生產(chǎn)廠家詳解一下錫膏在高溫下的變化情況
來源:優(yōu)特爾錫膏 瀏覽: 發(fā)布時(shí)間:2025-07-11
錫膏在高溫下的變化是一個(gè)分階段的過程,核心與焊錫粉末的熔化特性、助焊劑的活性及揮發(fā)行為密切相關(guān)詳細(xì)階段及關(guān)鍵變化:
1. 預(yù)熱階段(低溫升溫,約100-180℃)
此階段溫度緩慢升高,主要是助焊劑發(fā)揮作用,焊錫粉末仍為固態(tài):
溶劑揮發(fā):助焊劑中的有機(jī)溶劑(如乙醇、松油等)逐漸揮發(fā),避免后續(xù)高溫下因劇烈揮發(fā)產(chǎn)生氣泡或飛濺。
助焊劑活化:助焊劑中的活化劑(如有機(jī)酸、胺類化合物)開始分解,去除焊錫粉末表面及待焊基材(如PCB焊盤、元器件引腳)的氧化層,為后續(xù)焊接的“潤濕”創(chuàng)造條件。
焊錫粉末初步軟化:溫度接近焊錫合金熔點(diǎn)時(shí)(如Sn-Pb合金熔點(diǎn)183℃,無鉛Sn-Ag-Cu合金約217℃),粉末可能輕微軟化但未熔化,保持固態(tài)顆粒形態(tài)。
2. 回流階段(高溫熔化,超過焊錫熔點(diǎn))
當(dāng)溫度升至焊錫合金的熔點(diǎn)以上時(shí),進(jìn)入回流核心階段,焊錫粉末開始熔化并形成焊點(diǎn):
焊錫粉末熔化:
當(dāng)溫度超過焊錫合金的熔點(diǎn)(如Sn-Pb合金約183℃,無鉛Sn-Ag-Cu合金約217℃),焊錫粉末從固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài),顆粒間相互融合,形成連續(xù)的液態(tài)焊錫。
熔化的焊錫因表面張力作用,會(huì)向待焊基材表面“潤濕”(即液態(tài)焊錫沿基材表面鋪展),實(shí)現(xiàn)與焊盤、引腳的緊密結(jié)合。
助焊劑殘留與分解:
剩余助焊劑繼續(xù)發(fā)揮作用,防止液態(tài)焊錫在高溫下二次氧化。
部分助焊劑成分(如松香類樹脂)可能輕微碳化,形成一層保護(hù)膜覆蓋在液態(tài)焊錫表面,隔絕空氣。
3. 冷卻階段(溫度降至熔點(diǎn)以下)
高溫峰值(通常比熔點(diǎn)高20-40℃,確保完全熔化)后,溫度快速下降,液態(tài)焊錫逐漸凝固:
焊錫凝固:液態(tài)焊錫隨溫度降低,從熔融態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài),形成具有一定強(qiáng)度的焊點(diǎn),其晶體結(jié)構(gòu)隨冷卻速度變化(冷卻過快可能導(dǎo)致焊點(diǎn)晶粒較細(xì),強(qiáng)度更高)。
助焊劑殘留固化:未完全揮發(fā)或分解的助焊劑殘留(如松香殘留物)冷卻后形成固態(tài)薄膜,覆蓋在焊點(diǎn)表面,起到一定的防氧化作用。
4. 高溫超限的風(fēng)險(xiǎn)(溫度過高或升溫過快)
若溫度超過合理范圍(如無鉛錫膏超過250℃、有鉛錫膏超過220℃)或升溫速率過快,可能引發(fā)不良變化:
助焊劑碳化:助焊劑中的樹脂成分過度碳化,形成黑色硬殼,不僅失去助焊作用,還可能導(dǎo)致焊點(diǎn)與基材結(jié)合不良(如虛焊)。
焊錫氧化:高溫下若助焊劑提前失效(如揮發(fā)殆盡),液態(tài)焊錫會(huì)直接暴露在空氣中,表面快速氧化,形成氧化膜,導(dǎo)致焊點(diǎn)粗糙、潤濕不良。
焊點(diǎn)缺陷:溫度過高可能導(dǎo)致焊錫合金成分揮發(fā)(如低熔點(diǎn)金屬元素蒸發(fā)),改變焊點(diǎn)成分,降低機(jī)械強(qiáng)度;或因冷卻過快產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,導(dǎo)致焊點(diǎn)開裂。
錫膏在高溫下的核心變化是:助焊劑先去除氧化層并揮發(fā)雜質(zhì),焊錫粉末隨后熔化并潤濕基材,最終冷卻凝固形成焊點(diǎn)。
整個(gè)過程需嚴(yán)格控制溫度曲線(升溫速率、峰值溫度、保溫時(shí)間),以避免氧化、碳化等問題,確保焊接質(zhì)量。