电路板焊接之金属合金共化物

epcb · 发表于 2018-2-7 11:48

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电路板焊接时电路板生产加工过程中必不可少的一个环节。当热的液态焊锡溶解并渗透到被焊接的金属表面时，就称为金属的沾锡或金属被沾锡。焊锡与铜的混合物的分子形成一种新的部分是铜、部分是焊锡的合金，这种溶媒作用称为沾锡，它在各个部分之间构成分子间键，生成一种金属合金共化物。

1. 沾锡作用

当热的液态焊锡溶解并渗透到被焊接的金属表面时，就称为金属的沾锡或金属被沾锡。焊锡与铜的混合物的分子形成一种新的部分是铜、部分是焊锡的合金，这种溶媒作用称为沾锡，它在各个部分之间构成分子间键，生成一种金属合金共化物。良好的分子间键的形成是焊接工艺的核心，它决定了焊接点的强度和质量。只有铜的表面没有污染，没有由于暴露在空气中形成的氧化膜才能沾锡，并且焊锡与工作表面需要达到适当的温度。

2. 表面张力

大家都熟悉水的表面张力，这种力使涂有油脂的金属板上的冷水滴保持球状，这是由于在此例中，使固体表面上液体趋于扩散的附着力小于其内聚力。用温水和清洁剂清洗来减小其表面张力，水将浸润涂有油脂的金属板而向外流形成一个薄层，如果附着力大于内聚力就会发生这种情况。

锡-铅焊锡的内聚力甚至比水更大，使焊锡呈球体，以使其表面积最小化(同样体积情况下，球体与其他几何外形相比具有最小的表面积，用以满足最低能量状态的需求)。助焊剂的作用类似于清洁剂对涂有油脂的金属板的作用，另外，表面张力还高度依赖于表面的清洁程度与温度，只有附着能量远大于表面能量(内聚力)时，才能发生理想的沾锡。

3. 沾锡角

比焊锡的共晶点温度高出大约35℃时，当一滴焊锡放置于热的涂有助焊剂的表面上时，就形成了一个弯月面，在某种程度上，金属表面沾锡的能力可通过弯月面的形状来评估。如果焊锡弯月面有一个明显的底切边，形如涂有油脂的金属板上的水珠，或者甚至趋于球形，则金属为不可焊接的。只有弯月面拉伸成一个小于30。的小角度才具有良好的焊接性。