至比水还大,因此它是球形的,以便较小化它的表面积(与其他几何形状相比,在相同体积下,球形具有较小的表面积,以满足较低能量状态的需要)。焊接剂的作用类似于清洗剂对涂油的PCB金属板材的作用,此外,表面张力还高度依赖PCB表面的洁净度和温度,只有PCB表面的粘附能量远远大于粘附能量时,才会产生理想的沾锡。

3.沾锡角。

   当一滴焊锡比焊锡的共晶点温度高约35℃时,将其置于涂有助焊剂的热PCB板表面,就会形成弯曲的月形,在某种程度上,可以通过弯曲月形来评价PCB金属表面沾锡的能力。如果焊锡弯月表面有明显的底切口,形状如涂油PCB金属板上的水珠或甚至呈球形,则该金属不能焊接。仅弯曲的月形被拉伸到小于30。角度小就有很好的可焊性。

4.生成金属共化物。

   铜锡金属间结合会形成晶粒,晶粒形状和大小取决于焊接温度的持续时间和强度。低热能使电路板形成精细的晶状结构,使电路板形成具有较佳强度的优良焊点。无论是由于PCB焊接时间太长、温度太高或两者兼而有之,反应时间太长,都会产生粗糙晶状结构,这种晶状结构为砂砾状,易碎,切变强度较小。以铜为PCB基材,以锡铅为焊锡合金,铅与铜不形成金属合金共化物,但锡可渗入铜中,锡与铜的分子间键在焊锡和金属的接触面上形成Cu3Sn和Cu6Sn5金属合金共化物。

  在PCB焊接中,金属合金层(n相+ε相)必须很薄,其厚度的数级为0.1mm;在波峰焊和手工烙铁焊中,PCB电路板的优良焊点,其金属间键的厚度大多超过0.5μm。电路板上焊接点的切变强度随合金层厚度的增加而降低,因此,常常会尝试将合金层厚度控制在1μm以下,这可以通过减少焊接时间来实现。

  在此条件下,通过铜与锡的化学扩散反应,可获得适量的合金结合材料Cu3Sn和Cu6Sn5,在220微米左右的范围内进行焊接,从而实现金属合金共化物层的厚度取决于形成焊接点的温度和时间,较理想的是,焊缝达到220微米左右。冷焊接点或未在焊接温度合适的情况下焊得金属间键不足,容易造成PCB焊接面断裂。反之,过厚的合金层,在过热或过长时间焊接时,往往会导致PCB焊点抗张强度极弱。

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