焊锡原理——精选推荐 .pdf

焊锡原理

在研究焊接工程所用的材料和设备之前﹐我们必须先清楚的了解焊锡的基本原理。否则﹐我们便无

法用目视来检验锡焊成形的焊点的工程上各不同零件的效果。

润湿

从焊接的定义中得知润湿是焊接行业的主角﹐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﹐焊锡凝固而形成接事业。

录焊锡润湿在基材上时﹐基材常因常受空气及周围环境的侵蚀﹐而会有一层氧化层﹐阴挡焊锡而无法

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

当两种格料用胶粘合在一起﹐其表面的相互粘着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阗得那幺好﹐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﹐因为它己变为基材金属的

一部分。

润湿与不润湿

一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﹐但水会形成球状的小滴﹐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﹐即它以经润湿了此金属板﹐

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层很薄的污染层﹐不幸的是﹐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防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﹐浸入熔化的焊锡中﹐焊锡将润湿此两种金属表面并向上爬

长﹐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﹐焊锡将不会填满。

当一电镀贯穿孔的印制线路板经过一波焊炉时﹐便是毛细管作用的力量将焊锡填满此孔﹐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行走而不润湿它的脚﹐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

少表面张务力﹐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。锡焊温度计也会影响表面张力﹐即浊度

越高﹐表面张力。

润湿的热动力平衡

焊接工程不可缺少的材料是焊锡﹐助焊剂和基层金属﹐我们假设基层金属的表面是完全清洁﹐无氧化

物。当一滴焊锡滴在基层金属上﹐助焊剂在焊锡的四周时﹐简称

A﹑焊锡为L:LIQUID

B﹑助焊剂为F:FLUX(或VAPOR)

C﹑基层金属为S:SOLIDBASEMETAL

当焊锡润湿在基层金属上静止下来时﹐亦即是力平衡的状态。

PLF

VAPOR,V

(ORFLUX,F)

θLIQUID,L

SOLID,S

PSFPLS

[图形1-3]热平衡的润湿图

依上图﹐得知﹕PP+PCOSθ,P是液体在固体上扩散的力量。

SF﹦LSLFSF