表面潤溼與可焊性的原理

表面潤溼。是指焊接時熔融焊料鋪展並覆蓋在被焊金屬表面上的現象。

潤溼表示液體焊料表面之間發生了溶解擴散作用,形成了金屬間化合物(IMC),它是軟釺焊接良好的標誌。

當我們把一片固態金屬片浸入液態焊料槽時,金屬片和液態焊料間就產生接觸,但這不意味著金屬片已經被液態焊料所潤溼,因為它們之間有可能存在著阻擋層,只能把小片金屬從焊料槽中抽出才能看出是否潤溼。

潤溼只有在液態焊料和被焊金屬表面緊密接觸時才會發生,那時才能保證足夠的吸引力。如果被焊表面上有任何牢固的附著汙染物,如氧化膜,都會成為金屬的連接阻擋層,從而妨礙潤溼。在被汙染的表面上,一滴焊料的表現和沾了油脂的平板上一滴水的表現是一樣的,如圖1-34所示,不能鋪展,接觸角θ大於90°。

表面潤溼與可焊性的原理

靖邦

如果被焊表面是清潔的,那麼它們金屬原子的位置緊靠著界面,於是發生潤溼,焊料會鋪展在接觸的表面上,如圖1-35所示。此時,焊料和基本原子非常接近,因而在彼此相吸的界面上形成合金,保證了良好的電接觸與附著力。

表面潤溼與可焊性的原理

靖邦

可焊性,是指被焊接母材在規定的時間、溫度下能被焊接的能力。它與被焊接目材(元器件或PCB焊盤)的熱容器、加熱溫度以及表面清潔度有關。

可焊性,通常採用浸漬法或潤溼平衡法評價,此兩種方法本質上是一致的,就是看被焊接母材在規定的時間、溫度下能否被潤溼。因此,可以說可焊性與潤溼性是密切相關的。

在浸漬法試驗中,從熔融焊料槽中拿出的式樣表面,可以觀察到下列一個或幾個現象。

(1) 不潤溼:表面又變成了未覆蓋的樣子,沒有任何可見的與焊料的相互作用,被焊接表面保持了它原來的顏色。如果被焊表面上的氧化膜過厚,在有效的焊接時間內焊劑無法將其除去,這時就出現不潤溼現象。

(2) 潤溼:把熔融的焊料排除掉,被焊接表面仍然保留了一層較薄的焊料,證明發生過金屬間相互作用。完全潤溼是指在被焊接金屬表面留下 一層均勻、光滑、無裂紋、附著好的焊料。

(3) 部分潤溼:被焊接表面一些地方表現為潤溼,一些地方表現為不潤溼。

(4) 弱潤溼:表面起初被潤溼,但過後焊料從部分表面縮會成液滴,而在弱潤溼過的地方留下很薄的一層焊料。


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