印制pcb線路板的最佳焊接方法

　　1,、沾錫作用

　　當(dāng)熱的液態(tài)焊錫溶解并滲透到被焊接的金屬表面時,，就稱為金屬的沾錫或金屬被沾錫,。焊錫與銅的混合物的分子形成一種新的部分是銅,、部分是焊錫的合金,，這種溶媒作用稱為沾錫,，它在各個部分之間構(gòu)成分子間鍵,，生成一種金屬合金共化物,。良好的分子間鍵的形成是焊接工藝的核心,，它決定了焊接點的強度和質(zhì)量。只有銅的表面沒有污染,，沒有由于暴露在空氣中形成的氧化膜才能沾錫,，并且焊錫與工作表面需要達到適當(dāng)?shù)臏囟取?/p>

　　2 表面張力

　　大家都熟悉水的表面張力,，這種力使涂有油脂的金屬板上的冷水滴保持球狀，這是由于在此例中,，使固體表面上液體趨于擴散的附著力小于其內(nèi)聚力,。用溫水和清潔劑清洗來減小其表面張力，水將浸潤涂有油脂的金屬板而向外流形成一個薄層,，如果附著力大于內(nèi)聚力就會發(fā)生這種情況,。

　　錫-鉛焊錫的內(nèi)聚力甚至比水更大，使焊錫呈球體,，以使其表面積最小化(同樣體積情況下,，球體與其他幾何外形相比具有最小的表面積，用以滿足最低能量狀態(tài)的需求),。助焊劑的作用類似于清潔劑對涂有油脂的金屬板的作用,，另外，表面張力還高度依賴于表面的清潔程度與溫度,，只有附著能量遠大于表面能量(內(nèi)聚力)時,，才能發(fā)生理想的沾錫。

　　3 金屬合金共化物的產(chǎn)生

　　銅和錫的金屬間鍵形成了晶粒,，晶粒的形狀和大小取決于焊接時溫度的持續(xù)時間和強度,。焊接時較少的熱量可形成精細的晶狀結(jié)構(gòu)，形成具有最佳強度的優(yōu)良焊接點,。反應(yīng)時間過長,，不管是由于焊接時間過長還是由于溫度過高或是兩者兼有，都會導(dǎo)致粗糙的晶狀結(jié)構(gòu),，該結(jié)構(gòu)是砂礫質(zhì)的且發(fā)脆,，切變強度較小。

　　采用銅作為金屬基材,，錫-鉛作為焊錫合金,，鉛與銅不會形成任何金屬合金共化物，然而錫可以滲透到銅中,，錫和銅的分子間鍵在焊錫和金屬的連接面形成金屬合金共化物Cu3Sn 和Cu6Sn5,。

　　金屬合金層(n相+ε相)必須非常薄，激光焊接中,，金屬合金層厚度的數(shù)量級為0.1mm ,，波峰焊與手工烙鐵焊中，優(yōu)良焊接點的金屬間鍵的厚度多數(shù)超過0.5μm ,。由于焊接點的切變強度隨著金屬合金層厚度的增加而減小,，故常常試著將金屬合金層的厚度保持在1μm 以下，這可以通過使焊接的時間盡可能的短來實現(xiàn),。

　　金屬合金共化物層的厚度依賴于形成焊接點的溫度和時間,，理想的情況下,，焊接應(yīng)在220 't約2s 內(nèi)完成，在該條件下,，銅和錫的化學(xué)擴散反應(yīng)將產(chǎn)生適量的金屬合金結(jié)合材料Cu3Sn 和Cu6Sn5厚度約為0.5μm ,。不充分的金屬間鍵常見于冷焊接點或焊接時沒有升高到適當(dāng)溫度的焊接點，它可能導(dǎo)致焊接面的切斷,。相反,，太厚的金屬合金層，常見于過度加熱或焊接太長時間的焊接點,，它將導(dǎo)致焊接點抗張強度非常弱,。

　　4 沾錫角

　　比焊錫的共晶點溫度高出大約35℃時，當(dāng)一滴焊錫放置于熱的涂有助焊劑的表面上時,，就形成了一個彎月面,，在某種程度上，金屬表面沾錫的能力可通過彎月面的形狀來評估,。如果焊錫彎月面有一個明顯的底切邊,，形如涂有油脂的金屬板上的水珠，或者甚至趨于球形,，則金屬為不可焊接的。只有彎月面拉伸成一個小于30,。的小角度才具有良好的焊接性,。