Technologie PCB - Découvrez les meilleures méthodes de soudage pour les cartes de circuit imprimé

Afin d'explorer la meilleure méthode de soudage pour les cartes PCB, l'introduction est la suivante:

1 – effet de mouillage étain

Lorsque la soudure liquide chaude se dissout et pénètre à la surface du métal à souder, on parle d'étain trempé métallique ou d'étain trempé métallique. Un mélange de molécules de soudure et de cuivre forme un nouvel alliage, en partie en cuivre et en partie soudé. Cette action de solvant est connue sous le nom de trempage à l'étain, qui forme des liaisons intermoléculaires entre chaque partie formant un eutectique d'alliage métallique. La formation de bonnes liaisons intermoléculaires est au cœur du processus de soudage et détermine la force et la qualité des joints soudés. Seule la surface du cuivre n'est pas contaminée, le film d'oxyde formé sans exposition à l'air est humidifié par l'étain et la soudure et la surface de travail doivent atteindre une température appropriée.

2 - Tension superficielle

Tout le monde connaît la tension superficielle de l'eau. Cette force maintient les gouttes d'eau froide sur la plaque de métal enduite de graisse sphérique. En effet, dans cet example, la force d'adhérence qui fait que le liquide à la surface du solide tend à diffuser est inférieure à sa cohésion interne. Laver avec de l'eau chaude et un détergent pour réduire sa tension superficielle. L'eau pénètre dans la Feuille de métal enduite de graisse et s'écoule vers l'extérieur pour former une couche mince. Cela se produit si l'adhérence est supérieure à la cohésion.

La cohésion de la soudure étain - plomb est même supérieure à celle de l'eau, minimisant la surface de la sphère de soudure (à volume égal, la sphère a une surface minimale par rapport aux autres géométries pour répondre aux besoins d'un état énergétique minimum). L'action du flux est similaire à celle d'un agent de nettoyage sur une plaque métallique enduite de graisse. De plus, la tension superficielle dépend fortement de la propreté et de la température de la surface. L'adhérence idéale ne peut être obtenue que si l'énergie d'adhérence est bien supérieure à l'énergie de surface (cohésion). étain

3 - production d'alliages métalliques

Les liaisons intermétalliques entre le cuivre et l'étain forment des grains. La forme et la taille des grains dépendent de la durée et de l'intensité de la température pendant le soudage. Moins de chaleur pendant le processus de soudage peut former une structure cristalline fine qui forme d'excellents points de soudage avec une résistance optimale. Des temps de réaction trop longs, qu'ils soient dus à des temps de soudage trop longs ou à des températures trop élevées, ou les deux, conduisent à des structures cristallines rugueuses, graveleuses, fragiles et à faible résistance au cisaillement.

Le cuivre est utilisé comme substrat métallique et l'étain - plomb comme alliage de soudure. Le plomb et le cuivre ne forment aucun alliage métallique. Cependant, l'étain peut pénétrer dans le cuivre. Les liaisons intermoléculaires entre l'étain et le cuivre forment un métal sur la surface de jonction de la soudure et du métal. Alliage eutectique cu3sn et cu6sn5.

La couche d'alliage métallique (phase n + phase ε) doit être très mince. En soudage laser, l'épaisseur de la couche d'alliage métallique est d'environ 0,1 mm. En soudage à la vague et à la main, l'épaisseur de liaison Intermétallique dans un bon point de soudure est généralement supérieure à 0,5 µm. La résistance au cisaillement du point de soudure diminue avec l'épaisseur de la couche d'alliage métallique, On cherche généralement à maintenir l'épaisseur de la couche d'alliage métallique inférieure à 1 µm, ce qui peut être réalisé en rendant le temps de soudage le plus court possible.

L'épaisseur de la couche eutectique d'alliage métallique dépend de la température et du temps de formation des points de soudure. Idéalement, le soudage devrait être effectué en 220 secondes au lieu de 2 secondes environ. Dans ce cas, la réaction de diffusion chimique du cuivre et de l'étain produira la bonne quantité de métal. L'épaisseur des matériaux de liaison en alliage cu3sn et cu6sn5 est d'environ 0,5 µm. Il est fréquent que les liaisons intermétalliques soient insuffisantes sur les points de soudure à froid ou sur les points de soudure qui ne sont pas portés à la température appropriée pendant le soudage, ce qui peut entraîner une coupure de la surface de soudure. Inversement, des couches d'alliage métallique trop épaisses sont courantes dans les points de soudure surchauffés ou trop longs à souder, ce qui entraînera une très faible résistance à la traction des points de soudure.

4 - coin de zhantan

Lorsque la température du point eutectique de la soudure est supérieure d'environ 35°c, un ménisque se forme lorsqu'une goutte de soudure est déposée sur une surface revêtue de flux chaud. Dans une certaine mesure, la capacité des surfaces métalliques à tremper l'étain peut être évaluée par la forme du ménisque. Le métal n'est pas soudable si le ménisque de soudure a des bords nettement en contre - dépouille, en forme de goutte d'eau sur une plaque de métal enduite d'huile ou même de tendance à être sphérique. Seul le ménisque est étiré à moins de 30. Il a une bonne soudabilité sous de petits angles.

Dans le processus de fabrication de la carte, l'usine de PCB doit maîtriser la meilleure méthode de soudabilité de la carte.