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焊锡的原理分析消费电子电子工程

发布时间:2019-05-22 10:40:37

焊锡的原理分析 - 消费电子 - 电子工程

焊锡它是由锡和铅两种金属按照一定比例熔合而成的锡铅合金,其中锡为主料。现今的焊锡基本运用自动焊锡机取代传统的人工焊锡。纯锡(Sn)为银白色,有光泽,富有延展性,在空气中不易氧化,它的熔点为232℃。锡能与大多数金属熔融而形成合金。但纯锡材料呈脆性,为增加焊料的柔韧性并降低焊料的熔化温度,必须用另一种金属与锡熔合,以缓和锡的性能。

铅就是一种很不错的配料,纯铅(Pb)为青灰色,质软而重,有延展性,但容易氧化,有毒性,它的熔点为327℃。当锡和铅按比例熔合后,就构成了我们此时熔点温度变低,使用方便,并能与大多数金属结合;具有价格低、导电性能好和连接电子元器件可靠等特点。

焊接是一个比较复杂的物理、化学过程,当用焊锡铜时,随着烙铁头的加热和焊剂的帮助,焊锡先对焊接表面产生润湿,并逐渐向金属铜扩散,在焊锡与金属铜的接触面形成附着层,冷却后即形成牢固可靠的焊接点。其过程可分为以下三步:

步,润湿。润湿过程是指已经熔化了的焊锡借助毛细管力沿着被焊金属表面细微的凹凸和结晶的间隙向四周漫流,从而在被焊金属表面形成附着层,使焊锡的原子相互接近,达到原子引力起作用的距离。引起润湿的环境条件是:电路板的表面必须清洁,不能有氧化物或污染物。

第二步,扩散。伴随着润湿的进行,焊锡与被电路板焊接原子间的相互扩散现象开始发生。通常原子在晶格点阵中处于热振动状态,一旦温度升高,原子活动加剧,就会使熔化的焊锡与被电路板焊接中的原子相互越过接触面进入对方的晶格点阵,而原子的移动速度与数量决定于加热的温度与时间。

第三步,冶金结合。由于焊锡与被焊金属相互扩散,在接触面之间就形成了一个中间层——金属化合物。可见要获得良好的焊点,被焊金属与焊锡之间必须形成金属化合物,从而使焊接点达到牢固的冶金结合状态。

综上所述,某种金属是否能够焊接,是否容易焊接,取决于两个因素:一是所用焊料是否能与焊件形成化合物;二是要有除去接头上污锈的焊剂。焊接时,焊锡能与大多数金属(如金、银、铜、铁、锌等)反应生成一种相当硬而脆的金属化合物,这种化合物就是焊料与焊件结合的粘合剂,但有主要是锡铅焊锡,用锡线作为焊剂和焊料,节省原材的浪费、简化焊锡的过程。

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