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“润湿”——焊接原理分析

发布日期:2018-10-15 编辑: 点击:

      关于自动焊锡机对焊锡的定义,大家可以发现“润湿”是焊接过程中的主角。所谓焊接即是利用液态的“焊锡”润湿在基材上而达到接合的效果,这种现象正如水倒在固体表面一样,不同的是焊会随着温度的降低而凝固形成接点。


      当焊锡润湿在基材上时,理论上两者之间会以金属化学键结合,从而形成一种连续性的接合,但实际状况下,基材会受到空气及周边环境的侵蚀,而形成一层氧化膜来“阻挡”焊锡,使其无法达到较好的润湿效果。其现象正如水倒在涂满油脂的盘上,水只能聚集在部份的地方,而无法全面均匀的分布在盘子上.如果未能将基材表面的氧化膜去除,即使勉强沾上“焊锡”,其结合力量还是非常的弱。


      润湿和无润湿


      一块涂有油脂的金属薄板浸到水中,没有润湿现象,此时水会成球状般的水滴,一摇即掉,即水并未润湿或粘在金属薄板上;如将此金属薄板放入热清洁溶剂中加以清洗,并小心地干燥,再把它浸入水中,此时水将完全地扩散到金属薄板的表面而形成一薄且均匀的膜层,怎么摇也不会掉,即它已经润湿了此金属薄板。


      焊接与胶合的不同


      当两种材料用胶粘合在一起,其表面的相互粘着是因为胶给它们之间的机械键所致。因为胶不容易在两者之间固定,所以光亮的表面无法像粗糙或蚀刻的表面黏着性那么好。胶合是一种表面现象,当胶是潮湿状态时,它可以从原来的表面被擦掉。焊接是焊锡和金属之间形成的金属化学键,焊锡的分子穿入基材表层金属的分子结构,而形成一层坚固、完全金属的结构。即使焊锡熔解了,也不可能完全从金属表面上把它擦掉,因为它已变成基层金属的一部份了。


      毛细管作用


      如将两片干净的金属表面合在一起后,浸入熔化的焊锡中,焊锡将润湿此两片金属表面并向上爬升,以填满相近表面之间的间隙,此为毛细管作用。假如金属表面不干净的话,便没有润湿及毛细管作用,焊锡将不会填满此点。当电镀贯穿孔的印刷线路板经过波峰锡炉时,便是毛细管作用的力量将锡贯满此孔,并在印刷线路板上面形成所谓的“焊锡带”并不完全是锡波的压力将焊锡推进此孔。


      清洁


      当金属薄板非常干净时,水便会润湿其表面,因此,当“焊锡表面”和“金属表面”也很干净时,焊锡一样会润湿金属表面,其对清洁程度的要求远比水于金属薄板上还要高很多,因为焊锡和金属之间必须是紧密的连接,否则在它们之间会马上形成一很薄的氧化层。不幸的是,几乎所有的金属在曝露于空气中时,都会立即氧化,此极薄的氧化层将妨碍金属表面上焊锡的润湿作用。


      注:“焊锡”是指60/40或63/37的锡铅合金;“基材”泛指被焊金属,如PCB或零件脚。

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