当前位置: 首页 » 资讯 » SMT工艺 » 正文

SMT波峰焊专题-基礎冶金學與波峰焊接趨勢

放大字体  缩小字体 发布日期:2009-11-16  浏览次数:405

焊接動力學
   當産生一個焊接點時所發生的反應在原理上是基本的。焊錫合金加熱到其液相線區域,以提高焊接點的熔濕 (wetting) 。氧化物從金屬表面去掉,以保證焊接點與帶有助焊劑的熔化焊錫之間的清潔接觸。然後助焊劑預熱從 PCB 去掉助焊劑溶劑 ( 一般爲水或酒精 ) 。需要增加的熱量來克服 PCB 與熔化焊錫池之間的溫度差。加熱 PCB 來補償溫差差,不對元件引起傷害。 PCB 有必要的暴露金屬區域,從波峰上通過。焊錫以適當的接合與熔濕角度熔濕到金屬。表面能量與接觸角度決定熔化的焊錫對暴露金屬的附著。如果固體的表面能量相當高於液態和固體 / 液態介面表面能量的總和,那麽液態熔濕並流走。毛細管作用使焊錫達到 PCB 的圓形電鍍孔的頂面。
   在一些系統中,氮氣惰性化的焊接環境用來提高熔濕 / 毛細管作用。這些孔通常連接裝配中等電路層,表明:
1 、液體在毛細管空間的上升高度隨著表面分開減少而增加。
2 、進入焊點的流動速度隨著表面分開的減少而減少。
   冶金學的因素對焊錫連接有重要的和經常是主要的影響 3 。熔化的焊錫在焊錫鉛與加入形成連接的熔化焊錫之間形成金屬間化合層。在冷卻之後,保持焊接點。

金屬間化合的形成與增長
直到連接冷卻到可以處理,金屬間化合層還在增長。增長速度是與在特定溫度的時間的平方根和溫度的指數成線性。這說明增長是通過交互原子向介面擴散來控制的。這個金屬間化合層通常是 1 µ m 的 Cu 6 Sn 5 。 Cu 來自於 PCB 的連接面,而 Sn 來自於焊錫合金。
   金屬間化合物具有從金屬與共價鍵的混合物升起的特性。這些鍵由於有高分子而強度高。因此,自擴散係數和更大的擴散控制特性的穩定性是強鍵結合和有序結構的結果 4 。這個接合對連接是好的,直到其增長完全支配焊接點的特性;這時,這樣的焊點對裝配就是有害的。$Page_Split$

焊接材料
  今天,波峰焊接工藝首選的合金是共晶 (eutectic) 合金: Sn63/Pb37 ,因爲其價格與可獲得的量。 Sn 提供連接的特性,而 Pb 是作爲填充材料使用的。産量的增強要求使用快速固化的和可以在幾秒鐘內形成數百焊接點的材料。給共晶焊錫的普通名稱是令人誤解的。指定的組成成分不是真正的共晶成分。共晶成分按重量百分比是 61.9%Sn ,如圖一所示。這個差異來自於早期對共晶成分的錯誤計算。更高 Sn 含量的合成物不能調節成本增加與電子裝配性能改善之間的關係。只有當裝配使用在腐蝕性環境時,成本才調節過來。在冶金學上,焊錫可看作是構成二元合金的純金屬的簡單混合。其合金圖是二元合金系統的典型圖,適用於基本的冶金學原理。正如所料,當偏離共晶時,各種合金的特性是不同的。隨著合金中 Sn 含量減少,液化溫度增加、密度增加、硬度減少、溫度膨脹係數 (CTE) 增加、溫度與電氣傳導性減少。

 
[ 资讯搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告诉好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 关闭窗口 ]

 
0条 [查看全部]  相关评论

 
推荐图文
推荐资讯
点击排行
 
网站首页 | 注册指南 | 网站制作 | 关于我们 | 联系方式 | 使用协议 | 版权隐私 | 网站地图 | 排名推广 | 广告服务 | 积分换礼 | 网站留言 | RSS订阅 | 沪ICP备09033911号-6