撞上天敌2次方 遇见天敌二次方

　　摘要

　　本文着重引见印刷电路板可焊性测试成效。采纳润湿均衡法停止可焊性测试。此测试法使润湿力作为工夫函数丈量并自动记载丈量值。外表粗拙度是参数之一，可影响外表润湿。本文将使用差别粗拙水平的印刷电路板测试，而后对照纯铜（Cu）外表的印刷电路板样品。停止可焊性测试前，使用差别的砂纸摩擦样品。摩擦划痕标的目的分为垂直和水平。这些标的目的与可焊性测试仪上夹持样品有关。

　　简介

　　电子设备出产中，焊接是最重要的进程之一。焊接目的是发生巩固，导电，永久靠得住的焊点。可用一些测试评估焊接工艺中资料适配性。用于焊接的资料必需具有相配的可焊性。

　　可焊性不只是能把焊料涂在外表。它是一种庞大的属性，反响资料与产业焊接适配度。比方，这些属性包含精良润湿性，清洗进程中机器和化学应变性好，或印刷电路板（PCB）热的应变性好。可焊性不是变化无穷的参数。跟着工夫推移，它会依据情况影响而改动，从而影响资料外表。由于外表腐化，可焊性会恶化。资料可打仗氛围存放，但会被氧化，或可在充斥惰性气体的包装内存放。

　　后面已提到，润湿性与可焊性有关。润湿性可表明为外表能力，它决议熔融焊料如何润湿外表。为了到达精良润湿性，必需先断根外表污物。外表粗拙度也会影响润湿性。使用差别粗拙度的印刷版停止可焊性测试。熔融焊料润湿外表进程中，衔接元件和熔融焊料间的外表原子会呈现生勾当。别的，衔接外表和熔融焊料间会发生界面耦合。外表润湿分为几个品级。外表润湿要害参数是熔融焊料液滴和润湿外表间打仗（润湿）角。打仗角用θ暗示，如图1所示。

　　图1：打仗角θ

　　外表粗拙度

　　实际外表与抱负外表粗拙度差别。外表粗拙度是多少粗拙，间距较小。这些粗拙景象会在出产中呈现的。外表粗拙度是影响焊接的因素之一。它主要影响熔融焊料润湿和涂料进程。外表粗拙度低落有效打仗角θ+，它与抱负润滑外表打仗角θ有关。公式如下（1）[2]：

　　此中，r暗示实际外表和抱负外表粗拙度比例。从公式（1）看出, 打仗角θ+小于θ。阐明与抱负润滑外表相比, 焊料在粗拙外表伸张性更好。别的粗

　　糙外表会使润湿外表上的焊料粘合性更强[2]，[3]。

　　外表粗拙度由两个根本参数界说，第一个参数是算术均匀偏差Ra， 指在一个取 样长度L内，纵坐标yi绝对值的均匀值，见公式（2）。第2个参数是二次方均匀值Rq，有时暗示为RRMS（均方根）。它暗示所有纵坐标粗拙度的二次方均值，见公式（3）。横坐标减去偏差值。横坐标把实际曲线分为两局部此中两局部总面积之和即是长度L掩盖的整个区域[2]，[3]。

　　外表描摹可由显微镜成立。SPM（扫描探针显微镜）能扫描显微镜，加强外表三维扫描。SPM有两种根本范例，原子力显微镜（AFM）和扫描地道显微镜（STM）[3]。

　　可焊性测试

　　可焊性测试能够会涉及如下测试：浸润窥察测试，锡球测试，润湿均衡测试。为了判断外表粗拙度对可焊性和可焊性测试的影响，我们使用润湿均衡测试。

　　润湿均衡测试

　　这种办法是把测试样品浸入到熔融焊料槽中并窥察作用在样品上的垂直力。润湿力和晋升力作为工夫函数丈量。测试成效及润湿力曲线如图2所示。

　　图2：焊料润湿角面和润湿曲线间的干系

　　测试样品

　　为了鉴定可焊性，使用巨细25mm×15mm，厚1.5mm的PCB样品停止测试。测试样品采纳纯铜抛光的印刷电路板。为了鉴定外表粗拙度影响，样品

　　外表粗拙度也差别。采纳砂纸摩擦单个样品。依据粗拙度差别，砂纸分为五个品级（120 - 400）。第一组样品中，砂纸划痕为水平标的目的，第二组样品中，砂纸划痕为垂直标的目的。为了鉴定外表粗拙度影响，在测试中不再减少额定划痕。符号划痕标的目的和外表粗拙水平的样品如表1所示。

　　图3：测试样品。

　　表1：样品外表粗拙度

　　丈量成效

　　可焊性丈量值如下表所示。粗拙度丈量值见表2。不带粗拙划痕的样品符号为Cu。丈量值的对照和评估见“总结”。

　　经由过程显微镜Olympus LEXT 3000得到的测试样品外表图片可用于直不雅演示。选出的外表如图4图5所示。测试样品的润湿力如图6所示。最终值为丈量值的均匀值。

　　图4：Cu_120外表3D曲线 图5 ：Cu_400外表3D曲线

　　图6：样品润湿力

　　F2 / t2 / 3是第二个参数，用来更好地对照和评估丈量值。当润湿力到达最大润湿力的2/3时，F2便是最大润湿力，t2 / 3是工夫。 F2 / t2/3 评估如

　　图7所示。

　　图7：依据铜外表参数F2 / t2 / 3润湿力评估

　　结论

　　从丈量值可看出，与垂直标的目的划痕相比，水平标的目的划痕低落了润湿力。粗拙水平越大，水安然平静垂直标的目的的样品丈量值间差别越大。图6暗示测试样品润湿力曲线。图7经由过程参数F2/t2/3比照了所有尺寸和划痕标的目的的样品。与其它样品润湿力相比，纯铜样品润湿力较小，能够由于氧化物薄膜成。氧化物薄膜被样品砂纸取代。我们但愿润湿力到达最大值，因此F2/t2/3参数值也要最大，因为润湿力与工夫有关。图7所示，测试样品粗拙度越大，F2/t2/3参数值也越大。

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