无铅锡膏的焊锡原理


  我们都知道无铅锡膏是用来焊接PCB板的,但您知道无铅锡膏在焊锡时是利用什么原理的呢?今天我们就来说说。

  焊锡的定义中可以发现「润湿」是焊接过程中的主角.所谓焊接即是利用液态的「銲锡」润湿在基材上而达到接合的效果.这种现象正如水倒在固体表面一样,不同的是「銲锡」会随著温度的降低而凝固成接点.当銲锡润湿在基材上时,理论上两者之间会以金属化学键结合,而形成一种连续性的接合,但实际状况下,基材会受到空气及周边环境的侵蚀,而形成一层氧化膜来阻挡「銲锡」,使其无法达到较好的润湿效果.其现象正如水倒在涂满油脂的盘上,水只能聚集在部份的地方,而无法全面均匀的分布在盘子上.如果我们未能将基材表面的氧化膜去除,即使勉强沾上「銲锡」,其结合力量还是非常的弱

  1焊接与胶合的不同

  当两种材料用胶粘合在一起,其表面的相互粘著是因為胶给它们之间的机械键所致. 因為胶不容易在两者之间固定,所以光亮的表面无法像粗糙或蚀刻的表面粘眷性那么好.胶合是一种表面现象,当胶是潮湿状态时,它可以从原釆的表面被擦掉.

  焊接是銲锡和金属之间形成一金属化学键,銲锡的分子穿入基材表层金属的分子结构,而形成一坚固、完全金属的结构.当銲锡熔解时,也不可能完全从金属表面上把它擦掉,因為它已变成基层金属的一部份.

  2润湿和无润湿

  一块涂有油脂的金属薄板浸到水中,没有润湿现象,此时水会成球状般的水滴,一摇即掉,因此,水并未润湿或粘在金属薄板上. 如将此金属薄板放入热清洁溶剂中加以清洗,并小心地干燥,再把它浸入水中,此时水将完全地扩散到金属薄板的表面而形成一薄且均匀的膜层,怎么摇也不会掉,即它已经润湿了此金属薄板.

  3清洁

当金属薄板非常干净时,水便会润湿其表面,因此,当「銲锡表面」和「金属表面」也很干净时,銲锡一样会润湿金属表面,其对清洁程度的要求远比水于金属薄板上还要高很多,因為銲锡和金属之间必须是紧密的连接,否则在它们之间会立即形成一很薄的氧化层.不幸的是,几乎所有的金属在曝露于空气中时,都会立刻氧化,此极薄的氧化层将妨碍金属表面上銲锡的润湿作用. 

  4毛细管作用

  如将两片干净的金属表面合在一起后,浸入熔化的銲锡中,銲锡将润湿此两片金属表面并向上爬升,以填满相近表面之间的间隙,此為毛细管作用.

  假如金属表面不干净的话,便没有润湿及毛细管作用,銲锡将不会填满此点. 当电镀贯穿孔的经过波峰锡炉时,便是毛细管作用的力量将锡贯满此孔,并在印刷.线路板上面形成所谓的「焊锡带」并不完全是锡波的压力将銲锡推进此孔.

  5表面张力

  我们都看过昆虫在池塘的表面行走而不润湿它的脚,那是因為有一看不到的薄层或力量支持著它,这便是水的表面张力.同样的力量是使水在涂有油脂的金属薄板上维持水滴状,用溶剂加以清洗会减少表面张力,水便会润湿和形成一薄层.

  那么助焊剂的作用是什么呢?

  助焊剂在金属表面上的作用就像溶剂对涂有油脂的金属薄板一样.溶剂去除油脂,让水润湿金属表面和减少表面张力.助焊剂将去除金属和銲锡间的氧化物,好让銲锡润湿金属表面.<在銲锡中污染物会增加表面张力,因此必须小心地管制.銲锡温度也会影响表面张力,即温度愈高,表面张力愈小.

  认识了无铅锡膏焊锡原理,我们就能更好地掌握无铅锡膏的焊接技巧,制造出更优秀的PCB板。

  来源:互联网

 


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