1, tin onderdompelend effect;

Wanneer hete vloeibare soldeer oplost en het metalen oppervlak van de PCB wordt gesoldeerd, wordt het metaalbinding of metaalbinding genoemd. De moleculen van het mengsel van soldeer en koper vormen een nieuwe legering die deels koper en deels soldeer is. Deze oplosmiddelwerking wordt tinbinding genoemd. Het vormt een intermoleculaire binding tussen de verschillende delen van de PCB, waardoor een verbinding van een metaallegering ontstaat. De vorming van goede intermoleculaire bindingen is de kern van het PCB-lasproces, dat de sterkte en kwaliteit van PCB-laspunten bepaalt. Tin kan alleen worden gekleurd als het koperoppervlak vrij is van verontreinigingen en oxidefilm die is gevormd als gevolg van PCB-blootstelling aan lucht, en het soldeer en het werkoppervlak de juiste temperatuur moeten bereiken.

2. Oppervlaktespanning

Iedereen kent de oppervlaktespanning van water, de kracht die koude waterdruppels bolvormig houdt op een ingevette PCB-metalen plaat, omdat in dit geval de hechting die de vloeistof op een vast oppervlak diffundeert minder is dan de cohesie ervan. Wassen met warm water en afwasmiddel om de oppervlaktespanning te verminderen. Het water zal de ingevette PCB-metalen plaat verzadigen en naar buiten stromen om een ​​dunne laag te vormen, wat optreedt als de hechting groter is dan de cohesie.

Tin-loodsoldeer is zelfs meer samenhangend dan water, waardoor het soldeer bolvormig is om het oppervlak te minimaliseren (voor hetzelfde volume heeft de bol het kleinste oppervlak in vergelijking met andere geometrieën om te voldoen aan de vereisten van de laagste energietoestand). Het effect van vloeimiddel is vergelijkbaar met dat van wasmiddel op de met vet bedekte metalen plaat van de PCB. Daarnaast is de oppervlaktespanning ook sterk afhankelijk van de reinheid en temperatuur van het PCB-oppervlak. Alleen wanneer de adhesie-energie veel groter is dan de oppervlakte-energie (cohesie), kan de PCB de ideale tinhechting hebben.

3, met tinhoek:

Een meniscus wordt gevormd wanneer een druppel soldeer op het oppervlak van een hete, met vloeimiddel gecoate PCB wordt geplaatst, ongeveer 35 ° C boven het eutectische punt van soldeer. Tot op zekere hoogte kan het vermogen van het metalen oppervlak van een PCB om tin te plakken worden beoordeeld aan de hand van de vorm van de meniscus. Het metaal is niet soldeerbaar als de meniscus een duidelijke bodemsnede heeft, eruitziet als waterdruppels op een ingevette metalen PCB-plaat, of zelfs de neiging heeft bolvormig te zijn. Alleen de meniscus strekte zich uit tot een maat kleiner dan 30. De kleine hoek heeft een goede lasbaarheid.

4. Het genereren van verbindingen van metaallegeringen:

De intermetallische bindingen van koper en tin vormen korrels waarvan de vorm en grootte afhankelijk zijn van de duur en sterkte van de temperatuur waarbij ze worden gelast. Minder hitte tijdens het lassen kan een fijne kristalstructuur vormen, waardoor de PCB een uitstekende lasplek vormt met de beste sterkte. Een te lange reactietijd, of het nu gaat om een ​​te lange PCB-lastijd, een te hoge temperatuur of beide, zal resulteren in een ruwe kristallijne structuur die grindachtig en bros is met een lage afschuifsterkte.Koper wordt gebruikt als het metalen basismateriaal van PCB’s en tin-lood wordt gebruikt als soldeerlegering. Lood en koper vormen geen verbindingen van metaallegeringen, maar tin kan in koper doordringen. De intermoleculaire binding tussen tin en koper vormt metaallegeringsverbindingen Cu3Sn en Cu6Sn5 op de soldeer- en metaalverbinding.

De metaallegeringslaag (n +ε-fase) moet zeer dun zijn. Bij PCB-laserlassen is de dikte van de metaallegeringslaag 0.1 mm in nummerklasse. Bij golfsolderen en handmatig solderen is de dikte van de intermetaalverbinding van goede laspunten van PCB meer dan 0.5 m. Omdat de afschuifsterkte van PCB-lassen afneemt naarmate de laagdikte van de metaallegering toeneemt, wordt vaak geprobeerd de laagdikte van de metaallegering onder 1 m te houden door de lastijd zo kort mogelijk te houden.

De dikte van de laag van een metaallegering hangt af van de temperatuur en het tijdstip waarop de lasplek wordt gevormd. Idealiter zou het lassen in ongeveer 220 ‘t 2s voltooid moeten zijn. Onder deze omstandigheden zal de chemische diffusiereactie van koper en tin geschikte metaallegeringsbindende materialen Cu3Sn en Cu6Sn5 produceren met een dikte van ongeveer 0.5 m. Onvoldoende intermetaalverbinding komt vaak voor bij koude soldeerverbindingen of soldeerverbindingen die tijdens het lassen niet op de juiste temperatuur worden gebracht en kan leiden tot afsnijding van het PCB-lasoppervlak. Daarentegen zullen te dikke metaallegeringslagen, die vaak voorkomen bij oververhitte of te lange lasverbindingen, resulteren in een zeer zwakke treksterkte van PCB-verbindingen.