1, effetto immersione in stagno

Quando la saldatura liquida calda si dissolve e penetra nella superficie metallica del PCB essendo saldato, si chiama legame metallico o legame metallico. Le molecole della miscela di saldatura e rame formano una nuova lega che è in parte rame e in parte saldatura. Questa azione del solvente è chiamata legante di stagno. Forma un legame intermolecolare tra le varie parti del PCB, creando un composto di lega metallica. La formazione di buoni legami intermolecolari è il fulcro del processo di saldatura PCB, che determina la forza e la qualità dei punti di saldatura PCB. Lo stagno può macchiarsi solo se la superficie del rame è priva di contaminazione e si forma una pellicola di ossido a causa dell’esposizione del PCB all’aria, e la saldatura e la superficie di lavoro devono raggiungere la temperatura appropriata.

2. Tensione superficiale

Tutti conoscono la tensione superficiale dell’acqua, la forza che mantiene sferiche le gocce d’acqua fredda su una piastra metallica PCB unta perché, in questo caso, l’adesione che tende a diffondere il liquido su una superficie solida è inferiore alla sua coesione. Lavare con acqua tiepida e detersivo per ridurre la tensione superficiale. L’acqua saturerà la piastra metallica del PCB unta e scorrerà verso l’esterno per formare uno strato sottile, che si verifica se l’adesione è maggiore della coesione.

La lega stagno-piombo è ancora più coesiva dell’acqua, rendendo la saldatura sferica per minimizzare la sua superficie (a parità di volume, la sfera ha la superficie più piccola rispetto ad altre geometrie per soddisfare i requisiti dello stato energetico più basso). L’effetto del flusso è simile a quello del detergente sulla piastra metallica del PCB ricoperta di grasso. Inoltre, la tensione superficiale è anche fortemente dipendente dalla pulizia e dalla temperatura della superficie del PCB. Solo quando l’energia di adesione è molto maggiore dell’energia superficiale (coesione), il PCB può avere l’adesione di stagno ideale.

3, con angolo di stagno

Un menisco si forma quando una goccia di saldatura viene posta sulla superficie di un PCB caldo rivestito di flusso a circa 35 ° C sopra il punto eutettico della saldatura. In una certa misura, la capacità della superficie metallica di un PCB di attaccare lo stagno può essere valutata dalla forma del menisco. Il metallo non è saldabile se il menisco ha un taglio netto sul fondo, sembra gocce d’acqua su una piastra metallica PCB unta, o tende addirittura ad essere sferico. Solo il menisco si è allungato a una dimensione inferiore a 30. Il piccolo angolo ha una buona saldabilità.

4. La generazione di composti in lega metallica

I legami intermetallici di rame e stagno formano grani la cui forma e dimensione dipendono dalla durata e dalla forza della temperatura alla quale sono saldati. Meno calore durante la saldatura può formare una struttura cristallina fine, che rende il PCB un eccellente punto di saldatura con la migliore resistenza. Un tempo di reazione troppo lungo, dovuto a un tempo di saldatura del PCB troppo lungo, a una temperatura troppo alta oa entrambi, si tradurrà in una struttura cristallina ruvida, ghiaiosa e fragile con una bassa resistenza al taglio.Il rame viene utilizzato come materiale di base metallica del PCB e il piombo-stagno viene utilizzato come lega di saldatura. Piombo e rame non formeranno alcun composto di lega metallica, ma lo stagno può penetrare nel rame. Il legame intermolecolare tra stagno e rame forma composti di leghe metalliche Cu3Sn e Cu6Sn5 alla saldatura e alla giunzione metallica.

Lo strato di lega metallica (fase n +ε) deve essere molto sottile. Nella saldatura laser PCB, lo spessore dello strato di lega metallica è di 0.1 mm in classe numerica. Nella saldatura ad onda e nella saldatura manuale, lo spessore del legame intermetallico dei buoni punti di saldatura del PCB è superiore a 0.5 μm. Poiché la resistenza al taglio delle saldature PCB diminuisce all’aumentare dello spessore dello strato di lega metallica, si tenta spesso di mantenere lo spessore dello strato di lega metallica al di sotto di 1μm mantenendo il tempo di saldatura il più breve possibile.

Lo spessore dello strato di lega metallica dipende dalla temperatura e dal tempo di formazione del punto di saldatura. Idealmente, la saldatura dovrebbe essere completata in circa 220 ‘t 2s. In queste condizioni, la reazione di diffusione chimica di rame e stagno produrrà appropriati materiali leganti in lega metallica Cu3Sn e Cu6Sn5 con uno spessore di circa 0.5 μm. Un legame intermetallico inadeguato è comune nei giunti di saldatura a freddo o nei giunti di saldatura che non vengono portati alla temperatura appropriata durante la saldatura e può portare a un taglio della superficie di saldatura del PCB. Al contrario, strati di lega metallica troppo spessi, comuni nei giunti surriscaldati o saldati per troppo tempo, risulteranno in una resistenza alla trazione molto debole dei giunti PCB.