PCB焊接方法

1、浸锡效果

当热的液体焊料溶解并渗透到被焊接的PCB的金属表面时，它被称为金属中的锡或金属中的锡。焊料和铜分子的混合物形成一个新的部分是铜，部分是焊料合金，这种溶剂叫锡，它在PCB的各个部分之间形成分子间键，生成一种金属合金的化合物。良好的分子间键形成是PCB焊接工艺的核心，决定了PCB焊接接头的强度和质量。只有铜的表面没有污染，并且没有由于PCB暴露在空气中而形成的氧化膜才能接触到锡，焊料和工作表面需要达到适当的温度。

2、表面张力

每个人都熟悉水的表面张力，它使涂有润滑脂的PCB金属板上的冷水滴保持球形，因为在这种情况下，液体在固体表面扩散的粘附力小于其内聚力。用温水和洗涤剂清洗以降低表面张力。水会浸透涂有油脂的PCB金属板，并向外流动，形成一层薄薄的金属板。如果粘附力大于内聚力，则会发生这种情况。

锡铅焊料的内聚力甚至比水的内聚力更大，使焊料成为一个球体，以使其表面积小化（对于相同的体积，与其他几何形状相比，球体具有娇小的表面积，以满足低能量状态的要求）。助焊剂的作用类似于洗涤剂对涂脂PCB金属板的作用。此外，表面张力高度依赖于PCB表面的清洁度和温度。只有当附着能远大于表面能（内聚力）时，PCB才是理想的浸锡材料。

3、沾锡角

当焊料的共晶点温度比焊料的共晶点温度高35℃左右时，将一滴焊料滴在热涂焊料的PCB表面，形成弯月面。在某种程度上，可以通过弯月面的出现来评价PCB金属表面对tin的粘附能力。如果焊料弯月面有明显的底部切口，形状类似于涂有润滑脂的PCB金属板上的水滴，甚至趋向于球形，则金属不可焊接。只有半月板的长度不到30。角度小，焊接性好。

4、金属合金共化物的产生

铜和锡的金属间键形成晶粒，晶粒的形状和大小取决于焊接温度的持续时间和强度。焊接过程中热量少，可形成细小的晶体结构，使PCB板形成具有强度的优良焊点。过长的反应时间，无论是由于太长的PCB焊接时间或太高的温度或两者，将导致粗糙的晶体结构，是砂砾和脆性低剪切强度。铜被用作PCB的金属基板，锡铅被用作焊锡合金。铅和铜不会形成任何金属合金化合物，但锡可以渗入铜中。锡和铜的分子间键在焊料和金属的连接表面形成金属合金化合物Cu3Sn和Cu6Sn5。

金属合金层（N相+ε相）须非常薄。在PCB激光焊接中，金属合金层的厚度为0.1mm。在波峰焊和手工焊中，PCB电路板焊点的金属间结合层厚度大于0.5μm，由于PCB焊点的剪切强度随金属合金层厚度的增加而降低，通常试图通过尽可能短的焊接时间将金属合金层厚度控制在1μm以下。

金属合金的co复合层厚度取决于形成焊接点的温度和时间。理想情况下，焊接应在220’t约2s内完成。在此条件下，铜和锡的化学扩散反应将产生适当数量的金属合金连接材料Cu3Sn和Cu6Sn5，厚度约为0.5μm。金属间连接不足通常出现在冷焊接头或在焊接过程中没有升高到合适的温度。可能导致PCB焊接面被切断。相反，在过热或焊接时间过长的焊接接头中，金属合金层过厚会导致PCB焊接接头的抗拉强度非常弱。