1, tina kastmisefekt

Kui kuum vedel joodis lahustub ja tungib läbi metallpinna PCB jootmisel nimetatakse seda metalli sidumiseks või metalli sidumiseks. Joodise ja vase segu molekulid moodustavad uue sulami, mis on osaliselt vask ja osaliselt joodis. Seda lahusti toimet nimetatakse tinasidumiseks. See moodustab molekulidevahelise sideme PCB erinevate osade vahel, luues metallisulamist ühendi. Heade molekulidevaheliste sidemete moodustamine on PCB keevitusprotsessi tuum, mis määrab PCB keevituspunktide tugevuse ja kvaliteedi. Tina saab värvida ainult siis, kui vaskpind ei ole saastunud ja PCB õhuga kokkupuutel on tekkinud oksiidkile ning jootetil ja tööpinnal peab olema sobiv temperatuur.

2. Pinna pinge

Igaüks tunneb vee pindpinevust, jõudu, mis hoiab külma veetilgad sfääriliselt määritud PCB metallplaadil, sest sel juhul on haardumine, mis kipub vedelikku tahkele pinnale hajutama, väiksem kui selle sidusus. Peske pindpinevuse vähendamiseks sooja veega ja pesuvahendiga. Vesi küllastab määritud PCB metallplaadi ja voolab väljapoole, moodustades õhukese kihi, mis tekib siis, kui nakkumine on suurem kui ühtekuuluvus.

Tina-plii jootmine on veelgi sidusam kui vesi, muutes jootmise sfääriliseks, et minimeerida selle pindala (sama mahu korral on kera teiste geomeetriatega võrreldes väikseima pindalaga, et täita madalaima energiaoleku nõudeid). Voolu mõju on sarnane pesuvahendi mõjuga määrdega kaetud PCB metallplaadile. Lisaks sõltub pindpinevus suuresti ka PCB pinna puhtusest ja temperatuurist. Ainult siis, kui nakkeenergia on palju suurem kui pinnaenergia (ühtekuuluvus), võib PCB -l olla ideaalne tinahaardumine.

3, tina nurgaga

Menisk moodustub, kui tilk jootet asetatakse kuuma, vooga kaetud PCB pinnale umbes 35 ° C kõrgemale joodise eutektilisest punktist. Mõningal määral saab PCB metallpinna tina kleepimisvõimet hinnata meniski kuju järgi. Metall ei ole joodetav, kui menisk on selge põhjaga lõigatud, näeb välja nagu veepiisad rasvaga määritud PCB -plaadil või kipub olema isegi sfääriline. Ainult menisk ulatus alla 30. Väikesel nurgal on hea keevitatavus.

4. Metallisulamühendite genereerimine

Vase ja tina metallidevahelised sidemed moodustavad terad, mille kuju ja suurus sõltuvad keevitamise temperatuuri kestusest ja tugevusest. Keevitamise ajal tekkiv väiksem kuumus võib moodustada peene kristallstruktuuri, mis muudab trükkplaadi suurepärase parima tugevusega keevituskohaks. Liiga pikk reaktsiooniaeg, kas liiga pika PCB keevitusaja, liiga kõrge temperatuuri või mõlema tõttu, annab tulemuseks kareda kristalse struktuuri, mis on kruusane ja habras ning madala nihkejõuga.PCB metallist alusmaterjalina kasutatakse vaske ja joodisulamina kasutatakse tina-pliid. Plii ja vask ei moodusta metallisulamiühendeid, kuid tina võib tungida vaske. Tina ja vase molekulidevaheline side moodustab joodise ja metalli ristmikul metallisulamiühendid Cu3Sn ja Cu6Sn5.

Metallisulamist kiht (faas n +ε) peab olema väga õhuke. PCB laserkeevitamisel on metallisulamist kihi paksus numbriklassis 0.1 mm. Lainejootmisel ja käsitsi jootmisel on PCB heade keevituskohtade metallidevahelise sideme paksus üle 0.5 μm. Kuna PCB -keevisõmbluste nihketugevus väheneb, kui metallisulami kihi paksus suureneb, püütakse sageli hoida metallisulamikihi paksust alla 1 μm, hoides keevitusaega võimalikult lühikese aja jooksul.

Metallisulamist kihi paksus sõltub keevituskoha moodustamise temperatuurist ja ajast. Ideaalis tuleks keevitamine lõpule viia umbes 220 ‘t 2 s. Nendes tingimustes toodab vase ja tina keemiline difusioonireaktsioon sobivaid metallisulami sidumismaterjale Cu3Sn ja Cu6Sn5 paksusega umbes 0.5 μm. Ebapiisav intermetallühendus on tavaline külmjoodisühendustes või jootekohtades, mida keevitamise ajal ei tõsteta sobivale temperatuurile ja mis võivad põhjustada trükkplaadi keevituspinna katkestamise. Seevastu liiga paksud metallisulamist kihid, mis on ülekuumenenud või keevisliidetes liiga pikad, põhjustavad PCB -vuukide väga nõrga tõmbetugevuse.