smt焊接原理-在線瀏覽
2025-03-22 06:18本頁(yè)面
【正文】 程度取決于：原子半徑和晶體類型。（ b）液態(tài)焊料與母材表面清潔，無(wú)氧化層和其它污染物。 當(dāng)焊料與被焊金屬之間有氧化層和其它污染物時(shí)，妨礙金屬原子自由接近，不能產(chǎn)生潤(rùn)濕作用。分子運(yùn)動(dòng)表面張力 表面張力 —— 在不同相共同存在的體系中，由于相界面分子與體相內(nèi)分子之間作用力不同，導(dǎo)致相界面總是趨于最小的現(xiàn)象。但是液體表面分子受到液體內(nèi)分子的引力大于大氣分子對(duì)它的引力，因此液體表面都有自動(dòng)縮成最小的趨勢(shì)。大氣 大氣液體內(nèi)部分子受力合力 =0液體表面分子受液體內(nèi)分子的引力＞大氣分子引力分子運(yùn)動(dòng)表面張力與潤(rùn)濕 力 熔融焊料在金屬表面潤(rùn)濕的程度除了與液態(tài)焊料與母材表面清潔程度有關(guān)，還與液態(tài)焊料的表面張力有關(guān)。 表面張力是物質(zhì)的本性，不能消除，但可以改變。表面張力使再流焊工藝對(duì)貼裝精度要求比較寬松，比較容易實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化與高速度。如果表面張力 不平衡 ，焊接后會(huì)出現(xiàn)元件位置偏移、吊橋、橋接等焊接缺陷。?SMD波峰焊時(shí)表面張力造成陰影效應(yīng)? 熔融 合金的粘度與表面張力是焊料的重要性能。? 錫鉛合金的粘度和表面張力與合金的成分密切相關(guān)。 升高溫度可以增加熔融焊料內(nèi)的分子距離，減小焊料內(nèi)分子對(duì)表面分子的引力。 63Sn/37Pb表面張力明顯減小。④ 改善焊接環(huán)境 —— 采用氮?dú)獗Ｗo(hù)焊接可以減少高溫氧化。 當(dāng)金屬與金屬接觸時(shí)，界面上晶格紊亂導(dǎo)致部分原子從一個(gè)晶格點(diǎn)陣移動(dòng)到另一個(gè)晶格點(diǎn)陣。PbSn表面擴(kuò)散向晶粒內(nèi)擴(kuò)散分割晶粒擴(kuò)散選擇擴(kuò)散表面擴(kuò)散、晶內(nèi)擴(kuò)散、晶界擴(kuò)散、選擇擴(kuò)散示意圖表面擴(kuò)散、晶內(nèi)擴(kuò)散、晶界擴(kuò)散、選擇擴(kuò)散示意圖Cu表面表面熔融熔融 Sn/Pb焊料側(cè)焊料側(cè)晶粒（（ 3）） 溶解溶解? 母材母材 表面的表面的 Cu分子分子 被被 熔融焊料融蝕熔融焊料融蝕 金屬間結(jié)合層 Cu3Sn和 Cu6Sn5金屬間結(jié)合層Cu3Sn和 Cu6Sn5放大 1,000倍的 QFP引腳焊點(diǎn)橫截面圖以 63Sn/37Pb焊料為例，共晶點(diǎn)為 183℃ 焊接后（ 210230℃ ）生成金屬間結(jié)合層：Cu6Sn5和和 Cu3Sn（（ 4）） 冶金結(jié)合，冶金結(jié)合， 形成形成 結(jié)合層（結(jié)合層（ 金屬間擴(kuò)散、溶解的結(jié)果金屬間擴(kuò)散、溶解的結(jié)果 ））關(guān)于無(wú)鉛焊接原理關(guān)于無(wú)鉛焊接原理? 無(wú)鉛焊接過程、原理與有鉛是一樣的。? 主要區(qū)別主要區(qū)別 是由于是由于 合金成分合金成分 和和 助焊劑成分助焊劑成分 改變了，因此改變了，因此焊接溫度焊接溫度 、生成的、生成的 金屬間結(jié)合層及其結(jié)合層的結(jié)構(gòu)、金屬間結(jié)合層及其結(jié)合層的結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度、可靠性強(qiáng)度、可靠性 也不同了。? 何況有鉛焊接時(shí)何況有鉛焊接時(shí) Pb是不擴(kuò)散的， Pb在焊縫中只起到填充作用。金屬間結(jié)合層的主要成分還是 Cu6Sn5和和 Cu3Sn 。也會(huì)產(chǎn)生一定的作用。（（ b）） Cu與與 Sn在在 227℃ 形成錫基質(zhì)相位的共晶結(jié)構(gòu)和形成錫基質(zhì)相位的共晶結(jié)構(gòu)和 ηη 金屬間金屬間的化合相位的化合相位 (Cu6Sn5)。相共晶合金。在溫度動(dòng)力學(xué)上解釋：相位轉(zhuǎn)變。SnAgCu無(wú)鉛焊料中無(wú)鉛焊料中 Ag與與 Sn在在 221℃ 形成形成共晶共晶 板狀的板狀的 Ag3Sn合金合金 板狀的板狀的 Ag 3Sn較硬，當(dāng)較硬，當(dāng) Ag含量超過含量超過 % 以后以后 （出現(xiàn)（出現(xiàn)過共晶成分）過共晶成分） 拉伸強(qiáng)度降低，拉伸強(qiáng)度降低， 容易造成疲勞壽命降低容易造成疲勞壽命降低，因此，因此 推薦使用低推薦使用低 Ag的的 。初期生成的 SnCu合金為： Cu6Sn5（ η相） 。 隨著溫度升高和時(shí)間延長(zhǎng)， Cu 原子滲透（溶解）到 Cu6Sn5 中，局部結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)?Cu3Sn（ ε相） ， Cu 含量由 40% 增加到 66% 。 Cu6Sn5和 富 Pb層 之間的界面結(jié)合力非常脆弱，當(dāng)受到溫度、振動(dòng)等沖擊，就會(huì)在焊接界面處發(fā)生裂紋。*厚度為 ；*~4μm時(shí)的抗拉強(qiáng)度可接受；*＜ ，由于金屬間 合金層太薄，幾乎沒有強(qiáng)度； 金屬間合金層厚度（ μm）金屬間合金層厚度與抗拉強(qiáng)度的關(guān)系金屬間合金層厚度與抗拉強(qiáng)度的關(guān)系金屬間合金層厚度與抗拉強(qiáng)度的關(guān)系金屬間結(jié)合層的質(zhì)量與厚度與以下因素有關(guān)：金屬間結(jié)合層的質(zhì)量與厚度與以下因素有關(guān)：(a)焊料的合金成份和氧化程度 （要求焊膏的合金組分盡量達(dá)到共晶或近共晶； 含氧量應(yīng)小于 % ，最好控制在 80ppm以下）(b) 助焊劑質(zhì)量（凈化表面，提高浸潤(rùn)性）(c) 被焊接金屬表面的氧化程度（只有在凈化表面，才能發(fā)生化學(xué)擴(kuò)散反應(yīng)）(d) 焊接溫度和焊接時(shí)間? 焊點(diǎn)和元件受熱的熱量隨溫度和時(shí)間的增加而增加。? 例如 183℃ 以上，但沒有達(dá)到 210~230℃ 時(shí)在 Cu和 Sn之間的擴(kuò)散、溶解，不能生成足夠的金屬間結(jié)合層。但焊接溫度更高時(shí)，擴(kuò)散反應(yīng)率就加速，就會(huì)生成過多的惡性金屬間結(jié)合層。焊接熱量是溫度和時(shí)間的函數(shù)焊接熱量是溫度和時(shí)間的函數(shù)運(yùn)用焊接理論正確設(shè)置溫度期曲線運(yùn)用焊接理論正確設(shè)置溫度期曲線才能獲得最好焊點(diǎn)質(zhì)量。SnPb系焊料金相圖? ① A
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