如何提高锡焊料的润湿性能
ENIG焊盘润湿不良失效分析
ENIG焊盘润湿不良失效分析焊盘润湿不良是指焊接过程中焊料无法完全润湿焊盘表面的现象，导致焊接不牢固或者焊接质量不合格。
本文将从焊盘润湿不良的原因、影响以及解决措施等方面进行详细分析。
焊盘润湿不良的原因可以分为焊接材料、工艺参数和环境因素三个方面。
首先，焊盘表面氧化或污染严重会降低焊盘的润湿性能，使焊料无法有效地润湿焊盘表面。
其次，焊接材料中的助剂含量不足或助剂种类选择不当也会导致润湿不良。
然后，焊接过程中的加热速度、焊接温度和焊接压力等工艺参数不合适会影响焊料的润湿性能。
最后，环境因素如湿度、气氛等也会对焊盘润湿性产生影响。
焊盘润湿不良的影响主要有以下几个方面。
首先，润湿不良会导致焊接接头的强度降低，焊接接头易发生脱焊或者焊裂等问题，从而影响产品的使用寿命和可靠性。
其次，润湿不良还会引发焊接过程中的气孔、飞溅、表面氧化等问题，严重影响焊接质量。
另外，焊盘润湿不良还会造成焊料利用率降低，增加生产成本。
为了解决焊盘润湿不良问题，可以采取以下几个措施。
首先，对焊盘进行表面清洁和处理，去除氧化和污染物，提高焊盘的润湿性能。
其次，合理选择焊接材料和助剂，增加助剂的含量可以提高润湿性能。
然后，优化焊接工艺参数，控制加热速度、焊接温度和焊接压力等，使其适合焊接材料和焊接环境。
此外，对于环境因素的影响，可以通过控制湿度和气氛等手段来改善焊盘的润湿性能。
综上所述，焊盘润湿不良是焊接过程中常见的问题之一，其产生原因复杂多样，影响也较大。
为了解决焊盘润湿不良问题，需要从焊接材料、工艺参数和环境因素等方面进行综合分析，并制定相应的解决措施。
通过合理选择材料、优化工艺参数和环境控制，可以有效地改善焊盘的润湿性能，提高焊接质量和可靠性。
焊接金属表面润湿行为的研究与优化
焊接金属表面润湿行为的研究与优化焊接是一种常见的金属连接方法，而焊接金属表面润湿行为的研究与优化是提高焊接质量和效率的关键。
润湿行为指的是焊接时焊料与金属表面之间的接触情况，它直接影响焊接接头的强度和密封性。
本文将探讨焊接金属表面润湿行为的研究现状，以及如何优化润湿行为以提高焊接质量。
首先，焊接金属表面润湿行为的研究现状。
润湿行为与润湿角密切相关，润湿角是焊料与金属表面之间形成的接触角度。
一般来说，润湿角越小，润湿性越好。
目前，研究者们通过实验和理论模型来探究焊接金属表面润湿行为。
实验方法包括测量润湿角、观察焊接过程中焊料的行为等。
理论模型则通过计算和模拟来解释润湿行为的机制。
这些研究为我们深入了解焊接金属表面润湿行为提供了基础。
其次，焊接金属表面润湿行为的优化方法。
为了优化润湿行为，我们可以从多个方面入手。
首先，选择合适的焊料。
不同的焊料对金属表面的润湿性有不同的要求。
通过选择合适的焊料，可以提高焊接金属表面的润湿性，从而提高焊接质量。
其次，调整焊接参数。
焊接参数包括焊接温度、焊接速度等。
通过合理调整这些参数，可以改变焊接金属表面润湿行为，从而优化焊接质量。
此外，表面处理也是优化润湿行为的重要方法。
通过表面处理，可以增加金属表面的粗糙度，提高焊料与金属表面的接触面积，从而提高润湿性。
最后，焊接金属表面润湿行为的研究与优化对焊接质量的影响。
焊接金属表面的润湿行为直接影响焊接接头的强度和密封性。
如果润湿性不好，焊料无法充分润湿金属表面，接头强度会降低，从而影响焊接质量。
而通过研究和优化润湿行为，可以提高焊接质量，确保焊接接头的强度和密封性。
综上所述，焊接金属表面润湿行为的研究与优化是提高焊接质量和效率的关键。
通过实验和理论模型的研究，我们可以深入了解焊接金属表面的润湿行为机制。
通过选择合适的焊料、调整焊接参数和进行表面处理，我们可以优化焊接金属表面的润湿行为，提高焊接质量。
这对于各个领域的焊接应用都具有重要意义。
钎焊的润湿原理及应用
钎焊的润湿原理及应用概述钎焊是一种常见的金属连接方法，通过在待连接金属表面加热并加入特殊的焊接材料（钎料），使钎料润湿并填充金属间隙，形成一种稳固的连接。
钎焊的润湿原理是其中关键的一环，并决定了钎焊的成功与否。
本文将介绍钎焊的润湿原理以及其在实际应用中的相关知识。
润湿原理润湿是指钎料与待连接金属表面的接触角小于90度的现象。
润湿性好的钎料能够迅速地在金属表面形成一层连续的润湿层，并且能够与金属表面良好地结合，从而实现牢固的金属连接。
润湿性的关键因素主要包括钎料的成分、熔点以及表面张力等。
钎料的成分钎料的成分对其润湿性有着重要的影响。
一般情况下，钎料由金属或合金组成，常见的有铜、银、铝、钛等。
这些材料具有良好的润湿性，能够与各种金属表面迅速结合。
此外，钎料中还可能含有助熔剂（如锡、锌等），以降低钎料的熔点，提高润湿性能。
钎料的熔点钎料的熔点对其润湿性同样非常重要。
熔点低的钎料具有更好的润湿性，因为在钎焊过程中，待连接金属表面温度升高时，熔点较低的钎料能够更快地融化并润湿金属表面，形成稳定的连接。
因此，在选择钎料时，需要根据待连接金属的熔点以及钎焊温度来确定合适的钎料。
表面张力表面张力是润湿性的另一个重要因素。
高表面张力的液体往往难以润湿金属表面，形成连续的润湿层。
因此，在钎焊过程中，通常会采用表面活性剂来降低液体的表面张力，提高润湿性。
例如，在钎焊时加入适量的助熔剂，可以有效地改善钎料的润湿性能。
应用钎焊的润湿原理在多个行业和领域得到了广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域：电子制造业钎焊在电子制造业中的应用非常广泛。
例如，钎焊被用于连接电子元件和电子线路板，以实现电路的导电功能。
润湿性好的钎料能够有效地填充电子元件与线路板之间的间隙，形成可靠的电路连接。
航空航天工业在航空航天工业中，钎焊被用于制造航空发动机、涡轮叶片等关键部件。
润湿性好的钎料不仅能够确保连接的牢固性，还能够提高零部件的耐高温性能，满足严苛的工作环境要求。
低温锡膏控制润湿的方法
低温锡膏控制润湿的方法
低温锡膏控制润湿的方法主要包括以下几点：
1. 选取合适的锡膏：根据产品及工艺的要求选择相应的合金成份、锡粉大小及金属含量。
对于一般锡铅系焊接体系，建议选择Sn63/Pb37或
Sn62/Pb36/Ag2（焊接含银电极）合金成份。
2. 回温：锡膏通常需要冷藏，冷藏温度为5-10℃。
从冷箱中取出锡膏时，需先经“回温”才能打开瓶盖使用。
回温方式是在室温中自然解冻，回温时间为4小时左右。
注意未经过充足的“回温”，不要打开瓶盖，且不要用加热的方式缩短“回温”时间。
3. 搅拌：在锡膏回温后，于使用前要充分搅拌。
搅拌方式可以是手工搅拌或机器搅拌，手工搅拌时间为4分钟左右，机器搅拌时间为1-3分钟。
4. 开盖时间要尽量短：开盖取出够用的焊锡膏后，应立即将内盖盖好。
不要频繁地开盖或始终将盖子敞开着。
5. 盖好盖子：取出焊锡膏后，将内盖立即盖好，用力下压，挤出盖子与焊锡膏之间的全部空气，使内盖与焊锡膏紧密接触。
确信内盖压紧后，再拧上外面的大盖。
6. 已取出的多余焊锡膏的处理：全部印刷完毕后，剩余的焊膏应尽快回收到一个专门的回收瓶内，与空气隔绝保存。
不要将剩余焊锡膏放回未使用的焊膏瓶内。
7. 出现问题的处理：若已出现焊膏表面结皮、变硬时，千万不要搅拌！务必将硬皮、硬块除掉，剩下的焊锡膏在正式使用前要作一下试验，看试用效果如何，若不行，就只能报废了。
通过遵循以上步骤，可以更好地控制低温锡膏的润湿性，提高焊接质量。
锡焊润湿机理
二．锡焊机理
2、润湿 、
锡焊过程中，熔化的铅锡焊料和焊件之间的作用， 锡焊过程中，熔化的铅锡焊料和焊件之间的作用，正是 这种润湿现象。观测润湿角是锡焊检测的方法之一， 这种润湿现象。观测润湿角是锡焊检测的方法之一，润湿角 越小，焊接质量越好。 越小，焊接质量越好。 一般质量合格的铅锡焊料和铜之间润湿角可达20 20° 一般质量合格的铅锡焊料和铜之间润湿角可达20°，实 际应用中一般以45 为焊接质量的检验标准( 2.6)。 45° 际应用中一般以45°为焊接质量的检验标准(图2.6)。
焊 锡
主要指用锡基合金做的焊料。熔融法制锭， 主要指用锡基合金做的焊料。熔融法制锭，压 锡基合金做的焊料 力加工成材. 力加工成材. • 焊锡的种类： 焊锡的种类： • 1.有铅焊锡：由锡（融点232度）和铅（熔点 1.有铅焊锡 由锡（融点232 有铅焊锡： 232度 和铅（ 327度 组成的合金.其中由锡63 和铅37 63％ 37％ 327度）组成的合金.其中由锡63％和铅37％组成 的焊锡被称为共晶焊锡，这种焊锡的熔点是183 183度 的焊锡被称为共晶焊锡，这种焊锡的熔点是183度. • 2.无铅焊锡：为适应欧盟环保要求提出的ROHS 2.无铅焊锡 为适应欧盟环保要求提出的ROHS 无铅焊锡： 标准.焊锡由锡铜合金做成. 标准.焊锡由锡铜合金做成.。 •
2．10 感应式烙铁结构示意图 ．
三． 锡焊工具与材料
吸锡烙铁 所示是一种吸锡烙铁， 图2.11所示是一种吸锡烙铁，也可将吸锡器做成单独 所示是一种吸锡烙铁 种工具， 所示。 的——种工具，如图 种工具 如图2.12所示。 所示
图2．11 吸锡烙铁 ．
图2．12 吸锡器 ．
锡焊工具与材料
调温及恒温烙铁
外热式 25 - 30w
焊接过程中表面张力与润湿力
焊接过程中表面张力与润湿力
焊接过程中表面张力与润湿力
表面张力:表面张力是化学中一个基本概念,表面化学是研究不同相共同存在的系统体系,在这个体系中不同相总是存在着界面,由于相界面分子与体相内分子之间作用力有着不同,故导致相界面总是趋于最小化.(能量守恒定率)
在焊接过程中,焊料的表面张力是一个不利于焊接的重要因素,但是,因为表面张力是物理的特性,只能改变它,不能取消它,在SMT焊接过程中,降低焊料表面张力可以提高焊料的润湿力.
减小表面张力的方法(以锡铅焊料为例)
1) 表面张力一般会随着温度的升高而降低
2) 改善焊料合金成分(如锡铅焊料:随铅的含量增加表面张力降低)
3) 增加活性剂,可以去除焊料的表面氧化层,并有效地减小焊料的表面张力
4) 采用不能的保护气体,介质不同,焊料表面张力不同.
在SMT生产中，元器件是放置在锡膏之上，锡膏熔化的瞬间所形成的表面张力会作用在元器件的端电极上,对片式元件来说，由于元件重量极轻,若焊盘面积大小不一致,焊盘热容量就不一样,则两焊盘上锡膏熔化时间不一致,锡膏熔化时所产生的表面张力不一样,由于表面张力的不平衡,会导致元件出现力碑缺陷.。
无铅喷锡（HASL）润湿不良问题及对策
无铅喷锡（HASL）润湿不良问题及对策常成祥;王振荣【摘要】针对东莞康佳电子有限公司生产无铅喷锡（HASL）PCB板时所遇到的焊盘润湿不良问题，采用了正常PCB板材与异常PCB板材对比，对smt生产制程条件进行内检等方法措施，以及最终对焊盘异常的PCB送国家级实验室5所分析结论确认焊盘润湿不良问题的主要表现为锡膏对PCB焊盘润湿不良．造成不良的主要原因与PCB焊盘HASL表面不平整以及焊盘已发生合金化降低其可焊性有关。
并在批量生产中采取烘烤箱使用1053±5℃，烘烤4小时烘烤PCB和使用酒精擦洗PCB焊盘来减少润湿不良的方法措施保证生产。
%This article in view of Dongguan Konka Electronics Company Limited production of Heat Air Solder Level PCB board encountered by the pad poor wetting problems. Using the normal PCB contrast with anomalies PCB, On SMT production process conditions were seized and other measures, And final send the poor wetting pad in PCBs to National Lab.5 Analysis confirmed the pad wetting the main show of the problem for the solder paste on the PCB pad poor wetting, The main cause of adverse with the PCB pad HASL surface roughness and pads have been alloying reduces its weldability, In mass production is adopted in the baking oven using 105±5℃ ,4 hours of baking PCB and the use of alcohol scrub PCB pads to reduce wetting method measures to ensure production.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2012(020)015【总页数】4页(P124-127)【关键词】HASL;热风整平;无铅喷锡;缩锡;润湿不良;拒焊【作者】常成祥;王振荣【作者单位】东莞康佳电子有限公司，广东东莞523685;陕西省电子信息产品监督检验院，陕西西安710004【正文语种】中文【中图分类】TM205.12003年1月欧盟议会和欧盟理事会通过了RoHS指令，即在电子电气设备中限制使用某些有害物质指令，也称2002/95/EC指令，2005年欧盟又以2005/618/EC决议的形式对2002/95/EC进行了补充，明确规定了六种有害物质的最大限量值。
锡及锡基钎料与非晶态及晶态(钴、镍、铁基)合金的润湿性
锡及锡基钎料与非晶态及晶态（钴、镍、铁基）合金的润湿性锡及锡基钎料与非晶态及晶态（钴、镍、铁基）合金的润湿性首先，我们先了解什么是润湿性。
润湿性是指液体在接触固体表面时的扩展和分布性能，润湿性好意味着液体能够在固体表面均匀地分布，形成较大的接触角，反之则会出现聚集和远离表面的情况，形成较小的接触角。
合金的润湿性对于许多工业应用来说都非常重要，特别是在焊接和钎焊等工艺中。
在本文中，我们将探讨锡及锡基钎料与非晶态及晶态的钴、镍、铁基合金的润湿性。
锡及锡基钎料是一种常用的钎焊材料，具有低熔点、良好的润湿性和高的可靠性。
钴、镍、铁基合金则具有优异的力学性能、耐磨性和耐腐蚀性能，因此在航空航天、汽车制造、电子设备等领域得到了广泛应用。
在将这些合金与锡基钎料结合时，润湿性的研究就显得尤为重要。
实验表明，钴基合金具有较好的润湿性。
在与锡基钎料接触时，钴基合金能够迅速扩展并在表面均匀润湿，形成较大的接触角。
这种润湿性的良好表现可以归因于钴基合金表面的氧化层，该氧化层与锡基钎料发生反应形成金属间化合物，提高了润湿性。
此外，钴基合金的低表面活性也有助于其与锡基钎料的润湿性。
因此，钴基合金是与锡基钎料较好匹配的材料。
镍基合金的润湿性相对钴基合金而言稍差。
与锡基钎料接触时，镍基合金的润湿度较低，接触角较大。
这可能是由于镍基合金表面存在一层厚的氧化层，阻碍了润湿性的发挥。
为了改善镍基合金的润湿性，可以采取表面处理的方法，除去氧化层，提高表面能，进而增强润湿性。
铁基合金的润湿性与镍基合金相似，都较差。
铁基合金表面存在较厚的氧化层，导致润湿度低，并且接触角较大。
与镍基合金一样，铁基合金也可以通过表面处理来改善润湿性。
一种可能的方法是利用活性气体进行预处理，去除表面氧化物，提高润湿度。
总的来说，锡及锡基钎料与钴基合金具有良好的润湿性，而与镍基合金和铁基合金的润湿性则较差。
润湿性的好坏直接影响着焊接和钎焊中的工艺效果，因此在实际应用中需要根据具体情况进行选择。
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如何提高锡焊料的润湿性能
In元素具有与Bi相似的表面活性作用，可降低钎料的表面张力，改善润湿性。
Sn - Zn无铅钎料中加入In可以降低钎料的熔点，Sn - 9Zn - 5In和Sn - 9Zn - 10In钎料的熔点分别为188℃和178℃，接近共晶Sn-Pb钎料，同时液态钎料的表面张力降低，润湿性提高。
研究结果还显示，在Sn - 8Zn - 3Bi基础上加入的In含量为0.5％(质量分数)时，钎料表面张力降低最为明显，已接近Sn60 - Pb40钎料的水平，钎料在铜基板上的润湿力明显上升。
日本有人采用润湿平衡法测试Sn - Zn - Al焊料的润湿时间表明，焊料的润湿时间小于1.5s，润湿性能与Sn-Pb焊料相当。
Sn - 9Zn合金中加入合金化元素Cu，自由Zn会向Cu - Zn化合物转变，从而有效减少Zn的氧化。
大连理工大学的谢海平等在此基础上，研究与分析添加不同Cu合金对钎料组织和力学性能影响，并通过在Cu基板上钎焊研究其润湿反应和界面组织变化。
实验表明，Cu的加入减少了Zn原子在液态钎料表面的氧化，有效的降低钎料的表面张力，使钎料与Cu之间的润湿性得到显著提高，获得了较小的润湿角。
但随着Cu含量的增加，合金熔点逐渐升高。
随着电子封装技术的发展，研制新型、实用的无铅焊来替代Sn - Pb焊料已经成为了近年来研究的重点。
Sn - Zn系无铅焊料由于熔点接近Sn - Pb、价格低廉、无毒性、力学性能优良等特点，已经成为无铅焊料领域研究的热点。
近几年来，针对合金润湿性能差、焊料容易氧化等方面进行了大量的研究，并取得了一定的进展，使得Sn - Zn焊料展现出了良好的应用价值。
此外，尽管有的Sn - Zn系无铅焊料已经开始在实际中应用，但其应用的范围仍受制约。
目前对于Sn - Zn 焊料的氧化、润湿机理的研究还不够深入。
对此，今后研究的主要方面是通过微合金化、调整合金元素的成分配比来提高润湿性和抗氧化性能，得出合金元素对润湿性、抗氧化性的影响和作用机理。