1 ผลจุ่มดีบุก

เมื่อบัดกรีเหลวร้อนละลายและแทรกซึมพื้นผิวโลหะของ PCB การบัดกรีเรียกว่าพันธะโลหะหรือพันธะโลหะ โมเลกุลของส่วนผสมของตัวประสานและทองแดงก่อให้เกิดโลหะผสมชนิดใหม่ที่เป็นส่วนทองแดงและส่วนประสาน การกระทำของตัวทำละลายนี้เรียกว่าการประสานด้วยดีบุก ทำให้เกิดพันธะระหว่างโมเลกุลระหว่างส่วนต่างๆ ของ PCB ทำให้เกิดสารประกอบโลหะผสม การก่อตัวของพันธะระหว่างโมเลกุลที่ดีเป็นแกนหลักของกระบวนการเชื่อม PCB ซึ่งกำหนดความแข็งแรงและคุณภาพของจุดเชื่อม PCB ดีบุกสามารถย้อมสีได้ก็ต่อเมื่อพื้นผิวทองแดงไม่มีการปนเปื้อนและฟิล์มออกไซด์ที่เกิดขึ้นเนื่องจากการสัมผัสกับอากาศของ PCB และการบัดกรีและพื้นผิวการทำงานต้องมีอุณหภูมิที่เหมาะสม

2. แรงตึงผิว

ทุกคนคุ้นเคยกับแรงตึงผิวของน้ำ แรงที่ทำให้หยดน้ำเย็นเป็นทรงกลมบนแผ่นโลหะ PCB ที่ทาจาระบี เพราะในกรณีนี้ การยึดเกาะที่มีแนวโน้มจะกระจายของเหลวบนพื้นผิวที่เป็นของแข็งนั้นน้อยกว่าการเกาะติดกัน ล้างด้วยน้ำอุ่นและผงซักฟอกเพื่อลดแรงตึงผิว น้ำจะทำให้แผ่นโลหะ PCB ที่มีไขมันอิ่มตัวและไหลออกไปด้านนอกเพื่อสร้างชั้นบางๆ ซึ่งจะเกิดขึ้นหากการยึดเกาะมากกว่าการเกาะติดกัน

บัดกรีตะกั่วดีบุกมีความเหนียวมากกว่าน้ำ ทำให้บัดกรีเป็นทรงกลมเพื่อลดพื้นที่ผิวของมัน (สำหรับปริมาตรเดียวกัน ทรงกลมมีพื้นที่ผิวที่เล็กที่สุดเมื่อเทียบกับรูปทรงอื่นๆ เพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดของสถานะพลังงานต่ำสุด) ผลกระทบของฟลักซ์จะคล้ายกับของผงซักฟอกบนแผ่นโลหะ PCB ที่เคลือบด้วยจาระบี นอกจากนี้ แรงตึงผิวยังขึ้นอยู่กับความสะอาดและอุณหภูมิของพื้นผิว PCB เป็นอย่างมาก เฉพาะเมื่อพลังงานการยึดเกาะมากกว่าพลังงานพื้นผิว (การเกาะติดกัน) มากเท่านั้น PCB จึงสามารถมีการยึดเกาะของดีบุกในอุดมคติได้

3 พร้อมดีบุก Angle

วงเดือนจะเกิดขึ้นเมื่อมีการวางประสานลงบนพื้นผิวของ PCB ที่เคลือบฟลักซ์ร้อนประมาณ 35 ° C เหนือจุดยูเทคติกของการบัดกรี ความสามารถของพื้นผิวโลหะของ PCB ในการติดดีบุกสามารถประเมินได้จากรูปร่างของวงเดือน โลหะจะไม่สามารถบัดกรีได้หากวงเดือนมีการตัดด้านล่างที่ชัดเจน ดูเหมือนหยดน้ำบนแผ่นโลหะ PCB ที่ทาจาระบี หรือแม้แต่มีแนวโน้มที่จะเป็นทรงกลม เฉพาะวงเดือนที่ยืดออกไปให้มีขนาดน้อยกว่า 30 มุมขนาดเล็กมีความสามารถในการเชื่อมได้ดี

4. การสร้างสารประกอบโลหะผสม

พันธะระหว่างโลหะของทองแดงและเม็ดดีบุกที่มีรูปร่างและขนาดขึ้นอยู่กับระยะเวลาและความแข็งแรงของอุณหภูมิที่เชื่อม ความร้อนที่น้อยลงระหว่างการเชื่อมสามารถสร้างโครงสร้างผลึกละเอียด ซึ่งทำให้ PCB เป็นจุดเชื่อมที่ดีเยี่ยมและมีความแข็งแรงสูงสุด เวลาตอบสนองนานเกินไป ไม่ว่าเนื่องจากเวลาในการเชื่อม PCB นานเกินไป อุณหภูมิสูงเกินไปหรือทั้งสองอย่าง จะส่งผลให้โครงสร้างผลึกหยาบที่มีลักษณะเป็นกรวดและเปราะและมีแรงเฉือนต่ำทองแดงใช้เป็นวัสดุฐานโลหะของ PCB และตะกั่วดีบุกใช้เป็นโลหะผสมบัดกรี ตะกั่วและทองแดงจะไม่เกิดสารประกอบโลหะผสมใดๆ แต่ดีบุกสามารถเจาะเข้าไปในทองแดงได้ พันธะระหว่างโมเลกุลระหว่างดีบุกและทองแดงก่อให้เกิดสารประกอบโลหะผสม Cu3Sn และ Cu6Sn5 ที่จุดต่อประสานและโลหะ

ชั้นโลหะผสม (เฟส n +ε) ต้องบางมาก ในการเชื่อมด้วยเลเซอร์ PCB ความหนาของชั้นโลหะผสมคือ 0.1 มม. ในชั้นตัวเลข ในการบัดกรีด้วยคลื่นและการบัดกรีด้วยมือ ความหนาของพันธะระหว่างโลหะของจุดเชื่อมที่ดีของ PCB นั้นมากกว่า0.5μm เนื่องจากแรงเฉือนของรอยเชื่อม PCB ลดลงเมื่อความหนาของชั้นโลหะผสมเพิ่มขึ้น จึงมักจะพยายามรักษาความหนาของชั้นโลหะผสมของโลหะให้ต่ำกว่า 1μm โดยรักษาเวลาในการเชื่อมให้สั้นที่สุด

ความหนาของชั้นโลหะผสมขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและเวลาในการขึ้นรูปจุดเชื่อม ตามหลักการแล้วการเชื่อมควรเสร็จสิ้นภายใน 220 ‘t 2 วินาที ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ ปฏิกิริยาการแพร่กระจายทางเคมีของทองแดงและดีบุกจะผลิตวัสดุจับโลหะผสมที่เหมาะสม Cu3Sn และ Cu6Sn5 ที่มีความหนาประมาณ 0.5μm การเชื่อมประสานระหว่างโลหะไม่เพียงพอเป็นเรื่องปกติในข้อต่อบัดกรีเย็นหรือข้อต่อประสานที่ไม่ได้เพิ่มอุณหภูมิที่เหมาะสมในระหว่างการเชื่อม และอาจนำไปสู่การตัดพื้นผิวเชื่อม PCB ในทางตรงกันข้าม ชั้นโลหะผสมที่หนาเกินไป ซึ่งมักพบในข้อต่อที่มีความร้อนสูงเกินไปหรือรอยเชื่อมเป็นเวลานานเกินไป จะส่งผลให้ข้อต่อ PCB มีความต้านทานแรงดึงที่ต่ำมาก