Technologie PCB - Les meilleures méthodes de soudage pour PCB

1. Effet de trempage de PCB

Lorsque la soudure liquide chaude se dissout et pénètre à la surface du métal à souder, elle est appelée métal teint à l'étain ou métal teint à l'étain. Un mélange de molécules de soudure et de cuivre forme un nouvel alliage avec une partie du cuivre et une partie de la soudure. Cette action de solvant est appelée trempage étain. Il forme des liaisons intermoléculaires entre chaque partie formant un co - composé d'alliage métallique. La formation d'une bonne liaison intermoléculaire 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 par l'exposition à l'air est contaminé par l'étain, et la soudure et la surface de travail doivent atteindre une température appropriée.

2. Tension de surface de PCB

Tout le monde est familier avec la tension superficielle de l'eau, qui maintient les gouttelettes d'eau froide sur la tôle enduite d'huile sphérique, car dans cet exemple, l'adhérence qui fait que le liquide a tendance à diffuser sur une surface solide est inférieure à sa cohésion. 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, puis s'écoule 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, de sorte que la soudure est une sphère pour minimiser sa surface (à volume égal, la surface de la sphère est minimale par rapport aux autres géométries pour répondre aux exigences d'un état énergétique minimum). L'action du flux sur les plaques métalliques enduites de graisse est similaire à celle du nettoyant. De plus, la tension superficielle dépend fortement de la propreté et de la température de la surface. La teinture idéale à l'étain ne peut se produire que si l'énergie d'adhésion est bien supérieure à l'énergie de surface (cohésion).

3. Production de co - composés d'alliage métallique PCB

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. Lors du soudage, moins de chaleur peut former une structure cristalline fine et former d'excellents points de soudure avec une résistance optimale. Des temps de réaction trop longs, qu'ils soient dus à des temps de soudage trop longs, à des températures trop élevées ou aux deux, conduisent à des structures cristallines rugueuses, sableuses, 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 co - composé d'alliage métallique. Cependant, l'étain peut pénétrer dans le cuivre. Les liaisons intermoléculaires entre l'étain et le cuivre forment les co - composés d'alliage métallique cu3sn et cu6sn5 sur la surface de liaison entre la soudure et le métal, comme représenté sur la figure.

La couche d'alliage métallique (phase n) + phase îlot) doit être très mince. Dans le soudage au laser, l'épaisseur de la couche d'alliage métallique est de 0,1 mm. Dans le soudage à la vague et le soudage au fer à souder à la main, l'épaisseur de la liaison Intermétallique à l'excellent point de soudure est principalement supérieure à 0,5 µm. Comme la résistance au cisaillement des joints soudés diminue avec l'épaisseur de la couche d'alliage métallique, on cherche généralement à maintenir l'épaisseur de la couche d'alliage métallique à 1°m ou moins, 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, la soudure devrait être faite dans environ 2S de 220. Dans ces conditions, la réaction de diffusion chimique du cuivre et de l'étain produira des quantités appropriées de matériaux de liaison d'alliage métallique cu3sn et cu6sn5 d'environ 0,5 µm d'épaisseur. Un collage Intermétallique insuffisant est fréquent dans les soudures à froid ou dans les soudures qui ne montent pas à la température appropriée pendant le soudage, ce qui peut entraîner la découpe de la surface de soudage. Au contraire, dans les joints soudés trop chauffés ou trop longs à souder, il est fréquent que la couche d'alliage métallique soit trop épaisse, ce qui entraînerait une très faible résistance à la traction du joint soudé, comme illustré.

4. Angle étamé pour PCB

Lorsque la température de point eutectique de la soudure est supérieure d'environ 35 degrés Celsius à la température de point eutectique de la soudure, un ménisque se forme lorsque les gouttelettes de soudure sont placées sur une surface chaude revêtue de flux. Dans une certaine mesure, la capacité de l'étain sur une surface métallique peut être évaluée par la forme du ménisque. Le métal n'est pas soudable si le ménisque de soudure présente une contre - dépouille importante, par example pour lubrifier des gouttelettes d'eau sur une plaque métallique, ou même s'il tend à être sphérique. Seul le ménisque est étiré à une valeur inférieure à 30. Une bonne soudabilité ne peut être obtenue que sous de petits angles.