表面張力起因及對(duì)焊點(diǎn)形成過程會(huì)造成哪些影響

表面張力與潤濕力的方向相反，因此表面張力是不利于潤濕的因素之一。無論足再流焊、波峰焊還是手工焊，表面張力對(duì)于形成良好焊點(diǎn)都是不利因素。但在再流焊中表面張力又能被利用——當(dāng)焊膏達(dá)到熔融溫度時(shí)，在平衡的表面張力的作用下，會(huì)產(chǎn)生自定位效應(yīng)，即當(dāng)元器件貼放位置有少量偏離時(shí)，在表面張力的作用下，元器件能自動(dòng)被拉網(wǎng)到近似日標(biāo)位置。因此表面張力使再流焊工藝對(duì)貼裝精度的要求比較寬松，比較窬易實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化與高速度。同時(shí)也正因?yàn)椤霸倭鲃?dòng)”及“自定位效應(yīng)”的特點(diǎn)，再流焊藝對(duì)焊盤設(shè)計(jì)、元器件標(biāo)準(zhǔn)化等方面有更嚴(yán)格的要求。如果表面張力不平衡，即使貼裝位置_f+分準(zhǔn)確，焊接后也會(huì)出現(xiàn)元件位置偏移、立碑、橋接等焊接缺陷。

一、表面張力起因

某表面的表面張力取決于原子間的鍵合能。在液態(tài)金屬里的大部分，每個(gè)原子大約具有12個(gè)近鄰原子，可把其總內(nèi)能看作這些原子間鍵合能之和。表面層原子比體內(nèi)原子具有更高的位能，因?yàn)榘鼑脑硬煌耆?。如果表面面積增大，更多的原子占據(jù)表面上的位置，消耗的能量就增加。原子的鍵合能和汽化熱有密切關(guān)系，因?yàn)橐粋€(gè)原子，所有和它相鄰的原子鍵都得打開。為了把一個(gè)原子從體內(nèi)移到表面層，這個(gè)原子的一部分鍵必須被打開。所以汽化熱和表面張力之間有著某種關(guān)系。原子間鍵的強(qiáng)度還反映在熔點(diǎn)上。事實(shí)上熔點(diǎn)高的

二、金屬總具有強(qiáng)的表面張力。

表面張力對(duì)液態(tài)焊料表面外形的影響有關(guān)液態(tài)焊料表面輪廓，可以通過拉普拉斯方程和靜壓力方程進(jìn)行數(shù)值分析與計(jì)算，這里就不深入討論此問題了，僅給出三張圖。了解外形是由表面自由能決定的即可。聯(lián)系到SMT貼片焊點(diǎn)，我們只要認(rèn)識(shí)到SMT加工焊點(diǎn)的外形遵從一定的規(guī)律，與焊點(diǎn)的結(jié)構(gòu)和熔融焊料的表面張力有關(guān)，正如堆沙子一樣，沙堆的斜度是一定的。

三、表面張力對(duì)焊點(diǎn)形成過程的影響

SMT貼片加工中焊點(diǎn)的形成并非是一個(gè)完全的焊料滴與界面的反應(yīng)，而是受元件封裝體的熱容量及遮蔽而逐漸液化的熔融焊料與界面的反應(yīng)，焊點(diǎn)輪廓是伴隨焊膏逐步融化而動(dòng)態(tài)形成的，雖然最終的外形與液態(tài)焊料一樣，但是它有一個(gè)中間過程。這個(gè)中間過程與焊接良率有很大的關(guān)系。

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