1, tin dipping effekt

Når varmt flydende loddetin opløses og trænger ind i metaloverfladen på PCB bliver loddet, kaldes det metalbinding eller metalbinding. Molekylerne i blandingen af ​​lodde og kobber danner en ny legering, der er en del kobber og en del lodning. Denne opløsningsmiddelvirkning kaldes tinbinding. Det danner en intermolekylær binding mellem de forskellige dele af printkortet, hvilket skaber en metallegeringsforbindelse. Dannelsen af ​​gode intermolekylære bindinger er kernen i PCB -svejseprocessen, som bestemmer styrken og kvaliteten af ​​PCB -svejsepunkter. Tin kan kun farves, hvis kobberoverfladen er fri for forurening, og der dannes oxidfilm på grund af PCB -eksponering for luft, og loddetøjet og arbejdsfladen skal nå den passende temperatur.

2. Overfladespænding

Alle kender vandets overfladespænding, den kraft, der holder koldt vanddråber kugleformede på en smurt PCB -metalplade, fordi vedhæftningen, der har tendens til at diffundere væsken på en fast overflade, er mindre end dens sammenhængskraft. Vask med varmt vand og rengøringsmiddel for at reducere overfladespænding. Vandet vil mætte den smurte PCB -metalplade og strømme udad for at danne et tyndt lag, der opstår, hvis vedhæftningen er større end samhørigheden.

Tin-bly loddemetal er endnu mere sammenhængende end vand, hvilket gør loddet sfærisk for at minimere dets overfladeareal (for samme volumen har kuglen det mindste overfladeareal sammenlignet med andre geometrier for at opfylde kravene til den laveste energitilstand). Effekten af ​​flux ligner virkningen af ​​vaskemiddel på PCB -metalpladen belagt med fedt. Derudover er overfladespændingen også meget afhængig af PCB -overfladens renlighed og temperatur. Først når vedhæftningsenergien er meget større end overfladeenergien (samhørighed), kan printkortet have den ideelle tinadhæsion.

3, med tinvinkel

En menisk dannes, når en dråbe loddemateriale placeres på overfladen af ​​et varmt, fluxbelagt PCB cirka 35 ° C over det eutektiske loddepunkt. Til en vis grad kan metaloverfladen på et PCB til at klæbe tin evalueres ud fra meniskens form. Metallet kan ikke loddes, hvis menisken har et klart bundsnitt, ligner vanddråber på en smurt PCB -metalplade eller endda har en tendens til at være kugleformet. Kun menisken strakte sig til en størrelse mindre end 30. Den lille vinkel har god svejseevne.

4. Frembringelse af metallegeringsforbindelser

De intermetalliske bindinger af kobber og tin danner korn, hvis form og størrelse afhænger af varigheden og styrken af ​​den temperatur, hvormed de svejses. Mindre varme under svejsning kan danne en fin krystalstruktur, hvilket gør printkortet til et glimrende svejsested med den bedste styrke. For lang reaktionstid, uanset om det skyldes PCB -svejsetid for lang, for høj temperatur eller begge dele, vil resultere i en ru krystallinsk struktur, der er gruset og sprød med lav forskydningsstyrke.Kobber bruges som metalbasismateriale i PCB, og tin-bly bruges som lodde-legering. Bly og kobber vil ikke danne nogen metallegeringsforbindelser, men tin kan trænge ind i kobber. Den intermolekylære binding mellem tin og kobber danner metallegeringsforbindelser Cu3Sn og Cu6Sn5 ved lodde- og metalforbindelsen.

Metallegeringslaget (n +ε fase) skal være meget tyndt. Ved PCB -lasersvejsning er tykkelsen af ​​metallegeringslaget 0.1 mm i nummerklasse. Ved bølgelodning og manuel lodning er tykkelsen af ​​intermetalbinding af gode svejsepunkter på PCB mere end 0.5 μm. Fordi forskydningsstyrken for PCB -svejsninger falder, når metallegeringstykkets tykkelse stiger, forsøger man ofte at holde metallegeringstykkelsen under 1 μm ved at holde svejsetiden så kort som muligt.

Tykkelsen af ​​metallegeringslaget afhænger af temperaturen og tidspunktet for dannelsen af ​​svejsepunktet. Ideelt set bør svejsningen være afsluttet i cirka 220 ‘t 2s. Under disse betingelser vil den kemiske diffusionsreaktion af kobber og tin producere passende metallegeringsbindingsmaterialer Cu3Sn og Cu6Sn5 med en tykkelse på ca. 0.5 μm. Utilstrækkelig intermetalbinding er almindelig i kolde loddefuger eller loddefuger, der ikke hæves til den passende temperatur under svejsning og kan føre til afskæring af PCB -svejseoverfladen. I modsætning hertil vil for tykke metallegeringslag, der er almindelige i overophedede eller svejsede samlinger for længe, ​​resultere i meget svag trækstyrke af PCB -samlinger.