00147SMT无铅焊接深圳研讨会资料3锡焊机理与焊点可
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第十九页,共60页。
波峰焊——波峰焊时,由于外表张力与润湿(rùn shī) 力的方向相反,因此外表张力是不利于润湿(rùn shī) 的要素之一。
•SMD波峰焊时外表张力形成(xíngchéng)阴影效应
第二十页,共60页。
粘度(zhān dù) 与外表张力 • 熔融合金的粘度与外表张力是焊料的重要功用(gōngyòng)。
锡焊机理(jī lǐ)
〔1〕润湿(rùn shī) 〔2〕分散 〔3〕溶解 〔4〕冶金结合,构成结合层
第十三页,共60页。
〔1〕润湿
液体在固体外表漫流的物理现象
润湿是物质固有分的性子质运动
润湿是焊接的首要条件
润湿(rùn shī)角θ
θ=焊料和母材之间的界面
与焊料外表切线之间的夹角
焊点(hàn diǎn)的最正确润湿角 Cu----Pb/Sn 15~45 °
Wa = CSL +ALV COSθ+ ALV- CSL Wa = ALV〔1 + COSθ 〕——润湿力关系式
从润湿力关式可以看出:润湿角θ越小,润湿力越大
第十五页,共60页。
润湿(rùn shī)条件
〔a〕液态焊料与母材之间有良好的亲和力,能相互溶解。
分子运动
互溶水平取决于:原子半径和晶体类型(lèixíng)。 因此润湿是物质固有的性质。
• 手工烙铁(lào tie)焊接 • 浸焊 • 波峰焊 • 再流焊
第五页,共60页。
软钎焊(qiān hàn)
• 焊接学中,把焊接温度低于450℃的焊 接称为软钎焊,所用(suǒ yònɡ)焊料为软钎 焊料。
第六页,共60页。
软钎焊(qiān hàn)特点
• 钎料熔点低于焊件熔点。 • 加热到钎料熔化,润湿(rùn shī)焊件。 • 焊接进程焊件不熔化。 • 焊接进程需求加焊剂。〔肃清氧化层〕 • 焊接进程可逆。〔解焊〕
当θ=0°时,完全(wánquán)润湿;当θ=180°时,完全(wánquán)不 润湿;
第十四页,共60页。
润湿力〔 Wa 〕
当固、液、气三相到达(dàodá)平衡时:BSV= CSL +ALV COS θ
V气体
ALV
θ
L液体
BSV
CSL
S固体
S:固体 L:液体 V:气体(qìtǐ) θ :润湿角
相内分子之间分作子用力运不动同,招致相界面总是趋于最小的现象。
由于液体外局部子遭到周围分子的作用力是对称的,作用彼此抵 消,合力=0。但是(dànshì)液体外表分子遭到液体内分子的引力大于 大气分子对它的引力,因此液体外表都有自动缩成最小的趋向。
熔融焊料在金属外表也有外表张力现象。
大大气气 (dàq ì)
分散条件:相互距离(jùlí)〔金属外表清洁,无氧化层和其它杂质, 两块金属原子间才会发作引力〕
温度〔在一定温度下金属分子才具有动能〕
第二十七页,共60页。
外表分散、晶内分散、晶界分散、选择分散表示图
熔融Sn/Pb焊料侧
选择分散
联系(liá向)分晶散粒内分散(f粒ēn分sàn散)
第二十二页,共60页。
③添加活性剂——能有效地降低焊料的外表张力(zhānglì), 还可以去掉焊料的外表氧化层。
④改善焊接环境——采用氮气维护焊接可以添加高温氧化。 提高润湿性
第二十三页,共60页。
毛细管现象(xiànxiàng)
• 毛细管现象是液体在狭窄间隙(jiàn xì)中活动时表现出来的特性。
第十八页,共60页。
外表张力在焊接(hànjiē)中的 作用 再流焊—分—子当焊运膏动抵达熔融温度时,在平衡的外表张力的作用
下,会发作自定位效应〔self alignment〕。外表张力使再流焊工 艺对贴装精度要求比拟宽松,比拟容易完成高度自动化与高速度。 同时也正由于〝再活动〞及〝自定位效应〞的特点,再流焊工艺对 焊盘设计(shèjì)、元器件规范化有更严峻的要求。假定外表张力 不平衡,焊接后会出现元件位置偏移、吊桥、桥接、等焊接缺陷。
液体外表分子受液体内分子的引力>大气分子引力
液体外局部子受力合力=0
第十七页,共60页。
外表(wàibiǎo)张力与 熔融焊分料子在运金动属外润表湿润湿力的水平除了与液态焊料与
母材外表清洁水平有关(yǒuguān),还与液态焊料的外表 张力有关(yǒuguān)。
外表张力与润湿力的方向相反,不利于润湿。 外表张力是物质的本性,不能消弭,但可以改动。
• 将两块平行的金属板或细管拔出液体中,金属板内侧与外侧的液 面高度将有所不同,假定液体可以润湿金属板,那么内侧的液面 将高于外侧的液面,反之,金属板内侧的液面将低于外侧的液面。
液体可以(kěyǐ)润湿金属板
液体不能润湿金属板
在熔融焊料中也存在毛细管现象
第二十四页,共60页。
毛细管现象(xiànxiàng)在焊接中的作 用
• 在软钎焊进程中,要取得优质的钎焊接头(jiē tóu),需求 液态钎料可以充沛流入到两个焊件的缝隙中。
• 例如通孔元件在波峰焊、手工焊时,当间隙适事前,毛 细作用可以促进元件孔的〝透锡〞。
• 又例如再流焊时,毛细作用可以促进元件焊端底面与 PCB焊盘外表之间液态焊料的活动。
第二十五页,共60页。
第十一页,共60页。
2. 助焊剂与焊料的反响 〔1〕助焊剂中活性剂在加热时能释放出的HCl,与SnO起恢复
反响。 〔2〕活性剂的活化反响发作激活能,减小界面张力,提高
(tí gāo)浸润性。 〔3〕焊料氧化,发作锡渣。 3.焊料与母材的反响
润湿、分散、溶解、冶金结合,构成结合层。
第十二页,共60页。
00147SMT无铅焊接 (hànjiē)深圳研讨会资料3
锡焊机理与焊点可
2021/11/7
第一页,共60页。
内容(nèiróng)
一. 概述 二. 锡焊机理 三. 焊点牢靠性剖析(pōuxī) 四. 关于无铅焊接机理 五. 锡基焊料特性
第二页,共60页。
一. 概述(ɡài shù熔)焊
熔焊(rónɡ
4.67×10-3 4.7×10-3 4.76×10-3 4.9×10-3
5.14×10-3
第二十一页,共60页。
2.72 2.45 2.19 1.97 1.92
焊接中降低外表张力和黏度(niándù)的措 ①提高温度——升温可以降低施黏度和外表张力的作用。
分子运动
降高温度可以添加熔融焊料内的分子距离,减小焊料内分 子对外表分子的引力。
Cu6Sn5 中,局部结构转变为Cu3Sn〔ε相〕, Cu 含量由40%添加
第七页,共60页。
电子焊接——是经过熔融的焊料合 金与两个被焊接金属外表之间生成金 属间合金层〔焊缝〕,从而(cóng ér) 完成两个被焊接金属之间电气与机械 衔接的焊接技术。
第八页,共60页。
二. 锡焊机理(jī lǐ)
当焊料被加热(jiā rè)到熔点以上,焊接金属外表在 助焊剂的活化作用下,对金属外表的氧化层和污染物起 到清洗作用,同时使金属外表取得足够的激活能。熔融 的焊料在经过助焊剂污染的金属外表上停止浸润、发作 分散、溶解、冶金结合,在焊料和被焊接金属外表之间 生成金属间结合层〔焊缝〕,冷却后使焊料凝结,构成 焊点。焊点的抗拉强度与金属间结合层的结构和厚度有 关。
• 优秀的焊料熔融时应具有低的粘度和外表张力,以添加焊料的活动性及 被焊金属之间的润湿性。
• 锡铅合金的粘度和外表张力与合金的成分亲密相关。
锡铅合金配比与外表张力及粘度(zhān dù)的关系〔280℃测试〕
配比(W%)
Sn
Pb
20
80
30
70
50
50
63
37
80
20
表面张力(N/cm) 粘度(mPa•s)
第三十一页,共60页。
〔1〕金属间合金(héjīn)层〔金属间结合层〕质量与厚
度
以63Sn/37Pb焊料与Cu外表(wàibiǎo)焊接
当温度抵为达例210-230℃时, Sn向Cu外表分散,而Pb不分散。初
期生成的Sn-Cu合金为:Cu6Sn5〔η相〕。其中Cu 的重量百分比
含量约为40%。
随着温度降低和时间延伸, Cu 原子浸透(jìntòu)〔溶解〕到
以63Sn/37Pb焊料为例,
共晶点为183℃ 勇于开始,才能找到成功的路 焊接后〔210-230℃〕
生成金属间结合层:
Cu6Sn5和Cu3Sn
缩小(suōxiǎo)1,000倍的QFP引脚焊点横截面图
第三十页,共60页。
三. 焊点牢靠(láo kɑo)性 剖析
影响(yǐngxiǎng)焊点强度的主要要素: 〔1〕金属间合金层〔金属间结合层〕质量与厚度 〔2〕焊接资料的质量 〔3〕焊料量 〔4〕PCB设计
熔锡润湿
分散结合层
电学——电阻、热电动势
冷却后构成焊点
资料力学——强度〔拉力、剥离疲劳〕、应力集中
第十页,共60页。
焊接进程中焊接金属外表〔母材,以Cu为例〕、 助焊剂、熔融(róngróng)焊料之间相互作用
1. 助焊剂与母材的反响 〔1〕松香去除(qù chú)氧化膜——松香的主要成分是松香酸,
hàn)
焊接种类 压焊
压焊
钎焊
钎焊
第三页,共60页。
超声压焊
金丝球焊 激光焊
电子装配的中心——衔接技术:焊接技术 焊接技术的重要性 ——焊点是元器件与印制电路板电 气(diànqì)衔接和机械衔接的衔接点。焊点的结构和强 度就决议了电子产品的功用和牢靠性。
第四页,共60页。
焊接方法〔钎焊(qiān hàn)技 术〕
融点为74℃。170℃呈活性反响, 300℃以上无活性。松 香酸和Cu2O反响生成松香酸铜。松香酸在常温下和300℃ 以上不能和Cu2O起反响。 〔2〕溶融盐去除(qù chú)氧化膜——普通采用氯离子Cl-或氟 离子F- ,使氧化膜生成氯化物或氟化物。 〔3〕母材被溶蚀——活性强的助焊剂容易溶蚀母材。 〔4〕助焊剂中的金属盐与母材中止置换反响。
第九页,共60页。
锡焊进程——焊接进程是焊接金属(jīnshǔ)外表、助焊剂、 熔融焊料和空气等之间相互作用的复杂进程
物理学——润湿、黏度、毛细管现象、热传导、分散、溶解 化学——助焊剂分解、氧化、恢复、电极电位
外表
冶金学——合金、合金层、金相、老化现象
(wàibiǎo)清
洁
焊件加热
(jiā rè)
Sn
晶粒
Cu外表
第二十八页,共60页。
〔3〕溶解(róngjiě)
• 母材外表的Cu分子被熔融的液态焊料溶解(róngjiě)或溶 蚀。
第二十九页,共60页。
〔4〕冶金结合,构成结合层〔金属间分散、溶解的 结果〕
最后冷却凝结构成焊点
金属(jīnshǔ)间结 合层 Cu3Sn和Cu6Sn5
金属(jīnshǔ)间结合层 Cu3Sn和Cu6Sn5
BSV:固体与气体之间的界面张力
可以将BSV看作是液体在固体外表(wàibiǎo)漫流的力〔润湿力:Wa〕
CSL :固体与液体之间的界面张力
ALV :液体与气体之间的界面张力
BSV与CSL的作用力都沿固体外表(wàibiǎo),但方向相反。 设润湿力为Wa,
其近似值:
将BSV代入式中
Wa≈ BSV+ ALV- CSL
②适当的金属合金(héjīn)比例——Sn的外表张力很大,添加Pb 可以降低外表张力。63Sn/37Pb外表张力清楚减小。
η 粘 度
T〔℃〕 温度对黏度的影响(yǐngxiǎng)
表 mn/m 面 张 540 力 520
500 480 10 20 30 40 50 Pb含量%
250℃时Pb含量与外表张力的关系
第二十六页,共60页。
〔2〕分散 金属(jī(nfsēhnǔs)原àn子) 以结晶陈列,原
子间作用力平衡,坚持晶格的外形和 动摇。
当金属(jīnshǔ)与金属(jīnshǔ)接触 时,界面上晶格紊乱招致局部原子从 一个晶格点阵移动到另一个晶格点阵。 四种分散方式:外表分散;晶内分散;晶界分散;选择分散。
毛细作用(zuòyòng)—液体在毛细管中上降低度的表达 式
2σ
H = —— ρgR
式中: H—毛细管中液柱的高度 σ—液体〔焊料〕的外表张力 ρ—液体〔焊料〕的密度 g —重力减速度(sùdù) R —毛从式细中与管看外出表半液(w径体àib在iǎ毛o)张细力管成中正上比降低;度:
与液体的密度、比重成正比; 与毛细管直径有关。
〔b〕液态焊料与母材外表清洁,无氧化层和其它污染物。
清洁的外表使焊料与母材原子严密接近,发作引力, 称为润湿力。
当焊料与被焊金属之间有氧化层和其它污染物时,阻 碍金属原子自在接近,不能发作润湿作用。这是构成虚焊 的缘由之一。
第十六页,共60页。
外表(wàibiǎo)张力
外表张力——在不同相共同存在的体系中,由于相界面分子与体
波峰焊——波峰焊时,由于外表张力与润湿(rùn shī) 力的方向相反,因此外表张力是不利于润湿(rùn shī) 的要素之一。
•SMD波峰焊时外表张力形成(xíngchéng)阴影效应
第二十页,共60页。
粘度(zhān dù) 与外表张力 • 熔融合金的粘度与外表张力是焊料的重要功用(gōngyòng)。
锡焊机理(jī lǐ)
〔1〕润湿(rùn shī) 〔2〕分散 〔3〕溶解 〔4〕冶金结合,构成结合层
第十三页,共60页。
〔1〕润湿
液体在固体外表漫流的物理现象
润湿是物质固有分的性子质运动
润湿是焊接的首要条件
润湿(rùn shī)角θ
θ=焊料和母材之间的界面
与焊料外表切线之间的夹角
焊点(hàn diǎn)的最正确润湿角 Cu----Pb/Sn 15~45 °
Wa = CSL +ALV COSθ+ ALV- CSL Wa = ALV〔1 + COSθ 〕——润湿力关系式
从润湿力关式可以看出:润湿角θ越小,润湿力越大
第十五页,共60页。
润湿(rùn shī)条件
〔a〕液态焊料与母材之间有良好的亲和力,能相互溶解。
分子运动
互溶水平取决于:原子半径和晶体类型(lèixíng)。 因此润湿是物质固有的性质。
• 手工烙铁(lào tie)焊接 • 浸焊 • 波峰焊 • 再流焊
第五页,共60页。
软钎焊(qiān hàn)
• 焊接学中,把焊接温度低于450℃的焊 接称为软钎焊,所用(suǒ yònɡ)焊料为软钎 焊料。
第六页,共60页。
软钎焊(qiān hàn)特点
• 钎料熔点低于焊件熔点。 • 加热到钎料熔化,润湿(rùn shī)焊件。 • 焊接进程焊件不熔化。 • 焊接进程需求加焊剂。〔肃清氧化层〕 • 焊接进程可逆。〔解焊〕
当θ=0°时,完全(wánquán)润湿;当θ=180°时,完全(wánquán)不 润湿;
第十四页,共60页。
润湿力〔 Wa 〕
当固、液、气三相到达(dàodá)平衡时:BSV= CSL +ALV COS θ
V气体
ALV
θ
L液体
BSV
CSL
S固体
S:固体 L:液体 V:气体(qìtǐ) θ :润湿角
相内分子之间分作子用力运不动同,招致相界面总是趋于最小的现象。
由于液体外局部子遭到周围分子的作用力是对称的,作用彼此抵 消,合力=0。但是(dànshì)液体外表分子遭到液体内分子的引力大于 大气分子对它的引力,因此液体外表都有自动缩成最小的趋向。
熔融焊料在金属外表也有外表张力现象。
大大气气 (dàq ì)
分散条件:相互距离(jùlí)〔金属外表清洁,无氧化层和其它杂质, 两块金属原子间才会发作引力〕
温度〔在一定温度下金属分子才具有动能〕
第二十七页,共60页。
外表分散、晶内分散、晶界分散、选择分散表示图
熔融Sn/Pb焊料侧
选择分散
联系(liá向)分晶散粒内分散(f粒ēn分sàn散)
第二十二页,共60页。
③添加活性剂——能有效地降低焊料的外表张力(zhānglì), 还可以去掉焊料的外表氧化层。
④改善焊接环境——采用氮气维护焊接可以添加高温氧化。 提高润湿性
第二十三页,共60页。
毛细管现象(xiànxiàng)
• 毛细管现象是液体在狭窄间隙(jiàn xì)中活动时表现出来的特性。
第十八页,共60页。
外表张力在焊接(hànjiē)中的 作用 再流焊—分—子当焊运膏动抵达熔融温度时,在平衡的外表张力的作用
下,会发作自定位效应〔self alignment〕。外表张力使再流焊工 艺对贴装精度要求比拟宽松,比拟容易完成高度自动化与高速度。 同时也正由于〝再活动〞及〝自定位效应〞的特点,再流焊工艺对 焊盘设计(shèjì)、元器件规范化有更严峻的要求。假定外表张力 不平衡,焊接后会出现元件位置偏移、吊桥、桥接、等焊接缺陷。
液体外表分子受液体内分子的引力>大气分子引力
液体外局部子受力合力=0
第十七页,共60页。
外表(wàibiǎo)张力与 熔融焊分料子在运金动属外润表湿润湿力的水平除了与液态焊料与
母材外表清洁水平有关(yǒuguān),还与液态焊料的外表 张力有关(yǒuguān)。
外表张力与润湿力的方向相反,不利于润湿。 外表张力是物质的本性,不能消弭,但可以改动。
• 将两块平行的金属板或细管拔出液体中,金属板内侧与外侧的液 面高度将有所不同,假定液体可以润湿金属板,那么内侧的液面 将高于外侧的液面,反之,金属板内侧的液面将低于外侧的液面。
液体可以(kěyǐ)润湿金属板
液体不能润湿金属板
在熔融焊料中也存在毛细管现象
第二十四页,共60页。
毛细管现象(xiànxiàng)在焊接中的作 用
• 在软钎焊进程中,要取得优质的钎焊接头(jiē tóu),需求 液态钎料可以充沛流入到两个焊件的缝隙中。
• 例如通孔元件在波峰焊、手工焊时,当间隙适事前,毛 细作用可以促进元件孔的〝透锡〞。
• 又例如再流焊时,毛细作用可以促进元件焊端底面与 PCB焊盘外表之间液态焊料的活动。
第二十五页,共60页。
第十一页,共60页。
2. 助焊剂与焊料的反响 〔1〕助焊剂中活性剂在加热时能释放出的HCl,与SnO起恢复
反响。 〔2〕活性剂的活化反响发作激活能,减小界面张力,提高
(tí gāo)浸润性。 〔3〕焊料氧化,发作锡渣。 3.焊料与母材的反响
润湿、分散、溶解、冶金结合,构成结合层。
第十二页,共60页。
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锡焊机理与焊点可
2021/11/7
第一页,共60页。
内容(nèiróng)
一. 概述 二. 锡焊机理 三. 焊点牢靠性剖析(pōuxī) 四. 关于无铅焊接机理 五. 锡基焊料特性
第二页,共60页。
一. 概述(ɡài shù熔)焊
熔焊(rónɡ
4.67×10-3 4.7×10-3 4.76×10-3 4.9×10-3
5.14×10-3
第二十一页,共60页。
2.72 2.45 2.19 1.97 1.92
焊接中降低外表张力和黏度(niándù)的措 ①提高温度——升温可以降低施黏度和外表张力的作用。
分子运动
降高温度可以添加熔融焊料内的分子距离,减小焊料内分 子对外表分子的引力。
Cu6Sn5 中,局部结构转变为Cu3Sn〔ε相〕, Cu 含量由40%添加
第七页,共60页。
电子焊接——是经过熔融的焊料合 金与两个被焊接金属外表之间生成金 属间合金层〔焊缝〕,从而(cóng ér) 完成两个被焊接金属之间电气与机械 衔接的焊接技术。
第八页,共60页。
二. 锡焊机理(jī lǐ)
当焊料被加热(jiā rè)到熔点以上,焊接金属外表在 助焊剂的活化作用下,对金属外表的氧化层和污染物起 到清洗作用,同时使金属外表取得足够的激活能。熔融 的焊料在经过助焊剂污染的金属外表上停止浸润、发作 分散、溶解、冶金结合,在焊料和被焊接金属外表之间 生成金属间结合层〔焊缝〕,冷却后使焊料凝结,构成 焊点。焊点的抗拉强度与金属间结合层的结构和厚度有 关。
• 优秀的焊料熔融时应具有低的粘度和外表张力,以添加焊料的活动性及 被焊金属之间的润湿性。
• 锡铅合金的粘度和外表张力与合金的成分亲密相关。
锡铅合金配比与外表张力及粘度(zhān dù)的关系〔280℃测试〕
配比(W%)
Sn
Pb
20
80
30
70
50
50
63
37
80
20
表面张力(N/cm) 粘度(mPa•s)
第三十一页,共60页。
〔1〕金属间合金(héjīn)层〔金属间结合层〕质量与厚
度
以63Sn/37Pb焊料与Cu外表(wàibiǎo)焊接
当温度抵为达例210-230℃时, Sn向Cu外表分散,而Pb不分散。初
期生成的Sn-Cu合金为:Cu6Sn5〔η相〕。其中Cu 的重量百分比
含量约为40%。
随着温度降低和时间延伸, Cu 原子浸透(jìntòu)〔溶解〕到
以63Sn/37Pb焊料为例,
共晶点为183℃ 勇于开始,才能找到成功的路 焊接后〔210-230℃〕
生成金属间结合层:
Cu6Sn5和Cu3Sn
缩小(suōxiǎo)1,000倍的QFP引脚焊点横截面图
第三十页,共60页。
三. 焊点牢靠(láo kɑo)性 剖析
影响(yǐngxiǎng)焊点强度的主要要素: 〔1〕金属间合金层〔金属间结合层〕质量与厚度 〔2〕焊接资料的质量 〔3〕焊料量 〔4〕PCB设计
熔锡润湿
分散结合层
电学——电阻、热电动势
冷却后构成焊点
资料力学——强度〔拉力、剥离疲劳〕、应力集中
第十页,共60页。
焊接进程中焊接金属外表〔母材,以Cu为例〕、 助焊剂、熔融(róngróng)焊料之间相互作用
1. 助焊剂与母材的反响 〔1〕松香去除(qù chú)氧化膜——松香的主要成分是松香酸,
hàn)
焊接种类 压焊
压焊
钎焊
钎焊
第三页,共60页。
超声压焊
金丝球焊 激光焊
电子装配的中心——衔接技术:焊接技术 焊接技术的重要性 ——焊点是元器件与印制电路板电 气(diànqì)衔接和机械衔接的衔接点。焊点的结构和强 度就决议了电子产品的功用和牢靠性。
第四页,共60页。
焊接方法〔钎焊(qiān hàn)技 术〕
融点为74℃。170℃呈活性反响, 300℃以上无活性。松 香酸和Cu2O反响生成松香酸铜。松香酸在常温下和300℃ 以上不能和Cu2O起反响。 〔2〕溶融盐去除(qù chú)氧化膜——普通采用氯离子Cl-或氟 离子F- ,使氧化膜生成氯化物或氟化物。 〔3〕母材被溶蚀——活性强的助焊剂容易溶蚀母材。 〔4〕助焊剂中的金属盐与母材中止置换反响。
第九页,共60页。
锡焊进程——焊接进程是焊接金属(jīnshǔ)外表、助焊剂、 熔融焊料和空气等之间相互作用的复杂进程
物理学——润湿、黏度、毛细管现象、热传导、分散、溶解 化学——助焊剂分解、氧化、恢复、电极电位
外表
冶金学——合金、合金层、金相、老化现象
(wàibiǎo)清
洁
焊件加热
(jiā rè)
Sn
晶粒
Cu外表
第二十八页,共60页。
〔3〕溶解(róngjiě)
• 母材外表的Cu分子被熔融的液态焊料溶解(róngjiě)或溶 蚀。
第二十九页,共60页。
〔4〕冶金结合,构成结合层〔金属间分散、溶解的 结果〕
最后冷却凝结构成焊点
金属(jīnshǔ)间结 合层 Cu3Sn和Cu6Sn5
金属(jīnshǔ)间结合层 Cu3Sn和Cu6Sn5
BSV:固体与气体之间的界面张力
可以将BSV看作是液体在固体外表(wàibiǎo)漫流的力〔润湿力:Wa〕
CSL :固体与液体之间的界面张力
ALV :液体与气体之间的界面张力
BSV与CSL的作用力都沿固体外表(wàibiǎo),但方向相反。 设润湿力为Wa,
其近似值:
将BSV代入式中
Wa≈ BSV+ ALV- CSL
②适当的金属合金(héjīn)比例——Sn的外表张力很大,添加Pb 可以降低外表张力。63Sn/37Pb外表张力清楚减小。
η 粘 度
T〔℃〕 温度对黏度的影响(yǐngxiǎng)
表 mn/m 面 张 540 力 520
500 480 10 20 30 40 50 Pb含量%
250℃时Pb含量与外表张力的关系
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〔2〕分散 金属(jī(nfsēhnǔs)原àn子) 以结晶陈列,原
子间作用力平衡,坚持晶格的外形和 动摇。
当金属(jīnshǔ)与金属(jīnshǔ)接触 时,界面上晶格紊乱招致局部原子从 一个晶格点阵移动到另一个晶格点阵。 四种分散方式:外表分散;晶内分散;晶界分散;选择分散。
毛细作用(zuòyòng)—液体在毛细管中上降低度的表达 式
2σ
H = —— ρgR
式中: H—毛细管中液柱的高度 σ—液体〔焊料〕的外表张力 ρ—液体〔焊料〕的密度 g —重力减速度(sùdù) R —毛从式细中与管看外出表半液(w径体àib在iǎ毛o)张细力管成中正上比降低;度:
与液体的密度、比重成正比; 与毛细管直径有关。
〔b〕液态焊料与母材外表清洁,无氧化层和其它污染物。
清洁的外表使焊料与母材原子严密接近,发作引力, 称为润湿力。
当焊料与被焊金属之间有氧化层和其它污染物时,阻 碍金属原子自在接近,不能发作润湿作用。这是构成虚焊 的缘由之一。
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外表(wàibiǎo)张力
外表张力——在不同相共同存在的体系中,由于相界面分子与体