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波峰焊常识

波峰焊点冷却对工艺影响

发布时间:2018-08-13  资讯来源:

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在整个波峰焊接工艺中每一个焊接工艺都是需要踏踏实实做好,不容忽视的,因为波峰焊冷却系统的好坏,会直接影响影响到 PCB 焊接的质量。广晟德波峰焊这里与大家讲解一下。

波峰焊机

波峰焊机


在无铅波峰焊接工艺过程中,通孔基板波峰焊接时常常会发生剥离缺陷,产生的原因主要在于焊料合金的冷却速率与 PCB 的冷却速率不同所致。特别是无铅化推广前期,无铅焊料与镀有 Sn-Pb 合金的元器件会有一段时间共存,其解决的最好方法是在波峰焊出口处加冷却系统,至于冷却方式及冷却速率的要求需根据具体情况而定,因为冷却速率超过 6℃/sec, 设备冷却系统要采用冷源方式,大多数采用冷水机或冷风机。


波峰焊接工艺


波峰焊焊接后的冷却速度主要从三方面影响钎焊焊点的可靠性,它们分别是:
1、 影响焊点的晶粒度。
2、 影响界面金属间化合物的形态和厚度。
3、 影响低熔点共晶的偏析。

在低于合金熔点时,由于液相的自由能高于固相晶体的自由能,液相向固相的转变伴随着能量降低,结晶才可能发生。液相与固相间的自由能差是结晶的驱动力。液体金属的冷却速度愈大,结晶的过冷度愈大,自由能差愈大,结晶倾向就愈大。

在波峰焊焊点结晶过程中,不同过冷度对晶核的形成数目的关系也不一样。当过冷度越大时,形核数目越多,晶粒越细小。因此,加大焊点的冷却速度,可使焊点晶粒细化。晶粒大小对合金的性能有很大的影响,一般情况下,晶粒愈细小,金属的强度愈高,塑性和韧性也愈好。

当波峰焊点刚刚与锡面分离后,少许的拉尖在锡液尚未凝固时在液体表面张力的作用下迅速收缩,通孔焊点因贯穿厚度的存在会吸附较多的锡量,于是热惯性的存在使焊点并不能瞬时凝固,而焊点初步成型后接着便进入冷却阶段。是从表层逐步向内层固化。

因逐步固化的焊点打破了整体熔融状态下的平衡状态,使毛细现象因孔径的逐渐变小<硬化所致>而持续发生,促使尚未固化的锡液沿着固体边缘继续向上提升,于是表面锡量在分离之后会因此持续增加,此时如果焊接面的温度也保持较高,锡液的整体提升便在焊接面产生一可见的小孔。

如果此时焊接面焊点表面冷却固化,内部锡液的提升便会在焊点内部产生一个空洞。因此,大家现在经常发生通孔焊点表面有小孔而用硬物去拨弄后便会出现一个大洞的现象。如果此时焊接端子为多芯线,因其芯线内部降温速度更慢,而毛细现象在多芯线间表现更为突出。(几乎可以达到吸锡线的吸锡效果),于是空洞现象的发生便更严重。
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