1, tina kastamalla vaikutus

Kun kuuma nestemäinen juote liukenee ja tunkeutuu metallipintaan PCB juotettuna, sitä kutsutaan metallisidokseksi tai metallisidokseksi. Juotos- ja kupariseoksen molekyylit muodostavat uuden seoksen, joka on osa kuparia ja osa juotosta. Tätä liuottimen toimintaa kutsutaan tinasidokseksi. Se muodostaa molekyylien välisen sidoksen piirilevyn eri osien välille muodostaen metalliseosyhdisteen. Hyvien molekyylienvälisten sidosten muodostaminen on PCB -hitsausprosessin ydin, joka määrittää PCB -hitsauspisteiden lujuuden ja laadun. Tina voidaan värjätä vain, jos kuparipinta on puhdas kontaminaatiosta ja oksidikalvosta, joka on muodostunut PCB -levylle altistumisen seurauksena, ja juote ja työpinta täytyy saavuttaa sopiva lämpötila.

2. Pintajännitys

Kaikki tuntevat veden pintajännityksen, voiman, joka pitää kylmän vesipisarat pallomaisina rasvatulla PCB -metallilevyllä, koska tässä tapauksessa tarttuvuus, joka pyrkii levittämään nestettä kiinteälle pinnalle, on pienempi kuin sen koheesio. Pese lämpimällä vedellä ja pesuaineella pintajännityksen vähentämiseksi. Vesi kyllästää rasvatun PCB -metallilevyn ja virtaa ulospäin muodostaen ohuen kerroksen, mikä tapahtuu, jos tarttuvuus on suurempi kuin koheesio.

Tina-lyijyjuote on vielä yhtenäisempi kuin vesi, mikä tekee juotosta pallomaisen minimoidakseen sen pinta-alan (samalla tilavuudella pallolla on pienin pinta-ala verrattuna muihin geometrioihin pienimmän energiatilan vaatimusten täyttämiseksi). Virtauksen vaikutus on samanlainen kuin pesuaineen vaikutus rasvalla päällystettyyn PCB -metallilevyyn. Lisäksi pintajännitys riippuu suuresti PCB -pinnan puhtaudesta ja lämpötilasta. Vasta kun tartuntaenergia on paljon suurempi kuin pintaenergia (koheesio), PCB: llä voi olla ihanteellinen tinan tarttuvuus.

3, tinakulma

Aivokalvo muodostuu, kun tippa juotetta asetetaan kuuman, flux-päällystetyn PCB: n pinnalle noin 35 ° C juotteen eutektisen pisteen yläpuolelle. Jossain määrin PCB: n metallipinnan kykyä tarttua tinaan voidaan arvioida meniskin muodon perusteella. Metalli ei ole juotettavissa, jos meniskillä on selkeä pohjaviilto, se näyttää vesipisaroilta rasvatulla PCB -metallilevyllä tai on jopa pallomainen. Vain aivokalvon venytys oli alle 30. Pienellä kulmalla on hyvä hitsattavuus.

4. Metalliseosyhdisteiden syntyminen

Kuparin ja tinan metallien väliset sidokset muodostavat rakeita, joiden muoto ja koko riippuvat hitsauslämpötilan kestosta ja lujuudesta. Vähemmän lämpöä hitsauksen aikana voi muodostaa hienon kiderakenteen, mikä tekee piirilevystä erinomaisen hitsauspisteen, jolla on paras lujuus. Liian pitkä reaktioaika, johtuen liian pitkästä PCB -hitsausajasta, liian korkeasta lämpötilasta tai molemmista, johtaa karkeaan kiteiseen rakenteeseen, joka on soraista ja haurasta ja jolla on alhainen leikkauslujuus.Kuparia käytetään PCB: n metallimateriaalina ja tina-lyijyä juotosseoksena. Lyijy ja kupari eivät muodosta metalliseosyhdisteitä, mutta tina voi tunkeutua kupariin. Tinan ja kuparin välinen molekyylien välinen sidos muodostaa metalliseosyhdisteet Cu3Sn ja Cu6Sn5 juotos- ja metalliliitoksessa.

Metalliseoskerroksen (faasi n +ε) on oltava erittäin ohut. PCB -laserhitsauksessa metalliseoskerroksen paksuus on 0.1 mm numeroluokassa. Aaltojuotossa ja manuaalisessa juottamisessa PCB: n hyvien hitsauspisteiden välisten sidosten paksuus on yli 0.5 μm. Koska PCB -hitsien leikkauslujuus pienenee metalliseoksen kerroksen paksuuden kasvaessa, metalliseoskerroksen paksuus yritetään usein pitää alle 1 μm pitämällä hitsausaika mahdollisimman lyhyenä.

Metalliseoskerroksen paksuus riippuu lämpötilasta ja hitsauskohdan muodostusajasta. Ihannetapauksessa hitsaus tulisi suorittaa noin 220 ‘t 2 sekunnissa. Näissä olosuhteissa kuparin ja tinan kemiallinen diffuusioreaktio tuottaa sopivia metalliseoksia sitovia materiaaleja Cu3Sn ja Cu6Sn5, joiden paksuus on noin 0.5 μm. Riittämätön intermetal -liitos on yleistä kylmissä juotosliitoksissa tai juotosliitoksissa, joita ei nosteta sopivaan lämpötilaan hitsauksen aikana ja jotka voivat johtaa PCB -hitsauspinnan katkeamiseen. Sitä vastoin liian paksut metalliseoskerrokset, jotka ovat yleisiä ylikuumennetuissa tai hitsatuissa liitoksissa liian pitkään, johtavat erittäin heikkoon piirilevyjen vetolujuuteen.