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如何降低PCBA電路板焊接中表面張力和黏度?

發(fā)布日期:2021-07-21

無(wú)論是再流焊、波峰焊還是手工焊,表面張力對(duì)于形成良好焊點(diǎn)都是不利因素。但在SMT貼片加工再流焊中表面張力又能被利用一一當(dāng)焊膏達(dá)到熔融溫度時(shí),在平衡的表面..


一、改變表面張力與黏度的措施


黏度與表面張力是焊料的重要性能。優(yōu)良的焊料熔融時(shí)應(yīng)具有低的黏度和表面張力。表面張力是物質(zhì)的本性,不能消除,但可以改變。


PCBA焊接中降低表面張力和黏度的主要措施有以下幾個(gè):


①提高溫度。升高溫度可以增加熔融焊料內(nèi)的分子距離,減小液態(tài)焊料內(nèi)分子對(duì)表面分子的引力。因此升溫可以降低黏度和表面張力。

溫度對(duì)黏度的影響

②調(diào)整金屬合金比例。Sn的表面張力很大,増加Pb可以降低表面張力。從圖中可以看出,在Sn-Pb焊料中增加鉛的含量,當(dāng)Pb的含量達(dá)到37%時(shí),表面張力明顯減小。

250℃時(shí)Pb含量與表面張力的關(guān)系

③增加活性劑。此舉能有效地降低焊料的表面張力,還可以去掉焊料的表面氧化層。


采用氮?dú)獗Wo(hù)pcba焊接或真空焊接可以減少高溫氧化,提高潤(rùn)濕性。


二、表面張力在焊接中的作用


表面張力與潤(rùn)濕力的方向相反,因此表面張力是不利于潤(rùn)濕的因素之一。


無(wú)論是再流焊、波峰焊還是手工焊,表面張力對(duì)于形成良好焊點(diǎn)都是不利因素。但在SMT貼片加工再流焊中表面張力又能被利用。


當(dāng)焊膏達(dá)到熔融溫度時(shí),在平衡的表面張力的作用下,會(huì)產(chǎn)生自定位效應(yīng)( Self Alignment),即當(dāng)元器件貼放位置有少量偏離時(shí),在表面張力的作用下,元器件能自動(dòng)被拉回到近似目標(biāo)位置。


因此表面張力使再流工藝對(duì)貼裝精度的要求比較寬松,比較容易實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化與高速度。


同時(shí)也正因?yàn)椤霸倭鲃?dòng)”及“自定位效應(yīng)”的特點(diǎn),SMT再流焊工藝対焊盤(pán)設(shè)計(jì)、元器件標(biāo)準(zhǔn)化等方面有更嚴(yán)格的要求。


如果表面張力不平衡,即使貼裝位置十分準(zhǔn)確,焊接后也會(huì)出現(xiàn)元件位置偏移、立碑、橋接等焊接缺陷。


波峰焊時(shí),由于SMC/SMD元件體本身的尺寸和高度,或由于高元件擋住矮元件而阻擋了迎面而來(lái)的錫波流,又受到錫波流表面張力的影響造成陰影效應(yīng),在元件體背面形成液態(tài)焊料無(wú)法浸潤(rùn)到的擋流區(qū),造成漏焊。

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