PCB焊接方法

1.沾錫作用。

  在熔焊過程中，由于熔化和滲入PCB金屬表面，形成了一種金屬沾錫或者叫金屬沾錫。焊接錫和銅的混合物中的分子形成一種新的成分是銅，部分是錫焊的合金，這種熔融作用被稱為“沾錫”，它在PCB的各部分間形成分子間的鍵，這就是金屬合金共化物。優良的分子間鍵的形成是PCB焊接工藝的核心，它決定著PCB焊點的強度和質量。只有銅片表面沒有污染，也不會因為接觸空氣而形成的氧化薄膜，而且焊錫和工作表面必須達到合適的溫度。

2.表面張力。

 人們對水的表面張力很熟悉，它使得涂了油的PCB金屬板上的冷水滴保持球形，這是因為它使得固體表面的液體趨向于擴散的附著力比它的內聚力小。如果粘附力大于粘結力時，可以使用溫水和清潔劑來降低其表面張力，水把PCB涂上了油，然后再把PCB浸潤到外面形成一層。

3.沾錫角。

  當一滴焊錫在熱鍍層表面涂有焊劑的PCB板上，當一滴焊錫高于35℃時，在一定程度上會形成彎月面。從某種意義上說，可以通過彎月面的形狀來評價焊錫表面沾錫的能力。如果焊錫彎月面有明顯的下切邊，就像涂有油脂的金屬板上的水珠一樣，甚至趨向于球形，則金屬是不能焊接的。只有月面受拉力小于30。所述小角度，焊接性能好。

4.制造金屬合金共化物。

  銅-錫的金屬間鍵是晶粒的結晶，其形狀和尺寸與焊接時溫度的持續時間和強度有關。較少的熱可以形成細晶結構，從而使得焊接點更好，強度更高。無論是PCB焊接時間過長、溫度過高或兩者兼而有之，反應時間過長，均可形成粗大的顆粒狀結構，沙礫狀且發脆，切變力小。用銅作PCB的金屬基材，錫-鉛為焊錫合金，鉛與銅無金屬共化物，但錫能滲入銅中，錫與銅之間能通過分子間鍵，在焊錫與金屬接合面形成金屬合金共化物Cu3Sn和Cu6Sn5。

  在PCB焊接過程中，金屬合金層(n相+ε相)的數量級為0.1mm，波峰焊與手工烙鐵焊時，PCB電路板優良焊接點的金屬間鍵厚度大多大于0.5μm。PCB焊點的切變強度隨金屬合金層厚度的增加而降低，因此常常嘗試控制合金層厚度不超過1微米，這樣可以通過縮短焊接時間來達到。

 在焊點形成時，金屬共化物層的厚度取決于溫度和時間。應該在220't左右的范圍內進行焊接，在此情況下，在銅-錫的化學擴散反應中，制備出合適的Cu6Sn5和Cu6Sn5，其厚度在0.5微米左右。冷焊接點或焊接時未達到合適的溫度，常會造成PCB的焊接表面被切斷，金屬間的連接不夠充分。反之，金屬合金層過厚，往往發生在焊點過長或焊接時間過長時，就會使PCB的焊接點抗張強度很弱。