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认识焊锡原理 在选择焊接工程所用的材料和设备，我们必须先清楚地了解焊锡的基本原理。否则，我们便无法达到焊接效果。 润湿 从焊接的定义中得知润湿是焊接行业中的主角，其接合即是利用液态焊锡润湿在基材上而达到接合的效果，这种现象正如水倒在固体表面上完全一样，不同的是当温度降低后，焊锡凝固而成接点。当焊锡润湿在基材上时，基材常因受空气及周围环境地的侵蚀，而会有一层氧化层，阻挡焊锡而无法达到好的润湿效果，其现象正如水倒在满是油脂的盘子上，水只聚集在部分地方，无法全面均匀的分布在盘子上。如果我们未能将氧化层除去，其结合力量还是非常的弱。 焊接与胶合 当两种材料用胶粘合在一起，其表面的相互粘立脚点是因胶给他们之间一机械键所致。光亮的表面无法象粗糙或蚀刻的表面粘着得那么好，因为胶不易固定。胶合是一表面现象，当胶是潮湿状态时，它可从原来的表面上被擦掉。 焊接是在焊锡和金属之间形成一分子间键，焊锡的分子穿入基材金属的分子结构中，而形成一坚固、完全金属的结构。当焊锡溶解时，也不可能完全从金属表面上把它擦掉，因为它已变为基材金属的一部分。 润湿和无润湿 一是涂有油脂的金属薄板浸到水中，没有润湿现象，不管它上面所涂的油层多薄。它可能完全看不到，但水会形成球状的水滴，一摇即掉，因此，水并未润湿或粘在金属薄板上。如将此金属薄板放入热清洗剂中加以清洗，并小心地干燥。再把它浸入水中，液体将完全地扩散到金属薄板的表面而形成一均匀的膜层，再怎样摇也不会掉，即它已经润湿了此金属薄板。 清洁 当金属薄板非常干净时，水便会润湿其表面。因此，当焊锡表面和金属表面也很干净时，焊锡一样会润湿金属表面。其清洁水准的要求比水在金属薄板上还要高很多，因为焊锡和金属之间必须是紧密的连接。否则的话，在它们之间会形成一很薄的污染层。几乎所有的金属在暴露于空气中时，都会立刻氧化，这种极薄的氧化层将妨碍金属表面上焊锡的润湿作用。 毛细管作用 如将两个干净的金属表面合在一起后，浸入溶化的焊锡中，焊锡将润湿此两金属表面并向上爬升，以填满相近表面之间的间隙，此为毛细管作用。 假如金属表面不干净的话，便没有润湿作用，焊锡装不会填满此点。 当一电镀贯穿孔的印刷线路板经过一波焊炉时，毛细管作用的力量将锡填满此孔，并在印刷线路板上面形成一焊锡带，而不是波的压力将焊锡推进此孔。 表面张力 我们都看过昆虫在池塘的表面走而不润湿它的脚，那是因为有一看不到的压力或力量支持着它，这便是水的表面张力。同样的力量使水在涂满油脂的金属薄板上维持水滴状。用溶剂加以清洗会减少表面张力，水便会润湿和形成一薄层。 我们知道助焊剂在金属的作用就溶剂对涂有油脂的金属薄板一样。溶剂去除油脂，让水润湿金属表面和减少表面张力。助焊剂将去除金属和焊锡间的氧化物，让焊锡润湿金属表面。 在焊锡中的污染物会增加表面张力，因此必须小心地管制。锡焊温度也会影响表面张力，即温度越高，表面张力越小。焊锡表面和铜板之间的角度，称为润湿角度（WETTING ANGLE），它是所有焊点检验的基础。 润湿的热动力平衡 焊接工程不可缺的材料是焊锡、助焊剂和基材金属，我们假设基材金属的表面是完全清洁、无氧化物。 当一滴焊锡滴在基材表面上，助焊剂在焊锡四周时，简称 a. 焊锡为L：LIQUID， b. 助焊剂为F：FLUX（或V：VAPOR）， c. 基材金属为S：SOLID BASE METAL 当焊锡润湿在基材表面上，静止下来时，亦即是力平衡的状态。 PSF=PLS+PLF COS a PSF是液体在固体上扩散的力量。 当焊锡滴在固体表面呈圆球状时，PSF＞PLS+PLF COS a ，此时开始扩散，a角度逐渐变小，PLF COS a 值变大，直到力量平衡为止。 1、a＞90°如果整个系统力量达到平衡a＞90°，则表示PSF的值小，亦即其液体的扩散力差。以a角度来说，a＞90°时称为退润湿（DEWET）， a=180°时称为退未润湿（NODEWET）， 90°＜a＜180°时为润湿不良（POORLY WETTED SURFACE） 2、90°＞a＞M，我们称为边际润湿（MARGINAL WETTING）。 通常M＞75℃，这种润湿也是不能接受的程度。 3、a＜M，此种为良好润湿（GOOD WETTING），在品质要求高的产品，M值的要求可低于75°。 由上述说明a角度越小表示润湿越好。 了解焊锡合金 金属 我们日常生活中所熟悉的物质，大部分人大概无法很正确的定义出什么是金属。正确的来说金属是一个具有光泽、坚硬、有延展性、好的热与电的导体的化学元素，在所有化学元素中有73种是金属。 金属的原子是被限制在一个特定的范围内以三度空间运动，这是所有结晶物质的典型，原子有秩序的排列在结晶中，称为空间格子（space lattice）。原子之间的距离是用埃（angs