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1. efecto de inmersión de estaño de los PCB
Cuando la soldadura líquida caliente se disuelve e e penetra en la superficie del metal a soldar, se llama metal teñido de estaño o metal teñido de Estaño. Las moléculas de la mezcla de soldadura y cobre forman una nueva aleación con una parte del cobre y una parte de la soldadura. Esta acción del disolvente se llama inmersión en Estaño. Forma enlaces intermoleculares entre cada parte, formando compuestos comunes de aleación metálica. La formación de una buena unión intermolecular es el núcleo del proceso de soldadura, que determina la resistencia y la calidad de las juntas de soldadura. Solo la superficie del cobre no está contaminada, la película de óxido formada por la exposición al aire puede estar contaminada por estaño, y la soldadura y la superficie de trabajo deben alcanzar la temperatura adecuada.
2. tensión superficial de los PCB
Todo el mundo está familiarizado con la tensión superficial del agua, que mantiene las gotas de agua fría en las placas metálicas recubiertas de aceite esféricas, ya que en este caso el líquido tiende a propagarse por la superficie sólida con menos adherencia que su cohesión. Limpiar con agua tibia y detergente para reducir su tensión superficial. El agua penetra en la placa metálica recubierta de grasa y luego sale, formando una fina capa. Esto ocurre si la adherencia es mayor que la cohesión.
La fuerza de cohesión de la soldadura de estaño y plomo es incluso mayor que la fuerza de cohesión del agua, por lo que la soldadura es una esfera para minimizar su superficie (en el mismo volumen, la superficie de la esfera es la más pequeña en comparación con otras geometrías para cumplir con los requisitos del estado energético mínimo). El efecto del flujo sobre las placas metálicas recubiertas de grasa es similar al del limpiador. Además, la tensión superficial depende en gran medida de la limpieza y la temperatura de la superficie. El teñido ideal de estaño solo puede ocurrir cuando la energía de adhesión es mucho mayor que la Energía superficial (cohesión).
3. producción de compuestos comunes de aleación metálica de PCB
Los enlaces intermetálicos entre cobre y estaño forman granos. La forma y el tamaño del grano dependen de la duración y la resistencia de la temperatura durante el proceso de soldadura. Durante la soldadura, menos calor puede formar una estructura cristalina fina y formar excelentes puntos de soldadura con la mejor resistencia. El tiempo de reacción demasiado largo, ya sea debido al tiempo de soldadura demasiado largo, la temperatura demasiado alta o ambos, puede causar una estructura cristalina áspera, arena, fragilidad y baja resistencia a la cizalla.
El cobre se utiliza como sustrato metálico y el estaño y el plomo se utilizan como aleaciones de soldadura. El plomo y el cobre no forman ningún compuesto común de aleación metálica. Sin embargo, el estaño puede penetrar en el cobre. Los enlaces intermoleculares entre estaño y cobre forman compuestos comunes de aleación metálica cu3sn y cu6sn5 en la superficie de unión entre soldadura y metal, como se muestra en la imagen.
La capa de aleación metálica (fase n) + fase de isla) debe ser muy delgada. En la soldadura láser, el espesor de la capa de aleación metálica es de 0,1 mm. en la soldadura de pico y la Soldadura manual de hierro, el espesor de Unión intermetálica en las excelentes juntas de soldadura supera en su mayoría 0,5 micras. Debido a que la resistencia al Corte de las juntas de soldadura disminuye a medida que aumenta el espesor de la capa de aleación metálica, generalmente se intenta mantener el espesor de la capa de aleación metálica en 1 ° m o menos, lo que se puede lograr haciendo que el tiempo de soldadura sea lo más corto posible.
El espesor de la capa eutéctica de la aleación metálica depende de la temperatura y el tiempo de formación del punto de soldadura. Idealmente, la soldadura debería completarse en aproximadamente 2s de 220. En estas condiciones, la reacción de difusión química entre cobre y estaño producirá una cantidad adecuada de materiales de Unión de aleación metálica cu3sn y cu6sn5, con un espesor de aproximadamente 0,5 micras. La falta de Unión intermetálica es común en las soldadura en frío o en las que no se eleva a la temperatura adecuada durante el proceso de soldadura, lo que puede provocar el corte de la superficie de soldadura. Por el contrario, en las juntas de soldadura sobrecalentadas o con largos tiempos de soldadura, es común que la capa de aleación metálica sea demasiado gruesa, lo que provocará que la resistencia a la tracción de las juntas de soldadura sea muy débil, como se muestra en la figura.
4. ángulo de estaño del PCB
Cuando la temperatura del punto Eutéctico de la soldadura es aproximadamente 35 grados centígrados más alta que la temperatura del punto de fusión común de la soldadura, se forma una superficie lunar curvada cuando las gotas de soldadura se colocan en una superficie caliente cubierta con flujo. Hasta cierto punto, la capacidad del estaño en la superficie metálica se puede evaluar por la forma de la superficie lunar curvada. El metal no es soldable si la superficie lunar de soldadura tiene un corte inferior obvio, como gotas de agua en una placa metálica lubricada o incluso tiende a ser esférica. Solo la superficie lunar curvada se estira a un valor inferior a 30. Una buena soldabilidad solo se puede lograr desde un ángulo pequeño.
