在电子产品整机装配过程中,焊接是连接各电子元器件及导线的主要手段。利用加热或加压,或两者并用来加速工件金属原子间的扩散,依靠原子间的内聚力,在工件金属连接处形成牢固的合金层,从而将工件金属永久地结合在一起。焊接通常分为熔焊、钎焊及接触焊三大类,在电子装配中主要使用的是钎焊。钎焊可以这样定义:在已加热的工件金属之间,熔入低于工件金属熔点的焊料,借助焊剂的作用,依靠毛细现象,使焊料浸润工件金属表面,并发生化学变化,生成合金层,从而使工件金属与焊料结合为一体。
电子产品安装工艺中的所谓“焊接”就是钎焊的一种,主要用锡、铅等低熔点合金做焊料,因此俗称“锡焊”。以下是焊接中最重要的3个物理过程:
1.扩散
金属之间的扩散现象是在温度升高时,由于金属原子在晶格点阵中呈热振动状态,因此它会从一个晶格点阵自动地转移到其他晶格点阵。扩散并不是在任何情况下都会发生,而是要受到距离和温度条件的限制。锡焊时,焊料和工件金属表面的温度较高,焊料与工件金属表面的原子相互扩散,于是在两者界面形成新的合金。
2.润湿(www.xing528.com)
润湿是发生在固体表面和液体之间的一种物理现象。在焊料和工件金属表面足够清洁的前提下,加热后呈熔融状态的焊料会沿着工件金属的凹凸表面,靠毛细管的作用扩展,焊料原子与工件金属原子靠原子引力互相起作用,就可以接近到能够互相结合的距离。
3.合金层
焊接后,焊点温度降低到室温,这时就会在焊接处形成由焊料层、合金层和工件金属表层组成的结构。合金层形成在焊料和工件金属界面之间。冷却时,合金层首先以适当的合金状态开始凝固,形成金属结晶,而后结晶向未凝固的焊料生长。
被焊物体的金属通常是元器件引脚、电路板焊盘和导线。利用焊接的方法进行连接而形成的接点叫焊点。下面将对焊接过程中经常使用的设备做简要介绍。
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