PCBA焊接金屬結(jié)合層的質(zhì)量和厚度

PCBA焊接金屬結(jié)合層的質(zhì)量和厚度與以下因素有關(guān)。

一、焊料的合金成分

合金成分是決定錫膏熔點(diǎn)和焊點(diǎn)質(zhì)量的關(guān)鍵參數(shù)。 從一般的潤(rùn)濕理論來看，大多數(shù)金屬的理想釬焊溫度應(yīng)比熔點(diǎn)（液相線）溫度高15.5~71℃。 對(duì)于Sn系列合金，建議在液相線以上30~40℃左右。

PCBA焊接金屬結(jié)合層出現(xiàn)質(zhì)量和厚度問題的原因有哪些：

以錫鉛合金為例，分析合金成分是決定熔點(diǎn)和焊點(diǎn)質(zhì)量的關(guān)鍵參數(shù)。

(1)共晶合金熔點(diǎn)最低，焊接溫度最低

在錫鉛合金比例中，共晶合金熔點(diǎn)最低，63Sn-37Pb共晶合金熔點(diǎn)（B點(diǎn)）為183℃，PCB焊接溫度也最低，約為210~230℃， 以免元器件和PCB電路板在焊接時(shí)損壞。 任何其他合金比的液相線都高于共晶溫度。 例如40Sn-60Pb（H點(diǎn)）的液相線為232℃，SMT貼片焊接溫度約為260～270℃。 顯然，焊接溫度超過元器件和PCB印制板的耐受極限溫度。

(2)共晶合金組織最致密，有利于提高焊點(diǎn)強(qiáng)度

共晶焊料是一種共晶合金，在相同溫度下固相由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)或由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)。 當(dāng)溫度升高到共晶點(diǎn)時(shí)，焊料處于液態(tài)。 當(dāng)溫度下降到共晶點(diǎn)時(shí)，液態(tài)焊料突然變成固態(tài)。 因此，焊點(diǎn)凝固時(shí)形成最小的結(jié)晶顆粒、最致密的結(jié)構(gòu)和最高的焊點(diǎn)強(qiáng)度。 但如果其他比例的合金凝結(jié)時(shí)間長(zhǎng)，則第一晶粒會(huì)長(zhǎng)大，影響焊點(diǎn)強(qiáng)度。

(3)共晶合金凝固時(shí)沒有塑性范圍或粘性范圍，有利于焊接過程的控制

共晶合金在加熱時(shí)一旦達(dá)到共晶溫度，就會(huì)由固相轉(zhuǎn)變?yōu)橐合啵?相反，只要在冷卻和凝固過程中降低共晶點(diǎn)溫度，共晶合金就會(huì)立即由液相轉(zhuǎn)變?yōu)楣滔?，因此在熔化和凝固過程中不存在塑性范圍。 合金的凝固溫度范圍（塑性范圍）對(duì)可焊性和焊點(diǎn)質(zhì)量影響很大。 具有廣泛塑性的合金，

合金凝固并形成焊點(diǎn)需要很長(zhǎng)時(shí)間。 合金凝固過程中PCB和元器件的任何振動(dòng)（包括PCB變形）都會(huì)引起“焊點(diǎn)擾動(dòng)”，可能出現(xiàn)焊點(diǎn)開裂，導(dǎo)致設(shè)備過早損壞。

從以上分析可以得出，合金成分是決定錫膏熔點(diǎn)和熔點(diǎn)質(zhì)量的最關(guān)鍵參數(shù)。 因此，無論是傳統(tǒng)的錫鉛焊料還是無鉛焊料，都要求焊料的合金成分盡可能達(dá)到共晶或接近共晶。

二、合金表面氧化程度

合金粉末表面的氧化物含量也直接影響錫膏的可焊性。 因?yàn)閿U(kuò)散只能進(jìn)入干凈的金屬表面。

沒關(guān)系。 雖然助焊劑具有清除金屬表面氧化物的作用。 然而，無法消除嚴(yán)重的氧化問題。 要求合金粉末的氧含量應(yīng)小于0.5%，最好控制在80x10的負(fù)六次方以下。