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SMT加工厂的表面润湿与可焊性的原理

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SMT贴片加工厂的表面润湿。是指焊接时熔融焊料铺展并覆盖在被焊金属表面上的现象。

润湿表示液体焊料表面之间发生了溶解扩散作用,形成了金属间化合物(IMC),它是软钎焊接良好的标志。

当我们把一片固态金属片浸入液态焊料槽时,金属片和液态焊料间就产生接触,但这不意味着金属片已经被液态焊料所润湿,因为它们之间有可能存在着阻挡层,只能把小片金属从焊料槽中抽出才能看出是否润湿。

SMT加工厂的润湿只有在液态焊料和被焊金属表面紧密接触时才会发生,那时才能保证足够的吸引力。如果被焊表面上有任何牢固的附着污染物,如氧化膜,都会成为金属的连接阻挡层,从而妨碍润湿。在被污染的表面上,一滴焊料的表现和沾了油脂的平板上一滴水的表现是一样的,如图1-34所示,不能铺展,接触角θ大于90°。

如果被焊表面是清洁的,那么它们金属原子的位置紧靠着界面,于是发生润湿,焊料会铺展在接触的表面上,如图1-35所示。此时,焊料和基本原子非常接近,因而在彼此相吸的界面上形成合金,保证了良好的电接触与附着力。 

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SMT加工厂的可焊性,是指被焊接母材在规定的时间、温度下能被焊接的能力。它与被焊接目材(元器件或PCB焊盘)的热容器、加热温度以及表面清洁度有关。

可焊性,通常采用浸渍法或润湿平衡法评价,此两种方法本质上是一致的,就是看被焊接母材在规定的时间、温度下能否被润湿。因此,可以说可焊性与润湿性是密切相关的。

在浸渍法试验中,从熔融焊料槽中拿出的式样表面,可以观察到下列一个或几个现象。

(1) 不润湿:表面又变成了未覆盖的样子,没有任何可见的与焊料的相互作用,被焊接表面保持了它原来的颜色。如果被焊表面上的氧化膜过厚,在有效的焊接时间内焊剂无法将其除去,这时就出现不润湿现象。

(2) 润湿:把熔融的焊料排除掉,被焊接表面仍然保留了一层较薄的焊料,证明发生过金属间相互作用。完全润湿是指在被焊接金属表面留下 一层均匀、光滑、无裂纹、附着好的焊料。

(3) 部分润湿:被焊接表面一些地方表现为润湿,一些地方表现为不润湿。

(4) 弱润湿:表面起初被润湿,但过后焊料从部分表面缩会成液滴,而在弱润湿过的地方留下很薄的一层焊料。

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