焊接機(jī)理完整版

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潤濕：在焊接過程中，我們把熔融的焊料在被焊金屬表面上形成均勻、平滑、連續(xù)并且付著牢固的合金的過程，稱之為焊料在母材表面的潤濕。

潤濕力：在焊接過程中，將由于清潔的熔融焊料與被焊金屬之間接觸而導(dǎo)致潤濕的原子之間相互吸引的力成為潤濕力。

焊料的潤濕與潤濕力

在自然界中有很多這方面的例子，舉例來說，在清潔的玻璃板上滴一滴水，水滴可在玻璃板上完全鋪開，這時可以說水對玻璃板完全潤濕；如果滴的是一滴油，則油滴會形成一球塊，發(fā)生有限鋪開，此時可以說油滴在玻璃板上能潤濕；若滴一滴水銀，則水銀將形成一個球體在玻璃板上滾動，這時說明水銀對玻璃不潤濕。
焊料對母材的潤濕與鋪展也是一樣的道理，當(dāng)焊料不加助焊劑在焊盤上熔化時，焊料呈球狀在焊盤上滾動，也就是焊料的內(nèi)聚力大于焊料對焊盤的附著力，此時焊料不潤濕焊盤；當(dāng)加助焊劑時，焊料將在焊盤上鋪開，也就是說此時焊料的內(nèi)聚力小于焊料對焊盤的附著力，所以焊料才得以在焊盤上潤濕和鋪展。

熔化的焊料要潤濕固體金屬表面所具備的條件有兩條：

1、液態(tài)焊料與母材之間應(yīng)能互相溶解，即兩種原子之間有良好的親和力。

2、焊料和母材表面必須“清潔”。

這是指焊料與母材兩者表面沒有氧化層，更不會有污染。母材金屬表面氧化物的存在會嚴(yán)重影響液態(tài)焊料對基體金屬表面的潤濕性，這是因?yàn)檠趸さ娜埸c(diǎn)一般都比較高，在焊接溫度下為固態(tài)，會阻礙液態(tài)焊料與基體金屬表面的直接接觸，使液態(tài)焊料凝聚成球狀，即形成不潤濕狀態(tài)。

表面張力:表面張力是化學(xué)中一個基本概念,表面化學(xué)是研究不同 相 共同存在的系統(tǒng)體系,在這個體系中不同 相 總是存在著界面,由于 相 界面分子與體相內(nèi)分子之間作用力有著不同,故導(dǎo)致相界面總是趨于最小化.(能量守恒定率)

表面張力與潤濕力

在焊接過程中,焊料的表面張力是一個不利于焊接的重要因素,但是,因?yàn)楸砻鎻埩κ俏锢淼奶匦?只能改變它,不能取消它,在SMT焊接過程中,降低焊料表面張力可以提高焊料的潤濕力.

減小表面張力的方法(以錫鉛焊料為例)

1) 表面張力一般會隨著溫度的升高而降低
2) 改善焊料合金成分(如錫鉛焊料:隨鉛的含量增加表面張力降低)
3) 增加活性劑,可以去除焊料的表面氧化層,并有效地減小焊料的表面張力
4) 采用不能的保護(hù)氣體,介質(zhì)不同,焊料表面張力不同.
采用氮?dú)獗Ｗo(hù)的理論依據(jù)就在與此.

在SMT生產(chǎn)中，元器件是放置在錫膏之上，錫膏熔化的瞬間所形成的表面張力會作用在元器件的端電極上,對片式元件來說，由于元件重量極輕,若焊盤面積大小不一致,焊盤熱容量就不一樣,則兩焊盤上錫膏熔化時間不一致,錫膏熔化時所產(chǎn)生的表面張力不一樣,由于表面張力的不平衡,會導(dǎo)致元件出現(xiàn)力碑缺陷.

潤濕角：是指焊料與母材間的界面和焊料熔化后焊料表面切線之間的夾角，又稱接觸角。

潤濕程度與潤濕角