SMT回流焊温度解析之锡膏焊接特性

2024-01-10 12:28

本文主要是介绍SMT回流焊温度解析之锡膏焊接特性,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

SMT回流焊工艺简介

SMT回流焊工艺是通过重新熔化预先分配到印制板焊盘上的膏状软钎焊料,实现表面组装元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。

本篇文章通过焊接概述、焊接机理两方面对回流工艺中的锡膏焊接特性进行介绍。

焊接概述

一、焊接种类

焊接根据操作方式的不同分为熔焊、压焊以及钎焊。其中焊接温度低于450℃的焊接统称为软钎焊,回流焊接属于软钎焊的一种。

二、焊接过程

主要焊接流程为:表面清洁——焊件加热——熔锡润湿——扩散结合层——冷却后形成焊点。

在焊接过程中,焊接金属表面(母材,以Cu为例)、助焊剂、熔融焊料之间相互作用,会涉及到部分物理化学变化——

1、助焊剂与母材的反应

(1)松香去除氧化膜

(2)溶融盐去除氧化膜

(3)母材被溶蚀

(4)助焊剂中的金属盐与母材进行置换反应。

2、助焊剂与焊料的反应:还原反应、活化反应、氧化。

3、焊料与母材的反应:润湿、扩散、溶解、冶金结合,形成结合层。

焊接机理

熔融的焊料在经过助焊剂净化的金属表面上进行浸润、发生扩散、溶解、冶金结合,在焊料和被焊接金属表面之间生成焊缝,冷却后使焊料凝固,形成焊点。

焊点的抗拉强度与金属间结合层的结构和厚度有关。

1、润湿

润湿是焊接的首要条件,焊点的最佳润湿角θ为Cu——Pb/Sn 15~45 °;当θ=0°时,完全润湿;当θ=180°时,完全不润湿。

(润湿角θ = 焊料和母材之间的界面与焊料表面切线之间的夹角)

润湿条件:

(a)液态焊料与母材之间有良好的亲和力,能互相溶解。互溶程度取决于原子半径和晶体类型,因此润湿是物质固有的性质。

(b)液态焊料与母材表面清洁,无氧化层和其它污染物。

2、表面张力

表面张力使再流焊工艺对贴装精度要求比较宽松,比较容易实现高度自动化与高速度。当焊膏达到熔融温度时,在平衡的表面张力的作用下,会产生自定位效应(selfalignment)

如果表面张力不平衡,焊接后会出现元件位置偏移、吊桥、桥接、等焊接缺陷。

自定位效应:由于熔融焊料表面张力的作用,回流焊能在焊接时能将微小偏差自动纠正,使元器件固定在正确的位置上。)

3、毛细管作用

在软钎焊过程中,要获得优质的钎焊接头,需要液态钎料能够充分流入到两个焊件的缝隙中

回流流焊时,毛细作用能够促进元件焊端底面与PCB焊盘表面之间液态焊料的流动

液态焊料在粗糙的金属表面也存在毛细管现象,有利于液态焊料沿着粗糙凹凸不平的金属表面铺展、浸润,因此毛细管现象利于焊接 。

4、扩散

扩散条件:金属表面清洁,无氧化层和其它杂质,两块金属原子间才会发生引力,且在一定温度下金属分子才具有动能。

锡-铜合金层

锡-镍合金层

金属间结合层的厚度与抗拉强度的关系:

◆ 厚度为0.5μm时抗拉强度最佳;

◆ 0.5~4μm时的抗拉强度可接受;

◆ <0.5μm时,由于金属间合金层太薄,几乎没有强度;

◆ >4μm时,由于金属间合金层太厚,使连接处失去弹性,由于金属间结合层的结构疏松、发脆,也会使强度小。

金属间结合层厚度(μm)

金属间结合层厚度与抗拉强度的关系

金属间结合层的质量与厚度与以下因素有关:

◆ 焊料的合金成份和氧化程度;

◆ 助焊剂质量(净化表面,提高浸润性);

◆ 被焊接金属表面的氧化程度;

◆ 焊接温度和焊接时间:焊点和元件受热的热量随温度和时间的增加而增加,金属间结合层的厚度与焊接温度和时间成正比。

总结

锡膏焊接是SMT回流工艺中的重要环节之一,操作不当可能会对产品的性能及可靠性产生负面影响,需要注意过程中对温度的控制和质量要求。

后续将以专栏的形式继续分享SMT回流焊温度解析相关内容,敬请关注。

腾昕检测有话说:

本篇文章介绍了SMT回流焊温度解析之锡膏焊接特性。如需转载本篇文章,后台私信获取授权即可,感谢支持!

腾昕检测将继续分享关于PCB/PCBA、汽车电子及相关电子元器件失效分析、可靠性评价、真伪鉴别等方面的专业知识。如您有相关检测需求,欢迎致电咨询!

这篇关于SMT回流焊温度解析之锡膏焊接特性的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/590812

相关文章

使用Jackson进行JSON生成与解析的新手指南

《使用Jackson进行JSON生成与解析的新手指南》这篇文章主要为大家详细介绍了如何使用Jackson进行JSON生成与解析处理,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一下... 目录1. 核心依赖2. 基础用法2.1 对象转 jsON(序列化)2.2 JSON 转对象(反序列化)3.

Springboot @Autowired和@Resource的区别解析

《Springboot@Autowired和@Resource的区别解析》@Resource是JDK提供的注解,只是Spring在实现上提供了这个注解的功能支持,本文给大家介绍Springboot@... 目录【一】定义【1】@Autowired【2】@Resource【二】区别【1】包含的属性不同【2】@

SpringCloud动态配置注解@RefreshScope与@Component的深度解析

《SpringCloud动态配置注解@RefreshScope与@Component的深度解析》在现代微服务架构中,动态配置管理是一个关键需求,本文将为大家介绍SpringCloud中相关的注解@Re... 目录引言1. @RefreshScope 的作用与原理1.1 什么是 @RefreshScope1.

Java并发编程必备之Synchronized关键字深入解析

《Java并发编程必备之Synchronized关键字深入解析》本文我们深入探索了Java中的Synchronized关键字,包括其互斥性和可重入性的特性,文章详细介绍了Synchronized的三种... 目录一、前言二、Synchronized关键字2.1 Synchronized的特性1. 互斥2.

Java的IO模型、Netty原理解析

《Java的IO模型、Netty原理解析》Java的I/O是以流的方式进行数据输入输出的,Java的类库涉及很多领域的IO内容:标准的输入输出,文件的操作、网络上的数据传输流、字符串流、对象流等,这篇... 目录1.什么是IO2.同步与异步、阻塞与非阻塞3.三种IO模型BIO(blocking I/O)NI

新特性抢先看! Ubuntu 25.04 Beta 发布:Linux 6.14 内核

《新特性抢先看!Ubuntu25.04Beta发布:Linux6.14内核》Canonical公司近日发布了Ubuntu25.04Beta版,这一版本被赋予了一个活泼的代号——“Plu... Canonical 昨日(3 月 27 日)放出了 Beta 版 Ubuntu 25.04 系统镜像,代号“Pluc

Python 中的异步与同步深度解析(实践记录)

《Python中的异步与同步深度解析(实践记录)》在Python编程世界里,异步和同步的概念是理解程序执行流程和性能优化的关键,这篇文章将带你深入了解它们的差异,以及阻塞和非阻塞的特性,同时通过实际... 目录python中的异步与同步:深度解析与实践异步与同步的定义异步同步阻塞与非阻塞的概念阻塞非阻塞同步

Redis中高并发读写性能的深度解析与优化

《Redis中高并发读写性能的深度解析与优化》Redis作为一款高性能的内存数据库,广泛应用于缓存、消息队列、实时统计等场景,本文将深入探讨Redis的读写并发能力,感兴趣的小伙伴可以了解下... 目录引言一、Redis 并发能力概述1.1 Redis 的读写性能1.2 影响 Redis 并发能力的因素二、

Spring MVC使用视图解析的问题解读

《SpringMVC使用视图解析的问题解读》:本文主要介绍SpringMVC使用视图解析的问题解读,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录Spring MVC使用视图解析1. 会使用视图解析的情况2. 不会使用视图解析的情况总结Spring MVC使用视图

利用Python和C++解析gltf文件的示例详解

《利用Python和C++解析gltf文件的示例详解》gltf,全称是GLTransmissionFormat,是一种开放的3D文件格式,Python和C++是两个非常强大的工具,下面我们就来看看如何... 目录什么是gltf文件选择语言的原因安装必要的库解析gltf文件的步骤1. 读取gltf文件2. 提